Diseño de Arco Parabolico de Techo de Piscina

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PROYECTO ; TECHO PARABOLICO DE PISCINA IE JUAN MANUEL ITURREGUI DISEÑO DE ARCO PARABOLICO ATIRANTADO. f H1 H2 R L DATOS: f= 4.20 m α L= 27.95 m R= (f^2 + L^2/4) / ( 2*f) R= 25.35 m α= arc sen ( L*f)/ (f^2+L^2/4) α= arc sen 0.5513 α= 33.4562 º S= 2*R*αr S= 29.605 m 1.00 CALCULO DE SOLICITACIONES A.- METRADOS DE CARGAS DATOS: ANCHO TRIBUTARIO=At 4.53 m SEPAR DE VIGUETAS @ = 1.50 m CARGAS SOBRE EL ARCO POR ML, a) CARGA MUERTA D PESO PROPIO DEL ARCO ESTIMADO= 15.00 kg/ml 15.00 kg/ml COBERTURA DE POLICARBONATO+ACCESORIOS= 10.00 kg/m2 45.30 kg/ml PESO UNITARIO DE VIGUETAS= At*Wv/s 30.20 kg/ml sub total 90.50 kg/ml b)CARGA VIVA L SOBRECARGA PARA COB, LIVIANA= 30 kg/m2 135.90 sub total 135.90 kg/ml c)CARGA DE DISEÑO Wd= D + L Wd= 226.40 kg/ml d) SOBRECARGA DE VIENTO H= 10.00 m p= 0.005 * C * v^ 2 (kg/m2) C= 0.80 v= V *( H/10)^ 0.22 V= 75.00 km/h v= 75.00 km/h p= 22.50 kg/m2 B.-CALCULOS DE ESFUERZOS Para el calculo de los esfuerzos se tomaran valores @ L/10 L = 27.95 m f= 4.20 m f/L= 0.15 De tabla 9.a y 10 del libro Porticos y Arcos VALORES DE " X" VALORES DE " Y " F(L) mts F(L) mts F (f) mts VALOR DE ф 0.0*L 0.00 1.0 L 27.95 0.000 f 0.00 30° 58' 0.1*L 2.80 0.9 L 25.16 0.360 f 1.51 25° 38' 0.2*L 5.59 0.8 L 22.36 0.640 f 2.69 19° 48' 0.3*L 8.39 0.7 L 19.57 0.840 f 3.53 13° 30' 0.4*L 11.18 0.6 L 16.77 0.960 f 4.03 6°51' 0.5*L 13.98 1.000 f 4.20

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Page 1: Diseño de Arco Parabolico de Techo de Piscina

PROYECTO ; TECHO PARABOLICO DE PISCINA IE JUAN MANUEL ITURREGUI

DISEÑO DE ARCO PARABOLICO ATIRANTADO.

f

H1 H2

R

L

DATOS:

f= 4.20 m α

L= 27.95 m

R= (f^2 + L^2/4) / ( 2*f)

R= 25.35 m

α= arc sen ( L*f)/ (f^2+L^2/4)

α= arc sen 0.5513

α= 33.4562 º

S= 2*R*αr

S= 29.605 m

1.00 CALCULO DE SOLICITACIONES

A.- METRADOS DE CARGAS

DATOS: ANCHO TRIBUTARIO=At 4.53 m

SEPAR DE VIGUETAS @ = 1.50 m

CARGAS SOBRE EL ARCO POR ML,

a) CARGA MUERTA D

PESO PROPIO DEL ARCO ESTIMADO= 15.00 kg/ml 15.00 kg/ml

COBERTURA DE POLICARBONATO+ACCESORIOS= 10.00 kg/m2 45.30 kg/ml

PESO UNITARIO DE VIGUETAS= At*Wv/s 30.20 kg/ml

sub total 90.50 kg/ml

b)CARGA VIVA L

SOBRECARGA PARA COB, LIVIANA= 30 kg/m2 135.90

sub total 135.90 kg/ml

c)CARGA DE DISEÑO

Wd= D + L Wd= 226.40 kg/ml

d) SOBRECARGA DE VIENTO H= 10.00 m

p= 0.005 * C * v^ 2 (kg/m2) C= 0.80

v= V *( H/10)^ 0.22 V= 75.00 km/h

v= 75.00 km/h

p= 22.50 kg/m2

B.-CALCULOS DE ESFUERZOS

Para el calculo de los esfuerzos se tomaran valores @ L/10

L = 27.95 m f= 4.20 m f/L= 0.15

De tabla 9.a y 10 del libro Porticos y Arcos

VALORES DE " X" VALORES DE " Y "

F(L) mts F(L) mts F (f) mts VALOR DE ф

0.0*L 0.00 1.0 L 27.95 0.000 f 0.00 30° 58'

0.1*L 2.80 0.9 L 25.16 0.360 f 1.51 25° 38'

0.2*L 5.59 0.8 L 22.36 0.640 f 2.69 19° 48'

0.3*L 8.39 0.7 L 19.57 0.840 f 3.53 13° 30'

0.4*L 11.18 0.6 L 16.77 0.960 f 4.03 6°51'

0.5*L 13.98 1.000 f 4.20 0°

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a) FUERZAS HORIZONTALES EN LOS APOYOS H1 y H2 b) FUERZAS VERTICALES EN LOS APOYOS(SE TOMARA EL V max)

1.- C.V.U.R SOBRE LOS 3/8 DEL CLARO 1.- C.V.U.R SOBRE LOS 3/8 DEL CLARO

W= 3/8*L*wd W= 2372.96 KGS R1= 13/16*W

H1=H2= 423 W L/4096 f

H1= 1630.81 KGS R1= 1928.03

2.- C.V.U.R SOBRE LA 1/2 IZQUIERDA DEL CLARO 2.- C.V.U.R SOBRE LA 1/2 IZQUIERDA DEL CLARO

W= 1/2*L*wd W= 3163.94 KGS R1=3/4*W

H1=H2=WL/8f

H1= 2631.91 KGS R1= 2372.96

3.- C.V.U.R SOBRE LOS 5/8 DEL CLARO 3.- C.V.U.R SOBRE LOS 5/8 DEL CLARO

W= 5/8*L*wd W= 3954.93 R1=11/16*W

H1=H2=283*L*W/2048*f

H1= 3636.87 KGS R1= 2719.01

4.- C.V.U.R SOBRE TODO EL CLARO 4.- C.V.U.R SOBRE TODO EL CLARO

W= L*wd W= 6327.88 R1=R2=W/2

H1=H2= W*L/8*f

H1= 5263.82 R1= 3163.94

c) MOMENTOS FLECTORES

1.- C.V.U.R SOBRE LOS 3/8 DEL CLARO

W= 2372.96 KGS H1= 1630.81 KGS

.- X<3/8 L= 10.48 m

M= Wx*[13/16 - 4x/3L ] - H1*y

M= 1928.03 x - 113.20 x2 - 1630.81 y

X(m) X^2(m2) y(m) M( Kg-m)

0.00 0.00 0.00 0.00

2.80 7.81 1.51 2038.73

5.59 31.25 2.69 2856.77

8.39 70.31 3.53 2454.12

.- X>3/8 L= 10.48 m

M= 3W/16*(L-X) -H1* Y

M= 12435.77 - 361.50 X - 1630.81 Y

X(m) Y(m) M (kg-m)

11.18 4.03 1821.99

13.98 4.20 532.54

16.77 4.03 -198.82

19.57 3.53 -395.63

22.36 2.69 -34.35

25.16 1.51 877.79

27.95 0.00 2331.71

2.- C.V.U.R SOBRE LA 1/2 DEL CLARO

W= 3163.94 KGS H1= 2631.91 KGS

.- SI X< L/2= 13.98 m

M= Wx(3/4-x/L)-H1*Y

M= 2372.96 x - 113.20 x2 - 2631.91 y

X(m) X^2(m2) y(m) M( Kg-m)

0.00 0.00 0.00 0.00

2.80 7.84 1.51 1782.60

5.59 31.25 2.69 2647.70

8.39 70.39 3.53 2650.07

11.18 124.99 4.03 1773.91

13.98 195.30 4.20 0.00

.-SI X>L/2= 13.98 m

M= W/4 (L-x) - H1*Y

M= 22108.03 - 790.99 X - 2631.91 Y

X(m) Y(m) M (kg-m)

16.77 4.03 -1763.38

19.57 3.53 -2662.18

22.36 2.69 -2658.23

25.16 1.51 -1767.33

27.95 0.00 0.00

Page 3: Diseño de Arco Parabolico de Techo de Piscina

3.- C.V.U.R SOBRE LOS 5/8 DEL CLARO

W= 3954.93 KGS H1= 3636.87 KGS

.-SI X<5/8L 17.47 m

M= Wx (11/16 - 4x/5L) - H1*y

M= 2719.01 x - 113.20 x2 - 3636.87 Y

X(m) X^2(m2) y(m) M( Kg-m)

0.00 0.00 0.00 0.00

2.80 7.84 1.51 1234.08

5.59 31.25 2.69 1878.82

8.39 70.39 3.53 2005.98

11.18 124.99 4.03 1592.83

13.98 195.30 4.20 615.31

16.77 281.23 4.03 -894.32

.-SI X>5/8L 17.47 m

M= 5W/16(L-X)- H1 Y

M= 34543.80 - 1235.91406 X - 3636.87 Y

X(m) Y(m) M (kg-m)

19.57 3.53 -2481.18

22.36 2.69 -2874.41

25.16 1.51 -2043.47

27.95 0.00 0.00

4.- C.V.U.R SOBRE TODO EL CLARO

M= 0 PARA TODO VALOR DE X

d) FUERZAS NORMALES.

1.- C.V.U.R SOBRE LOS 3/8 DEL CLARO

W= 2372.96 KGS H1= 1630.81 KGS

.- X<3/8 L= 10.48 m

N= W(13/16 - 8x/3L) Senф + H1 COS ф

N= 1928.03 sen ф - 226.40 x senф + 1630.81 cos ф

X(m) ф sen ф x senф cos ф N (Kg)

0.00 30° 58' 0.51453939 0.00 0.8574662 2390.41

2.80 25° 38' 0.43261128 1.21 0.9015806 2030.64

5.59 19° 48' 0.33873868 1.89 0.9408805 1758.79

8.39 13° 30' 0.23344590 1.96 0.97236979 1592.67

.-X>3/8L= 10.48 m x< L/2= 13.975 m

N= H1*COS ф-3/16*W*SEN ф

N= 1630.81 COSф - 444.93 SEN ф

X(m) ф COS ф SEN ф N (Kg)

11.18 6° 51' 0.99286177 0.11927073 1566.10

13.98 0° 1.0000000 0.0000000 1630.81

.-X>L/2= 13.98 m

N= H1*COS ф + 3/16*W*SEN ф

N= 1630.81 COSф + 444.93 SEN ф

X(m) ф COS ф SEN ф N (Kg)

16.77 6°51' 0.99286177 0.11927073 1672.23

19.57 13° 30' 0.97236979 0.2334459 1689.61

22.36 19° 48' 0.9408805 0.33873868 1685.11

25.16 25° 38' 0.89622806 0.44359363 1658.94

27.95 30° 58' 0.85746615 0.51454038 1627.30

2.- C.V.U.R SOBRE LA 1/2 IZQUIERDA DEL CLARO

W= 3163.94 KGS H1= 2631.91 KGS

.-X<L/2= 13.98 m

N= H1 COS ф + W (3/4 - 2x/L) SEN ф

N= 2372.96 sen ф - 226.40 x senф + 2631.91 cos ф

X(m) ф sen ф x senф cos ф N (Kg)

0.00 30°58' 0.51454038 0 0.8574662 3477.75

2.80 25°38' 0.44359363 1.24206216 0.9015806 3144.30

5.59 19°48' 0.33873868 1.89354922 0.9408805 2851.42

8.39 13°30' 0.2334459 1.9586111 0.97236979 2669.72

11.18 6°51' 0.11927073 1.33344672 0.99286177 2594.25

13.98 0° 0.0000000 0 1.0000000 2631.91

.-X>L/2= 13.98 m

Page 4: Diseño de Arco Parabolico de Techo de Piscina

N= H1 COS ф + W/4* SEN ф

N= 2631.91 COS ф + 790.99 SEN ф

X(m) ф COS ф SEN ф N (Kg)

16.77 6°51' 0.99286177 0.11927073 2707.46

19.57 13° 30' 0.97236979 0.2334459 2743.84

22.36 19° 48' 0.9408805 0.33873868 2744.25

25.16 25° 38' 0.90383335 0.42788469 2717.26

27.95 30° 58' 0.85746615 0.51454038 2663.77

3.- C.V.U.R SOBRE LOS 5/8 DEL CLARO

W= 3954.93 KGS H1= 3636.87 KGS

.-X<L/2= 13.975 m

N= W [11/16 - 8x/5L] SEN ф + H1 COS ф

N= 2719.01 SEN ф - 226.40 X SEN ф + 3636.87 cos ф

X(m) ф sen ф x senф cos ф N (Kg)

0.00 30°58' 0.51454038 0 0.8574662 4517.53

2.80 25°38' 0.42788469 1.19807714 0.9015806 4171.11

5.59 19°48' 0.33873868 1.89354922 0.9408805 3914.19

8.39 13°30' 0.2334459 1.95861110 0.97236979 3727.69

11.18 6°51' 0.11927073 1.33344672 0.99286177 3633.31

13.98 0° 0.0000000 0 1.0000000 3636.87

.-L/2= 13.98 < x < 5/8 L = 17.47 m

N= W [8x/5L - 11/16] SEN ф + H1 COS ф

N= -2719.01 sen ф + 226.40 X SEN ф + 3636.87 cos ф

X(m) ф sen ф x senф cos ф N (Kg)

16.77 6°51' 0.11927073 2.00017008 0.99286177 3739.44

.-X> 5/8L= 17.47 m

N= H1 COSф + 5 W/16 SEN ф

N= 3636.87 COS ф + 1235.91406 SEN ф

X(m) ф COS ф SEN ф N (Kg)

19.57 13° 30' 0.97236979 0.23344590 3824.90

22.36 19° 48' 0.94088050 0.33873868 3840.51

25.16 25° 38' 0.90383335 0.42788469 3815.95

27.95 30° 58' 0.85746615 0.51454038 3754.42

4.- C.V.U.R SOBRE TODO EL CLARO

W= 6327.88 Kgs H1= 5263.82 Kgs

.x<L/2= 13.975 m

N= H1 COSф + W * 1/2 - x/L+ SEN ф

N= 3163.94 SEN ф - 226.40 X SEN ф + 5263.82 cos ф

X(m) ф sen ф x senф cos ф N (Kg)

0.00 30°58' 0.51454038 0 0.8574662 6141.52

2.80 25°38' 0.42788469 1.19807714 0.9015806 5828.31

5.59 19°48' 0.33873868 1.89354922 0.9408805 5595.67

8.39 13°30' 0.2334459 1.9586111 0.97236979 5413.56

11.18 6°51' 0.11927073 1.33344672 0.99286177 5301.72

13.98 0° 0.0000000 0 1.0000000 5263.82

.X> L/2= 13.975 m

N= H1 COSф + W * x/L - 1/2+ SEN ф

N= -3163.94 SEN ф + 226.40 X SEN ф + 5263.82 cos ф

X(m) ф sen ф x senф cos ф N (Kg)

16.77 6°51' 0.11927073 2.00017008 0.99286177 5301.72

19.57 13° 30' 0.2334459 4.56853626 0.97236979 5414.08

22.36 19° 48' 0.33873868 7.5741969 0.9408805 5595.67

25.16 25° 38' 0.42788469 10.7655789 0.90383335 5841.14

27.95 30° 58' 0.51454038 14.3814037 0.85746615 6141.52

e) FUERZAS CORTANTES.

1.- C.V.U.R SOBRE LOS 3/8 DEL CLARO

W= 2372.96 Kgs H1= 1630.81 Kgs

.-X<3/8L= 10.48 m

Q= W [ 13/16 - 8X/3L] COS ф - H1*Y

Q= 1928.03 COS ф - 226.40 X COS ф - 1630.81 Sen ф

X(m) ф cos ф x cosф sen ф Q

Page 5: Diseño de Arco Parabolico de Techo de Piscina

0.00 30°58' 0.8574662 0.00 0.51454038 814.10

2.80 25°38' 0.9015806 2.52442559 0.42788469 468.94

5.59 19°48' 0.9408805 5.25952197 0.33873868 70.87

8.39 13°30' 0.97236979 8.15818255 0.2334459 -352.96

.-X>3/8L= 10.48 m x< L/2= 13.975 m

Q= - H1 SENф - 3W/16 COS ф

Q= -1630.81 SEN ф - 444.93 cos ф

X(m) ф sen ф cos ф Q

13.98 0° 0.0000000 1.0000000 -444.93

16.77 6°51' 0.11927073 0.99286177 -636.26

.-X>L/2= 13.98 m

Q= H1 SENф - 3W/16 COS ф

Q= 1630.81 SEN ф - 444.93 cos ф

X(m) ф sen ф cos ф Q

16.77 6°51' 0.11927073 0.99286177 -247.25

19.57 13° 30' 0.2334459 0.97236979 -51.93

22.36 19° 48' 0.33873868 0.9408805 133.79

25.16 25° 38' 0.42788469 0.90383335 295.66

27.95 30° 58' 0.51454038 0.85746615 457.60

2.- C.V.U.R SOBRE LA 1/2 DEL CLARO

W= 3163.94 Kgs H1= 2631.91 Kgs

.x<L/2= 13.98 m

Q= - H1 SENф +W [3/4-2X/L] COS ф

Q= 2372.96 COS ф - 226.40 X cos ф - 2631.91 Sen ф

X(m) ф cos ф x cosф sen ф Q

0.00 30°58' 0.8574662 0 0.51454038 680.51

2.80 25°38' 0.9015806 2.52442559 0.42788469 441.73

5.59 19°48' 0.9408805 5.25952197 0.33873868 150.38

8.39 13°30' 0.97236979 8.15818255 0.2334459 -154.03

11.18 6°51' 0.99286177 11.1001946 0.11927073 -470.98

13.98 0° 1.0000000 13.975 0.0000000 -790.99

.-X>L/2= 13.98 m

Q= H1 SENф - W/4 COS ф

Q= 2631.91 SEN ф - 790.99 cos ф

X(m) ф sen ф cos ф Q

16.77 6°51' 0.11927073 0.99286177 -471.43

19.57 13° 30' 0.2334459 0.97236979 -154.72

22.36 19° 48' 0.33873868 0.9408805 147.31

25.16 25° 38' 0.42788469 0.90383335 411.23

27.95 30° 58' 0.51454038 0.85746615 675.98

3.- C.V.U.R SOBRE LOS 5/8 DEL CLARO

W= 3954.93 Kgs H1= 3636.87 Kgs

.x<L/2= 13.98 m

Q= W (11/16 - 8X/5L) COS ф- H1 SEN ф

Q= 2719.01 COS ф - 226.40 X COS ф - 3636.87 Sen ф

X(m) ф cos ф x cosф sen ф Q

0.00 30°58' 0.8574662 0 0.51454038 460.15

2.80 25°38' 0.9015806 2.52442559 0.42788469 323.72

5.59 19°48' 0.9408805 5.25952197 0.33873868 135.56

8.39 13°30' 0.97236979 8.15818255 0.2334459 -52.14

11.18 6°51' 0.99286177 11.1001946 0.11927073 -247.25

13.98 0° 1.0000000 13.975 0.0000000 -444.93

.-X>L/2= 13.975 m X< 5L/8= 17.47 m

Q= H1 SEN ф - W *8x/5L - 11/16+ COS ф

Q= 2719.01 COS ф - 226.40 x cos ф + 3636.87 Sen ф

X(m) ф cos ф x cosф sen ф Q

16.77 6°51' 0.99286177 16.6502919 0.11927073 -636.25

.x>5/8 L= 17.47 m

Q= H1 SENф - 5W/16 COS ф

Q= 3636.87 SEN ф - 1235.91406 cos ф

X(m) ф sen ф cos ф Q

Page 6: Diseño de Arco Parabolico de Techo de Piscina

19.57 13° 30' 0.2334459 0.97236979 -352.75

22.36 19° 48' 0.33873868 0.9408805 69.10

25.16 25° 38' 0.42788469 0.90383335 439.10

27.95 30° 58' 0.51454038 0.85746615 811.56

4.- C.V.U.R SOBRE TODO EL CLARO

PARA ESTA CARGA , EL VALOR DE Q=0 A TODO LO LARGO DEL ARCO.

EL VALOR MAX SERA EN LOS EXTREMOS DONDE Qmax= 814.10 Kgs

2.00 RESUMEN

Hmax= 5,263.82 Kgs

Vmax= 3,163.94 Kgs

Mmax= -2,874.41 Kgs-m

Nmax= 6,141.52 Kgs

Qmax= 814.10 Kgs

3.00 C.V.U.R DE VIENTO SOBRE LA MITAD IZQUIERDA DEL ARCO.

W= f*wd W= 428.085 Kgs

a) FUERZAS HORIZONTALES EN LOS APOYOS H1 y H2 b) FUERZAS VERTICALES EN LOS APOYOS(SE TOMARA EL V max)

H1= -5W/7 H1= -305.78 Kgs V2= W f/2L V2= 32.16

H2= 2W/7 H2= 122.31 Kgs V1= -V2 V1= -32.16

c) MOMENTOS FLECTORES

.-X<L/2= 13.975 m

M= (-w)(f /2) [((x/L) + (y^2/f^2))]-H1y

M= -32.16 X - 50.96 y2 - -305.78 y

X(m) y(m) y^2(m) M( Kg-m)

0.00 0.00 0.00 -

2.80 1.51 2.28 255.46

5.59 2.69 7.24 273.97

8.39 3.53 12.46 174.49

11.18 4.03 16.24 45.00

13.98 4.20 17.64 -64.21

.-X>L/2= 13.98

M= Wf/2*(1-x/L)-H2*Y

M= -32.16 X - 122.31 Y + 898.98

X(m) y(m) M( Kg-m)

16.77 4.03 -133.32

19.57 3.53 -162.22

22.36 2.69 -149.22

25.16 1.51 -94.95

27.95 0.00 0.00

d) FUERZAS NORMALES.

.-X<L/2= 13.98 m

N= (Wy/f+H1)COS φ - W f/2L SEN φ

N= -305.78 COS φ + 101.93 Y cos ф - 32.16 Sen ф

X(m) ф y(m) COS ф Y COS ф SEN ф N (Kg)

0.00 30°58' 0.00 0.8574662 0.00 0.514540382 -278.74

2.80 25°38' 1.51 0.9015806 1.36 0.443593628 -151.19

5.59 19°48' 2.69 0.9408805 2.53 0.338738681 -40.62

8.39 13°30' 3.53 0.9723698 3.43 0.2334459 45.02

11.18 6°51' 4.03 0.9928618 4.00 0.11927073 100.40

13.98 0° 4.20 1.0000000 4.20 0.0000000 122.31

.-X>L/2= 13.98 m

N= (W+H1) COS ф + Wf/2L SEN ф

N= 32.16 SEN ф + 122.31 cos ф

X(m) ф sen ф cos ф N

16.77 6°51' 0.11927073 0.99286177 125.27

19.57 13° 30' 0.2334459 0.97236979 126.44

22.36 19° 48' 0.33873868 0.9408805 125.97

25.16 25° 38' 0.42788469 0.90383335 124.31

27.95 30° 58' 0.51454038 0.85746615 121.43

e) FUERZAS CORTANTES.

.-X<L/2= 13.98 m

Q= (- (Wy/f+ H1)SEN φ - Wf/2 L COS φ

Page 7: Diseño de Arco Parabolico de Techo de Piscina

Q= 305.78 SEN φ - 101.925 Y SEN φ - 32.16 cos ф

X(m) ф y(m) sen ф Y SEN φ cos ф Q

0.00 30°58' 0.00 0.51454038 0.00 0.857466202 129.75

2.80 25°38' 1.51 0.44359363 0.66982638 0.9015806 38.37

5.59 19°48' 2.69 0.33873868 0.91120705 0.940880495 -19.56

8.39 13°30' 3.53 0.2334459 0.82406403 0.9723698 -43.89

11.18 6°51' 4.03 0.11927073 0.48066103 0.9928618 -44.46

13.98 0° 4.20 0.0000000 0.00 1.0000000 -32.16

.-X>L/2= 13.975

Q= (-Wf/2L COS ф ) + ( W+H1) sen ф

Q= 122.31 SEN ф -- 32.16 cos ф

X(m) ф sen ф cos ф Q

16.77 6°51' 0.11927073 0.99286177 -17.35

19.57 13° 30' 0.2334459 0.97236979 -2.72

22.36 19° 48' 0.33873868 0.9408805 11.17

25.16 25° 38' 0.42788469 0.90383335 23.26

27.95 30° 58' 0.51454038 0.85746615 35.35

4.00 CARGAS DE DISEÑO

CUADRO RESUMEN DE CARGAS

ESFUERZO D+L Cw W DISEÑO

FUERZA HORIZONTAL 5,263.82 122.31 H max = 5,386.13 Kgs.

FUERZA VERTICAL 3,163.94 32.16 V max = 3,196.10 Kgs.

MOMENTO FLECTOR 2,856.77 273.97 M max = 3,130.74 kgs.-m

FUERZA NORMAL 6,141.52 122.31 N max = 6,263.83 Kgs.

CORTANTE 814.10 129.75 Q max = 943.86 Kgs.

5.00 DISEÑO DEL ARCO A COMPRESION

PROPONIENDO UN DISEÑO DE 4 ANGULOS DE 2"x 2" x3/16" ASTM-36

b= 0.30 m h= 0.50 m d=b/2-x= 13.55 cms

Arriostres entre viguetas @ 1.5 m

Iyy= Io+ Ad

Iyy=4([(I<) ] + [ (b/2)^2( A<)])

Angulo 2"x 2"x3/16" h= 50 cms

FY= 2530 Kg/cm2

AREA = 4.61 cm2

INERCIA= 11.34 cm4

E= 2000000 Kg/cm2 b= 30.00 cms

x= 1.45 cms y

Iyy= 45.36 + 3385.63

Iyy= 3430.99 cm4

r= [ I/A]^1/2

r= 13.64 cm

de donde KL/r = 11.00

VALOR DE Cc=(2*PI^2*E/FY)^1/2 Relacion de esbeltez que controla el portico.

Cc= 124.92

Si kl/r < Cc usar Fa= [ 1- ( kl/r)^2/ (2*Cc)] Fy

FS

FS= 5/3+ 3*(kl/r)/(8* Cc)-(kl/r)^3/(8*Cc^3)

FS= 1.70

Fa= 1482.82 kg/cm2

VALOR AXIAL ACTUANTE

fa= N/AREA

fa= 339.69 kg/cm2 < Fa permisible ok

6.00 DISEÑO DEL ARCO A FLEXION.

Esfuerzo permisible por flexion

Fb= 0.60 Fy kg/cm2

Fb= 1518 kg/cm2

Mmax= 3,130.74 kg/cm2

d= 47.5 cms

Esfuerzo actuante por flexion

fb= (Mmax/d) / area

fb= 357.43 kg/cm2 < Fb permisible ok.

Page 8: Diseño de Arco Parabolico de Techo de Piscina

7.00 CALCULO DE SEPARACION DE DIAGONALES DEL ARCO.

Vmax

α ld H=0.50 M

a

El mayor esfuerzo es la producida por la compresion fa= 339.69 kg/cm2

Trabajando con acero 2x2x3/16" r= 1.568 cms

Probando con kl/r = Cc L= a= Cc r

a= 195.87 cms.

Asumiendo a= 50 cms

Kl/r= 31.89 < Cc

Fa= 1440.09 Kg/cm2 > fa actuante ok.

8.00 CALCULO DE LAS VARILLAS DIAGONALES DEL ARCO.

Estos elementos trabajan a compresion por el efecto de corte actuante.

Qmax= 943.86 KGS

Como es una seccion simetrica, cada cara toma la mitad =. 0.5 Q= 471.93 KGS

Longitud de cada diagonal

ld= (25^2+50^2)^1/2

ld= 55.90 cms

Asumiendo varilla de diametro de 5/8" diametro= 1.59 cms

r= 0.397 cms

A= 1.98 cm2

Esfuerzo permisible por compresion

Kl/r = 140.85 > Cc usar Fa= 12 PI^2*E/(23* (KL/r)^2)

Fa= 519.1 KG/CM2

Esfuerzo actuante por compresion

C= 0.5*Q *l/h C= 527.63 kgs

fa= N/A fa= 266.48 kgs/cm2 < Fa ok

9.00 COMPROBACION CON CARGAS DE FLEXION Y COMPRESION.

Mmax= 3,130.74 kg-m fb= 357.43 kg/cm2

Nmax= 6,141.52 KGS fa= 339.69 kg/cm2

valor de fa/ Fa = 0.229

debe cumplirse fa + Cm * fb < 1.00

Fa (1-fa/Fé)* Fb

Fé= 12 PI^2*E/ (23* KLb/rb)^2 lb= 0 Cm= 0.85

1 = 23* ( klb/ rb)^2 = 0.00

Fé 12 PI^2 *E

APLICANDO LA FORMULA 0.229 + 0.200 = 0.429 < 1.00

ok.

10.00 DISEÑO DEL TENSOR PRINCIPAL.

Ft= 0.60 fy = 1518 kg/cm2

AREA DE LA SECCION DEL TENSOR

As= Hmax/Ft = 3.55 cm2 usar 1 varillas de 7/8" 3.87 cm2

usar 2 varillas de 5/8" 4.00 cm2

usar 2 angulos de 1 1/2x 1 1/2x 1/8" 4.62 cm2

usar 1 angulo de 1 1/2x 1 1/2x 3/16" 3.41 cm2