ESTRUCTURAS METÁLICASESTRUCTURAS METÁLICAS

CAPITULO 7CAPITULO 7ESTRUCTURAS DE EDIFICIOS

Profesor: Luis Zegarra C.Profesor: Luis Zegarra C.

CONSIDERACIONES GENERALESCONSIDERACIONES GENERALES

Se consideran estructuras de hasta dos Se consideran estructuras de hasta dos niveles, de techos de concreto armado, niveles, de techos de concreto armado, empleadas para instalaciones industriales.empleadas para instalaciones industriales.

Son de varios tramos, con luces de 5,00m a Son de varios tramos, con luces de 5,00m a 8,00m y alturas libres entre 2,70m a 3,50m.8,00m y alturas libres entre 2,70m a 3,50m.

En general, las estructuras mas económicas y En general, las estructuras mas económicas y fáciles de construir son las de vigas fáciles de construir son las de vigas simplemente apoyadas en las columnas, con simplemente apoyadas en las columnas, con paños arriostrados que toman las fuerzas paños arriostrados que toman las fuerzas horizontales.horizontales.

CONSIDERACIONES GENERALESCONSIDERACIONES GENERALES

Las vigas y columnas son de perfiles W Las vigas y columnas son de perfiles W laminados. En algunos casos son de plancha laminados. En algunos casos son de plancha soldada, pero el costo de la comprobación de soldada, pero el costo de la comprobación de la calidad de las soldaduras mediante ensayos la calidad de las soldaduras mediante ensayos radiográficos hace que en muchos casos no radiográficos hace que en muchos casos no

sean una alternativa conveniente.sean una alternativa conveniente.

CONSIDERACIONES GENERALESCONSIDERACIONES GENERALES

Las plantas estructurales son de vigas principales Las plantas estructurales son de vigas principales apoyadas en las columnas con conexiones de corte.apoyadas en las columnas con conexiones de corte.

Sobre estas vigas se apoyan vigas secundarias, también Sobre estas vigas se apoyan vigas secundarias, también con conexiones de corte, y sobre ellas se coloca la losa con conexiones de corte, y sobre ellas se coloca la losa de concreto que sirve también como arriostramiento de de concreto que sirve también como arriostramiento de las alas superiores comprimidas de las vigas.las alas superiores comprimidas de las vigas.

CONSIDERACIONES GENERALESCONSIDERACIONES GENERALES

Como encofrado y acero de refuerzo positivo se Como encofrado y acero de refuerzo positivo se emplea, a veces, la denominada plancha colaborante emplea, a veces, la denominada plancha colaborante o metal deck. Estas planchas son de acero doblado en o metal deck. Estas planchas son de acero doblado en frio con formas trapezoidales, galvanizadas, de gages frio con formas trapezoidales, galvanizadas, de gages 18, 20 y 22, con resaltes o hendiduras que permiten 18, 20 y 22, con resaltes o hendiduras que permiten una adherencia con el concreto y que la plancha de una adherencia con el concreto y que la plancha de acero sea el refuerzo positivo de la losa.acero sea el refuerzo positivo de la losa.

LAMINA PREFORMADA LAMINA PREFORMADA ACERO - DECKACERO - DECK

PLANCHA COLABORANTE

CONSIDERACIONES GENERALESCONSIDERACIONES GENERALES

Por razones de economía, la losa de concreto debe Por razones de economía, la losa de concreto debe formar una sección compuesta con las vigas formar una sección compuesta con las vigas metálicas, lo que exige el empleo de conectores metálicas, lo que exige el empleo de conectores soldados a las vigas metálicas.soldados a las vigas metálicas.

En este caso el diseño se hace de acuerdo con el En este caso el diseño se hace de acuerdo con el Capítulo 9 de la Norma, ELEMENTOS Capítulo 9 de la Norma, ELEMENTOS COMPUESTOS, acápite 9.3.2 Resistencia de Vigas COMPUESTOS, acápite 9.3.2 Resistencia de Vigas con Conectores de Corte, 9.3.5 Tableros de Planchas con Conectores de Corte, 9.3.5 Tableros de Planchas Preformadas de Acero, 9.5 Conectores de Corte.Preformadas de Acero, 9.5 Conectores de Corte.

MANUAL DEL MANUAL DEL AISCAISC

Datos de Datos de perfilesperfiles

Gráfico paradiseño de

Vigas.

MANUAL AISC

COLUMNAS

Las columnas de edificios son usualmente perfiles W de dimensiones cuadradas, esto es que el peralte y el ancho de ala son iguales.

Se emplean perfiles W6, W8, W10. Este tipo de perfiles se emplean hasta W14, no se producen perfiles de mayor dimensión para columnas.

En los perfiles W14 se producen columnas para edificios altos, llamadas JUMBO, hasta W14x808 que pesan 1200 kg por metro y sus dimensiones reales son de 18” por 22” con alas de 5” de espesor y alma de 3-3/4” de espesor.

ZEGARRA & YECKLE INGENIEROS S.A.C.

CONEXIONES SIMPLES

Salvo que en los planos aparezca una indicación en contrario, las conexiones de vigas o armaduras deben de diseñarse como flexibles para resistir solamente las reacciones de corte. Las conexiones flexibles de las vigas deben permitir los giros de ellas como simplemente apoyadas. Para cumplir esto, se permite una deformación inelástica limitada.

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CONEXIONES DE MOMENTO

Las conexiones de vigas o armaduras restringidas en sus extremos, deben diseñarse para la acción combinada de fuerzas resultantes de la acción de cortantes y momentos inducidos por la rigidez de las conexiones.

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BASES DE COLUMNAS

Las columnas se apoyan sobre una plancha de base que descansa sobre un pedestal elevado o sobre una zapata de concreto armado.

La plancha de base trasmite fuerzas de compresión al elemento de concreto, pero adicionalmente siempre van a existir fuerzas cortantes, que necesitan pernos de anclaje para poder ser resistidas.

Según que la columna este considerada como articulada o empotrada se tendrán diferentes disposiciones de los pernos de anclaje, como se aprecia en la figura adjunta.Si la base de la columna es articulada, los pernos deben ser en lo posible dos, colocados en el eje de la columna. Si la columna es empotrada, los pernos se colocan alejados del centro de gravedad de la columna, para permitir que puedan generar un momento resistente adecuado.

DETALLES DE BASES DE

COLUMNAS

Los pernos de anclaje son pernos lisos, diferentes a la armadura en tracción de elementos de concreto armado y no tienen las longitudes necesarias para anclaje por adherencia.

Los mecanismos de anclaje son diferentes y tienen longitudes mucho menores, siendo su parte inferior terminada en un gancho a 900 ó en una plancha soldada que trasmite la tracción al concreto.