DISEO-ACERODISEO DE COMPONENTES METALICOS.-DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURATOMANDO EL ARCO METALICO MAS CRITICO:PROPIEDADES DE LOS MATERIALESACERO :Arcos metalicos:Fy =36KSIc =7.85Tn/m3,Ec =2,000,000Kg/cm2Fu =58KSIu =0.30corrugado:Fy =4200Kg/cm2,c =7.85Tn/m3,Ec =2,100,000Kg/cm2SOLDADURA:Electrodos:Fexx =60KSI(E70 XX - AWS, para acero liso)Fexx =70KSI(E70 XX - AWS, para acero corrug.)COBERTURA:Pu =0.07kg/m2(Calaminon curvo CU-6; catalogo fabricante)DISEO DE ARCOS METALICOSPRE-DIMENCIONAMIENTOSECCION DE ELEMENTOS DEL ARCO:Para un calculo inicial, se asume para todos los elementos:A =8.77cm2TIPOS DE CARGAS:Identificando los tipos de cargas intervinientes en la Estructura:CARGA MUERTA (D):Cobertura (catalogo fabricante):D1 =0.07kg/m2Estructura metalica (estimado a verificar):D2 =10.00kg/m2WD =10.07kg/m2CARGA VIVA DE TECHO (Lr):NTP E.020 - 2006WLr =30.00kg/m2CARGA DE VIENTO (W):NTP E.030 - 2006Vh =35.00km/h(Mapa Eolico del Peru, zona Ica) =0%=0.00 = pendiente mas baja de la superficie, en grados () =23.0%=12.94 = pendiente promedio de la superficie, en grados () =75.2%=36.95 = pendiente maxima de la superficie, en grados ()NTP E.020 - 2007donde:Ph = Presin o succin del viento a una altura h perpendicular a barloventosotaventola superficie, para "h"< 10m (kg/m2)de 150.80-0.50C = factor de forma adimensional (de tabla izquierda)a 60-0.80(El signo positivo indica presin y el negativo succin)BARLOVENTO:Considerando presion en el Barlovento:C =0.80h =4.90kg/m2BARLOVENTO:Considerando succion en el Barlovento:C =-0.80h =-4.90kg/m2SOTAVENTOSe tiene succion en el Sotavento:C =-0.50h =-3.06kg/m2METRADO DE CARGAS:Calculando las cargas concentradas sobre los nudos de la brida superior:A = ancho tributario entre tijerales (m) =7.23mB = ancho tributario entre nudos de brida superior(m) =0.50mCARGA MUERTA (PD):PD = (WD)(A)(B) ,PD =36.40kgCARGA VIVA DE TECHO (PLr):PLr = (WLr)(A)(B)PLr =54.23kgCARGA DE VIENTO (W):PW = (h)(A)(B)BARLOVENTO:Considerando presion en el Barlovento:PWp-s =17.71kgDescomponiendo esta fuerza en componentes rectangulares:PWx =14.16kgPWx = PW*sen() yPWy = PW*cos()(= 32)PWy =10.65kg(en zona de alta pendiente)(= 14)PWx =17.26kg(en zona de baja pendiente)PWy =3.97kgBARLOVENTO:Considerando succion en el Barlovento:PWs-s =-17.71kgDescomponiendo esta fuerza en componentes rectangulares:PWx =-14.16kg(en alta pendiente)(= 32)PWy =-10.65kgPWx = PW*sen() yPWy = PW*cos()(= 14)PWx =-17.26kg(en baja pendiente)PWy =-3.97kgSOTAVENTOSe tiene succion en el Sotavento:PWs-s =-11.07kgDescomponiendo esta fuerza en componentes rectangulares:PWx =-8.85kg(en alta pendiente)PWx = PW*sen() yPWy = PW*cos()(= 32)PWy =-6.65kg(= 14)PWx =-10.79kg(en baja pendiente)PWy =-2.48kgCOMBINACIONES DE CARGAS:ESPECIFICACION A-4.1 LRFD:ANALISIS ESTRUCTURAL:11.40258.42621.72859.82831.72861.55641.72863.28451.72865.01261.72866.7471.72868.46881.72870.19691.72871.924101.72873.652111.72875.38121.72877.108131.72878.836141.72880.564151.72882.292161.72884.02171.72885.748181.72887.476191.72889.204201.72890.932211.72892.66221.72894.388231.72896.116241.72897.844251.72899.572261.728101.3271.728103.028281.728104.756291.728106.484301.728108.212311.728109.94321.728111.668331.728113.396341.728115.124351.728116.852361.728118.58371.402120.308121.71NUMERACION DE NUDOS Y BARRASESTADO CARGA MUERTA (PD)ESTADO CARGA VIVA DE TECHO (PLr)ESTADO CARGA DE VIENTO (PWp-s)ESTADO CARGA DE VIENTO (PWs-s)DIAGRAMA-ENVOLVENTE DE DEFORMACIONESSe observa que el punto con deflexion maxima estaen la brida inferior, cuyo valor se considera aceptable(+): traccion(-): compresionDIAGRAMA-ENVOLVENTE DE FUERZA AXIALDISEO DE ELEMENTOS A COMPRESIONESPECIFICACIONES AISC - LRFD 99:esfuerzo critico en compresion, para acero A-36..(4)esbeltes admisibler > KL/60..(5)esfuerzo admisible (Ksi),..(6)donde: = 0.85 (en compresion)y..(7)DISEO DEBarra masPu =10129.95Kg =22.31Kipsrequiere:BRIDA INFERIOR:critica:L =0.347m =13.64pulgAg =1.037pulg2N 1de (5):r >0.227pulgSe elige perfil:L 2" x 2" x 5/16"Ag =1.152pulg2 > Ag ...OKr x =0.601pulg > r ...OKr y =0.601pulg > r ...OKVERIFICACION POR ESBELTES:de (7):c =0.255< 1.5 OKPuadm = (Fcr)(Ag) =34.32Kips > PuOKde (6):Fcr =35.037KsiVERIFICACION POR PANDEO LOCAL:b =2=2.00" =6.40,=12.667> OKT =5/16=0.313"(no existe pandeo local)VERIFICACION POR PANDEO FLEXOTORSIONAL:Del perfil:Xcg =0.260pulgYcg =0.260pulg=0.858pulg=0.816pulgG =11200Ksib1 = b2 = b - T/2 =1.84pulg=0.0750223796=0.2545636641< 1.5Fcry =35.037Ksiluego:=990.613144407=422.3289058605Ksiluego:=413.652Kips >Pu =22.31OKL 2" x 2" x 5/16"para toda la brida inferiorDISEO DEBarra masPu =9154.50Kg =20.16Kipsrequiere:BRIDA SUPERIOR:critica:L =0.347m =13.64pulgAg =0.937pulg2N 113de (5):r >0.227pulgSe elige perfil:L 2" x 2" x 1/4"Ag =0.938pulg2 > Ag ...OKr x =0.609pulg > r ...OKr y =0.609pulg > r ...OKVERIFICACION POR ESBELTES:de (7):c =0.251< 1.5 OKPuadm = (Fcr)(Ag) =27.94Kips > PuOKde (6):Fcr =35.061KsiVERIFICACION POR PANDEO LOCAL:b =2=2.00" =8.00,=12.667> OKT =4/16=0.250"(no existe pandeo local)VERIFICACION POR PANDEO FLEXOTORSIONAL:Del perfil:Xcg =0.263pulgYcg =0.263pulg=0.880pulg=0.821pulgG =11200Ksib1 = b2 = b - T/2 =1.88pulg=0.0390625=0.2512196423< 1.5Fcry =35.062Ksiluego:=602.1152559643=227.6316631324Ksiluego:=181.394Kips >Pu =20.16OKL 2" x 2" x 1/4"para toda la brida superiorDISEO DEBarra masPu =2097.12Kg =4.62Kipsrequiere:DIAGONALES:critica:L =0.347m =13.64pulgAg =0.215pulg2N 109de (5):r >0.227pulg(preferible)Se elige varilla: 3/4" (corrugado)Ag =0.442pulg2 > Ag ...OKr x =0.188pulg > r ...MAL(se obvia)r y =0.188pulg > r ...MAL(se obvia)VERIFICACION POR ESBELTES:de (7):c =0.816< 1.5 OKPuadm = (Fcr)(Ag) =5.27Kips > PuOKde (6):Fcr =14.038Ksi 3/4" (corrugado)similar para primeras 18 diagonales empezandode cada extremo, el resto: 5/8"DISEO DE SOLDADURASESPECIFICACIONES AISC - LRFD 99:ESPESOR DE SOLDADURA:Dmax = t - 1/16" < 1/2, Dmin = 1/8RESIST. POR SOLDADURA:Rn = 2*0.60Fexx (T ).(8)(soldadura en ambas carasRESIST. POR FRACTURA:Rn = 0.60 Fu(t) ...... (9)de la plancha)donde:T = 0.707(D)ademas:C.G. = Centro de Gravedad del Perfil = "Y"t = espesor del perfilL3 = ancho del perfil = 0.75por equilibrio de fuerzas:Pu = f 1 + f 2 + f 3f 1 = Pu*(1-Y/L3)-f 3/2 (11)por esfuerzo neto de la soldadura del fondo:f 3 = (L3)(Rn)..(10)f 2 = Y*Pu/L3 - f 3/2 ....(12)Longitudes de soldadura:L1 = f 1/(Rn) > 4D (13)L2 = f 2/(Rn) 4D (14)DISEO EN NUDO 62 (MAS CRITICO EN BRIDA SUPERIOR):DIAGONALES 84Pu =5.00Kip ,Seccion: 3/4" (corrugado):L3 =0.75pulgY =0.375pulgY 85:t =1/4pulg :Dmax = t - 1/16" =3/16pulg 0 )de (14):L2 =0.97pulg(long. minima = 4D)de (12):f 1 =4.63Kip OK(f1 > 0 )de (13):L1 =0.97pulg(long. minima = 4D)(similar para primeros 7 nudos de brida inferior empezando de cada extremo; el resto: L= 0.50 pulg)

&R&"Arial,Negrita Cursiva"&8Pg. &PPLANTA GENERALELEVACION ARCO METALICO

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