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diseño en acero
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Mtodos de Diseo
DISEO ESTRUCTURALEl Diseo Estructural es un proceso creativo basado en el conocimiento de los principios de esttica, dinmica, mecnica de slidos y anlisis estructural.Producto es una estructura segura y econmica que cumple su propsito (requisitos de diseo).
ETAPAS DE DISEODefinicin conceptual.Definicin de solicitaciones a considerar.Estructuracin.Seleccin de elementos.Anlisis.Evaluacin.Emisin de planos y especificaciones.
PROCESO DE DISEOModelos de cargaModelo estructuralModelos de resistenciaAnlisis estructuralCompararrespuesta vs.resistenciaNo cumpleCumpleRevisar diseoProceso de diseo estructural
METODOS DE DISEO ESPECIFICACIONES AISC
Diseo por Resistencia Admisibles (ASD)
Diseo por Factores de Carga y Resistencia(LRFD)
DISEO POR RESISTENCIA ADMISIBLEMtodo de Diseo por Resistencia Admisibles (ASD):
Ra =Resistencia RequeridaRn= Resistencia NominalFS=Factor de Seguridad
SE APLICAN
COMBINACIN DE CARGAS:CARGAS DE GRAVEDAD = D + LCARGAS DE GRAVEDAD CON VIENTO O SISMO = 0.75 (D + L + W o E)
DISEO POR FACTORES DE CARGA Y RESISTENCIAMtodo de Diseo por factores de carga y resistencia (LRFD)f Rn S g . Qi
f Rn: RESISTENCIA DE DISEORn: RESISTENCIA NOMINALf : FACTOR DE RESISTENCIA
g . Qi: CARGAS FACTORIZADASQi: CARGAS APLICADASg : FACTOR DE MAYORACIN DE CARGAS
DISEO POR FACTORES DE CARGA Y RESISTENCIA
FACTORES DE RESISTENCIA f
MENOR QUE LA UNIDAD, DEPENDEN DEL CONOCIMIENTO QUE SE TENGA DEL COMPORTAMIENTO DEL ELEMENTO ESTRUCTURAL
Valor de fElemento0.90Seccin total en traccin0.90Seccin en flexin0.90Seccin en compresin axial0.75Seccin neta de conexin en traccin
DISEO POR FACTORES DE CARGA Y RESISTENCIA
CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGASEspecificacionesSEI/ASCE 7-02: Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures:
Reglamentos o cdigos de construccinEurocode 1: Basis of Design and Actions on Structures.
NTE-E020
CARGAS Y COMBINACIONES CARGASCargas muertas (D).Cargas vivas (L).Cargas vivas de techo (Lr).Carga Nieve (S).Carga de Viento (W).Carga de Sismos (E).Carga de Lluvia o Hielo(R).Empuje de suelos (H).Inundacin (F).Otros.
CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGASPeso propio de la estructura.Peso propio de las terminaciones de pisos y muros.Peso de ductos y servicios.Peso de tabiques.
CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGASCargas vivas estticas:Sobrecargas de uso habitacional,de oficinas,de almacenamiento,de estacionamientoTrfico peatonal o vehicularCargas distribuidasCargas mviles
CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGASVelocidad mxima vmax de viento esperada (en N aos)Localizacin geogrficaIrregularidad del terreno
Presin bsica q = q(vmax).Variacin de la presin en altura.
Modificacin porDireccin de incidenciaInclinacin de superficies
CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGASMtodo elstico esttico
CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGAS AISCCombinaciones de carga ASD
DD + L D + (Lr or S or R)D + 0.75L + 0.75(Lr or S or R)D (W or 0.7E)D + 0.75(W or 0.7E) + 0.75L + 0.75(Lr or S or R)0.6D (W or 0.7E)
CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGAS AISCCombinaciones de carga LRFD
1.4D 1.2D + 1.6L + 0.5(Lr or S or R)1.2D + 1.6(Lr or S or R) + (0.5L or 0.8W)1.2D + 1.6W + 0.5L + 0.5(Lr or S or R)1.2D 1.0E + 0.5L + 0.2S0.9D + 1.6W0.9D + 1.0E
CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGAS AISC
Combinacin de Carga Carga axial factorizada
LC1 1.4(100) =140LC2 1.2(100)+1.6(150)+0.5(30) =375LC3a 1.2(100)+1.6(30)+0.5(150) = 243LC3b 1.2(100)+1.6(30)+0.8(60)=216LC4 1.2(100)+1.6(60)+0.5(150)+0.5(30)=306LC5 1.2(100)+1.0(50)+0.5(150)+0.2(30)=251LC 6 0.9(100)+1.6(60)=186LC7 0.9(100)+1.0(50)=140
CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGAS AISCLC1=140 t, LC2=375 t, LC3a= 243 t, LC3b=216 t, LC4=306 t, LC5=251 t,LC6=186 t, LC7=140t
CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGAS AISCAnlisis de la Armadura:Se desea cubrir un techo con Tijerales Metlicos de acero A-36 cuyos miembros son angulos dobles de lados iguales y sus conexiones son soldadas. La cubierta sera de canaln de 7.3 m de longitud. Los Tijerales estan separados a 6 mts, existe una carga en el nudo central de la brida inferior(proveniente de un tecle) de 3000 kg incluido el factor de impacto, determinar las cargas de servicio y los esfuerzos factorizados
CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGAS AISC
CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGAS AISC
Mtodos de anlisisMtodo elsticoMaterial es elstico, lineal, homogneo e istropo.
Miembros elsticosPequeas deformacionesMETODO ELSTICO
METODOS DE DISEODEFINICIONESEstado Limite- condicion en la que un material se vuelve inutil para una funcionEstado limite de resistencia- condicion limite que afecta a la seguridad de la estructura, y que se ha agotado la capacidad para soportar cargaResistencia Requerida- esfuerzos o deformaciones del calculo estructural y que corresponden a las combinaciones ASD o LRFD
METODOS DE DISEOResistencia Nominal- Resistencia de una estructura de una estructura sin la afectacion de factores de carga o seguridad.Se detetermina en los calculos, con las resistencias especificadas, dimensiones y ecuaciones de la mecanica estructural.Tambien se puede deteminar mediante pruebas de cargas o mediante las especificadiones de diseo
METODOS DE DISEOResistencia Nominal- Resistencia de una estructura de una estructura sin la afectacion de factores de carga o seguridad.Se detetermina en los calculos, con las resistencias especificadas, dimensiones y ecuaciones de la mecanica estructural.Tambien se puede deteminar mediante pruebas de cargas o mediante las especificadiones de diseo
*****************Es en las combinaciones de carga que se definen los factores de mayoracin de las cargas. Como se puede ver en las combinaciones de la ASCE 7, los factores asociados a cada solicitacin pueden cambiar de una combinacin de carga a otra. En la derivacin de estas combinaciones se consider que no es racional suponer que todos los mximos de carga estn actuando simultneamente sobre la estructura. Por ejemplo, el factor de mayoracin de la carga viva en el caso de carga gravitacional solamente (combinacin 2) es 1.6 veces, mientras que cuando consideramos el mximo viento (combinacin 4) el factor de la carga viva es 1.0.*Es en las combinaciones de carga que se definen los factores de mayoracin de las cargas. Como se puede ver en las combinaciones de la ASCE 7, los factores asociados a cada solicitacin pueden cambiar de una combinacin de carga a otra. En la derivacin de estas combinaciones se consider que no es racional suponer que todos los mximos de carga estn actuando simultneamente sobre la estructura. Por ejemplo, el factor de mayoracin de la carga viva en el caso de carga gravitacional solamente (combinacin 2) es 1.6 veces, mientras que cuando consideramos el mximo viento (combinacin 4) el factor de la carga viva es 1.0.*Es en las combinaciones de carga que se definen los factores de mayoracin de las cargas. Como se puede ver en las combinaciones de la ASCE 7, los factores asociados a cada solicitacin pueden cambiar de una combinacin de carga a otra. En la derivacin de estas combinaciones se consider que no es racional suponer que todos los mximos de carga estn actuando simultneamente sobre la estructura. Por ejemplo, el factor de mayoracin de la carga viva en el caso de carga gravitacional solamente (combinacin 2) es 1.6 veces, mientras que cuando consideramos el mximo viento (combinacin 4) el factor de la carga viva es 1.0.*Es en las combinaciones de carga que se definen los factores de mayoracin de las cargas. Como se puede ver en las combinaciones de la ASCE 7, los factores asociados a cada solicitacin pueden cambiar de una combinacin de carga a otra. En la derivacin de estas combinaciones se consider que no es racional suponer que todos los mximos de carga estn actuando simultneamente sobre la estructura. Por ejemplo, el factor de mayoracin de la carga viva en el caso de carga gravitacional solamente (combinacin 2) es 1.6 veces, mientras que cuando consideramos el mximo viento (combinacin 4) el factor de la carga viva es 1.0.*Es en las combinaciones de carga que se definen los factores de mayoracin de las cargas. Como se puede ver en las combinaciones de la ASCE 7, los factores asociados a cada solicitacin pueden cambiar de una combinacin de carga a otra. En la derivacin de estas combinaciones se consider que no es racional suponer que todos los mximos de carga estn actuando simultneamente sobre la estructura. Por ejemplo, el factor de mayoracin de la carga viva en el caso de carga gravitacional solamente (combinacin 2) es 1.6 veces, mientras que cuando consideramos el mximo viento (combinacin 4) el factor de la carga viva es 1.0.*Es en las combinaciones de carga que se definen los factores de mayoracin de las cargas. Como se puede ver en las combinaciones de la ASCE 7, los factores asociados a cada solicitacin pueden cambiar de una combinacin de carga a otra. En la derivacin de estas combinaciones se consider que no es racional suponer que todos los mximos de carga estn actuando simultneamente sobre la estructura. Por ejemplo, el factor de mayoracin de la carga viva en el caso de carga gravitacional solamente (combinacin 2) es 1.6 veces, mientras que cuando consideramos el mximo viento (combinacin 4) el factor de la carga viva es 1.0.****