trabajo final de acero
TRANSCRIPT
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
ÍNDICE
1. GENERALIDADES.........................................................................................................................31.1. Objetivos y Alcances:..........................................................................................................3
1.1.1. Alcance:......................................................................................................................3
1.1.2. Objetivos:...................................................................................................................3
1.2. Datos Generales:................................................................................................................3
1.2.1. Ubicación y Localización:............................................................................................3
2. INTERPRETACION ESTRUCTURAL................................................................................................42.1. DISEÑO ESTRUCTURAL PRELIMINAR..................................................................................4
2.1.1. RESEÑA DEL SISTEMA ESTRUCTURAL PROPUESTO.....................................................4
2.1.2. PREDIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA ESTRUCTURAL.............................................4
2.1.3. ESTRUCTURACION FINAL............................................................................................4
2.2. DISEÑO DE LA ESTRUCTURA...............................................................................................4
2.2.1. Levantamiento del área..............................................................................................4
2.2.2. Replanteo de columnas..............................................................................................5
2.2.3. Dimensionamiento del Tijeral:....................................................................................6
Dimensionamiento longitudinal.................................................................................................6
3. METRADO DE CARGA.................................................................................................................83.1. CARGA MUERTA.................................................................................................................8
3.2. CARGA VIVA........................................................................................................................9
3.3. CARGA DE SISMO..............................................................................................................10
3.4. CARGA DE VIENTO............................................................................................................13
4. COMBINACIONES DE CARGA....................................................................................................155. PROCEDIMIENTO SEGUIDO EN EL SAP.....................................................................................166. DISEÑO DE ELEMENTOS DEL TIJERAL.......................................................................................20
6.1. PROPIEDADES DEL ACERO................................................................................................20
6.2. DISEÑO DE BRIDAS...........................................................................................................20
6.2.1. DISEÑO DE LA BRIDA INFERIOR (2L 2X2X3/16).............................................................20
6.2.1.1. Tracción Axial: Pu = 27.25 Kip (Demanda)...........................................................20
6.2.1.2. Compresión Axial: Pu = 4.495 Kip (Demanda).......................................................20
6.2.2. DISEÑO DE LA BRIDA SUPERIOR 2L 2x2x3/16...............................................................22
6.2.2.1. Tracción Axial: Pu = 4.877 Kip (Demanda)............................................................22
6.2.2.2. Compresión Axial: Pu = 27.63 Kip (Demanda).......................................................23
1
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
6.3. DISEÑO DE LA DIAGONAL 2L 2X2X3/16............................................................................26
6.3.1. Tracción Axial: 11.74 Kip (Demanda)........................................................................26
6.3.2. Compresión Axial: 9.46 (Demanda)..........................................................................26
6.4. DISEÑO DE LA MONTANTE 2L 2X2X3/16..........................................................................28
6.4.1. Tracción Axial: 2.0 Kip (Demanda)............................................................................28
6.4.2. Compresión Axial: 9.29 Kip (Demanda)....................................................................28
7. CUADRO RESUMEND E LOS ELEMENTOS DEL TIJERAL..............................................................307.1. SECCIÓN 2L 2x2x3/16: Propiedades del SAP....................................................................30
8. BIBLIOGRAFÍA...........................................................................................................................31
2
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
1. GENERALIDADES
1.1. Objetivos y Alcances:
1.1.1. Alcance:Obtener las informaciones necesarias del diseño de una Estructura de tijeral, con sus medidas perimétricas, su área Techada, perfiles normativo según las NE reglamentarias.
1.1.2. Objetivos:En esta segunda entrega del trabajo escalonado, que se anexara con la primera entrega, se presentará los siguientes puntos:
Levantamiento del área. Replanteo de columnas. Dimensionamiento del tijeral tipo Pratt. Análisis Estructural del Tijeral Combinaciones Críticas del Tijeral Diseño de Bridas y Montantes
1.2. Datos Generales:
1.2.1. Ubicación y Localización: Sobre el área que aparece en la foto adjunta, que corresponde al jardín ubicado en las inmediaciones del laboratorio de mecánica de suelos de la FIC, se va a proyectar una cubierta a fin de almacenar los materiales usados en laboratorios de la facultad
Zona : Jardín de la FIC Uso: Deposito FIC Tipo de Suelo: S2 Tijeral: Hecho de ángulos dobles y las viguetas con canales.
3
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
2. INTERPRETACION ESTRUCTURAL El sistema estructural planteado para este proyecto es una cobertura metálica consistente de tijerales metálicos (tipo Pratt) y viguetas con cobertura de calamina, planchas de Eternit.
COBERTURA
En esta parte de la estructura del techo se considerara una estructura metálica, dicho techo estará conformado principalmente por tijerales y viguetas forma de “Z”.
2.1. DISEÑO ESTRUCTURAL PRELIMINAR
2.1.1. RESEÑA DEL SISTEMA ESTRUCTURAL PROPUESTOEl objetivo de adoptar todo este sistema estructural es garantizar la seguridad de materiales que van estar dentro de ella, la funcionalidad del lugar, estética y así como optimizar costos.
2.1.2. PREDIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA ESTRUCTURALDespués de haber fijado la forma, ubicación y distribución de los elementos estructurales, es necesario partir inicialmente de dimensiones que se acerquen lo más posible a las dimensiones finales requeridas por el diseño. Los criterios que asumiremos en adelante serán tratando de cumplir los requerimientos del N.T.P. E-020, E-030, E-090.
2.1.3. ESTRUCTURACION FINALLa estructuración final será aquella que cumpla con todos los requisitos de continuidad, ductilidad, rigidez lateral, así mismo los elementos estructurales cumplen satisfactoriamente las secciones propuestas para su posterior análisis estructural, en el proceso de análisis se ha ido mejorando el modelo a analizar.
2.2. DISEÑO DE LA ESTRUCTURA
2.2.1. Levantamiento del áreaPor uso de la topografía de ancho igual a 46.4m y de largo igual a 40.2m
4
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
2.2.2. Replanteo de columnas
Numero de tijerales
Es necesario saber que la separación entre columnas está dado por:
S= LN t−1
S :Separaciónentre tijerales
L :Largo
N t :Numerode tijerales
El valor de S puede estar entre 5 y 7m por lo que se tantea valores sabiendo la acotación de Nt según un despeje en la desigualdad siguiente:
5< 21.2N t−1
<7
17<N t−1
21.2<1
5
Entonces se tiene: 4.03<Nt<5.24 Entonces se tiene, que un valor de 5 tijerales es bastante adecuado.
Entonces S=21.25−1
=5.3m
Luego la distribución de columnas es la que se muestra en planta:
5
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
2.2.3. Dimensionamiento del Tijeral:
Dimensionamiento longitudinalPara poder diseñar el tijeral asumimos que la altura del tijeral es aproximadamente L1/11 y que h1 = 0.90m (Según recomendaciones del Profesor), con estas consideraciones tenemos el siguiente esquema:
h = 21.4/11 = 1.94m h1= 0.80m h2 = h – h1 = 1.14m
Por tanto la longitud inclinada L será igual a 10.76 m y longitud útil (disminuida en 0.1m) 11.66m que será cubierta con planchas de Eternit, planchas de 4’ pies, cuya modulación presentamos en el siguiente cuadro, esta es para un solo lado de la brida superior pues las otras tres son similares:
Planchas Largo(m) Traslape(m) Longitud Útil(m) # de planchas L parcial4' 1,22 0,14 1,08 10 10.8
LONGITUD 10.8m
La longitud cubierta será de 10.8 m, tenemos un exceso de planchas que será también cubierto por la cumbrera (0.10m y el resto entre los traslapes cortarse).Por tanto la geometria del tijeral quedaría de la siguiente manera, (el esquema mostrado es de lado izquierdo del tijeral, será la misma distribución la parte del lado derecho):
6
0,8m
L1/11 = 1.94 m
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
El traslape será de t=14 cm entre cada plancha de eternit, como se ve el siguiente esquema:
Y la cumbrera del tijeral será de C=10 cms a cada lado del tijeral:
7
t = 0,14 m
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
3. METRADO DE CARGA
3.1. CARGA MUERTAPeso Propio: 23kg/m2
Cobertura:
De la información del producto tenemos:Ancho:
Na= AtotLmo
Dónde:
Atot: Ancho de un lado del techoLmo: Longitud modular o útil de la plancha
Na=10.71.08
∗2=19.8≈20
Longitud :
Nl= LtotAmo
TIPO LONG (m) TRASLAPE(m) Lu (m) N° Total4' 0.92 0.045 0.875 25 21.875m
REMANENTE 67.5cmDonde:
Ltot: Largo de un lado del techoAmo: Ancho modular o útil de la plancha
Nl= 21.20.875
=24.2≈25
Número total de planchas: = 20*25 =500Peso por cada eternit: = 13.5kgPeso total = 13.5*500 =6750kgÁrea total: = 21.2*21.0 =453.68m2Peso/área(kg/m2) = 6750/453.68=14.88kg/m2=15kg/m2
8
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
Na = 5Nnudos = 21
PESO MUERTOPeso
muerto=18600.88
0Kg
Carga por armadura Pa= 3720.176 Kg
Carga por nudo PD= 177.151 kg
3.2. CARGA VIVA Tomando en cuenta lo citado en el RNE-E20 Norma de Cargas:
“Para techos con coberturas livianas de planchas onduladas o plegadas, calaminas, fibrocemento, material plástico, etc. cualquiera sea su pendiente, la carga viva debe considerarse 0.30kPa (30Kgfm2), excepto cuando en el techo pueda haber
9
Dimensiones del terreno L 21.2 mb 21.4 m
Área 453.68 m2
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
acumulación de nieve, en cuyo caso se aplicará lo indicado en el Artículo 11(Cargas de nieve)” (Reglamento Nacional de Edificaciones-Norma E020)
Tenemos que nuestra carga viva es: 30kg/m2
Na = 5Nnudos = 21
PESO VIVO
Peso vivo= 13610.400
kg
Carga por armadura Pa= 2722.080 kg
Carga por nudo PL= 129.623 kg
3.3. CARGA DE SISMOLa fuerza cortante total en la base de la estructura, correspondiente a la dirección considerada, se determinará por la siguiente expresión:
V= ZUCSR
∗P
Debiendo considerarse para C/R el siguiente valor mínimo:C/R≥0.125
Donde:Z: Parámetro de zonificación
10
Carga VivaCubierta 30 Kg/m2
WL 30 Kg/m3
Dimensiones del terreno L 21.2 mb 21.4 m
Área 453.68 m2
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
U: Categoría de las EdificacionesC: Factor de amplificación sísmicaS: Factor de condiciones geotécnicasR: Factor de sistemas estructuralesP: Peso de una armadura determinada por P=D+0.25L
En nuestro caso los valores de los parámetros son:
FACTOR VALOR ObservaciónZ 0.4 Zona sísmica 3U 1.0 Edificaciones importantes donde se reúnen gran cantidad de
personas como teatros, estadios, centros comerciales, establecimientos penitenciarios.
C 2.5 C=2.5Tp/T, siendo su máximo valor C=2.5, es por ello que siendo rigurosos tomaremos este valor.
S 1.2 Tipo de suelo S2, suelos intermedios entre los tipo S1 y S3 (Roca o suelos rígidos y Suelos flexibles)
R 6 Sistema estructural de acero con arriostres en cruz
Área total en cada armadura: =46m*6.65m=305.9m2
Peso = D+0.25L = 41+0.25*30= 48.5kg/m2
Peso total en cada armadura: =48.5*435.68=22003.48kg
Resulta:ZUCSR
=0.4∗1.0∗2.5∗1.26
=0.20
V=0.20∗22003.48=4400.69 kg
Fuerza cortante en cada nodo:
E=4.4Tn5
=880.13Kg
11
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
Espectros obtenidos en los ejes X e Y:
Peso en servicio= 22003.48 Kg
Z= 0.40U= 1.00S= 1.20C= 2.50R= 6.00
ZUSC/R= 0.20
V= 4400.696 kgNa= 5Va= 880.1392 kgNnudos= 21
Carga por nudo Ph= 41.91139048 kg
12
0.126 0.200Cs (x) = ZUSC/R(x) = Cs (y) = ZUSC/R(y) =
Coeficiente Sísmico
Espectro de Pseudoaceleraciones:
0.00
0.50
1.00
1.50
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
Acel
erac
ión
Espe
ctra
l
Periodo
Sismo en la Dirección X
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
Acel
erac
ión
Espe
ctra
l
Periodo
Sismo en la Dirección YCOMBINACION
WD= 41 Kg/m2WL= 30 Kg/m2Wu=D+0.25L= 48.5 Kg/m2
Dimensiones del terreno L 21.2 mb 21.4 m
Área 453.68 m2
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
3.4. CARGA DE VIENTOPara el cálculo de las cargas de viento nos basaremos el RNE-Norma E-20 Artículo 12, donde tenemos que las presiones y succiones generadas en la estructura se calculan como sigue:
Ph=0.005∗C∗V h2
C=Cr∗Ch
Donde:Vh: Velocidad de diseño a la altura h, en Km/hCh: Factor de forma adimensional indicado en el Anexo Cr: Factor de ráfagaPh: Presión o succión del viento a una altura h en kg/m2
Además, para el cálculo de la velocidad de diseño, usamos la expresión:
Vh=V ( h10
)0.22
Donde:Vh: Velocidad de diseño en la altura h en km/h.V: Velocidad de diseño hasta 10m de altura en Km/hVh(tomado del Anexo )=75kph
Cr =1.4Los valores de Ch dependiendo si estamos en barlovento o sotavento o dentro o fuera de la estructura están representados como sigue:
Carga de viento
13
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
S= 5.30 mV= 75.00 km/hr
cumbrera h= 10.00 mVentanal h= 10.00brida inferior h= 10.00 mcumbrera Vh= 75.00 km/hr > 75.0Ventanal Vh= 75.00 km/hr > 75.0brida inferior Vh= 75.00 km/hr > 75.0
Cr= 1.40
Valores de Ch en barlovento y sotavento
Valores de Ch para determinar cargas adicionales en elementos de Cierre:
Presión externa Presión interna C=Cpex-Cpin Ww(kg/m) Brida Inferior
PosiciónBarlovento Sotavento
Barlovento Sotavento Barlovento
Sotavento Barlovento Sotavento
Verticales 0.8 -0.6 0.3 -0.3 0.5 -0.3 104.34 -62.61Inclinadas 0.3 -0.6 0.3 -0.3 0 -0.3 0.00 -62.61
-0.7 -0.6 0.3 -0.3 -1 -0.3 -208.69 -62.61 DETALLES DE LAS CARGAS
14
Direccióndel viento
Superficies inclinadas entre 60° y la vertical
Superficies inclinadas entre 60° y la vertical
Superficies inclinadas 15° o menos
Superficies inclinadas 15° o menos
Direccióndel viento
Uniforme en los lados de barlovento y sotavento
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
4. COMBINACIONES DE CARGA COMBINACIONES
COMB1 1.4DCOMB2 1.2D + 1.6LCOMB3 1.2D + 0.5LCOMB4 1.2D + 0.5WCOMB5 1.2D + 0.5L + 1.3wCOMB6 1.2D + 0.5L + 1.0SCOMB7 1.2D + 0.5L - 1.0SCOMB8 0.9D + 1.3WCOMB9 0.9D - 1.3W
COMB10 0.9D + 1.0SCOMB11 0.9D - 1.0S
COMBO 10
COMBO 2 (mas crtico)
15
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
5. PROCEDIMIENTO SEGUIDO EN EL SAP Para poder realizar el análisis estructural del tijeral, nos hemos apoyado del programa SAP2000 v15.0.1
1. Ingresamos al programa, y definimos la geometría del tijeral usando grid data o en este caso exportándolo desde AutoCad( teniendo cuidado con las unidades a trabajar)
16
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
2. Definimos un material y sección para el pre diseño, aunque el SAP puede asumir por defecto, porque a nosotros nos interesa sobre todo conocer el valor de las reacciones y después verificar si está bien con los procesos descritos en clase.
17
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
3. Definimos nuestros casos de cargas, por ejemplo: muerta, viva, etc, y también las
combinaciones críticas que se puedan dar, por decir : 1.4D, 1.2D+1.6L, 0.9 D ±
(1.3 W ó 1.0 E),que en este caso el SAP los reconoce como combos.
4. Una vez definido las combinaciones, procedemos al ingreso de las fuerzas según como nos indica nuestro metrado y para cada caso de carga, y además de las restricciones que consiste en un empotramiento.
18
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
5. Compilamos el programa, para así poder obtener las reacciones deseadas para nuestro diseño:
19
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
6. DISEÑO DE ELEMENTOS DEL TIJERAL
6.1. PROPIEDADES DEL ACEROINFORMACIÓN GENERAL DEL ACERO
Fy 36 Ksi
20
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
E 29000Ksi
6.2. DISEÑO DE BRIDAS
6.2.1. DISEÑO DE LA BRIDA INFERIOR (2L 2X2X3/16)INFORMACIÓN PERFIL 2L 2X2X3/16
A 1.43 in2 rx 0.62 intf 0.1875 in ry 0.98 inbf 2 in dw 2 intw 0.1875 in
6.2.1.1. Tracción Axial: Pu = 27.25 Kip (Demanda)
Fluencia:
Pu=∅∗Fy∗Ag
Pu=0.9∗36∗1.43=46.332Kip
Rotura:
Pu=∅∗Fu∗Ae
Pu=0.75∗58∗(1∗1.43 )=62.205Kip
El perfil W24x90 falla por Rotura Pu= 46.332 Kip > 27.25 Kip Cumple
6.2.1.2. Compresión Axial: Pu = 4.495 Kip (Demanda)
Lx 42.126 inLy 84.252 inK 1
klxrx
=68.24 klyry
=86.76 Tomamos 86.76
Esbeltez del ala:
λ=bft f
= 20.1875
=10.67
21
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
λr=0.45√ EFy
=12.772
λr=10.67> λ=10.67
Ala No esbelta
Esbeltez del alma:
λ=hwtw
= 20.1875
=10.67
λr=0.45√ EFy
=12.772
λr=12.772>λ=10.67
Alma No esbelta
E2.- kLr
<200 86.76¿ 200 Cumple
E3.- Flexión Torsional de miembros sin Elementos Esbeltos
Pn=Fcr∗Ag
CuandoKLr
<4.71∗√ EFyo( FyFe
<2.25)
Fcr=[0.658FyFe ] Fy
CuandoKLr
>4.71∗√ EFyo( FyFe
>2.25)
Fcr=0.877 Fe
Fe= π2 E
(KLr )2
KLr
=86.76<4.71∗√ EFy
=133.68
Fe=π2∗29000(86.76 )2
=38.024Ksi
22
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
Fcr=[0.65836
38.024 ]36=24.22Ksi
ϕPn=0.9∗24.22∗1.43=31.17KipϕPn>Pu (Cumple)
6.2.2. DISEÑO DE LA BRIDA SUPERIOR 2L 2x2x3/16
INFORMACIÓN PERFIL 2L 2X2X3/16A 1.43 in2 rx 0.62 intf 0.1875 in ry 0.98 inbf 2 in dw 2 intw 0.1875 in
6.2.2.1. Tracción Axial: Pu = 4.877 Kip (Demanda)
Fluencia:
Pu=∅∗Fy∗Ag
Pu=0.9∗36∗1.43=46.332Kip
Rotura:
Pu=∅∗Fu∗Ae
Pu=0.75∗56∗(1∗1.43 )=60.06Kip
El perfil W18x60 falla por Rotura Pu=46.332 Kip > 4.877 Kip Cumple
6.2.2.2. Compresión Axial: Pu = 27.63 Kip (Demanda)
Lx 42.3622 inLy 84.7244 inK 1
23
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
klxrx
=68.62 klyry
=86.76 Tomamos 86.76
Esbeltez del ala:
λ=bft f
= 20.1875
=10.67
λr=0.45√ EFy
=12.772
λr=10.67> λ=10.67
Ala No esbelta
Esbeltez del alma:
λ=hwtw
= 20.1875
=10.67
λr=0.45√ EFy
=12.772
λr=12.772>λ=10.67
Alma No esbelta
E2.- kLr
<200 86.76¿ 200 Cumple
E3.- Flexión Torsional de miembros sin Elementos Esbeltos
Pn=Fcr∗Ag
CuandoKLr
<4.71∗√ EFyo( FyFe
<2.25)
24
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
Fcr=[0.658FyFe ] Fy
CuandoKLr
>4.71∗√ EFyo( FyFe
>2.25)
Fcr=0.877 Fe
Fe= π2 E
(KLr )2
KLr
=86.76<4.71∗√ EFy
=133.68
Fe=π2∗29000(86.76 )2
=38.024Ksi
Fcr=[0.65836
38.024 ]36=24.22Ksi
ϕPn=0.9∗24.22∗1.43=31.17Kip
ϕPn>Pu (Cumple)
DATOS DE DIAGONALES Y MONTANTES
En la tabla se muestran las fuerzas máximas en Kip que se producen en las diagonales y montantes para cada combinación de carga.
Diagonales MontantesTracción Compresión Tracción Compresión
25
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
Comb1 6.94 5.59 0.24 5.49Comb2 11.74 9.46 0.40 9.29Comb3 7.76 6.25 0.26 6.14Comb4 4.31 3.40 0.13 3.47Comb5 3.51 2.64 0.08 2.93Comb6 7.95 6.41 0.24 6.26Comb7 7.95 6.55 0.29 6.26Comb8 1.81 2.40 2.00 0.31Comb9 11.32 9.00 0.34 9.05Comb10 4.65 3.75 0.12 3.65Comb11 4.65 3.89 0.18 3.65
Las longitudes de los elementos correspondientes son:
L(in)= 52.60 58.42 31.50 31.50
6.3. DISEÑO DE LA DIAGONAL 2L 2X2X3/16
INFORMACIÓN PERFIL 2L 2X2X3/16A 1.44 in2 rx 0.61 intf 0.19 in ry 0.97 inbf 2.00 in dw 2 intw 1.19 in
26
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
6.3.1. Tracción Axial: 11.74 Kip (Demanda)Fluencia:
Pu=∅∗Fy∗Ag
Pu=0.9∗36∗1.44=46.66Kip
Rotura:
Pu=∅∗Fy∗Ae
Pu=0.75∗36∗(1.44 )=62.64Kip
El perfil 2L2X2X3/16 falla por Rotura Pu=62.64Kip >46.66Kip Cumple
6.3.2. Compresión Axial: 9.46 (Demanda)
Lx 58.42 inLy 58.423inK 1
klxrx
=94.64klyry
=42.84 Tomamos 94.64
Esbeltez del ala:
λ=bft f
= 20.19
=10.67
λr=0.45√ EFy
=12.772
λr=12.772>λ=10.67
Ala No esbelta
Esbeltez del alma:
λ=hwtw
= 40.5
=10.67
λr=0.45√ EFy
=12.772
λr=12.772>λ=10.67
Alma No esbelta
27
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
E2.-kLr
<200 94.64¿ 200 Cumple
E3.- Flexión Torsional de miembros sin Elementos Esbeltos
Pn=Fcr∗Ag
CuandoKLr
<4.71∗√ EFyo( FyFe
<2.25)
Fcr=[0.658FyFe ] Fy
CuandoKLr
>4.71∗√ EFyo( FyFe
>2.25)
Fcr=0.877 Fe
Fe= π2 E
(KLr )2
KLr
=94.64<4.71∗√ EFy
=133.68
Fe=π2∗29000(94.64 )2
=31.96Ksi
Fcr=[0.65836
31.96 ]36=22.46Ksi
Pu=0.9∗22.46∗1.44=29.11KipCumple
6.4. DISEÑO DE LA MONTANTE 2L 2X2X3/16INFORMACIÓN PERFIL 2L2X2X3/16
A 1.44 in2 rx 0.61 intf 0.19 in ry 0.97 inbf 2.00 in dw 2 intw 1.19 in
6.4.1. Tracción Axial: 2.0 Kip (Demanda)Fluencia:
Pu=∅∗Fy∗Ag
28
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
Pu=0.9∗36∗1.44=46.66Kip
Rotura:
Pu=∅∗Fy∗Ae
Pu=0.75∗36∗(1.44 )=62.64Kip
El perfil 2L2X2X3/16 falla por Rotura Pu=62.64Kip >46.66Kip Cumple
6.4.2. Compresión Axial: 9.29 Kip (Demanda)
Lx 31.5 inLy 31.5 inK 1
klxrx
=51.02klyry
=23.10 Tomamos 51.02
Esbeltez del ala:
λ=bft f
= 20.19
=10.67
λr=0.45√ EFy
=12.772
λr=12.772>λ=10.67
Ala No esbelta
Esbeltez del alma:
λ=hwtw
= 40.5
=10.67
λr=0.45√ EFy
=12.772
λr=12.772>λ=10.67
Alma No esbelta
E2.-kLr
<200 51.02¿ 200 Cumple
29
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
E3.- Flexión Torsional de miembros sin Elementos Esbeltos
Pn=Fcr∗Ag
CuandoKLr
<4.71∗√ EFyo( FyFe
<2.25)
Fcr=[0.658FyFe ] Fy
CuandoKLr
>4.71∗√ EFyo( FyFe
>2.25)
Fcr=0.877 Fe
Fe= π2 E
(KLr )2
KLr
=51.02<4.71∗√ EFy
=133.68
Fe=π2∗29000(51.02 )2
=109.92Ksi
Fcr=[0.65836
109.92 ]36=31.38Ksi
Pu=0.9∗31.38∗1.44=40.67Kip Cumple
7. CUADRO RESUMEND E LOS ELEMENTOS DEL TIJERAL
30
CUADO RESUEMN DE LOS ELEMENTOS DEL TIJERAL
ELEMENTOS TIJERAL SECCION TRACCION COMPRESIONBRIDA SUPERIOR 2L 2x2x3/16 OK OKBRIDA INFERIOR 2L 2X2X3/16 OK OKMONTANTE 2L 2X2X3/16 OK OKDIAGONAL 2L 2X2X3/16 OK OK
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
7.1. SECCIÓN 2L 2x2x3/16: Propiedades del SAP
8. BIBLIOGRAFÍA
Neufer. (2001). Arte de Proyectar Arquitectura. Barcelona: Gustavo Gilli.
31
trabajo escalonado ii DAE – FIC 2013 – I
Reglamento Nacional de Edificaciones E030. (s.f.).
Reglamento Nacional de Edificaciones E060. (s.f.).
Reglamento Nacional de Edificaciones-Norma E020. (s.f.).
S.A. (s.f.). Diseño Estructural de un Coliseo Cerrado. Lima.
Zapata. (1995). Diseño en Acero.
32