VCVL-V04-2014

VIGA CONTRAVIENTO LATERAL

Geometra y perfiles adoptadosSe adoptan para los montantes 2 L 2 1/4 x 2 1/4 x 1/4.Se adoptan para las diagonales 1 L 2 1/2 x 2 1/2 x 1/4.Se adoptan para los cordones superior (interior) e inferior (exterior) 2 L 2 1/2 x 2 1/2 x 5/16.Para los cordones, los perfiles doble ngulo sern unidos con presillas (soldadas o abulonadas).

A continuacin se proceder con el dimensionamiento y verificacin de los perfiles adoptados para la viga contraviento lateral.Anlisis de cargasLas cargas que resistirn las vigas contraviento lateral son las reacciones horizontales de los parantes laterales. Estas reacciones se determinaron al dimensionar los parantes laterales.Se tendrn dos estados de carga: viento succin y viento presin. Los valores de ambas reacciones del parante lateral estn afectadas por un factor de mayoracin igual a 1,6 (esfuerzos ltimos).Para determinar las solicitaciones de las barras se despreciar la influencia de aquellas diagonales que no tomen traccin.

Estado de cargas 1: viento succin

Rs 6.52 ton reaccin de parante lateral para viento de succin

1

Estado de cargas 2: viento presin

Rp 8.55ton reaccin de parante lateral para viento de presin

Miembros de la VCVL para Viento Presin:

Miembros de la VCVL para Viento Succin:

En ambos casos los miembros son los mismos para simplificar los clculos. En el caso de las diagonales, estn numeradas de la misma manera, aunque dependiendo de qu viento las solicite, cambian de diagonalizado, pero mantienen la numeracin (M14, M15, M16, M17).

2

Solicitaciones Los esfuerzos normales a los que estn sometidas las barras de la viga contraviento lateral para ambos estados de cargas se indican en la siguiente tabla.Rp 8550 kg Reaccin del parante sobre la VCVL generada por el viento presin mximolateralRs 6520 kg Reaccin del parante sobre la VCVL generada por el viento succin mximolateral

Estado:W suc =6.52ton Estado:Wpre =8.55tonAxial Axial[Ton] [Ton]

MIEMBRO1 MIEMBRO15.31 0

MIEMBRO2 MIEMBRO210.62 6.96



MIEMBRO5 MIEMBRO50 6.96













CORDN

INTERIOR

CORDN

EXTERIOR

DIAGONALES

MONTANTES

MximosEsfuerosenMiembros

3

Las solicitaciones dimensionantes de cada grupo de barras se resumen en la siguiente tabla.

C.Interior C.Exterior Diagonales MontantesCompresin 10620 13930 8550Traccin 6960 5310 8170

VigaContraVientoLateralVCVLCargasDimensionantes[Kgf]

Verificaciones Las verificaciones que se deben hacer para los perfiles utilizados para los cordones y montantes son las siguientes:

Pandeo local (secciones deben ser compactas)Resistencia a la fluencia por traccinResistencia al pandeo flexional s/eje material (en el plano)Resistencia al pandeo flexo-torsional s/eje libre (fuera del plano)Esbelteces mximas

Las verificaciones que se deben hacer para los perfiles utilizados para las diagonales son las siguientes:

Pandeo local (secciones deben ser compactas)Resistencia a la fluencia por traccinEsbeltez admisible

4

- MontantesPuc1 8550 kg carga de compresin dimensionante de montantes

longitud de barras de montantesL1 1.535m

Datos de perfiles adoptados:

Designacin de perfil: L 2 1/4 x 2 1/4 x 1/4

y

y

x x

a

bt

b1 57.1mm ancho de ala de montantes

espesor de ala de montantes

radio de giro en X de perfiles de montantes

radio de giro en Y de perfiles de montantes

rea bruta de perfiles de montantes

excentricidad de baricentro en X de perfiles demontantes

excentricidad de baricentro en Y de perfiles demontantesmomento de inercia baricntrico respecto a X deperfiles de montantesmomento de inercia baricntrico respecto a X deperfiles de montantes

t1 6.4mm

rx1 1.72cm

ry1 1.72cm

Ag1 6.96cm2

ex1 1.63cm

ey1 1.63cm

Ix1 20.49cm4

Iy1 20.49cm4

5

Datos de seccin armada:

Agcord 2 Ag1 13.92 cm2 rea bruta de la seccin armada de montantes

separacin entre perfiles de los montantes

separacin entre presillas de los montantesmomento de inercia baricntrico respecto a X dela seccin armada de montantes

momento de inercia baricntrico respecto a X dela seccin armada de montantes

radio de giro en X de la seccin armada demontantes

radio de giro en Y de la seccin armada de montantes

mdulo de torsin de seccin armada de montantes

distancia entre centro de corte y centro de gravedadmomento de inercia respecto al centro de corte respecto a X de la seccin armada de montantesmomento de inercia respecto al centro de corte respecto a Y de la seccin armada de montantesradio de giro polar respecto al centro de corte de la seccin armada de montantes

scord 7.9mm

acord 600mm

Ixcord 2 Ix1 40.98 cm4

Iycord Iy1 Ag1 ey1scord2

2

2 98.06 cm4

rxcordIxcordAgcord

1.72 cm

rycordIycordAgcord

2.65 cm

Jcord2 b1 t13 2 t1 3 b1

3 4.99 cm4

y0cord ey1 1.63 cm

Ixmcord Ixcord y0cord2 Agcord 77.96 cm4

Iymcord Iycord 98.06 cm4

r0cordIymcord Ixmcord

Agcord3.56 cm

Verificacin del pandeo localb1t1

8.92 ES MENOR A 0.45 EFy 13.31 (CIRSOC 301, Tabla B.5.1. Caso 6)

La seccin adoptada verifica el pandeo local.Verificacin de la resistencia a la fluencia por traccin

6

Verificacin de la resistencia al pandeo flexional en el plano

Kx1 1 factor de longitud efectiva en X de la seccin armada demontantesesbeltez en X de la seccin armada de montantes

factor de esbeltez adimensional en X de la seccinarmada de montantes

tensin crtica en X de perfiles la seccin armada demontantes

resistencia al pandeo flexional segn eje fuerte de la seccin armada de montantes

x1Kx1 L1rxcord

89.46 < 200

cx11x1

FyE 0.96

tensin crtica en Y de perfiles seccin armada demontantesresistencia al pandeo flexional s/eje dbil de perfilesseccin armada de montantes

Fcry1 0.658cy12 Fy 1984.3 kg

cm2

Fcrz1Gs Jcord

Agcord r0cord2

22109.33 kgcm2

H1 1y0cordr0cord

2

0.79

Fcrft1Fcry1 Fcrz1

2 H1

1 1

4 Fcry1 Fcrz1 H1

Fcry1 Fcrz1 2

Fcrft1 1944.89kgcm2

c Fcrft1 Agcord 23011.95 kg23011.95kg 8550kg 1

La resistencia al pandeo flexotorsor s/eje dbil debe ser mayor a la carga de compresin dimensionante, por lo tanto el perfil verifica la resistencia al pandeo flexional s/eje dbil. Lo determinante en su dimensionamiento es la esbeltez que debe ser menor a 200.

Aprovechamiento38550kg

23011.95kg 37.15 %Verificacin de las esbelteces mximas

acordry1

34.88 ES MENOR A 34 max ym1 x1 67.1Se verifican las esbelteces mximas.

La seccin adoptada VERIFICA.

8

- DiagonalesPut2 8170kg carga de traccin dimensionante de diagonales

longitud de barras de diagonalesL2 2.934mDatos de perfiles adoptados:

Designacin de perfil: L 2 1/2 x 2 1/2 x 1/4y

y

x x

b

t

b1 63.5mm ancho de ala de diagonales

t1 6.4mm espesor de ala de diagonales

rx1 1.93cm radio de giro en X

ry1 1.93cm radio de giro enYAg1 7.87cm2 rea bruta dediagonalesex1 1.8cm excentricidad de baricentro en X

ey1 1.8cm excentricidad de baricentro enYIx1 29.43cm4 momento de inercia baricntrico respecto a X

Iy1 29.43cm4 momento de inercia baricntrico respecto a Y

Cw1 3.193cm6 mdulo de alabeo

J1 1.054cm4 mdulo de torsin

x0 ex1t12 1.48 cm coordenada X del centro de corte respecto albaricentro

y0 ey1t12 1.48 cm coordenada Y del centro de corte respecto albaricentro

r0 x02 y02Ix1 Iy1

Ag1 3.44 cm radio de giro polar respecto al centro de corte

9

Verificacin del pandeo local

b1t1


La seccin adoptada verifica el pandeo local.

Verificacin de la resistencia a la fluencia por traccin

t Fy Ag1 16999.2 kg resistencia a la fluencia por traccin de diagonales

16999.2kg 8170kgLa resistencia a la traccin debe ser mayor a la carga de traccin dimensionante, por lo tanto la seccin verifica la resistencia a la fluencia por traccin.


16999.2kg 48.06 %

Verificacin de la esbeltez

Kx2 1 factor de longitud efectiva en X de las diagonales

esbeltez en X de las diagonalesx2Kx2 L2rx1

152.02 < 200

factor de longitud efectiva en Y de las diagonales

esbeltez en Y de las diagonales

Ky2 1

y2Ky2 L2ry1

152.02 < 200

Las esbelteces de las barras deben ser menores a 200, por lo que los perfiles verifican la esbeltez admisible.

La seccin adoptada VERIFICA.

10

- Cordn Interior:Puc3 10620 kg carga de compresin dimensionante de cordn interior

Put3 6960kg carga de traccin dimensionante de cordn interior

L3 2.50m longitud de pandeo del cordn interior, en el plano

Lci.3 5.00m longitud de pandeo del cordn interior fuera del planoDatos de perfiles adoptados:


y

y

x x

a

b

t

b3 63.5mm ancho de ala

t3 7.9mm espesor de ala


ry3 1.92cm radio de giro enYAg3 9.57cm2 rea bruta

ex3 1.86cm excentricidad del baricentro en X

ey3 1.86cm excentricidad del baricentro en Y

Ix3 35.30cm4 momento de inercia baricentrico respecto de X

Iy3 35.30cm4 momento de inercia baricentrico respecto de YDatos de seccin armada:

Agcord 2 Ag3 19.14 cm2 rea bruta de la seccin compuesta

scord 12.7mm separacin entre perfiles del cordn

acord 600mm separacin entre presillas del cordn

11

Ixcord 2 Ix3 70.6 cm4 momento de inercia baricntrico respecto a Xde la seccin armada


2

2 189.75 cm4 momento de inercia baricntrico respecto a Y

de la seccin armada

rxcordIxcordAgcord

1.92 cm radio de giro en X de la seccin armada

rycordIycordAgcord

3.15 cm radio de giro en Y de la seccin armada

Jcord2 b3 t33 2 t3 3 b3

3 10.44 cm4 mdulo de torsin de la seccin armada

y0cord ey3 1.86 cm distancia entre centro de corte y baricentro




Agcord4.13 cm radio de giro polar respecto al centro de corte

de la seccin armadaCordn Interior - Verificacin del pandeo local

b3t3


La seccin adoptada verifica el pandeo local.Verificacin de la resistencia a la fluencia por traccin

t Fy Agcord 41342.4 kg resistencia a la fluencia por traccin de cordones

41342.4kg 6960kg 1La resistencia a la traccin debe ser mayor a la carga de traccin dimensionante, por lo tanto la seccin verifica la resistencia a la fluencia por traccin.

Aprovechamiento56960 kg

41342.4 kg 16.84 %

Cordn Interior, en el plano:Verificacin de la resistencia al pandeo flexional

Kx3 1

x3Kx3 L3rxcord

130.17 < 200

cx31x3

FyE 1.4 < 1.50

12

Fcrx3 0.658cx32

Fy 1055.75 kgcm2

c Fcrx3 Agcord 17176.03 kg17176.03kg 10620kg 1 VERIFICA

La resistencia al pandeo flexional s/eje fuerte debe ser mayor a la carga de compresin dimensionante, por lo tanto el perfil verifica la resistencia al pandeo flexional s/eje fuerte.

Aprovechamiento610620

17176.03kgkg 61.83 %

Cordn Interior, fuera del plano:Verificacin de la resistencia al pandeo flexional-torsional

Ky3 1

y30Ky3 Lci.3rycord

158.8

h3 ex3 ey3 scord 0.05m

3h3

2 ry31.3

ym3 y302 0.82

32

1 32

acordry3

2

ym3 160.38 < 200

cy31ym3

FyE 1.73 > 1.50

Fcry30.877cy32

Fy

706.7 kgcm2

Fcrz3Gs Jcord

Agcord r0cord224926.45 kg

cm2

H3 1y0cordr0cord

2

0.8

Fcrft3Fcry3 Fcrz3

2 H3

1 1

4 Fcry3 Fcrz3 H3

Fcry3 Fcrz3 2

13

Fcrft3 702.57kgcm2

c Fcrft3 Agcord 11430.09 kg

11430.09kg 10620kg 1 VERIFICA fuera del plano

La resistencia al pandeo flexional s/eje dbil debe ser mayor a la carga de compresin dimensionante, por lo tanto el perfil verifica la resistencia al pandeo flexional s/eje dbil. Lo determinante en su dimensionamiento es la esbeltez que debe ser menor a 200.


11430.09kg 92.91 %

14

- Cordn ExteriorPuc4 13930 kg carga de compresin dimensionante de cordn exterior

Put4 5310kg carga de traccin dimensionante de cordn exterior

L4 2.50m longitud de pandeo del cordn exterior, en el plano

Lce.4 2.50m longitud de pandeo del cordn exterior fuera del planoDatos de perfiles adoptados:


y

y

x x

a

b

t

b4 63.5mm ancho de ala

t4 7.9mm espesor de ala


ry4 1.92cm radio de giro enYAg4 9.57cm2 rea bruta

ex4 1.86cm excentricidad del baricentro en X

ey4 1.86cm excentricidad del baricentro en Y

Ix4 35.30cm4 momento de inercia baricentrico respecto de X

Iy4 35.30cm4 momento de inercia baricentrico respecto de YDatos de seccin armada:

Agcord 2 Ag4 19.14 cm2 rea bruta de la seccin compuesta

scord 12.7mm separacin entre perfiles del cordn

acord 600mm separacin entre presillas del cordn

15

Ixcord 2 Ix4 70.6 cm4 momento de inercia baricntrico respecto a Xde la seccin armada


2

2 189.75 cm4 momento de inercia baricntrico respecto a Y

de la seccin armada

rxcordIxcordAgcord

1.92 cm radio de giro en X de la seccin armada

rycordIycordAgcord

3.15 cm radio de giro en Y de la seccin armada

Jcord2 b4 t43 2 t4 3 b4

3 10.44 cm4 mdulo de torsin de la seccin armada

y0cord ey3 1.86 cm distancia entre centro de corte y baricentro




Agcord4.13 cm radio de giro polar respecto al centro de corte

de la seccin armadaVerificacin de la resistencia a la fluencia por traccin

t Fy Agcord 41342.4 kg resistencia a la fluencia por traccin de cordones

41342.4kg 5310kg 1La resistencia a la traccin debe ser mayor a la carga de traccin dimensionante, por lo tanto la seccin verifica la resistencia a la fluencia por traccin.

Aprovechamientotr5310 kg

41342.4 kg 12.84 %Cordn Interior, en el plano:Verificacin de la resistencia al pandeo flexional

Kx3 1

x3Kx3 L3rxcord

130.17 < 200

cx31x3

FyE 1.4 < 1.50

Fcrx3 0.658cx32

Fy 1055.75 kgcm2

c Fcrx3 Agcord 17176.03 kg17176.03kg 13930kg 1 VERIFICA

16

La resistencia al pandeo flexional s/eje fuerte debe ser mayor a la carga de compresin dimensionante, por lo tanto el perfil verifica la resistencia al pandeo flexional s/eje fuerte.

Aprovechamiento813930

17176.03kgkg 81.1%

Cordn Exterior, fuera del plano:Verificacin de la resistencia al pandeo flexional-torsional

Ky4 1

y40Ky4 Lce.4rycord

79.4

h4 ex4 ey4 scord 0.05m

4h4

2 ry41.3

ym4 y402 0.82

42

1 42

acordry4

2

ym4 82.51 < 200

cy41ym4

FyE 0.89 < 1.50

Fcry4 0.658cy42 Fy 1725.54

kgcm2

Fcrz4Gs Jcord

Agcord r0cord224926.45 kg

cm2

H4 1y0cordr0cord

2

0.8

Fcrft4Fcry4 Fcrz4

2 H4

1 1

4 Fcry4 Fcrz4 H4

Fcry4 Fcrz4 2

Fcrft4 1700.3kgcm2

c Fcrft4 Agcord 27662.18 kg27662.18kg 13930kg 1 VERIFICA fuera del plano


27662.18kg 50.36 %

17

Verificacin de las esbelteces mximas

ES MENOR A 34 max ym3 x3 120.28acordry3 31.25Se verifican las esbelteces mximas.

La seccin adoptada VERIFICA.La resistencia al pandeo flexional s/eje dbil debe ser mayor a la carga de compresin dimensionante, por lo tanto el perfil verifica la resistencia al pandeo flexional s/eje dbil. Lo determinante en su dimensionamiento es la esbeltez que debe ser menor a 200.

18

Documents

VCVL-V04-2014