CAPITULO 2 Luis Ocsa Diseño de Portico

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diseño de pórtico antecedentes

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CAPITULO 2: DISEO DEL PRTICOa) ANTECEDENTES:El prtico se dise tomando en consideracin los errores de los prticos que fueron realizados en aos anteriores y concejos de ingeniero Fidel Copa, los cuales sern mencionados a continuacin:Errores en aos pasados: La relacin entre el espesor del alma y del ala de la viga era demasiado grande (superior a 1), esto debido a que en las experiencias anteriores la fabricacin de la viga fue realizada con la unin soldada (espalda-espalda) de dos canales C, es por ello que se decidi disminuir esta relacin, de tal forma que sea por lo menos inferior a 1, como lo es en la mayora de perfiles rolados.

Con respecto al arriostre se decidi que este debera ser lo suficientemente rgido, con la finalidad de que los tringulos formados entre la viga columna arriostre acten como un solo sistema, permitiendo de esa manera que el link pueda disipar la energa correctamente.

Otro aspecto que se tom en cuenta es que en las uniones viga columna, se deberan reforzar con la colocacin de platinas que arriostraran las alas evitando de esa manera el pandeo local y evitar la formacin de rotulas en las uniones.

Consejos de Ingeniero Fidel copa Que el perfil de la viga no sea de un perfil estructural ya existente por el grosor del alma porque ejercera mucha resistencia para poder formar el link nos aconsej que el perfil de la viga sea construida con el uso de platinas para el alma recomend usar una placa de 5mm de espesor; para los patines un espesor de 6,35mm un perfil I.

Para las columnas dos perfiles C unidas espalda a espalda de alma con espesor de 0,187 y patn de 0.47cm b) MATERIALES:

ELEMENTOPARTEMATERIALCANTIDADESPECIFICACION

VIGAALMAPLATINA0150X6.0 (2X3/16)

PATINPLATINA0150X6.0 (2X1/4)

COLUMNAS Y ARRIOSTRESCANAL UO12X2.58 lb/pie

CARTELAS DE BASE EN LINEA CON LA VIGAPLANCHA0220X15 cm x

CARTELAS DE BASE TRANSVERSAL CON LA VIGAPLANCHA0420X15cm x 1/4

CARTELAS DE LINKPLANHA0215X15cm x 1/4

PLACA BASEPLANCHA0230X30 cm x

SOLDADURASUPERCITO 03 kgE7018 x 1/8

DISCOS DE CORTE027 X 1/16 x 7/8

Debido a la falta de perfiles de pequeas dimensiones se tuvo que realizar la conformacin de estos, para lo cual fue necesario realizar una consulta de los materiales existentes en el mercado.De esta consulta se concluyo que se usara los siguientes materiales: Cumpliendo con las observaciones anteriormente mencionadas, se decidi que para la conformacin de la viga se utilizaran platinas, las cuales serian posteriormente soldadas para conformar la viga. Con respecto a la columna y el arriostre, se decidi que ambas deberan tener las mismas propiedades, por lo que para su conformacin se decidi usar igualmente que la viga el uso de platinas lo cual posteriormente soladas conformen el perfil W. Por otro lado la utilizacin de placas seria tambin necesario. c) CONFORMACION DEL PRTICOUna vez realizado la consulta en el mercado se decidi conformar el prtico de la siguiente manera: Para la viga se utilizaran dos platinas de diferentes secciones:Para el ala: Platina de 2x 1/4 Para el alma: Platina de 1x 3/16 Para las columnas se utilizara:Para el ala: Platina de 2x 1/4 Para el alma: Platina de 2x 3/8 Para el arriostre se utilizara:Para el ala: Platina de 2x 1/4 Para el alma: Platina de 2x 3/8Para las placas base se utilizara:Placas de 3/8 Para las placas (gusset) se utilizara:Placas de 3/16 Para la conformacin del link:Platina de 2x 3/16

Propiedades del AceroMdulo de Elasticidad:

Tensin de fluencia Acero ASTM A36:

Peso especfico del acero:

Propiedades del PerfilPerfil utilizado:W a usarAncho del ala:

Altura del perfil:

Espesor del ala:

Espesor del alma:

Distancia libre entre alas:

Distancia entre centroides de alas:

Ancho efectivo del ala:

Area de la seccin transversal del perfil:

Peso del perfil utilizado:

Momento de Inercia segn x-x:

Momento de Inercia segn y-y:

Mdulo plstico segn x-x:

Mdulo plstico segn y-y:

Constante torsional de la seccin:

Constante de alabeo:

Mdulo elstico referido al alatraccionada o comprimida segn x-x:

Mdulo elstico referido al ala traccionada o comprimida segn y-y:

Radio de giro del ala comprimida de un perfil en flexin:

Radio de giro ficticio torsional:

Factor de pandeo lateral:

Factor de pandeo lateral:

Radio de giro segn x-x:

Radio de giro segn y-y:

Propiedades del perfil de la columna

Propiedades del AceroMdulo de Elasticidad:

Tensin de fluencia Acero ASTM A36:

Peso especfico del acero:

Propiedades del PerfilPerfil utilizado:W a usarAncho del ala:

Altura del perfil:

Espesor del ala:

Espesor del alma:

Distancia libre entre alas:

Distancia entre centroides de alas:

Ancho efectivo del ala:

Area de la seccin transversal del perfil:

Peso del perfil utilizado:

Momento de Inercia segn x-x:

Momento de Inercia segn y-y:

Mdulo plstico segn x-x:

Mdulo plstico segn y-y:

Constante torsional de la seccin:

Constante de alabeo:

Mdulo elstico referido al alatraccionada o comprimida segn x-x:

Mdulo elstico referido al ala traccionada o comprimida segn y-y:

Radio de giro del ala comprimida de un perfil en flexin:

Radio de giro ficticio torsional:

Factor de pandeo lateral:

Factor de pandeo lateral:

Radio de giro segn x-x:

Radio de giro segn y-y:

Propiedades del perfil del arriostre Las propiedades del arriostre son las mismas de la columna ya que se eligi el mismo perfil.

Cedencia por flexion:

Cedencia por corte:

CALCULO DE LA CEDENCIA DE CONTROLExcentricidad dada en la construccion del portico

HALLAMOS LA RESISTENCIA AL CORTE

a) PREDICCION DE FALLA DEL PRTICOPara la prediccin se uso el programa computacional Sap2000:

Estos diagramas son de la viga producidos por una fuerza horizontal de 5 tn lo cual observamos la cortante en el link es de 2377 kgf lo que estara sobrepasando al cortante plstico (Vp) A partir de estos valores el linke estara disipando energa ya que empieza a fluir.

CAPITULO 3: PROCESO DE FABRICACION DEL PORTICO

MATERIALES PARA ENSAMBLAR EL PORTICO EXCENTRICO:

01 Platinas de 2 x de 2.50m. 01 Platinas de 1 1/2 3/16 de 1.00 m.

06 canales de 2 de 1 m.02 Placas de 3/8 de 25cm x 25cm

03 Placas de de 10cm x 10cmSoldadura Supercito 1/8 Mquina para soldarCasco de proteccin para soldar

Pernos de

PROCESO DE ENSAMBLAJE:

Para empezar a armar el prtico se procedio a formar los perfiles W con las respectivas platinas y con una soldadura cordon (continua) para evitar fallas por soldadura

Despus, para formar nuestra viga del prtico tuvimos que soldarlas tres platinas y formar un perfil en I, igual al de nuestras columnas y arriostre pero con el alma menos gruesa.

Luego, perforamos las placas de 3/8 de 25cm x 25cm formando agujeros de 5/8. Porque esta placas formaran parte de las placas bases del prtico.

Formamos lo que vino a hacer el LINK

Luego continuamos con la soldadura del arriostre excntricamente como se mostr en figuras anteriores, el perfil de del arriostre es el mismo que de las columnas es decir es la unin de 3 platinas.