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Introducción 1

Distribución en Planta 2

Geometría de la cercha 3

II.a. Cálculo de la hipotenusa 3

II.b. Posición de correas 3

II.c.Cálculo del área aferente 3

II.d.Combinaciones de carga 4

II.e. Carga puntual en cada nodo

y separación entre correas correspondiente a la base 5

Ii.f modelamiento de la estructura 5

Análisis de la structura !

Correas 1" Dise#o structural 1$

Perfiles 1%

Dise#o de una unión 1&

'ibliografía 2!

Ane(os 2%

)i*os de cerchas más comunes

n+ol+ente de Com*resiones 2,

n+ol+ente de )racciones 2& Cercha reflectada en la combinación de cargas 1-2"muetras.1-!"+i+a 3"

)i*os de correas 31

/i0ación de las correas a la cercha 32

I ) D CCI5

n este traba0o realice un análisis estructural de una cercha ti*o /I 6 en la cual determinelas fuer7as 8 esbelte79 en las estructuras al a*licarles cargas además dise#e la estructura9las correas 8 los *erfiles :ue debe lle+ar la estructura de la cercha *ara reali7ar el entechadode una *lanta industrial con área 8 características dadas

I- DI;) I' CI5 D P<A )A

<os re:uerimientos *ara la elaboración de este *ro8ecto son= >rea del lote ,9$" m de frente *or 2"9" m de fondo

Pendiente de la cubierta 3"?

)i*o de cercha= /in@

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)ablero *or +ertiente 4

<ongitud de las correas= $ m

)i*o de cubierta= ternit AsbetoscementoB mas te0a de barro

G ) A

I-a-Cálculo de la hipotenusa

II-b-Posición de correas

<a distancia entre correas +a a ser e:ui+alente a=

II-c Cálculo del área aferente

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II-d Combinaciones de carga=

A+aluó De Cargas Cargas muertas=

o Placa ondulada de asbesto cemento2" @gfEm2

o )e0a de barro,"@gfEm2

n )otal la Carga uerta es= 1""9"@gfEm2 Cargas +i+as=

Cubiertas inclinadas de estructuras metálicas 8 de madera con im*osibilidad física de +erse

sometidas a cargas 3$@gfEm2 su*eriores a la esti*ulada- Pendiente F al 2"?B

)A= stas ecuaciones fueron e(traídas del )ítulo ' del libro de ormas Colombianas;ismorresistentes *ara estructuras de hierro

Posteriormente se escoge la ma8or de las cargas9 en este caso es

II-e-Carga puntual en cada nodo y separación entre correas correspondiente a la base

l +alor encontrado será la carga :ue so*ortará toda la estructura es decir9 el H &%!9,

II-f D <A I ) D <A ;) C) A

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A ><I;I; D <A ;) C) A

DA) ;

C A;

Jer ho0a de Cálculo de Acesco

DI; K ;) C) A<

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/uer7as encontradas en cada barra de la estructura9 :ue *or ser simLtrica sólo seencuentran las corres*ondientes segMn el nodo mostrado-

lementoP@gfB ;)AD

& 14 2"2

C P ;I5

1N% 22!&

%N, 2113

,N& 1&4!

& 1" 1%,&

1" 11 1%,&

3N, 413

2N% 2"2

& 14 2"2

lemento P @gfB ;)AD

2N, 211 ) ACCI5

, 14 3"4

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3 14 42!

14 1" !33

3N4 1243

2N3 1,!!

4N$ 1,!!

1N2 21%4

$N! 21%4

P /I< ;

Jer ho0a de cálculo de AcescoJII- DI; K D <A I5

UNIÓN !"#$#$

<a confiabilidad de las uniones soldadas ha llegado a ser tal9 :ue cada +e7 se em*lean más*ara com*letar o sustituir las uniones remachadas en el dise#o de má:uinas 8 estructuras-Por otra *arte suele ser mas económico fabricar una *ie7a com*licada soldando entre sicom*onentes sencillos tales como *lacas9 barras9 entre otros9 :ue hacerla de una sola*ie7a9 8a sea *or medio de moldeo 8Eo acabado *osterior-

<a soldadura es un *rocedimiento de unión de los metales *or fusión- ediante el calor

*roducido *or un arco elLctrico o un so*lete o(iacetileno9 se reblandece 8 funde el metal enlos dos bordes a soldar9 0unto con el metal adicional de una +arilla metal de a*ortaciónB :uerecarga la 0unta formando un cordón de soldadura9 o sim*lemente cordón- Al enfriarse9 elmetal de a*ortación 8 el metal base forman una unión continua 8 homogLnea- Para *rotegerel metal fundido de la o(idación9 se utili7an cada +e7 más carillas o electrodos re+estidos- lre+estimiento fundente9 al entrar en caldeo9 des*rende un gas inerte :ue rodea la llama delso*lete9 o el arco elLctrico9 8 *rotege al metal fundido de la o(idación- Además forma unaescoria :ue sobrenada en el metal fundido mientras se enfría9 im*idiendo :ue se o(ide o:ue se absorba el nitrógeno del aire- sta tLcnica se denomina *roceso de arco *rotegido-

Al igual :ue en el caso de las soldaduras de *ernos9 en las uniones soldadas a*arecen dosti*os-

<a nión a to*e se *resenta cuando los dos elementos a 0untar se enfrentan to*e con to*eo *unta con *unta 8 en el mismo *lanoB 8 se *rocede a agregar la soldadura entre 8 *or

encima de los mismos-

<a nión a trasla*e es en donde se monta un elemento sobre el otro 8a sea la *latina :uelos uniráB o directamente una barra a la otra-

<a resistencia de una soldadura a to*e es igual al esfuer7o admisible *or el *roducto de lalongitud del cordón *or el es*esor de la *laca más delgada9 8a :ue no es *reciso :ue las

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dos *lanchas a soldar tengan el mismo es*esor- l esfuer7o admisible se toma como a:ueldel metal base-

s tambiLn im*ortante mencionar los dos ti*os de filetes o cordones :ue e(isten9el frontal :ue se *resenta de forma frontal o de frente con res*ecto al elemento :ue se +a aunirB 8 el lateral donde el filete +e en el mismo sentido :ue el elemento :ue se uniráB-

Para lle+ar a cabo este *ro8ecto se utili7aran las siguientes características de la uniónsoldada=

nión soldada a trasla*e-

/ilete lateral-

/ilete trans+ersal-

Doble *latina una a cada lado de la uniónB-

<a resistencia de uniones a trasla*e9 tanto con filete lateral como frontal9 se su*onedeterminada *or la resistencia al cortante de la garganta de la soldadura- n los filetes a 4$grados de inclinaciónO llamando a al ancho de las bases9 el área de la sección de la gargantasometida a cortante es igual a la longitud < del cordón *or el es*esor de la garganta9 esdecir=

A <a sen 4$

A "-%"% <a

<os esfuer7os admisibles *or soldaduras a trasla*e es*ecificadas *or el AI;C basadas enrecomendaciones de la American Helding ;ociet8B de*enden del electrodo em*leado en el*roceso de soldado 8 de la gradación del acero soldado- n nuestro caso seusan electrodos %" *ara soldar acero A 3! gradación mas comMn de acero estructuralusada ho8 en díaB- l esfuer7o cortante admisible es 14$ Pa-

P A 14$(1"!B "-%"%a<(1" !B

P 1"3 a< B

Por lo general la resistencia de una soldadura a trasla*e se e(*resa en tLrminos de la fuer7aadmisible : *or mm de longitud soldada 8 está dada *or=

: P E < 1"3 a< B E < mmB ;e a*recia :ue los < se eliminan obteniendo

: 1"3 a EmmB

;e re:uiere :ue el tama#o má(imo de una soldadura de filete debe ser de 2 mm menos :ueel es*esor del material9 a lo largo de bordes de !mm o ma8ores de dicho es*esor-

;i a es menor :ue !mm9 el tama#o má(imo de la soldadura gargantaB *uede ser igual ales*esor del borde garganta de la 0untaB-

Ahora +eamos el es*esor de las barras a unir=

lemento a es*esorB

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1 2 ! mm

1 % ! mm

Por lo tanto la garganta de la soldadura será de=

a ! 2 4 mm

<a garganta de la soldadura es de 4 mm

; G ) 1 2=

: 1"3 a 1"3 ! 2B 1"3(4 : 412 E mm

P2 es la fuer7a :ue e0erce la soldadura de la *laca del otro lado de la unión-

P2 P1 21%4 E 2B

P1 P2 1",% 6gf-

; G ) 1 %=

P3 P4 22!&B E 2

P3 P4 11349$ 6gf Ahora se *rocede a encontrar las longitudes de las soldaduras

<1 <2 1",%B E 412

<1 <2 29!4 mm-<3 <4 11349$B E 412

<3 <4 29%$ mm- Ahora es necesario contrarrestar el efecto de giro :ue *resenta la unión *or medio de la

im*lantación de una unión soldada frontal a cada lado de unión- se hace momento en laintersección de los dos e0es de los *erfiles-

omento Q sentido horarioB 4R1",%BR2 . 4R11349$BR2

,!&! . &"%!

omento Q sentido horarioB 1%%%2 6gf-ste momento es la fuer7a :ue tiene el cordón de la soldadura frontal-

Como e(isten 2 *latinas 8 cada una tiene su res*ecti+a soldadura frontal9 entonces se di+ideentre 2 la fuer7a resultante-

1%%%2 E 2 ,,,! 6gf-

<$ <! ,,,!B E 412

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<$ <! 219$, mm-

l cordón de soldadura frontal *ara e+itar el efecto de la tendencia al giro de la unión es de219$, mm *ara la soldadura frontal de cada *latina-

JII 'I'<I G A/ A

SSS-acesco-comSSS-diaco-com-cohtt*=EESSS-+irtual-unal-edu-coEcursosEsedesEmani7alesE4",""2"E<eccionesECa*itulo?2"$EC C P) ?2"'A;IC ?2"; ' ?2"C CTA;-htmPrograma de dise#o 8 calculo structural *ara *roductos AC ;C

Jersion 1-"1 Abril de 2""2

anuales tecnicos de AC ;C

IU A U ;

2!

22!& 6gf-

P3

P4

4 mm

4 mm

P1

P2

21%4 6gf

a ! mm

a

a 2mm

a ! mm

a

Platina

Perfil;oldadura a trasla*e con ángulo de 4$ grados

a

a