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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERIA CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ALUMNO DOCENTE SEMESTRE CUSCO – PERU 2016 : GONZALES VENGOA Wilfredo jua : 111115 - B : ING. EDWIN CORNEJO CCORI : 2015-II ANALISI MATRICIAL DE UNA ARMADURA TIPO HOWE ANALISIS ESTRUCTURAL II

Calculo de Techo

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Page 1: Calculo de Techo

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERIA CIVIL

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

ALUMNO

DOCENTE

SEMESTRE

CUSCO – PERU

2016

: GONZALES VENGOA Wilfredo juanCÓDIGO

: 111115 - B

: ING. EDWIN CORNEJO CCORI: 2015-II

ANALISI MATRICIAL DE UNA ARMADURA

TIPO HOWE

ANALISIS ESTRUCTURAL II ANALISIS ESTRUCTURAL II

Page 2: Calculo de Techo

UNSAAC EP INGENIERIA CIVIL ANALISIS ESTRUCTURAL II

04/21/2023 SEMESTRE 2015 - II 2

CALCULO DE TECHOS DE ESTRUCTURAS METALICAS

ARMADURA TIPO HOWE

dimenciones

SECCION

2.25 m

3.00 m 3.00 m 3.00 m 3.00 m 3.00 m 3.00 m

18.00 m

6.00 m

PLANTA

18.00 m

4.00 m

4.00 m

4.00 m

4.00 m

4.00 m

40.00 m

4.00 m

4.00 m

4.00 m

4.00 m

4.00 m

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1.- Fuerzas sobre un techo:

Donde:

1.1.- Fuerza del Viento:

donde w: carga sobre la superficie inclinada

C: coeficiente de construcción = 1.20

q: Presión dinámica del viento a mas de 8 m = 80 Kg-f/m2

donde W: Carga por unidad de superficie

donde Fv Fuerza vertical

donde Fx Fuerza vertical

2.25 m

ά= 14.04 °

18.00 m

6.00 m

AREA TOTAL = 720.00 m2

luz = 18.00 m largo = 40.00 m

Calculando tenemos:

w = 23.28 Kg/m2

W = 16764.062 Kg

Fv = 16263.529 Kg

Fx = 4065.882 Kg

estructura inclinada la cual forma un angulo ά con la dirección del viento, entonces:

FvW

FX

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1.2.- Fuerza del Peso de la Teja ondulada perfil 7 plus No 10:

Peso de la Teja ondulada perfil 7 plus No 10 = 43.200 Kg

Numero de planchas de Teja ondulada perfil 7 plus No 10:

Na = (Ancho total a techar/Longitud útil del eternit) = 6.186

N1 = (Largo total a techar/Ancho útil del eternit) = 40.000

Numero total de planchas de eternit es = 247.423 aproximadadmente

Peso total de la Teja ondulada perfil 7 plus No 10 = 10688.66 Kg

1.3.- Fuerza de Sobrecarga:

Se suele a usar según nuestras dimensiones de nuestra estructura una sobrecarga de

10 Kg/m2 por metro cuadrado de área de planta aproximadamente:

Psc = 7200.000 Kg

1.4.- Fuerza del Peso de las Viguetas:

Se asume un perfil determinado de vigueta y se busca su peso por unidad de longitud:

Perfil Asumido: tubo 2"x3"x2mm

Peso por unidad de longitud = 4.5 kg/m

Total de Viguetas = 12.00

Peso Total de las Viguetas = 2160.0 Kg

Peso de la vigueta por m2 = 3.00 Kg/m2

1.4.- Fuerza del Peso del Tijeral:

Se asume un perfil determinado para el tijeral y se busca su peso por unidad de

longitud:

Perfil Asumido: 2L 2"x2"x3/16"

inclinacion: 1/(2.25*9) = 1/4

CATALOGO DE ACEROS AREQUIPA

ELEMENTO LONGITUD Kg/m peso ELEMENTO LONGITUD Kg/m peso

A 3.09 3.631 11.23 A' 3.09 3.631 11.23

B 3.09 3.631 11.23 B' 3.09 3.631 11.23

C 3.09 3.631 11.23 C' 3.09 3.631 11.23

D 3.00 3.631 10.89 D' 3.00 3.631 10.89

E 3.00 3.631 10.89 E' 3.00 3.631 10.89

F 3.00 3.631 10.89 F' 3.00 3.631 10.89

G 0.75 3.631 2.72 G' 0.75 3.631 2.72

H 3.09 3.631 11.23 H' 3.09 3.631 11.23

I 1.50 3.631 5.45 I' 1.50 3.631 5.45

J 3.35 3.631 12.18 J' 3.35 3.631 12.18

K 2.25 3.631 8.17 K' 2.25 3.631 8.17

29.22 106.11 29.22 106.11

total 204.05

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Los cuales soportan una carga por metro cuadrado: 40.6 Kg/m2 carga viento + carga muerta (tijeral+correas)

Numero de tijerales (Ntij) = 11 tijerales

peso total de tijerales en el techo = 29196.7 Kg

Los tijerales extremos soportaran un carga F y los tijerales intermedios soportaran 2 F

Fsup = 1459.837 Kg Finfp = 360 Kg

2Fsup = 2919.675 Kg 2Finfp = 720.000 Kg

Ahora se reparte la fuerza sobre cada nudo del tijeral, considerando que sobre los

nudos extremos actúa una fuerza Fn y sobre los nudos intermedios actúa una fuerza

de 2 Fn.

Nn = Numero de nudos = 6

Fsuperior n = 292.0 Kg y Finferior n = 72.0 Kg

2Fsuperior n = 583.9 Kg 2Finferior n = 144.0 Kg

Fuerza Vertical Total sobre el Techo:

Fv = 16263.529 Kg

Fte = 10688.660 Kg

Fsc = 7200.000 Kg Ftot = 65509 Kg

Fvig = 2160.000 Kg Ftot = 642643 N

Ftij = 29196.747 Kg

1.5.- Fuerza Horizontal Total sobre el Techo:

Fuerza Horizontal producida por el viento es:

Fx = 4065.88 Kg

Fx = 39886.31 N

Ahora se reparte la fuerza sobre cada nudo del tijeral, considerando que sobre los

nudos extremos actúa una fuerza V y sobre los nudos intermedios actúa una fuerza de

2 V.

Carga Total de viento horizontal = 4065.88 Kg

Carga de viento por tijeral = 369.626 Kg

6V = 369.626 Kg

V = 61.60 Kg (Nudo Exterior )

2V = 123.21 Kg (Nudos Intermedios)

2.- Cargas o Fuerzas de la Estructura Metálica:

2.1.-Carga Muerta:

Es el peso de los materiales, dispositivos de servicio, equipos, tabiques y otros

elementos soportados por la edificación, incluyendo su peso propio, que sean

permanentes o con una variación en su magnitud, pequeña en el tiempo.

Fuerza del Peso del Tijeral Ftij = 29196.75 Kg

Peso de la Teja ondulada perfil 7 plus No 10 Fte = 10688.66 Kg

Fuerza del Peso de las Viguetas Fvig = 2160.000 Kg

Carga Muerta= 42045.4 Kg

2.2.-Carga Viva:

Es el peso de todos los ocupantes, materiales, equipos, muebles y otros elementos

movibles soportados por la edificación.

Fuerza del Viento = Fv = 16263.529 Kg

Fuerza de Sobrecarga Fsc = 7200.000 Kg

Carga Viva = 23463.5 Kg

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539.7 Kg

583.93 Kg 583.93 Kg

583.93 Kg

583.93 Kg 583.93 Kg

123.21 Kg 2.25 m

123.21 Kg

292.0 Kg 292.0 Kg

123.21 Kg

61.60 Kg

3.00 m 3.00 m 3.00 m 3.00 m 3.00 m 3.00 m

72 Kg 144 Kg 144 Kg 144 Kg 144 Kg 144 Kg 72 Kg

ANALISIS MATRICIAL

FUERZAS Y MOMENTOS EN LOS DIFERENTES ELEMENTOS

ELEMENT FUERZA KG SENTIDO

A 7746.263 TRACCION 12.68173342803

B 1527.708 TRACCION 12.68173342803

C 5601.596 TRACCION 12.68173342803

D 7344.75 COMPRESION 576.535611499

E 7344.75 COMPRESION 576.535611499

F 16099.692 COMPRESION 576.535611499

G 120 COMPRESION 576.535611499

H 9225.006 COMPRESION 576.535611499

I 3038.314 TRACCION 576.535611499

J 4700.64 COMPRESION 576.535611499

K 4404.366 COMPRESION 576.535611499

MOMENTO KG*M

G

K

K'

D E F

IA

B

C

J

H

D'E'F'

J' I'

H' G'

C'

B'

A'