Proyecto de Acero2

UNIVERSIDAD DE LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE INGENIERIA CIVILESTRUCTURAS DE ACERO

2011

CALCULO ESTRUCTURAL DE EDIFICACIONANALISIS ESTRUCTURAL METODO LRFDMODELADO DE CARGAS CON AYUDA DE SOFWARE IP3 PARA ESTRUCTURAS

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

ESTRUCTURAS DE ACERO

CALCULO ESTRUCTURAL DE EDIFICACION

INTEGRANTES: AGUILAR E. MARIA V.

ACOSTA V. MARIO J.VETANCOURT V. YOHAN J.

MERIDA, MARZO 2011

ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE EDIFICIO CON PERFILES DE ACERO

1.1. Condiciones y Normativa de obligado cumplimiento

Las normas usadas para la elaboración del presente proyecto estructural fueron las siguientes:

Estructuras de acero para edificaciones COVENIN-MINDUR 1618-98. (Teoría del agotamiento resistente LRFD)

Criterios y acciones mínimas para el proyecto de edificaciones COVENIN 2002-88.

Descripción General de la Estructura

Distribución : se presentas las columnas arregladas de manera simétricas en forma de arreglo de cuadricula, con luces entre 3 y 3,50 mts. (ver fig. A-1), los entrepisos tiene alturas variables y se plántea una mezzanina donde pierden continuidad las vigas, las columnas se plantean continuas en toda su extensión

Ubicación : por ser un trabajo con fines académicos no tiene localización exacta por lo que los datos sísmicos, hidrológicos y topográficos serán asumidos como los mismos de la ciudad de Mérida, lugar de la universidad de los andes

Materiales : se utiliza para este sistema pórticos de acero compuestos por perfiles SIDOR en forma combinadas de U y doble T , para vigas, columnas y correas de techo, losa de entrepiso de sofito metálico con recubrimiento de concreto y pisos de granito, la unión viga columna se presenta como una conexión rígida (tipo TR)

ESPECIFICACIONES TECNICAS DEL SOFITO METALICO(LOSACERO) SEGÚN EL FABRICANTE (“LAMINAS Y PERFILES DEL CENTRO)

Lámina de acero galvanizada estructural, creada para encofrar entrepisos, placas y techos.

Largos Estándar: 4.10 m, 5.10 m y 6.10 m.

Calibres desde 18 (1.2 mm de espesor) hasta Calibre 22 (0.70 mm de espesor).

Cortes especiales bajo pedido.

Viviendas, Techos, Puentes, Estacionamientos, Mezzaninas, Oficinas.

Elimina el uso de puntales.

Logra placas más livianas, 10 a 12 cm de altura, reduciendo peso en vigas y columnas.

No es necesario colocar cabillas de refuerzo, ya que el diseño de la lámina y el concreto se integran en la placa, permitiendo al acero aportar sus cualidades estructurales.

1-Revisión de la estructura.

Debe ser la indicada para el trabajo que se va a realizar, en cuanto a resistencia y condiciones de los materiales. Si la estructura es de concreto, deben empotrarse pletinas metálicas para la colocación de las láminas, o fijarse con pistola de tiro fulminante.

2-Selección de las láminas.

Consultar la tabla de cargas: según el uso que vaya a tener la placaCon el peso obtenido, consultar las tablas de sobrecarga admisibles. El cual indicará el calibre de las láminas según el número de apoyos (correas) y la distancia entre ellos formando uno o más tramos.

LOSACERO PLACACERO

Altura 6,00 cmsAncho útil 75 cmsLuz Máxima

2,70 mts

Identación sup (+)

CONVEXA

Identación inf (-)

CONCAVA

Identa (+) 349/mlMódulo de sección

17,6 cm 4

Momento de inercia

41 cm4

Momento Resistente

212 kg/m2

Vol. de concreto

0,0055 m3/m2

Ahorro de concreto

50 kg/m2

2-Armar la Placa.

Una vez colocadas las correas, deben dejarse 10 cm. de solape a lo largo de las láminas., tratando que quede sobre el apoyo.

Para estabilizar aún más la placa es recomendable el uso de conectores de corte. En caso de usarlos:

o Las láminas deben ser colocadas a tope, no solapadas, sobre el apoyo o correa.

o Deben estar colocadas a lo largo del apoyo, a cada 80 cm. (máximo).

o La altura mínima de la losa deberá ser de 9 cm.

o la altura mínima del conector deberá ser de 7 cm.

Extender la malla truckson sobre los conectores.

El concreto deberá ser de 210 kg/cm2, vaciado sin apuntalamiento.

2-Vaciar el Concreto.

Colocar los remates de bordes para contener la mezcla de concreto.

Ubicar guías que servirán para conservar el nivel de vaciado.

El concreto de debe distribuir por todas las láminas hasta alcanzar la altura requerida, evitando concentrar el vaciado sobre un área determinada.

Después de vaciar 2 ó 3 cms sobre la malla, cepiullar la superficie con una llana. Ya estará listo para recibir el acabado.

PRE-DIMENSIONADO

Análisis de carga de la losa de techo

Carga Permanente (CP):

Sofito metálico = 7 kg/m2

Loseta de concreto espesor de 0.1mx2400kg/m3 = 240 kg/m2

Mortero de nivelación 0.025mx2000kg/m3 = 50 kg/m2

Manto asfaltico de espesor 4mm = 5kg/m2

Cargas variables

Para el uso Se considera que el techo posee acceso Solo con fines de mantenimiento =100kg/m2

Carga hidráulica por lluvia 50mm*1000 kg/m3 /1000mm/m= 50kg/m2

Calculo de las Correas de techo

Suponiendo un perfil SIDOR doble T 160

Sumando el peso propio del perfil a la carga permanente del análisis de la losa tenemosPu: 1.2*cp + 1.6*cvPu: 1.2*(7+240+50+5+9.42) + 1.6* (100+50) = 611.424 kg/m2

Se tomo una separación de correa de 1.9m 611.424kg/m2 * 1.9m= 1161.71 kg/m

Calculo de la correa de techo

4.3 2040.57 kg

2040.57 kg Mmax: 1785.50kg/m

Lp=1.7∗ry∗√ EFy

Lr= ryC 1Fl

∗√1+√1+C2 Fl2

C1= πSx √ EGJA2

C2=4CwIy [ SxGJ ]

2

Donde:

LP= longitud teórica de ocurrencia del momento plástico Lr= longitud teórica de ocurrencia del momento elástico Fl= esfuerzo de cedencia (fy-fr) Fr= esfuerzo residual 700kg/m2 para perfiles laminados

J=constante de torsión Cw=constante de alabeo G= E/2.6 =808000 kg/m2

Lb= longitud entre soporte lateral ry= radio de giro en dirección del eje Y

Lp=78.17cm

Lr=373.87 cm

3.5m

1166.04kg/m

Como la correa no posee soporte laterales se dice que Lb= a la longitud de la correa (Lb=3.50m), por no tener estos soportes la correa se comporta de forma inelástica y esta cae directamente en la curva de flexión en la zona 2 Zona Inelástica

Calculo del momento resistente teórico de la correa

Mt=Cb[Mp−(Mp−Mr )[ Lb−LpLr−Lp ] ]

Mp=Fy∗Zx =2500kg/cm2 x 135cm3 = 337500 kg .cm=3375kg.m

Mr=Fl∗Sx=(Fy−Fr )∗Sx=1800 kg/cm2x 117cm3 = 2106kg.m

Mt=1[3375−(3375−2106 )[ 3.5−0.78173.7387−0.7817 ]]

Mt=2895.01 kg.m

Mu=Φ*MtMu= 0.90*2895.01 =2605.51K.m

∅Mt>Mactuante2605.51kg /m>1785.50 kg/m

e=2605.51kg/m1785.50kg/m

= 0.70

Calculo de la flecha de la correa

Fc=5W L4

384 EI

Fc=((5∗482kg /m∗350cm4))

((384∗2.1x 106∗934)100mcm

)

Fc= 0.45cm

Por norma

Fc<L /280

0.45cm>1.25cm

El perfil cumple por flecha

Calculo del esfuerzo por corte de la correa

Vv=0.6∗Fy∗A∗Cv

Cv=1

Vv=0.6∗2500∗11.04 cm2∗1

Vv= 16560 kg

Vv>Vactuante16560kg>2040.57kg El perfil cumple por corte

UTILIZAR PARA LA CORREA DE TECHO UN PERFIL SIDOR 160X74mm Ó SUPERIOR

Calculo de la viga de techo

Suponiendo SIDOR IPN 180x82

Las cargas de las correas son transmitidas a las vigas a razón de 3789.63kg cada 190cm en el caso más desfavorable o la viga más crítica (1994.54Kg/m +21.9kg/m=2016.44kg/m)

Haciendo otro análisis tenemos

Análisis de carga Sofito metálico 7 kg/m2

Loseta de concreto espesor de 0.1mx2400kg/m3 = 240 kg/m2

Mortero de nivelación 0.025mx2000kg/m3 = 50 kg/m2

Manto asfaltico de espesor 4mm = 5kg/m2 Peso correas (17.9/1.90) = 9.42 Kg/m2

Peso propio (21.9/3.5) = 6.25 kg/m2

Cp=317.67 kg/m2

Por norma las acciones mínimas de una vivienda unifamiliar esCv= 175 kg/m2

Pu=1.2∗217.67+1.6∗175=661.20kg/m2

Área tributaria viga mas cargada

Ancho tributario= 3.25 Wu=3.25*661.20 kg/m2

Wu= 2148.9kg/m

2148.9 kg/m

3

Mmax=3290.50 kg.m


Lr= ryC 1Fl

∗√1+√1+C2 Fl2

C1= πSx √ EGJA2

C2=4CwIy [ SxGJ ]

2

Lp=0.86m

Lr=4.04m

Como la correa no posee soporte laterales se dice que Lb= a la longitud de la correa (Lb=1.90 m), por no tener estos soportes la correa se comporta de forma inelástica y esta cae directamente en la curva de flexión en la zona 2 Zona Inelástica



Mp=Fy∗Zx =2500kg/cm2 x 185cm3 = 4625 kg .m


Mt=1[ 4625−( 4625−2880 )[ 1.90−0.864.04−0.86 ] ]

Mt=4054.30 kg.m

Mu=Φ*Mt

3.5

3760.57

3760.57 3760.57 kg

3760.57 3760.57 kg

Mu= 0.90*4054.30 =3648.87K.m

∅Mt>Mactuan te3648.87kg /m>3290.50kg /m

e=3290.50kg /m3648.87kg /m

= 0.90


Fc=5W L4

384 EI

Fc=((5∗1601.17 kg/m∗350cm4))

((384∗2.1x 106∗1440)100mcm

)

Fc= 1.03cm

Por norma

Fc<L /280

1.03cm>1.25cm




Cv=1

Vv=0.6∗2500∗12.42cm2∗1

Vv= 18630 kg

ΦVv>Vactuante

16767kg>3760.57kg

El perfil cumple por corte

UTILIZAR PARA LA VIGA DE TECHO UN PERFIL I SIDOR 180X82mm Ó SUPERIOR

calculo de la correa de entrepiso

Análisis de carga de la losa de entrepiso



Loseta de entrepiso de 0.12mx2400kg/m3 = 288 kg/m2

Baldosa de gres o cerámica sobre mortero(3cm) = 80 kg/m2

Tabiquería = 120kg/m2 IPN 180 X82 (21.9/1.90) = 11.52kg/m2

Cargas variables

Por uso residencial =175 kg/m2

Suponiendo un perfil I SIDOR 180Sumando el peso propio del perfil a la carga permanente del análisis de la losa tenemosPu: 1.2*cp + 1.6*cvPu: 1.2*(506.52) + 1.6* (175) = 887.82 kg/m2

Se tomo una separación de correa de 1.9m 885.30 kg/m2 * 1.9m= 1682.08 kg/m

Calculo de la correa de entrepiso

4.3 2952.04 kg

2952.04 kg Mmax: 2583.04kg/m


,Lr= ryC 1Fl

∗√1+√1+C 2Fl2

C1= πSx √ EGJA2

,C 2=4CwIy [ SxGJ ]

2

Lp=¿ 86.24 cm Lr=404.92cm

3.5m

1686.88g/m

Como la correa no posee soporte laterales se dice que Lb= a la longitud de la correa (Lb=3.50m), por no tener estos soportes la correa se comporta de forma inelástica y esta cae directamente en la curva de flexión en la zona 2 Zona Inelástica



Mp=Fy∗Zx =2500kg/cm2 x 185cm3 = 337500 kg .cm=4625 kg.m


Mt=1[ 4625−( 4625−2880 )[ 3.5−0.844.04−0.84 ]]

Mt=3180.74 kg.m

Mu=Φ*MtMu= 0.90*3180.74=2862.66K.m

∅Mt>Mactuante2862.66kg /m>2575.69kg /m

e=2575.69kg/m2862.66kg /m

= 0.90


Fc=5W L4

384 EI

Fc=((5∗670kg/m∗350cm4))

((384∗2.1x 106∗1440)100mcm

)

Fc= 0.44cm Por norma

Fc<L /280= 1.25cm

0.44 cm>1.25cm



Vv=0.6∗F y∗A∗Cv

Cv=1

Vv=0.6∗2500∗12.42cm2∗1

Vv= 18630 kg

ΦVv>Vactuante

16767kg>2952.04kg

El perfil cumple por corte

UTILIZAR PARA LA CORREA DE ENTRE PISO UN PERFIL SIDOR 180X82mm Ó SUPERIOR

Calculo de la viga de entrepiso

Suponiendo SIDOR IPN 200x90

Las cargas de las correas son transmitidas a las vigas a razón de 5466.76kg cada 190cm en el caso más desfavorable o la viga más crítica (2877.24Kg/m +26.2kg/m=2903.44kg/m)

Análisis de carga de la losa de entrepiso



Loseta de entrepiso de 0.12mx2400kg/m3 = 288 kg/m2

Baldosa de gres o cerámica sobre mortero(3cm) = 80 kg/m2

Tabiquería = 120kg/m2 Correa IPN 160x74 (21.9/1.90) =11.52kg/m2 Viga IPN 200x90 (26.2/3.5) =7.48kg/m2

Cargas variables

Por uso residencial =175 kg/m2

Suponiendo un perfil I SIDOR 200Sumando el peso propio del perfil a la carga permanente del análisis de la losa tenemos

Pu: 1.2*cp + 1.6*cvPu: 1.2*(514) + 1.6* (175) = 896.8 kg/m2

Área tributaria viga mas cargada

Ancho tributario= 3.25 Wu=3.25*896.8kg/m2

Wu=2914.6 kg/m

Mmax=4462.98 kg.m


Lr= ryC 1Fl

∗√1+√1+C2 Fl2

C1= πSx √ EGJA2

C2=4CwIy [ SxGJ ]

2

Lp=0.94m

Lr=4.32m

2914.6 kg/m

3

3.5

5100.55 kg

5100.55 kg

Como la correa no posee soporte laterales se dice que Lb= a la longitud de la correa (Lb=1.90 m), por no tener estos soportes la correa se comporta de forma inelástica y esta cae directamente en la curva de flexión en la zona 2 Zona Inelástica



Mp=Fy∗Zx =2500kg/cm2 x 247cm3 = 6175 kg .m

Mr=Fl∗Sx=(Fy−Fr )∗Sx=1800 kg/cm2x 214cm3 =3852 kg.m

Mt=1[6175−(6175−3852 )[ 1.90−0.944.32−0.94 ]]

Mt=5518.52 kg.m

Mu=Φ*MtMu= 0.90*5518.52 =4966.67 K.m

∅Mt>Mactuante4966.67 kg/m>4462.98kg/m

e=4462.98kg /m4966.67kg /m

= 0.89


Fc=5W L4

384 EI

Fc=((5∗2239.25kg/m∗350cm4))

((384∗2.1x 106∗2140)100mcm

) Fc= 0.97cm Por norma

Fc<L /280

0.97cm>1.25cm El perfil cumple por flecha



Cv=1

Vv=0.6∗2500∗15cm2∗1

Vv= 22500 kg

ΦVv>Vactuante

20250kg>5100.55kg El perfil cumple por corte

UTILIZAR PARA LA VIGA DE ENTREPISO UN PERFIL I SIDOR 200X90mm Ó SUPERIOR

Calculo de la columna

Las cargas transmitidas a la columna provienen de las vigas de techo y de entrepiso

Análisis de la columna 15000 kg= 15 tn

2.70m

2.70m

3.00m

Pu= 15 tn Comprobar si la sección es compacta

λc √ϕas≤1.5

Fcr=ϕas [0.658ϕasλc ]Fy

Calculo al pandeo flexional

Pu≤∅ c∗Fcr∗A

Φc=0.85

Tramo 2 y 3

Kx∗lrx

=1∗2708

=33.75≅ 34

Ky∗lry

=1∗2701.87

=144.38≅ 145

φFcr=734.85 kg/cm2

Pu≤0.85∗734.85∗33.4Pu≤24.6 tn

24,6 tn>15 tn

El perfil escogido cumple con la resistencia a compresión por pandeo

Calculo por pandeo flexo-torsión

Perfil de doble simetría

Fe=Fez

Fez=[ π2∗E∗Cw(Kz∗¿ )2

+G∗J ] 1A r0

2

r02=x0

2+ y02+r x

2+r y2

r02=82+1.872

r02=67.5

Por ser un perfil simétrico Cw=0

Fez=[ π2∗2.1 .106∗10300(1∗270 )2

+808000∗12.8] 133.4 .67,5

λe=√ FyFez

=√ 25005886.35

=0.119

λe√ϕas ≤1.5

0.64≤1.5

Fcr=ϕas [0.658ϕas λe2 ]FyFcr=1 [0.6580.642 ]∗2500

Fcr=2094.79

Pu≤0.85∗2094.79∗33.4Pu≤59470.8kg59479.8>15000

Calculo por flexo- compresión

Nu∅ . Nt

= 1524.6

=0.61>0.2

Nu∅ . Nt

+ 89 [ Mux

∅ . Mtx ]Mtx=π √E . Iy .G .J

lb. (B+√1+B2 )

B=±2,3( dlb )√ IyJ =±2,3( 20300 )√ 116

12.8=−0,46

Mtx=π √2.1.106 .116 .808000.12 .8300

. (−0,46+√1+0,462 )=3367.,83

My=214.2500=5350

3367.83<5350

Mtx=0.9 .3367,87=3031,05

Efecto P-Δ

Mu=β1.Mnt

β1= cm

1−NuNe

Por tabla Ne=32925,39

Cm= 0,85

β1= 0.85

1−15000

32925,39

=1,56>1 0,61+ 8

9 [ 1,56.6803031,05 ]=0.91

0,91≤1

Los efectos que produce el efecto P-Δ son menores a 1, por lo tanto se desprecian

SE UTILIZARA PARA LA COLUMNA PERFIL I SIDOR 200x90 O SUPERIOR

Modelado

Una vez prediseñado evaluamos los perfiles junto con las cargas en el programa IP3, para

conocer los momentos en las uniones y en los empotramientos, ya que este emplea las

rigideces de los miembros en sus cálculos, obteniendo datos mas precisos y óptimos para la

edificación, además se introduce el análisis sísmico lo que nos indica las cargas sísmicas

actuantes en la estructura y sus desplazamientos.

Obtenidos todos estos datos se procederá al análisis comparativo con los momentos y

cargas estimadas anteriormente el momento de pre diseñar, si los requerimientos son

mayores a los estimados se procederá a realizar un proceso de verificación de las

resistencias y nueva configuración del perfil para introducirlo en el modelo, lo q conlleva a

un proceso iterativo

Las cargas a utilizar en el programa son las de servicio calculadas en los análisis de carga,

los pórticos cargados son los correspondientes al eje x(1,2,3) considerando el vano de la

escalera y que la losa aledaña a esta debe ser cargada en el otro sentido

Los resultados del análisis se expresan a continuación en forma tabular

ANALISIS Y DISEÑO DE EDIFICIOS

Usuario: GRUPO3

Calculo estructural de un edificoProyecto:

Calculista: Grupo 3 CIV: IP3-EDIFICIOS Versi!n 7.0

SOLICITACIONES EN LOS MIEMBROS POR CARGA VERTICAL

PORTICO: 1 (Carga Vertical)

Miembro ( I ) ( J )M ( I )kgf-m

M ( J )kgf-m

Axial ( I )kgf

Axial ( J )kgf

Corte ( I )kgf

Corte ( J )kgf

1 1 02 0 0 0 0 02 2 03 0 0 0 0 03 3 04 0 0 0 0 04 5 -516 47 126 126 74 185 6 07 0 0 0 0 06 7 -7028 -789 -73 -73 1,800 1,8587 9 -4810 -195 -357 -357 4 888 10 -69911 -922 -283 -283 1,755 1,9039 11 -1,02812 -745 -62 -62 1,923 1,73410 13 -59714 -855 289 289 1,379 1,52611 14 -77615 -571 342 342 1,313 1,17612 15 -61216 -489 335 335 1,286 1,20413 1 765 -98 1,456 1,456 -58 5814 2 206 15 4,700 4,700 -2 215 3 1257 -294 8,088 8,088 -140 14016 4 -2158 383 4,796 4,796 199 -19917 5 -479 136 1,382 1,382 68 -6818 6 6210 -282 4,682 4,682 -127 12719 7 40811 -168 6,288 6,288 -213 21320 8 -40512 331 2,938 2,938 273 -27321 9 18413 -597 1,379 1,379 -289 28922 10 22114 79 2,839 2,839 -53 5323 11 -6115 -40 2,462 2,462 8 -824 12 -41416 489 1,204 1,204 335 -335


Usuario: GRUPO 3





M ( J )kgf-m

Axial ( I )kgf

Axial ( J )kgf

Corte ( I )kgf

Corte ( J )kgf

1 1 02 0 0 0 0 02 2 03 0 0 0 0 03 3 04 0 0 0 0 04 5 -4686 -290 136 136 884 7835 6 07 0 0 0 0 06 7 -1,2878 -1,454 -138 -138 3,306 3,4177 9 -44710 -763 -544 -544 743 9248 10 -1,36211 -1,678 -520 -520 3,257 3,4679 11 -1,88012 -1,375 -109 -109 3,530 3,19410 13 -1,11714 -1,569 588 588 2,534 2,79211 14 -1,39115 -1,067 631 631 2,391 2,17512 15 -1,12916 -895 614 614 2,361 2,20513 1 2145 -327 4,161 4,161 -180 18014 2 -346 171 10,146 10,146 68 -6815 3 2267 -539 14,839 14,839 -255 25516 4 -3968 705 8,816 8,816 367 -36717 5 1419 23 3,277 3,277 -44 4418 6 -11910 -303 9,364 9,364 -68 6819 7 74911 -313 11,533 11,533 -393 39320 8 -74912 614 5,398 5,398 505 -50521 9 47013 -1,117 2,534 2,534 -588 58822 10 29614 178 5,183 5,183 -44 4423 11 -11115 -62 4,536 4,536 18 -1824 12 -76116 895 2,205 2,205 614 -614


Usuario: GRUPO 3





M ( J )kgf-m

Axial ( I )kgf

Axial ( J )kgf

Corte ( I )kgf

Corte ( J )kgf

1 1 02 0 0 0 0 02 2 03 0 0 0 0 03 3 04 0 0 0 0 04 5 -9416 -862 -119 -119 1,858 1,8145 6 07 0 0 0 0 06 7 -5978 -688 -70 -70 1,544 1,6047 9 -90310 -1,137 -41 -41 1,769 1,9038 10 -78611 -754 -246 -246 1,585 1,5639 11 -86012 -655 -44 -44 1,642 1,50510 13 -56714 -739 386 386 1,202 1,30011 14 -58915 -539 302 302 1,089 1,05612 15 -54516 -417 287 287 1,115 1,03013 1 2435 -437 4,830 4,830 -227 22714 2 -1546 357 7,691 7,691 170 -17015 3 1017 -248 6,920 6,920 -116 11616 4 -1898 330 4,139 4,139 173 -17317 5 5049 -428 2,971 2,971 -345 34518 6 -50610 274 5,877 5,877 289 -28919 7 34911 -155 5,376 5,376 -187 18720 8 -35812 298 2,535 2,535 243 -24321 9 47513 -567 1,202 1,202 -386 38622 10 -7614 150 2,389 2,389 84 -8423 11 -4915 -7 2,171 2,171 16 -1624 12 -35716 417 1,030 1,030 287 -287

ANALISIS Y DISE_O DE EDIFICIOS

Usuario: GRUPO 3



SOLICITACIONES EN LOS MIEMBROS POR CARGA SISMICA

PORTICO: 1 (Carga S&smica)


M ( J )kgf-m

Axial ( I )kgf

Axial ( J )kgf

Corte ( I )kgf

Corte ( J )kgf

1 1 2 0 0 0 0 0 02 2 3 0 0 0 0 0 03 3 4 0 0 0 0 0 04 5 6 3,165 -3,223 -182 -182 -1,825 1,8255 6 7 0 0 0 0 0 06 7 8 3,527 -3,464 175 175 -2,330 2,3307 9 10 1,908 -1,642 -98 -98 -1,014 1,0148 10 11 1,702 -1,682 41 41 -1,128 1,1289 11 12 1,800 -2,098 136 136 -1,299 1,29910 13 14 683 -609 290 290 -369 36911 14 15 697 -690 45 45 -462 46212 15 16 659 -744 -237 -237 -467 46713 1 5 -3,111 1,886 -3,208 -3,208 1,666 -1,66614 2 6 -3,046 1,752 1,618 1,618 1,599 -1,59915 3 7 -3,144 1,919 -2,506 -2,506 1,688 -1,68816 4 8 -3,206 2,044 4,097 4,097 1,750 -1,75017 5 9 -1,279 1,677 -1,383 -1,383 1,095 -1,09518 6 10 -1,471 2,290 -207 -207 1,393 -1,39319 7 11 -1,608 2,373 -176 -176 1,474 -1,47420 8 12 -1,419 1,783 1,767 1,767 1,186 -1,18621 9 13 -231 683 -369 -369 338 -33822 10 14 -1,055 1,305 -93 -93 874 -87423 11 15 -1,110 1,349 -5 -5 911 -91124 12 16 -315 744 467 467 392 -392

P_gina: 9

ANALISIS Y DISE_O DE EDIFICIOS

Usuario: GRUPO 3





M ( J )kgf-m

Axial ( I )kgf

Axial ( J )kgf

Corte ( I )kgf

Corte ( J )kgf

1 1 2 0 0 0 0 0 02 2 3 0 0 0 0 0 03 3 4 0 0 0 0 0 04 5 6 3,030 -3,086 -175 -175 -1,748 1,7485 6 7 0 0 0 0 0 06 7 8 3,378 -3,317 169 169 -2,231 2,2317 9 10 1,835 -1,579 -94 -94 -976 9768 10 11 1,637 -1,618 39 39 -1,085 1,0859 11 12 1,732 -2,018 130 130 -1,250 1,25010 13 14 655 -584 279 279 -354 35411 14 15 669 -662 43 43 -444 44412 15 16 632 -714 -227 -227 -449 44913 1 5 -2,965 1,791 -3,077 -3,077 1,585 -1,58514 2 6 -2,902 1,663 1,548 1,548 1,521 -1,52115 3 7 -2,996 1,823 -2,401 -2,401 1,606 -1,60616 4 8 -3,055 1,943 3,930 3,930 1,666 -1,66617 5 9 -1,239 1,616 -1,330 -1,330 1,058 -1,05818 6 10 -1,424 2,205 -199 -199 1,344 -1,34419 7 11 -1,555 2,285 -170 -170 1,422 -1,42220 8 12 -1,374 1,718 1,698 1,698 1,145 -1,14521 9 13 -219 655 -354 -354 324 -32422 10 14 -1,011 1,253 -90 -90 838 -83823 11 15 -1,064 1,295 -5 -5 874 -87424 12 16 -300 714 449 449 375 -375


Usuario: GRUPO 3





M ( J )kgf-m

Axial ( I )kgf

Axial ( J )kgf

Corte ( I )kgf

Corte ( J )kgf

1 1 2 0 0 0 0 0 02 2 3 0 0 0 0 0 03 3 4 0 0 0 0 0 04 5 6 3,109 -3,167 -179 -179 -1,793 1,7935 6 7 0 0 0 0 0 06 7 8 3,466 -3,403 172 172 -2,290 2,2907 9 10 1,876 -1,615 -96 -96 -997 9978 10 11 1,674 -1,654 41 41 -1,109 1,1099 11 12 1,770 -2,063 133 133 -1,278 1,27810 13 14 670 -597 285 285 -362 36211 14 15 684 -678 44 44 -454 45412 15 16 646 -730 -233 -233 -459 45913 1 5 -3,052 1,848 -3,153 -3,153 1,633 -1,63314 2 6 -2,988 1,717 1,589 1,589 1,568 -1,56815 3 7 -3,085 1,881 -2,463 -2,463 1,655 -1,65516 4 8 -3,145 2,004 4,026 4,026 1,716 -1,71617 5 9 -1,261 1,652 -1,359 -1,359 1,079 -1,07918 6 10 -1,450 2,254 -204 -204 1,372 -1,37219 7 11 -1,585 2,336 -173 -173 1,452 -1,45220 8 12 -1,399 1,756 1,736 1,736 1,169 -1,16921 9 13 -224 670 -362 -362 331 -33122 10 14 -1,034 1,281 -92 -92 858 -85823 11 15 -1,088 1,324 -5 -5 893 -89324 12 16 -307 730 459 459 384 -384


Usuario: GRUPO 3

Proyecto: Calculo estructural de un edifico


REACCIONES SOBRE LAS FUNDACIONES

CARGAS MAYORADA CARGAS DE SERVICIO

EJE CASOPUkgf

MUXkgf-m

MUYkgf-m

VUXkgf

VUYkgf

Pkgf

MXkgf-m

MYkgf-m

VXkgf

VYkgf

1A 1 7,149 -99 -82 76 149 5,504 -76 -63 58 1142 2,153 3,037 -62 -1,609 111 1,837 2,165 -47 -1,147 863 8,569 -3,185 -62 1,723 111 6,420 -2,279 -47 1,234 864 -11,055 -74 108 57 -4,740 -7,597 -57 74 44 -3,3805 21,777 -74 -232 57 4,962 15,854 -57 -169 44 3,551

1B 1 11,466 -26 -59 3 68 8,816 -20 -45 2 522 10,218 3,026 -44 -1,597 51 7,768 2,161 -34 -1,141 393 6,982 -3,066 -44 1,601 51 5,457 -2,191 -34 1,144 394 8,354 -20 124 2 -57 6,437 -15 86 2 -385 8,846 -20 -212 2 159 6,788 -15 -154 2 116

1C 1 10,979 -163 0 183 0 8,442 -125 0 140 02 5,728 3,022 0 -1,551 0 4,542 2,152 0 -1,101 03 10,740 -3,266 0 1,825 0 8,122 -2,339 0 1,311 04 7,981 -122 173 137 -111 6,151 -94 124 105 -795 8,487 -122 -173 137 111 6,512 -94 -124 105 79

1D 1 6,687 280 0 -259 3 5,150 215 0 -199 22 9,112 3,416 0 -1,945 2 6,789 2,451 0 -1,399 23 918 -2,996 0 1,555 2 936 -2,129 0 1,101 24 -12,391 210 182 -195 -5,179 -8,570 161 130 -149 -3,6995 22,421 210 -182 -195 5,183 16,296 161 -130 -149 3,702

2A 1 12,842 -279 55 235 -167 9,871 -214 42 180 -1282 6,554 2,756 41 -1,409 -125 5,206 1,957 32 -997 -963 12,708 -3,174 41 1,761 -125 9,601 -2,278 32 1,267 -964 25,624 -209 227 176 -4,976 18,827 -161 164 135 -3,5615 -6,362 -209 -145 176 4,726 -4,020 -161 -101 135 3,369

2B 1 20,476 44 81 -89 -72 15,727 34 62 -68 -552 16,905 2,935 61 -1,587 -54 12,901 2,098 47 -1,137 -413 13,809 -2,869 61 1,455 -54 10,690 -2,047 47 1,035 -414 15,306 33 240 -66 -173 11,759 26 174 -51 -1265 15,408 33 -118 -66 65 11,832 26 -81 -51 44

2C 1 19,974 -295 0 332 0 15,342 -226 0 255 02 12,580 2,775 0 -1,357 0 9,792 1,971 0 -956 03 17,382 -3,217 0 1,855 0 13,222 -2,310 0 1,338 04 14,929 -221 184 249 -122 11,470 -170 131 191 -875 15,033 -221 -184 249 122 11,544 -170 -131 191 87

2D 1 12,123 516 0 -478 -4 9,320 396 0 -367 -32 13,023 3,442 0 -2,025 -3 9,797 2,479 0 -1,465 -23 5,163 -2,668 0 1,307 -3 4,183 -1,885 0 915 -24 26,053 387 199 -359 -5,184 19,105 297 142 -275 -3,7035 -7,867 387 -199 -359 5,178 -5,124 297 -142 -275 3,698

3A 1 5,990 -317 -18 296 18 4,615 -243 -14 227 142 1,339 2,814 -14 -1,411 14 1,209 1,998 -11 -996 113 7,645 -3,290 -14 1,855 14 5,714 -2,362 -11 1,337 114 4,914 -238 168 222 -104 3,763 -182 120 170 -745 4,070 -238 -196 222 132 3,160 -182 -141 170 95

et

placa base (análisis para 1c)

Caso 1

Pu= 10979kg Mu= -163kg.m Vux=183kg

e= M/P

e= 163kg.m/10979kg= 0.0148m -------- 1.48cm

N/6 = 40cm/6 =6.67cm

N/2= 40cm/2 =20cm

10cm


Usuario: GRUPO 3

Proyecto: Calculo estructural de un edifico


REACCIONES SOBRE LAS FUNDACIONES

CARGAS MAYORADA CARGAS DE SERVICIO

EJE CASOPUkgf

MUXkgf-m

MUYkgf-m

VUXkgf

VUYkgf

Pkgf

MXkgf-m

MYkgf-m

VXkgf

VYkgf

3B 1 9,800 201 5 -222 4 7,538 154 4 -170 32 8,939 3,139 4 -1,734 3 6,789 2,250 3 -1,248 23 5,761 -2,837 4 1,402 3 4,519 -2,019 3 993 24 7,647 151 174 -166 -106 5,866 116 124 -128 -765 7,053 151 -166 -166 112 5,442 116 -118 -128 80

3C 1 9,433 -132 0 151 0 7,256 -101 0 116 02 4,611 2,986 0 -1,542 0 3,683 2,128 0 -1,095 03 9,537 -3,184 0 1,768 0 7,202 -2,279 0 1,269 04 7,379 -99 175 113 -113 5,660 -76 125 87 -815 6,769 -99 -175 113 113 5,224 -76 -125 87 81

3D 1 5,806 246 0 -226 0 4,474 189 0 -173 02 8,380 3,330 0 -1,885 0 6,231 2,388 0 -1,355 03 328 -2,960 0 1,547 0 480 -2,105 0 1,096 04 4,800 185 194 -169 -126 3,674 142 139 -130 -905 3,908 185 -194 -169 126 3,037 142 -139 -130 90

F= p (1-6e/n)

bn F= p (1+6e/n)

bn

f=5.33 kg/cm2 f=8.38kg/cm2

Fmax= 0.375*210kg/cm2 = 78.75 kg/cm2

8.38 kg/cm2< 78.75 kg/cm2 ok’

8.38-5.33=3.05

3.05 = x 40 30 X=2.28

3.05-2.28=0.77

Mac=( 0.77∗102

∗2

3.10+

(5.33+2.28 )∗10∗102 )∗40

Mac=16246,4kgcm

Mre=B .Tp2

6. fy=40.Tp2

6.2500

Tp=√ 16246,416666,67

=0,98

Tp=0.98 cm ≈ 0.38’ esto seria 12

' '

Placa base (análisis para 2C)

Pu=10740kg

Mux=3266 kg.m

e=MP

= 326610740

=0,30m≅ 30,4 cm

30,4> N6

F= PN . B (1−6.e

N )

F= PN . B (1+6.e

N )

23,8940−x

=37.32x

X= 23,89 cm

Mac=( 15,62∗102

∗2

3.10+

(21,7 )∗10∗102 )∗40

23,89

37,32

Y1=21,7

Y2=15,62

23,89 cm

Mac=64226,8kgcm

Mre=B .Tp2

6. fy=40.Tp2

6.2500

Tp=√ 64226,816666,67

=1,96cm≅ 0,77 ' '

Tp=0,77´´ ≈ 78´ ´

Calculo de los pernos

Caso 1

Se considera pernos A.325, y la rosca incluida en el Plano de Corte

Vux=183 kg

Estimar φ ½ ‘’

Corte

Tup

=∅ . Ftv . Ab

Tu=0,75.3370 .1,27=3209,92kg

≠n= 1833209,92

=0,057≅ 1' '

Caso 2

Vux=1825 kg

Tracción

Tn=23,89. (16,11)

2.40=7697,35kg

Suponiendo pernos φ 5/8 ‘’

Tn≤∅ .Ftt . Abn=0,75.6330.1,98

¿n= 7697,350,75.6330 .1,98

=0,81≅ 2 pernos

Corte

Tu=∅ . Ftv . Ab=0,75.3370 .1,98

Tu=5004,45kg

¿n= 1825kg5004,45

=0,36≅ 2 pernos

SE UTILAZA PARA LA PLACA BASE UNAS DIMENSIONES DE 40x40 Y UN Tp=

7/8 ‘ , CON 2 PERNOS DE φ=5/8’

calculo de la union viga-columna

Se utilizaron los momentos producidos por el análisis sísmicos, producidos por la viga y la

columna

Pu = 5769,67 kg

M= 4173 kg.m

Angulo para la pieza de asiento L4’’x3’’x1/2’’

a) Conexion por cortante

1800 kg.m

2573 kg.m

Angular 12,7 mmProbar Con soldadura de filete de 8 mm

∅ Rw=∅ Fw .Lw .Tw∅ Rw=0,75. (0,6.4920 ) x2 x10 x0,707 x 0,8

25044,77>5769,67Chequeo del ancho dR de la pieza TF=1,13 cmTw=0,75 cm

df=Tf +Tw=1,13+0,75∅ Rt=∅ ( 2,5.df +dR ) . fyw.Tw

5769,67=1,0. ( 2,5.1,88+dR ).2500 .0,75DR=-1,62 cm

Con una L4’’x3’’x1/2’’

d R=7,62−12=6,35cm

Chequeo por memento

e=dR2

+ 12=6,35

2+1,27=4,45 cm

M=5769,67 x 4,45=25675,03

I=2x 103

12=166,67

c=102

=5cm

∑ L=2x 10=20cm

F1= Pu

∑ L=5769,67

20=288,48

F2=M .cI

=2567,03 x5166,67

=770,23

F=√770,232+288,482=822,48

D= F∅ .Fw .0,707

= 822,480,75.0,6 .4920 .0,707

=0,52cm

Tomar D= 1,0 cm< 1,27 cm

∅ .Rw=0,75. (0,6.4920 ) .2 .10 .0,70.1=31305,9631305,96>5769,67

b) Conexion por momentos

Soldadura ranura a tope en todo el ancho de la viga

Fuerza a resistir

T=C=Md

=4173 x 10020

=20865kg

Resistencia de la placa a traccion

∅ .Rt=∅ Fy . A20865=0,9 x2500 xA

Area requerida= 9,27 cm2

A=bfxtpl

Tpl=9,279

=1,03cm

Espesor de la placa ½’’

A=9cmx1

2' '=11,43cm2

Resistencia de la sopldadura a tope a traccion

∅ .Rt=0,9.2500 .11,4325727,5>20865 0 k

Soldadura de filete lateral sujeta a corte

D=12,7-2=10,7 mm

∑ L= 208650,75.0,6 .4920 .0,707 .1,07

=12,46 cm

∑ l=12,462

=6,23

TOMESE 2 CORDONES LATERALES DE SOLDADURA A FILETE DE 7cm DE LARGO x 10,7 mm DE TAMAÑO D

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Proyecto de Acero2