03 Memoria Icom Rev C

.

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MEMORIA DE CLCULO

PROYECTO I.E. NUESTRA SENORA DEL CARMEN - PISCINA

PUNO

ESTRUCTURA METLICA Memoria de Clculo

MC - 001

Cliente : ICON PERUANA

REV POR REVISADO EMITIDO PARA FECHA CHEK

A I. Saavedra L. Lpez Revisin por Cliente 26-Nov-14

B I. Saavedra L. Lpez Revisin por Cliente 28-Oct-14

C I. Saavedra L. Lpez Revisin por Cliente 03-Nov-14

Pgina 2

I N D I C E

1. GENERALIDADES ___________________________________________________________ 4

1.1 OBJETIVO 4

1.2 DESCRIPCION DE LA ESTRUCTURA A INSTALAR 4

1.3 MODELAMIENTO ESTRUCTURAL. 5

1.4 NORMATIVA 5

1.5 CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES 6 1.5.1 ACERO ESTRUCTURAL 6

1.6 CONSIDERACIONES PARA EL DISEO 6

2. METRADO DE CARGAS. ______________________________________________________ 8

2.1 CARGAS PERMANENTES 8

2.2 CARGAS VIVAS 8

2.3 CARGAS PRODUCIDAS POR SISMO 8

2.4 CARGAS PRODUCIDAS POR EL VIENTO 8

2.5 COMBINACIONCES DE CARGAS EMPLEADAS 8

2.6 RESUMEN DE CARGAS 9 2.6.1 CARGAS PERMANENTES (CM) 9 2.6.2 CARGAS VIVAS (CV) 9 2.6.3 CARGAS DE SISMO (CS) 10 2.6.4 CARGAS DE VIENTO (CW) 10 2.6.5 CARGAS DE NIEVE (S) 11

3. CONSIDERACIONES SISMICAS _______________________________________________ 13

3.1 ZONIFICACION 13

3.2 PARAMETROS DEL SUELO (S) 13

3.3 FACTOR DE AMPLIFICACION SISMICA (C) 13

3.4 CATEGORIA DE EDIFICACION (U) 13

3.5 SISTEMA ESTRUCTURAL ( R ) 13

3.6 DESPLAZAMIENTOS LATERALES PERMISIBLES 13

3.7 ANALISIS DINAMICO 14

3.8 CONFIGURACION ESTRUCTURAL 15

3.9 DETERMINACION DEL FACTOR DE REDUCCION DE FUERZA SISMICA 15

3.10 ANALISIS POR COMBINACION MODAL ESPECTRAL DE LA ESTRUCTURA 15

3.10.1 MASAS DE LA ESTRUCTURA 15

3.11 ANALISIS DINAMICO 15

4. ANALISIS Y DISEO ________________________________________________________ 17

4.1 ANALISIS DEL PORTICO PRINCIPAL P1 TB 800x200x5x4 17

4.2 CONTROL DE DEFORMACIONES VERTICALES Y HORIZONTALES 21

Pgina 3

4.3 ANALISIS DE CONEXIONES 22

5. CONCLUSIONES. ___________________________________________________________ 27

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1. GENERALIDADES

1.1 OBJETIVO

La finalidad de la presente memoria de clculo es la verificacin estructural del Proyecto I.E.

NUESTRA SENORA DEL CARMEN - Piscina, solicitada por la empresa Icon Peruana, la

estructura estar ubicada en la ciudad de Puno, la cual se someter a un anlisis de cargas

gravitacionales, de viento, de nieve y a cargas ssmicas.

1.2 DESCRIPCION DE LA ESTRUCTURA A INSTALAR

La estructura metlica a instalar tiene una luz aproximada de 30.76m con una rea techada de

1230 m2 y consiste de las siguientes partes:

Un techo liviano de aluzinc de 0.4mm, soportado por un sistema de correas.

Los prticos principales sern con prticos a una agua, de seccin tubular y con

perfiles conformados en fro llamados TUBEST, las conexiones en los nudos, sern

rgidas a momento.

Toda la estructura ser convenientemente arriostrada, para asegurar la estabilidad en

las dos direcciones, debido a las fuerzas dinmicas y estticas.

IMAGEN N1: Planta de techo. (Vista en planta)

30

761

30

761

34

20

34

20

56

50

56

50

56

50

56

50

56

50

56

50

56

50

56

50

56

50

56

50

34

30

34

30

35

100

Puntal [] 100x3 Puntal [] 100x3 Puntal [] 100x3 Puntal [] 100x3 Puntal [] 100x3 Puntal [] 100x3

Puntal [] 100x3.0 Puntal [] 100x3 Puntal [] 100x3 Puntal [] 100x3 Puntal [] 100x3 Puntal [] 100x3 Puntal [] 100x3

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

5/8"

Z 150x50x15x2 L= 4000 Z 150x50x15x2 L= 6400 Z 150x50x15x2 L= 6400 Z 150x50x15x2 L= 6400 Z 150x50x15x2 L= 6400 Z 150x50x15x2 L= 6400 Z 150x50x15x2 L= 5000














Z 150x50x15x2 L= 5000

Puntal [] 100x3



Z 150x50x15x2 L= 6400 Z 150x50x15x2 L= 6400 Z 150x50x15x2 L= 6400 Z 150x50x15x2 L= 6400 Z 150x50x15x2 L= 6400 Z 150x50x15x2 L= 6400

L4

0x4

0x2

L4

0x4

0x2

L4

0x4

0x2

L4

0x4

0x2

L4

0x4

0x2

L4

0x4

0x2

L4

0x4

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L4

0x4

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L4

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L4

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L4

0x4

0x2

L4

0x4

0x2

L4

0x4

0x2

L4

0x4

0x2

L4

0x4

0x2

L4

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0x2

L4

0x4

0x2

L4

0x4

0x2

L4

0x4

0x2

L4

0x4

0x2

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IMAGEN N2: Elevacion de la estructura (Vista en elevacin)

1.3 MODELAMIENTO ESTRUCTURAL.

IMAGEN N3: Vista tridimensional del modelo numrico de la edificacin

1.4 NORMATIVA

Se ha considerado en el estudio de evaluacin estructural las siguientes normas:

Captulo E020 (Norma de Cargas) correspondiente al RNE vigente.

Captulo E030 (Norma Sismo resistente).

Captulo E060 (Norma de Concreto Armado) correspondiente al RNE vigente

Captulo E090 (Norma de Estructuras Metalicas) correspondiente al RNE vigente

AISC 2010 (American Institute of Steel Construction LRFD)

AISI 2007 (American Iron and Steel Institute)

T.B

. 8

00

x2

00

x5

x4

2750

T.B

. 8

00

x2

00

x5

x4

1250

T.B. 800x200x5x4

30000

Costanera Continua

Z 150x50x15x2 Tramo L=6400

Z 150x50x15x2 Extrema L=6400

150

15 @ 1956

150

PL 1900x200x8mm

1+1 PL 3000x200x8mm

PL 480x200x8mm

30761

1+1 PL 5000x200x5mm

UNION EMPOTRADA UNION EMPOTRADA

Puntal 2Z

Puntal 2Z

1+1 PL 3000x200x8mm

800

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1.5 CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES

1.5.1 ACERO ESTRUCTURAL

Acero laminado y planchas ASTM A36, Fy=2530 kg/cm2, Fu=4200kg/cm2.

Acero conformado en fro ASTM A36, Fy=2530 kg/cm2.

1.6 CONSIDERACIONES PARA EL DISEO

La estructura propuesta es un sistema de prticos rgidos a momento, conformados por perfiles

conformados en fro, de seccin cajn (Perfiles Tubest), espaciados cada 5.65m, el peso de la

cubierta ser soportado por un sistema de de correas, el diseo de los perfiles conformados en

fro sern bajo la normativa AISI Edicin 2007, esto debido a que en el proceso de conformado

de estos perfiles adquieren propiedades mecnicas distintas a los perfiles laminados, esto se

detalle claramente tanto en la normativa peruana E.090 como en la normativa AISC 2010 lo

cual se indica en las siguientes imgenes:

Fuente AISC-2010 (Seccin A1. Alcance)

Fuente Norma Peruana E.090

las cargas debidas al peso propio de los perfiles sern obtenidos mediante el mismo programa

SAP2000, todos los componentes del sistema estructural se encuentran convenientemente

arriostrados para garantizar su accin en conjunto y la estabilidad de la edificacin.

En el centro y en los nudos (unin viga-columna) se colocarn planchas de refuerzo para

soportar las cargas ltimas de diseo

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La unin de la columna metlica y la columna de concreto ser mediante una unin rigida a

momento.

Debido a la gran esbeltes de la viga se apuntalar al tercio de longitud, mediante puntales

formados por dos perfiles Z, los cuales sern rigidizados mediante planchas metlicas soldadas

en la parte superior en inferior, para garantizar su estabilidad y rigidez en conjunto, as como se

indica en la siguiente figura.

Detalle de elementos de arriostre lateral para la viga principal ubicada a cada L/3

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2. METRADO DE CARGAS.

2.1 CARGAS PERMANENTES

Son cargas provenientes del peso propio de los elementos estructurales tales como

columnas, vigas, cobertura, luminarias etc.

2.2 CARGAS VIVAS

Son las cargas que provienen del trnsito de personas, equipos o mobiliario mvil que se

desplazar en el techo para el proceso de instalacin o mantenimiento.

2.3 CARGAS PRODUCIDAS POR SISMO

Son las cargas producidas por efecto del movimiento del terreno debido al paso de las

ondas ssmicas, estas demandas han sido reglamentadas de acuerdo a diferentes factores que

dependen del tipo de edificacin, uso, condiciones del suelo, etc.

2.4 CARGAS PRODUCIDAS POR EL VIENTO

Son cargas de diseo dinmicas, originadas por la accin del viento, que por facilidad son

modeladas como cargas equivalentes estticas, para una velocidad de viento mnma de

75Km/h.

2.5 COMBINACIONCES DE CARGAS EMPLEADAS

Las combinaciones de cargas usadas para encontrar a envolvente de esfuerzos sobre los elementos de la estructura son las siguientes:

Combinaciones CM CV W Ex Ey S

COMB 1 1.4

COMB2 1.2 1.6 0.8

COMB3 1.2 0.5 1.6

COMB4 1.2 0.8 1.6

COMB5 1.2 0.5 1.3 0.5

COMB6 1.2 0.5 1 1 0.2

COMB7 0.9 1.3

COMB8 0.9 1 1

Donde: CM: Carga muerta CV: Carga viva

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W : Carga de viento Ex : Sismo en la dirrecin X Ey : Sismo en la dirrecin Y S : Carga de Nieve

2.6 RESUMEN DE CARGAS

2.6.1 CARGAS PERMANENTES (CM)

Carga muerta en el prtico principal P1 del techo Peso de correa = 4.00 Kg/m2 Peso panel Aluzinc = 3.53 Kg/m2 Instalaciones = 3.00 Kg/m2 Total = 10.53 Kg/m2 Separacin de prticos principales = 5.65 m

mkg

m

Kg mCM 5.5965.553.10 2

IMAGEN N4: Vista de la cargas permanentes en los prticos P1.

2.6.2 CARGAS VIVAS (CV)

Sobre carga en tijeral principal del techo

230/ mKgCS

Separacin de prticos = 5.65 m

mKg

m

Kg mCS 5.16965.530/ 2

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IMAGEN N5: Vista de las cargas vivas en el tijeral principal de techo P1.

2.6.3 CARGAS DE SISMO (CS)

Segn Norma E - 030 Sa = (ZUCS/R)*g (Espectro Inelstico)

2.6.4 CARGAS DE VIENTO (CW)

Para el presente proyecto se asumi una velocidad de viento de 120 km/h segn el mapa elico indicado en la norma E.020.

Carga de Viento

Ph = 0.005*C*V (Cap. 12.4- RNE E.020) Pendiente 5.0 % 2.9 V = Velocidad del Viento 120 kph (Cap. 12.3- RNE E.020)

h = Altura sobre el terreno en m 10.0 m

Vh = Velocidad de diseo en la altura h 120 kph (Cap. 12.3- RNE E.020)

Carga de viento Wx

Presin de Diseo

C Ph (kg/m2) Ancho Trib(m)

Wx (kg/m)

Techo Barlovento 0.6 43.20 5.65 244.1

-1.0 -72.00 5.65 -406.8

Techo Sotavento -0.9 -64.80 5.65 -366.1

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IMAGEN N6: Vista de las cargas de viento en el techo del prtico P1.

2.6.5 CARGAS DE NIEVE (S)

Segn el regalmento E0.20, se asumi una carga de nieve de 40kg/m2 Separacin de prticos = 5.65 m

mKg

m

Kg mCS 22665.540/ 2

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IMAGEN N7: Vista de las cargas de nieve en el prtico P1.

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3. CONSIDERACIONES SISMICAS

Entre los parmetros de sitio usados segn el estudio de mecnica de suelos hecho por la

empresa CAA Ingenieros Consultores E.I.R.L. y por lo establecido por la Norma Peruana

Sismorresisntente E.030 tenemos:

3.1 ZONIFICACION

La zonificacin ssmica se basa en la distribucin espacial de la sismicidad observada, las

caractersticas de los movimientos ssmicos, la atenuacin de estos con la distancia y la

informacin geotcnica obtenida de estudios de campo. De acuerdo a lo anterior la Norma E-

030 de diseo sismo-resistente asigna un factor Z, a cada una de las 2 zonas del territorio

nacional. Este factor representa la aceleracin mxima del terreno con una probabilidad de

10% de ser excedida en 50 aos (periodo de retorno de 475 aos).

3.2 PARAMETROS DEL SUELO (S)

Para los efectos de esta evaluacin, los perfiles de suelo se clasifican tomando en cuenta sus

propiedades mecnicas, el espesor del estrato, el periodo fundamental de vibracin y la

velocidad de propagacin de las ondas de corte.

3.3 FACTOR DE AMPLIFICACION SISMICA (C)

De acuerdo a las caractersticas de sitio, se define al factor de amplificacin ssmica (C) por la

siguiente expresin:

C = 2.5 (Tp/T); C 2.5

3.4 CATEGORIA DE EDIFICACION (U)

Cada estructura es clasificada de acuerdo a la categora de uso de la edificacin, segn la

tabla N3 de la norma E 030, asignndole un coeficiente de uso (U), que se adoptara para el

anlisis.

3.5 SISTEMA ESTRUCTURAL ( R )

Los sistemas estructurales se clasifican segn los materiales usados y el sistema de

estructuracin sismo resistente predominante en cada direccin. De acuerdo a la clasificacin

de la estructura se elige un factor de reduccin de la fuerza ssmica (R).

3.6 DESPLAZAMIENTOS LATERALES PERMISIBLES

Esta referido al mximo desplazamiento relativo de entre nivel, calculados mediante un anlisis

lineal elstico multiplicado por un factor de 0.75R.

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3.7 ANALISIS DINAMICO

Para calcular la aceleracin espectral para cada una de las direcciones analizadas se utiliza un

espectro inelstico de pseudo-aceleraciones definido por:

Sa = (ZUCS/R )x g

IMAGEN N8: Ubicacin de la edificacin para el diseo estructural

Para efectos de la aplicacin de la norma E-030 de diseo sismo resistente, segn el estudio

de suelos se adopta los siguientes parmetros ssmicos:

Categora de la edificacin A U = 1.5

Zona Ssmica = 2 Z = 0.3

Tipo de Suelo = S1 (Roca o suelo rgido) (Tp = 0.4 , S =1.0)

Coef. de Reduccin Rx= 8, Ry= 8

Aceleracin de la gravedad m/s2 g = 9.81

Estructura regular f = 1.0

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3.8 CONFIGURACION ESTRUCTURAL

La edificacin a ser evaluada presenta una Configuracin Estructural Regular.

3.9 DETERMINACION DEL FACTOR DE REDUCCION DE FUERZA SISMICA

En la direccin del eje X e Y, la resistencia y rigidez de la estructura esta proporcionada

principalmente por elementos rigidos a momento y de concreto armado, por lo cual se usar el

factor de reduccin de fuerza ssmica para este tipo de estructuras Rx=Ry=8, segn lo indica la

NTE030 del RNE.

3.10 ANALISIS POR COMBINACION MODAL ESPECTRAL DE LA ESTRUCTURA

3.10.1 MASAS DE LA ESTRUCTURA

Segn lo indicado en la Norma de Diseo Sismo Resistente NTE 030, que forma parte del

RNE, y considerando las cargas mostradas anteriormente, se realizaron el anlisis modal de la

estructura. Para efectos de este anlisis el peso de la estructura consider el 100% de la carga

permanente y el 50% de la carga viva, por tratarse de una edificacin comn (tipo A).

IMAGEN N9: Masas de la estructura

3.11 ANALISIS DINAMICO

De acuerdo a los parmetros de sitio, y las caractersticas de la edificacin, se muestran a

continuacin el espectro de diseo empleado en el Programa SAP2000, para considerar la

carga ssmica.

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0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50

T vs Sa

R=8

T ZUSCg/Rx T ZUSCg/Rx

0.00 1.380 1.85 0.298

0.05 1.380 1.90 0.290

0.10 1.380 1.95 0.283

0.15 1.380 2.00 0.276

0.20 1.380 2.05 0.269

0.25 1.380 2.10 0.263

0.30 1.380 2.15 0.257

0.35 1.380 2.20 0.251

0.40 1.380 2.25 0.245

0.45 1.226 2.30 0.240

0.50 1.104 2.35 0.235

0.55 1.003 2.40 0.230

0.60 0.920 2.45 0.225

0.65 0.849 2.50 0.221

0.70 0.788 2.60 0.212

0.75 0.736 2.70 0.204

0.80 0.690 2.80 0.197

0.85 0.649 2.90 0.190

0.90 0.613 3.00 0.184

0.95 0.581 3.10 0.178

1.00 0.552 3.20 0.172

1.05 0.526 3.30 0.167

1.10 0.502 3.40 0.162

1.15 0.480 3.50 0.158

1.20 0.460 3.60 0.153

1.25 0.441 3.70 0.149

1.30 0.424 3.80 0.145

1.35 0.409 3.90 0.141

1.40 0.394 4.00 0.138

1.45 0.381

1.50 0.368

1.55 0.356

1.60 0.345

1.65 0.334

1.70 0.325

1.75 0.315

1.80 0.307

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4. ANALISIS Y DISEO

4.1 ANALISIS DEL PORTICO PRINCIPAL P1 TB 800x200x5x4

Verificacin de la viga.

IMAGENES N10: Cargas ltimas en en la viga del Prtico P1 (COMB= 1.2CM+0.8W+1.6S)

Pgina 18

3.1.1 NUDO VIGA-COLUMNA PRTICO P1 (H=32.0 m) En el nudo Combinacin mas desfavorable= COMB4 A 3000mm del nudo Mux= 61.6 T-m Mux= 30.36 T-m Muy= 0 T-m Muy= 0 T-m Vu= 11.9 T Vu= 9.74 T Pu= 15.0 T Pu= 14.93 T Datos del material Fy= 2530 kg/cm2 E= 2040000 kg/cm2 Perfil a Usar TB-800X200X5X4 PL3000mm x 200mm x 8mm Sw= 20 cm Separacin entre Almas A= 94.27 cm2 %Reduc. Ax= 0.6038 %Reduc. Ay= 0.6289 Ix= 75109 cm4 Ix(Con Plancha)= 127340 cm4 Iy= 7310 cm4 Iy(Con Plancha)= 8377 cm4 Sx= 3183 cm3 Scx= 3183 cm3 1.0 No hay reduccin rx= 28.23 cm Capacidad a compresin de la plancha ry= 8.81 cm k= 4 Coeficiente de pandeo de placas Hc= 3200 cm fcr(Plancha)= 11800.1 Kg/cm2 0.463 Sy= 838 cm3 f=Min(fy,fcr)= 2530.0 Kg/cm2 1.000 Scy= 838 cm3 Ae(plancha)= 16.00 cm2 Caso

Pgina 19

nyb

act

nxb

act

nc

act

nc

act

M

M

M

M

P

P

P

P

15.0 =

0.967 < 1.0

(Ec. C5.2.2-3 Manual COLD FORMED STEEL)

Ok

c.3 Verificacin por Flexion-Corte Vn= 52.1 t

0.1

222

nv

act

nyb

act

nxb

act

V

V

M

M

M

M

(Ec. C3.3.2-1 Manual COLD FORMED STEEL)

nxb

act

M

M

= 0.850

nyb

act

M

M

0.00

nv

act

V

V

= 0.254

222

nv

act

nyb

act

nxb

act

V

V

M

M

M

M

0.887

< 1.0

Ok

Usar TB-800X200X5X4 + 1PL 3000mm x 200mm x 8mm

3.1.2 CENTRO DE VIGA PRTICO P1 (H= 32.0 m. ) En el centro Combinacin mas desfavorable= COMB4 A 2500 mm del centro Mux= 37.0 T-m Mux= 33.0 T-m Muy= 0 T-m Muy= 0.0 T-m Vu= 0 T Vu= 2.0 T Pu= 14.6 T Pu= 14.6 T Datos del material Fy= 2530 kg/cm2 E= 2040000 kg/cm2 Perfil a Usar TB-800X200X5X4 PL5000mm x 200mm x 5mm Sw= 20 cm Separacin entre Almas A= 94.27 cm2 %Reduc. Ax= 0.6038 %Reduc. Ay= 0.6289 Ix= 75109 cm4 Ix(Con Plancha)= 107511 cm4 Iy= 7310 cm4 Iy(Con Plancha)= 7977 cm4 Sx= 2688 cm3 Scx= 2688 cm3 1.0 No hay reduccin rx= 28.23 cm Capacidad a compresin de la plancha ry= 8.81 cm k= 4 Coeficiente de pandeo de placas Hc= 3200 cm fcr(Plancha)= 4609 Kg/cm2 0.741 Sy= 798 cm3 f=Min(fy,fcr)= 2530.0 Kg/cm2 0.949 Scy= 798 cm3 Ae(plancha)= 9.49 cm2 Caso >0.673

a) Longitudes de Pandeo Pn(Plancha)= 48.01 t Longitudes de Pandeo Kx= 1 Kx.Lx= 32.0 m Long. Pandeo en X Ky= 0.33 Ky.Ly= 10.656 m Long. Pandeo en Y b) Verificacin al Pandeo flexo-torsional

L= 1065.6 cm Long, del elemento L/Sw= 53.28 Ok (L/Sw

Pgina 20

Para secciones no sometidas a pandeo torsional ni a pandeo flexotorsional Fe= 1375 kg/cm2 (Ec. C4.1.1-1 Manual COLD FORMED STEEL) Fy=

2530 kg/cm2

Fe

FyC

1.356

<

1.5

(Ec. C4.1-4Manual COLD FORMED STEEL)

Fcr= 1171 kg/cm2 (Ec. C4.1-2 y C4.1-3 Manual COLD FORMED STEEL) Pn= 100 t

Momento nominal Mnx=0.9Fy.Scx 61.2 t-m Mny=0.9Fy.Scy 18.16 t-m c) Diseo por facotres de carga y resistencia(LRFD) c.1 Factores de resistencia Flexin b= 0.9 Corte v= 0.9 Compresin c= 0.85

c.2 Verificacin por Flexo-Compresin

nc

act

P

P

=

0.146

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4.2 CONTROL DE DEFORMACIONES VERTICALES Y HORIZONTALES

Deformaciones verticales Deformaciones horizontales

IMAGENES N9: Deformaciones verticales y horizontales

CONTROL DE DEFORMACIONES DEL PRTICO P1

Deformaciones horizontales

Carga Direccin

Mx. desplaz. Relativo entre piso (m)

Altura de entrepiso (m) Deriva Limite de Distorsin

SISMO

X 0.0002 6.00 0.002 0.02 Ok

Y 0.0002 6.00 0.002 0.02 Ok

VIENTO X 0.0004 6.00 0.00006 H/200=0.03 Ok

Deformaciones verticales

Carga Direccin

Mx. desplaz. vertical (m) Luz(m)

Lmite de distorsin (m)

MUERTA + VIVA Z 0.0791 29.0 0.0967 L/300 Ok

VIENTO Z 0.0636 29.0 0.145 L/200 Ok

.

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4.3 ANALISIS DE CONEXIONES

DISEO DE PLANCHAS BASE SEGN AISC2010 - LRFD

1. CARGAS LTIMAS Pu= 12.7 t

Mu= 44.0 t-m Vu= 14.4 t

2. CIMENTACION DE CONCRETO Bc= 40 cm

Nc= 120 cm A2= 4800 cm

3. PLANCHA DE ACERO B= 35 cm

N= 100 cm A1= 3500 cm

4. GEOMETRA DEL PERFIL d= 80 cm

m=(N-0.95d)/2= 12.0 cm

bf= 20 cm

n=(B-0.8bf)/2= 9.50 cm tw= es= 0.4 cm

tf= eo= 0.5 cm f= 45.0 cm

5. DATOS DEL MATERIAL f'c= 210 kg/cm2 Resisetencia del concreto

Fy= 2530 kg/cm2 Fluencia de la plancha base

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Tipo de perno A325 Fnv= 3800.00 kg/cm2 Esfuerzo corte nominal del perno = 1 in Dimetro del perno

Ab= 5.067 cm2 Area de un perno # Pernos= 8 und Nmero de pernos totales en las dos filas

6. CALCULO ESPESOR PLANCHA BASE e= 346.457 cm Excentricidad

6.1 Fluencia en la interface en compresin fp,max=0.65x0.85f'c(A2/A1)^0.50.65x1.7f'c = 116.03 kg/cm2

ecr= 48.66 cm

e>ecr f+N/2= 95.00 cm

e+f= 391.46 cm Y= 11.73 cm fpu=Pu/(NY)= 10.83 kg/cm2

Caso a verificar Y>max(m,n)

max(m,n)= 12.0 cm

i) Si Ymax(m,n)

ii) Si Y

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1.909 in

tp(usar)= 2.0 in

7. CALCULO DEL PERNO T=fp,maxBY-Pu= 43074 kg

Tu= 10769 kg Tension ultima en un solo perno Fnt= 6320 kg/cm2 Esfuerzo nominal por traccion pura en el perno

Fnv= 3800 kg/cm2 Esfuerzo nominal por corte puro en el perno fv=Vu/(#per.Ab)= 355 kg/cm2 Esfuerzo cortante actuante en el perno F'nt=1.3Fnt-(Fnt/0.75Fnv)fv

.

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ANALISIS DE LA CONEXIN EN UNION VIGA Y COLUMNA

Datos

Fy= 2.53 t/cm2 Fu= 4.08 t/cm2 Pu= Mu/0.8 = 77 t

E= 2030 t/cm2 del perno= 1 in 2.54 cm

Area perno= 0.785 in2 5.067 cm2 N de penos en x= 2 und N de penos en y= 3 und

Resistencia de diseo de las planchas

t= 1.27 cm x1= 4.5 cm bx= 39 cm by= 25.00 cm y1= 5 cm y2= 10 cm Avg= 31.75 cm2 Ant= 4.00 cm2 Ans= 23.18 cm2 Atg= 5.72 cm2 Ag= 49.53 cm2 Anc= 42.27 cm2 Anc= 42.10 cm2 AISC J4-2 (pag 206/318) An controla= 42.10 cm2

Pnf= 112.78 t Ok Fluencia (Pnf>Pu)

Pnr= 128.83 t Ok Rotura (Pnr>Pu)

Resistencia de diseo por un solo perno Corte

Fnv= 4.78 t/cm2 Fnt=Fbu 6.32 t/cm2 Pu/6= 12.83 t Rn= 18.17 t Ok Cumple (Rn/m>Pu/m)

Resistencia al aplastamiento de la plancha en un solo hueco

1.5d= 3.810 cm 3d= 7.620 cm L=y1= 5 cm Ok Cumple (L>1.5d) Seccin 10.3.10a E.090

s=y2= 10 cm Ok Cumple (s>3d)

Seccin 10.3.10a E.090

Rn= 23.69 t Rn= 18.17 t Ok Cumple Rn>Pu/m

N pernos min= 4.24

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Bloque de corte en la plancha

Pbc= 96.78 t >77t OK! Fractura de traccion +fluencia de corte

Pbc= 106.8 T >77t OK! Fractura de corte +fluencia de traccion

.

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5. CONCLUSIONES.

Se oberva que la, combinacion de cargas ms desfavorables para el diseo de los

perfiles Tubest, son las que interviene la accin de la carga de nieve con la carga de

viento.

Todos los perfiles conformados en fro como los perfiles tubest, han sido diseados con

la normativa AISI Edicin 2007, mtodo LRFD, en cojunto con el Manual e diseo de la

empresa Tupemesa.

Se observa que todos los perfiles tubest de viga y columna cumplen con las cargas

ltimas por compresin, flexin, corte, efectos combinados de flexo-compresin y

flexincorte.

Para la estabilidad de las vigas principales y evitar fallas por pandeo flexotorcional y

pandeo lateral, se tendr que arriostar a la viga cada L/3, mediante dos perfiles Z

rigidizados con planchas soldadas en la parte inferior y superior de las alas, segn la

imagen mostrada en la seccin 1.6.

En todos los prticos se ha verivicado que las deformaciones verticales admisibles por

cargas de servicio sean menores de L/300.

Las vigas y columnas cercanas al nudo tendrn un refuerzo con planchas de 9mm.

Las vigas tendrn un refuerzo con planchas de 5mm, en el centro de la viga de una

longitud de 8000mm

Las deformaciones admisibles por cargas de servicio en las correas cumplen con el

mximo permitido que es L/250.

Las correas de techo para los primeros paos (entre el eje 1-2), debido a la luz de 7.5m

se necesitara un perfil de Z150x50x15x5mm, los cuales se conseguir mediante la

superporsicin de 2 perfiles de espesor de 2.5mm, convenientemente empernados en

toda su longitud.

Todos los elementos sern arriostrados convenientemente para garatizar su estabilidad

y mejor comportamiento estructural.

03 Memoria Icom Rev C

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