Pplanos pl: Anlisis y diseo de una nave industrial:

RODOLFO MARTINEZ GARCIA Maestro: ing. Luis Leyva. 8 CUATRIMESTRE INGENIERIA CIVIL T/V Diseo estructural mircoles, 29 de junio de 2011

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Contenido: Croquis de la planta y elevacin de la nave Localizacin de columnas Localizacin de armaduras Localizacin de montenes Direccin de la lamina Determinacin de cargas vivas y cargas muertas Diseo de la lamina (para muros y cubiertas) Anlisis del monten (para muros y cubiertas) Croquis de la armadura Dimensiones Geometra Cargas Anlisis de la armadura Fuerzas internas de cada barra Croquis de la columna Dimensiones Geometra Cargas Anlisis de la columna Fuerzas internas de cada barra Diseo de la zapata de cimentacin.

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Croquis de la planta y elevacin de l nave industrial.

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Determinacin de cargas muertas, vivas y de viento. Anlisis de cargas: Cargas muertas Peso propio = 10 kg/ m^2 Cargas vivas = 40 kg/ m^2 Peso de instalaciones =20 kg/ m^2 Peso propio del monten 15 kg/ m^2 Anlisis por cargas de viento: Formula= P=qs* Ce*Cq*Iw Ce = 0.71 por exposicin B en zona con irregulares superficiales. Cq = Iw= 1.0 ,qs=velocidad del viento 125km/h (presin qs =75.8)

Muro de barlovento P1 =75.8*0.71*0.8*1 P1 =43.05 kg/ m^2 Muro de sotavento P1 =75.8*0.71*-0.5*1 P1 =-26.91 kg/ m^2 Cubierta P1 =75.8*0.71*-0.7*1 P1 =-37.67 kg/ m^2

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Diseo de lmina (cubierta) Anlisis de cargas: Combinacin: U1 =1.0 muertas + 1.0 vivas Cargas muertas Peso propio = 10 kg/ m^2 Cargas vivas = 40 kg/ m^2 Total = 50 kg/ m^2 Combinacin: U2 =0.9 muertas +/- 1.0 viento Cargas muertas Peso propio = 9 kg/ m^2 Cargas viento = 38 kg/ m^2 Total 1 =47 kg/ m^2 Total 2 = 29 kg/ m^2 Capacidad de lamina acanalada cm-100 para 2m =87 kg/ m^2 por lo tanto O.K Diseo de lmina (muro sotavento) Combinacin: U2 =0.9 muertas +/- 1.0 viento Cargas muertas Peso propio = 9 kg/ m^2 Cargas viento = -27 kg/ m^2 Total 1 =-18 kg/ m^2 Total 2 = 36 kg/ m^2 Capacidad de lamina acanalada cm-100 para 2m =87 kg/ m^2 por lo tanto O.K Diseo de lmina (muro barlovento) Combinacin: U2 =0.9 muertas +/- 1.0 viento Cargas muertas Peso propio = 9 kg/ m^2 Cargas viento = 44 kg/ m^2 Total 1 =53 kg/ m^2 Total 2 = 35 kg/ m^2 Capacidad de lamina acanalada cm-100 para 2m =87 kg/ m^2 por lo tanto O.K

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CM-100/CM-72

Nota: esta lmina (c-m 100) es la que se utilizara para la cubierta y muros de sotavento y barlovento con una longitud de 2 metros.

Diseo del monten (cubierta) Anlisis de cargas: Combinacin: U1 =1.0 muertas + 1.0 vivas 7

Cargas muertas Peso cubierta = 50 kg/ m^2 Peso de instalaciones = 20 kg/ m^2 Total = 70 kg/ m^2 El monten recibe = 140 kg/ m^2 Peso propio del monten = 15 kg/ m^2 Total del peso que va cargar el monten =155 kg/ m^2 Anlisis de cargas: Combinacin: U2 =0.9 muertas + 1.0 viento Cargas muertas Peso cubierta = 50 kg/ m^2 Peso de instalaciones = 20 kg/ m^2 Total = 70 kg/ m^2 El monten recibe = 140 kg/ m^2 Peso propio del monten = 15 kg/ m^2 (155 kg/ m^2)*(0.9) +/- 38 kg/ m^2 = 178kg/ m^2 o 102 kg/ m^2 Reacciones del monten:

Diagrama de cortante:

diadrama de momentos:

Nota: el monten a utilizar es de 12 x 31/2 de calibre 12 con un peso de 10,64 kg/m

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Diseo del monten (muro sotavento y barlovento) Anlisis de cargas: Muro de sotavento: Carga por viento= +/- 27 kg/ m^2 Total = + /- 27 kg/ m^2 Reacciones del monten en le muro de sotavento:

Anlisis de cargas: Muro de barlovento: Carga por viento= +/- 27 kg/ m^2 Total = 44 kg/ m^2 Reacciones en el muro de barlovento

Nota: para los muros se utilizara un monten de 4 x 2 de calibre 14.

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Croquis de la armadura:

Anlisis de la armadura: Reacciones:

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37

Node 36 37

Horizontal Fx kg -689.119 689.119

Vertical Fy kg 3719.5 3719.5

Horizontal Fz kg 0 0

Moment Mx kNm 0 0

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Fuerzas internas:

Beam 1 compresin 2 compresion 3 compresion 4 compresion 5 compresion 6 compresion 7 compresion 8 compresion 9 compresion 10 compresion 11 compresion 12 compresion 13 compresion 14 compresion 15 compresion

Node 1 3 3 5 5 7 7 9 9 11 11 13 13 15 15 17 17 19 19 21 21 24 24 27 27 28 28 31 31 32

Fx kg -1464.32 1464.32 -1706.853 1706.853 -7419.709 7419.709 -7454.469 7454.469 -8797.757 8797.757 -8794.748 8794.748 -8262.744 8262.744 -8246.078 8246.078 -8246.078 8246.078 -8262.745 8262.745 -8794.748 8794.748 -8797.758 8797.758 -7454.471 7454.471 -7419.711 7419.711 -1706.856 1706.856

Fy kg 419.595 -419.595 54.194 -54.194 17.483 -17.483 11.96 -11.96 -5.325 5.325 -1.557 1.557 -16.074 16.074 -13.773 13.773 13.773 -13.773 16.074 -16.074 1.557 -1.557 5.325 -5.325 -11.96 11.96 -17.483 17.483 -54.194 54.194

Fz kg 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Mx kNm 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

My kNm 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Mz kNm 2.976 1.139 0.262 0.801 -0.228 0.571 -0.274 0.509 -0.426 0.322 -0.341 0.31 -0.464 0.149 -0.344 0.074 -0.074 0.344 -0.149 0.464 -0.31 0.341 -0.322 0.426 -0.509 0.274 -0.571 0.228 -0.801 -0.262

11

16 compresion 17 compresion 18 tension 19 tension 20 tension 21 tension 22 tension 23 tension 24 tension 25 tension 26 tension 27 tension 28 tension 29 tension 30 tension 31 tension 32 tension 33 compresion 34 compresion 35 compresion 36 compresion 37 compresion

32 35 2 4 4 6 6 8 8 10 10 12 12 14 14 16 16 18 18 20 20 22 22 23 23 26 26 29 29 30 30 33 33 34 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

-1464.323 1464.323 -11.169 11.169 6335.621 -6335.621 6431.193 -6431.193 9480.864 -9480.864 9483.921 -9483.921 9730.242 -9730.242 9718.633 -9718.633 8651.489 -8651.489 8651.489 -8651.489 9718.633 -9718.633 9730.242 -9730.242 9483.922 -9483.922 9480.865 -9480.865 6431.192 -6431.192 6335.621 -6335.621 -11.169 11.169 292.012 -292.012 365.401 -365.401 431.998 -431.998 5.522 -5.522 440.88 -440.88

-419.595 419.595 62.032 -62.032 61.617 -61.617 15.578 -15.578 12.321 -12.321 -12.885 12.885 2.277 -2.277 -17.589 17.589 -44.091 44.091 44.091 -44.091 17.589 -17.589 -2.277 2.277 12.885 -12.885 -12.321 12.321 -15.578 15.578 -61.616 61.616 -62.032 62.032 277.867 -19.267 -242.533 242.533 -100.819 100.819 -34.761 34.761 -6.299 6.299

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

-1.139 -2.976 0.324 0.29 0.344 0.875 -0.224 0.532 -0.279 0.523 -0.489 0.234 -0.313 0.358 -0.487 0.139 -0.605 -0.267 0.267 0.605 -0.139 0.487 -0.358 0.313 -0.234 0.489 -0.523 0.279 -0.532 0.224 -0.875 -0.344 -0.29 -0.324 1.78 -0.324 -1.401 -1.294 -0.733 -0.651 -0.297 -0.271 -0.085 -0.035

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38 compresion 39 compresion 40 compresion 41 compresion 42 compresion 43 compresion 44 compresion 45 compresion 46 compresion 47 compresion 48 compresion 49 compresion 50 compresion 51 compresion 52 compresion 53 compresion 54 compresion 55 compresion 56 compresion 57 compresion 58 compresion 59 compresion

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 24 23 27 26 28 29 31 30 32 33 35 34 1 4 4 5 5 8 8 9 9 12 12 13 13 16 16 17 17 20 20 21

-3.768 3.768 443.3 -443.3 -2.301 2.301 -1734.699 1734.699 -2.301 2.301 443.301 -443.301 -3.768 3.768 440.88 -440.88 5.522 -5.522 431.997 -431.997 365.401 -365.401 292.012 -292.012 3876.078 -3876.078 -4151.738 4151.738 2618.362 -2618.362 -1271.708 1271.708 533.083 -533.083 170.107 -170.107 -686.775 686.775 1061.234 -1061.234 1061.235 -1061.235 -686.775 686.775

3.01 -3.01 8.818 -8.818 16.666 -16.666 0 0 -16.666 16.666 -8.818 8.818 -3.01 3.01 6.299 -6.299 34.761 -34.761 100.819 -100.819 242.533 -242.533 -277.867 19.267 153.409 -153.409 26.407 -26.407 -2.281 2.281 1.914 -1.914 -3.621 3.621 2.269 -2.269 1.896 -1.896 4.857 -4.857 -4.857 4.857 -1.896 1.896

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0.019 0.046 0.084 0.129 0.195 0.251 0 0 -0.195 -0.251 -0.084 -0.129 -0.019 -0.046 0.085 0.035 0.297 0.271 0.733 0.651 1.401 1.294 -1.78 0.324 1.704 0.57 0.09 0.505 -0.344 0.286 -0.268 0.317 -0.314 0.209 -0.176 0.242 -0.172 0.235 -0.02 0.181 -0.181 0.02 -0.235 0.172

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60 compresion 61 compresion 62 compresion 63 compresion 64 compresion 65 compresion 66 compresion 67 compresion

21 23 23 27 27 29 29 31 31 33 33 35 36 1 37 35

170.107 -170.107 533.082 -533.082 -1271.706 1271.706 2618.364 -2618.364 -4151.735 4151.735 3876.08 -3876.08 3719.5 -3719.5 3719.5 -3719.5

-2.269 2.269 3.621 -3.621 -1.914 1.914 2.281 -2.281 -26.407 26.407 -153.409 153.409 689.119 707.321 -689.119 -707.321

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

-0.242 0.176 -0.209 0.314 -0.317 0.268 -0.286 0.344 -0.505 -0.09 -0.57 -1.704 5.978 -6.46 -5.978 6.46

Desplazamientos:

Node 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Horizontal X mm -2.148 0.085 -2.117 0.407 -2.046 0.771 -1.736 1.015 -1.425 1.019 -1.057 0.901 -0.69

Vertical Y mm -0.601 -0.607 -3.009 -3.018 -7.752 -7.764 -11.647 -11.647 -14.682 -14.7 -16.842 -16.841 -18.273

Horizontal Z mm 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Resultant mm 2.23 0.613 3.68 3.045 8.017 7.802 11.775 11.691 14.751 14.735 16.875 16.866 18.286

Rotational rX rad 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

rY rad 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

rZ rad -0.002 -0.002 -0.002 -0.002 -0.002 -0.002 -0.002 -0.002 -0.001 -0.001 -0.001 -0.001 -0.001

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14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

0.682 -0.344 0.36 0 0 0.344 -0.36 0.69 -0.682 -0.901 1.057 -1.019 1.425 1.736 -1.015 -0.771 2.046 2.117 -0.407 -0.085 2.148 0 0

-18.296 -18.981 -18.981 -19.151 -19.042 -18.981 -18.981 -18.273 -18.296 -16.841 -16.842 -14.7 -14.682 -11.647 -11.647 -7.764 -7.752 -3.009 -3.018 -0.607 -0.601 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

18.309 18.984 18.984 19.151 19.042 18.984 18.984 18.286 18.309 16.866 16.875 14.735 14.751 11.775 11.691 7.802 8.017 3.68 3.045 0.613 2.23 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

-0.001 0 0 0 0 0 0 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0 0

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Croquis de las columnas:

Anlisis de columnas:

Pcr = ((^2)(E)(I))/(L^2) E=2.039x10^6 kg/cm^2 I=11,321 cm^4 L=600cm Pcr = ((^2)( 2.039x10^6 kg/cm^2)( 11,321 cm^4))/ (600cm *0.7)^2 Pcr = 1,291,526 kg. reaccin de la armadura en la columna es de 3,600 kg.

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Nota: se usara una viga IPR perfil I rectangular (IR) de 10 x 10 Diseo se cimentacin:

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