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Diapositiva 1

Diseo Edificio Industrial con Puente GraMarietta Vallespir Andrea Meyerholz Raimundo Gueneau de Mussy

ContenidosIntroduccinEstructuracinEstados de CargaModelacin ComputacionalDiseo de la Estructura PrincipalDiseo de la Estructura SecundariaDiseo de FundacionesPlaca Base y AnclajesConexiones1. IntroduccinProyecto: Edificio industrial de un piso, con puente gra para el movimiento de elementos dentro del edificio.

Uso industrial (minera)

Importancia: Categora C1 (NCh2369), obra crtica debido a que si la estructura falla, puede afectar en forma importante al medio ambiente a travs de la contaminacin de aguas y suelo del entorno.

Ubicacin: Paine, Chile. Zona Ssmica 2.

Materiales: Galpn: Acero A42-27ES.Fundaciones: Hormign H30. Cubierta: Paneles metlicos de tipo PV-6.

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA

MODELACIN COMPUTACIONAL

DISEO DE ESTRUCTURA PRINCIPAL

DISEO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA

DISEO DE FUNDACIONES

PLACA BASE Y ANCLAJES

CONEXIONES INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES NCh 170 Of. 1985Hormign - Requisitos generales. NCh 431 Of.1977Construccin - Sobrecargas de nieve NCh 432 Of. 1971Clculo de la accin del viento sobre las construcciones. NCh 433 Of. 2009Diseo ssmico de edificios. NCh 1537 Of. 1986Diseo estructural de edificios - Cargas permanentes y sobrecargas de uso. NCh 2369 Of. 2003Diseo ssmico de estructuras e instalaciones industriales. AISC 360-05 y 10Specification for Structural Steel Buildings ACI 318-08Diseo hormign armadoNormas a Utilizar: INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES

2. Estructuracin-10 marcos rgidos unidos por puntales

-Arriostramiento lateral en forma de A

-Arriostramiento de techo en forma de X

Se busca simetra

Dimensionamiento INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESEstructura Primaria

-Columnas

-Vigas

-Puntales

-Arriostramiento en A

-Arriostramiento en X

Estructura Secundaria-Costaneras

-Colgadores

-Columnas de viento

-Arriostramiento en X en marcos frontales

-Forro exterior

-Viga Portagra y vigas portarriel

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES

3. Estados de CargaPeso Propio

Pesos nominales 5% adicional Peso Total = 340,6 ton INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESSobrecargas de Techo Norma NCh1537 Cargas Permanentes y Sobrecargas de Uso

Pendiente techo = 15% (13,5)

rea Tributaria = 201 m2

- Controla SC mnima

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESSobrecargas de Techo

Sobrecarga Lineal en Vigas INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES12Sobrecargas de Viento- Norma NCh432: Clculo de la accin de viento sobre las construcciones

- Campo Abierto

H = 13,2 m

SC mxima = 108,2 kgf/m2

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESSobrecargas de VientoDistribucin de Presiones Laterales

C = 1,2 sin

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESSobrecargas de Nieve- Norma NCh431 Construccin Sobrecargas de Nieves.

Paine latitud 33,82 suraltitud 409 msnm

- SC bsica mnima de 25 kgf/m2.

Inclinacin 13,5 < 30

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESCargas Ssmicas- Norma NCh2369 Diseo Ssmico de Estructuras e Instalaciones Industriales

C1: O. CrticasI = 1,2 Zona 2: Ao = 0,3 g Suelo III:T = 0,62 n = 1,8 R = 5 Edificios industriales de un piso, con o sin puente gra y con arriostramiento continuo de techo = 0,02 Marcos de acero soldados con y sin arriostramiento- Cmax = 0,23para R y dados

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESCargas SsmicasClculo del Espectro de Diseo INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESSobrecargas de Uso Estado de Carga Debidos a la Gra

Datos Viga Porta-GraCarga mxima gra: W = 12,5 tonf Luz porta gra: L = 30 m Distancia entre ruedas: c = 4,56 m

Impacto Vertical Impacto Transversal Impacto Longitudinal INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESSobrecargas de UsoSentido Transversal

Caso Crtico 1

Caso Crtico 2

R1 = 11,8 tonfR2 = 3,9 tonf

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESSobrecargas de UsoSentido Longitudinal

Caso Crtico 1

Caso Crtico 2

R = 1,33R = 1,32 INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESSobrecargas de Uso Impacto Vertical : ponderacin x1,325 peso

R1 = 19,6 tonfR2 = 6,5 tonf Impacto Transversal: menor entre (i) 0,1(carga + trolley)(ii) 0,05(carga + gra)(iii) 0,2(carga)V1 = V2 = 1,66 tonf Impacto Longitudinal 20% carga mx en cada ruedaV1 = 2,37 tonfV2 = 2,14 tonf INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESCombinaciones de Carga AISC360-05 Specifications for Structural Steel Buildings1.4D1.2D+1.6L+0.5(L S)1.2D+1.6(Lr S)+(0.5L 0.8W)1.2D+1.3W+0.5L+0.5(Lr S)

- Norma NCh2369 Diseo Ssmico de Estructuras e Instalaciones Industriales1.2D+Lc+Lo+La+1.1EH+1.1EV0.9D+La1.1EHEV0.9D1.3W

Lr Sobrecarga de techo.La Sobrecarga accidental derivada de la ocurrencia del sismo.Lc Sobrecarga normal de operacin o uso.Lo Sobrecarga especial debida a efectos dinmicos o trmicos que existen durante la operacin.

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES4. Modelacin ComputacionalSe model la estructura primaria en SAP2000

Elementos Frame.Secciones de Manual ICHA.

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESVista en ElevacinProcedimiento:Modelacin con secciones calculadas en Pre-Diseo.Anlisis estructural, comprobando secciones.Modificacin de secciones, volver a 2 hasta que no falle ninguna.

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESConectividad

Arriostramientos de Techo (X): Extremos rotulados, libres de momento y torsin.Arriostramientos Laterales (A): Intersecciones rotuladas.

Conectividad INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESPuntales: Rotulados en sus extremos, divididos en cada uno de sus apoyos.

Columnas de Prtico: Empotradas en el eje fuerte de la columna y rotuladas en el eje dbil.

Otras uniones: Uniones de momento.

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESEstados de CargaPeso Propio (DEAD): SAP considera automticamente el peso de la estructura primaria. El peso de la estructura secundaria se cubic y distribuy sobre vigas y columnas principales.

Sobrecarga de Techo (LIVE): Distribuida uniformemente sobre vigas principales, considerando reas tributarias.Sobrecargas de Nieve (SNOW): Se distribuyeron sobre las vigas principales segn reas tributarias.

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESEstados de CargaSobrecarga de Operacin (LIVE): Efecto viga portagra aplicado en las columnas centrales longitudinalmente.Sobrecargas Especiales o Dinmicas (LIVE): Efectos del frenaje y levantamiento de cargas de la gra aplicados en columnas centrales longitudinalmente.

Sobrecarga de Viento (WIND): Se distribuy sobre los prticos por concepto de reas tributarias.

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESEstados de CargaCargas Ssmicas (QUAKE): Se ingres el espectro de diseo como una funcin de respuesta, se cre un load case con la informacin modal de la estructura y a partir de sta se generaron las cargas longitudinales y transversales. INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESEsfuerzos

Esfuerzos Axiales Combinacin 1.2D+1.6Lr + 0.8Wy

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESEsfuerzos Esfuerzos Axiales Combinacin 1.2D+1.3Wx+0.5Lr

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESEsfuerzos Momentos 3-3 Combinacin 1.2D+1.3Wx+0.5Lr INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESEsfuerzos

Corte 2-2 Combinacin 1.2D+1.3Wx+0.5Lr INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESEsfuerzos ltimos por elemento

5. Diseo Estructura PrincipalColumnas de prtico : W40x655 INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESDiseo: Flexo compresin, Corte ColumnasPV2V3TM2M3tontontonton cmton cmton cm-1,7115,1772,6743,131448,7310765,40-57,47-13,55-66,22-43,04-749,96-9823,68Solicitaciones mximas y mnimas segn SAPSe disea con valores de P, M3 y V2.La seccin es compacta (Captulo B, AISC360-10)y largo de columna = 10,9 m

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESDiseo a Compresin (Cap. E, AISC360-10)=0,9

Pn = 2162,77 ton Pu = 57,47 ton OK

Diseo a Flexin (Cap. F, AISC360-10)=0,9

- Fluencia: Mn = Mp

Mn = 1218,51 ton m Mu = 107,65 ton m OK

- Pandeo Lateral Torsional

Mn = 1044,66 ton m Mu = 107,65 ton m OK

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESDiseo a Flexo-Compresin (Cap. H, AISC360-10)

OK

Diseo por Corte (Cap. G, AISC360-10)=0,75

Vn = 761,7 ton Vu = 15,17 ton

Viga: IN70x232 INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESDiseo: Flexin, Corte Solicitaciones mximas y mnimas segn SAPVigasPV2V3TM2M3tontontonton cmton cmton cm-0,7398,7780,672,950,191777,74-11,92-9,46-80,86-2,9-50,25-4440,42Se disea con valores de M3 y V2.La seccin es compacta (Captulo B, AISC360-10)

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESDiseo a Flexin (Cap. F AISC360-10)=0,9

Eje Fuerte:

Fluencia: Mn = MpMn = 232,2 ton m Mu = 44,4 ton m OK

Eje Dbil:

Fluencia: Mn = MpMn = 55,6 ton m Mu = 44,4 ton m OK Controla

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESDiseo por Corte (Cap. G, AISC360-10)=0,75

Vn = 69,58 ton Vu = 9,46 ton OK

Verificacin de deformaciones

Con q = 6,4 ton/cm (peso propio viga mas peso elementos secundarios)

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESArriostramientos Laterales (A): XL 30x27.3 Diseo: Traccin, Compresin Solicitaciones segn SAP:

Traccin: Tu = 30,9 tonCompresin: Pu = 31,23 ton Seccin de alas esbeltas. En este caso controla compresin frente a traccin

Diseo a Compresin (Cap. E, AISC360-10)=0,9

Pn = 31,33 ton Pu = 31,23 ton OK

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESDiseo: Traccin, CompresinSe verifica esbeltez Solicitaciones segn SAP:

Traccin: Tu = 3,84 tonCompresin: Pu = -4,51 ton Seccin de alas esbeltas. En este caso controla compresin frente a traccin

Diseo a Compresin (Cap. E, AISC360-10)=0,9

Pn = 26,08 ton Pu = 4,51 ton OKArriostramientos de Techo: XL 25x19 INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESPuntales : O 15x15x13,7 Se verifica esbeltez:

Diseo a Compresin:(Cap. E, AISC360-10)=0,9

Pn = 21,3 ton Pu = 11 ton OK

Columnas de Viento: HN30x107,9 INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES6. Diseo de Estructura Secundaria

Cargas estimadas presin de viento q = 764,7 kgf/mMu = 17,9 tonf-m Vu = 10,8 kgf

Diseo FlexinSeccin CompactaMn = Mp = Zx*Fy Mn = 43,7 tonf-m > 17,9 tonf OK

Diseo CorteVn = 0,6FyAwCvVn = 18,2 tonf > 10,8 tonfOKArriostramientos Frontales: XL20x12.1 Se disean por Esbeltez

Generar falla por Fluencia

OK INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES

Propiedades

Luz viga porta-riel : 670 cmCarga mxima a levantar por la gra: 12,5 ton.Peso del trolley: 2,12 tonPeso total gra: 19 tonMxima carga por rueda: 11,83 tonCargas sobre la viga porta-gra:Impacto verticalImpacto lateral

Separacin entre ruedas: 4,56 m.

Viga Porta-Riel: IN60x121 INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES

Impacto vertical: 0,25*11,83 = 2,958 tonImpacto lateral: 0,5*0,2*12,5 = 1,25 tonSeparacin entre ruedas: 4,56 m.

46Viga Porta-Riel: IN60x121Esfuerzos Mpp = 1,44 tonf-m

Msc = 19,81 tonf-m

Efecto Local Ruedas

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES

Tensin eje X: Suma de tensiones dadas por las siguientes cargas:-Peso Propio-Carga Vertical-Impacto-Efecto Local Ruedasfx = M/Wxfx = 0,35 tonf/cm2 Tensin YFrenaje Lateralfy = 0,1 tonf/cm2Viga Porta-Riel: IN60x121 INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES

Costaneras: C8x2,41 INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESConsideraciones- Diseo con cargas estimadas- Situacin ms desfavorableCostaneras Frontales (PP, W, E)Costaneras Techo (PP, SC, S)Costaneras Laterales(PP, W, E)

Luz efectiva acortada por colgadores

Flexin Eje Fuerte Pandeo Lateral-Torsional (AISC-F2) Costaneras Laterales Mu = 19,72 tonf-cmMn = 39,72 tonf-cmMn > MuOKCostaneras: C8x2,41 INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESFlexin Eje Dbil Fluencia de la Seccin(AISC-F6) Costaneras Laterales Mu = 0,22 tonf-cmMn = 7,26 tonf-cmMn > MuOKCorte Resistencia Nominal(AISC-G2) Costaneras Laterales Vu = 0,34 tonfVn = 2,59 tonfVn > VuOK

Deformaciones

Colgadores: 2 barras 16 INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES- Acortan luz efectiva costaneras Se disean a traccin F = peso costanera tributaria

OK

51Cubierta Exterior: Instapanel PV-6 e=0,5mm INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES Distancia entre Costaneras = 1,55 m Resistencia Nominal = 350 kgf/m2 Carga ltima = 217 kgf/m2

OK

Perfiles Finales INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESEstructura Principal:Columnas de Prtico: W40x655Vigas de Prtico: IN70x232Arriostramiento Laterales: XL30x27,3Arriostramientos de Techo: XL25x19Puntales: O15x15x13,7

Estructura Secundaria:Columnas de Viento: HN300x250x107,9Costaneras: C8x2.41Colgadores: 216Cubierta Exterior: Instapanel PV6 0,5mm de espesorArriostramientos Frontales: XL20x12,1

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES7. Diseo de FundacionesProcedimiento:Pre-diseo terico considerando reacciones mximas Dimensiones iniciales de zapata y sobre-cimiento.Verificacin/Correccin del tamao diseando las fundaciones en SAP.

Pre-Diseo

Factores de Seguridad resistencia del suelovolcamientodeslizamiento

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESPre-DiseoLa fundacin se asentar sobre arena seca:

.Dimensiones de la zapata en sus dos sentidos, diferenciando las fuerzas que afectan a cada eje resistente de la fundacin.

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESPre-Diseo

Fuerzas equivalentes en el sello de la fundacin:

Tensiones mximas sobre suelo de fundacin:Las tensiones en el suelo se calculan a partir de la hiptesis de una distribucin lineal de compresiones en la zapata, de forma trapezoidal o triangular dependiendo de la excentricidad equivalente en las fuerzas ltimas.Luego si se asume que toda la zapata est en compresin y la distribucin de tensiones es de forma trapezoidal. Si , hay un porcentaje de la zapata que no est comprimida, por lo que se asume distribucin triangular de tensiones. Para ambos casos, la tensin mxima en el suelo est dada porDe tenerse carga triangular, el porcentaje del rea en compresin se estima comoLa tabla a continuacin resume el clculo de las tensiones mximas sobre el suelo de fundacin

Para nuestro caso, en ambos sentidos la zapata est completamente en compresin.

56 INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESPre-DiseoRequerimientos de factores de seguridad de tensiones, volcamiento y deslizamiento:

Como se puede ver, la mayora de los factores de seguridad cumplen sin dificultad para el eje dbil de la zapata. Sin embargo, las dimensiones elegidas estn controladas por el hecho de que al menos un 80% de la zapata debe estar en compresin.

57

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESDimensionamiento ComputacionalSe modela la estructura apoyada sobre las fundaciones. Fundaciones elemento shell, sobre resortes con rigidez equivalente al coeficiente de balasto.

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESDimensionamiento Computacional

Modelo computacionalLuego, en SAP se divide el rea de la fundacin en elementos ms pequeos, de manera de situar resortes con rigidez equivalente en cada nodo de interseccin. La tabla a continuacin muestra la divisin de la superficie y el clculo de las rigideces equivalentes.

Como se ve en la tabla anterior, se dividi la superficie de cada fundacin en 8 en el lado ms corto y en 12 en el ms largo, de manera que el rea de cada nuevo elemento es de . Con esto, hay 117 resortes, cada uno con un rea tributaria de . Considerando el factor de reduccin que propone la figura, la rigidez de diseo es de y finalmente, cada resorte tiene una rigidez de .

59 INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESModelo computacional

Solicitacin mxima resortes: 1336 kgf < Fuerza admisible resortes: 4487,2 kgf OKEs importante mencionar que en los sentidos horizontales se restringi el movimiento de la zapata, al igual que con los giros torsionales (eje z).

60

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESDiseo de la Armadura de RefuerzoArmadura de FlexinFlexin de la ZapataMu+ (refuerzo inferior): dado por anlisis estructural. Mu- (refuerzo superior):

OKPara todas las armaduras se considera un recubrimiento de 5 cm61

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESDiseo de la Armadura de RefuerzoArmadura de FlexinFlexin del Sobrecimiento

Armadura de Corte

Armadura mnima:

El sobrecimiento se ve sometido a flexin en ambos ejes, debido al momento en la base de la columna y la excentricidad del corte con respecto a la unin del sobrecimiento y la zapata, la cual es la seccin crtica para el diseo62 INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESDiseo de la Armadura de RefuerzoPunzonamientoSe verifica en unin entre el sobre-cimiento y la zapata debido a la carga vertical ltima en la columna.

No es necesaria armadura adicional para punzonamiento

63 INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES Reacciones Columnas

Columna empotrada

Placa Base 1200x1200 mm2

6 Pernos 1 1/2

8. Placa Base y Anclajes

Generalidades INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES Placa Base

Pernos AnclajeTu = 84,8 tonfTn = 0,6AFyAreq = 52,3 cm2Ap (6 pernos 1 ) = 54,7 cm2OK

Diseo INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES Empotramiento PernosT1 = 14,5 tonf (cada perno)T1 = dcF1F1 = 0,41 fcc = 40 cmOK

Placa Apoyo Pernos: PL15x2,8L = 7 cmM = T1*L/10 =10,14 tonf-cm, b = 15

e req = 27,9 mmOKDiseo

Atiesadores: PL10x1Reaccin pernos: R = 1,1T1 = 15,9 tonf

Si b = 10 cm, e debe ser 0,98 cm. OK

Llave de Corte: 2 PL15x12 cm e=26mmDimensionamiento:V = 13,55 tonA req = V/0.5fc = 108,4 cm2

M = 2,11 tonf-cm

e = 26 mm

Verificacin: INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESDiseo

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONES9. ConexionesSon diseadas para transmitir el 100% de la capacidad de los elementos involucrados.Se disearn las conexiones de vigas y las siguientes conexiones:

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESConexiones 1 y 2Pernos A325, Acero A42-27ESFu= 8,4 kg/cm2Pu = 31,33 tonfAplastamientoTraccin:Ab = 6,63 cm2Corte:Ab = 7,46 cm2

3 pernos 3/4:Distancia mnima al borde de la placa: 3,18 cm distancia = 3,5 cm

Placa 320x200 mm e=16 mm El perfil correspondiente a la diagonal en A es XL30x27.3 cuya capacidad es de 31,33 toneladas a compresin. Luego, esta ser la solicitacin aplicada sobre la conexin.

Resistencia al Corte de aplastamientoEl hilo del perno queda excluido de la conexin. Considerando un plano de corte (ya que es cada perfil L tiene un plano de corte en su unin) y Controla.Se requieren 3 pernos , pero por simetra se utilizarn 4 pernos (como es un perfil XL, son 2 pernos por cada ngulo). La resistencia del conjunto de pernos es:

69 INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESConexiones 1 y 2 Falla de bloque perfil diagonal

OKFalla de placa conectoraDimensionamiento por Corte t = 1,6 cm : espesor de la placa

Otras verificaciones:- Falla por fluencia y fractura en el rea Whitmore. Pandeo de la placa Gusset en el area Whitmore Interaccin (momento, corte) en el rea crtica Pandeo en borde libre 70 INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESConexin 3Pernos A325, Acero A42-27ESFu = 8,4 kg/cm2

Solicitacin: Capacidad del los perfiles a conectar.

C1: Pu = 71,89 tonC2: Pu = 77,5 ton

Se verifica en perfiles C1 y C2:

- Resistencia a Traccin de aplastamiento- Resistencia al Corte de aplastamiento- Falla de bloque perfil diagonal (XL30x27,3)

71Dimensionamiento por Corte

Entonces t = 2,7 cm : espesor de la placa

Otras Verificaciones- Falla por fluencia y fractura en el rea Whitmore. Pandeo de la placa Gusset en el area WhitmoreInteraccin (momento, corte) en el rea crtica Pandeo en borde libre

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESFalla de placa conectora

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESConexin de Vigas

- Para poder trasladar los marcos, se cortan las vigas

- La conexin debe transmitir el 100% de las cargas de corte y momento.

- Se usan pernos A325 y las vigas son perfiles IN70x232

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESCapacidad a Flexin

Mn = Zx Fy =232,2 ton cmC = T = Mu/(H-tf) = 349,2 ton

10 pernos 1 Rn = 399,2 ton > C OK

Placas Conectoras en AlasDimensionamiento por TraccinTu = C/2e = 2,1 cm

Se verifica:- Fluencia en rea bruta- Fractura en rea efectiva- Falla en bloque

INTRODUCCIN

ESTRUCTURACIN

ESTADOS DE CARGA






CONEXIONESCapacidad a Corte

V =Vn =81,65 ton

4 pernos 1 Rn = 159,7 ton > Vu OK

Placas conectoras en AlmaDimensionamiento por CorteVu = V/2e= 1 cm

Se verifica:- Fluencia en rea bruta- Fractura en rea efectiva- Falla en bloque

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