PORTAFOLIO ESTRUCTURAS III

PORTAFOLIO

ESTRUCTURAS III FERNÁNDEZ FLORES, Abril 20183893

Sección: 721 Profesor: ICOCHEA AGUIRRE, Felix Augusto

Facultad de Ingeniería y Arquitectura Carrera de Arquitectura - Área de Construcción y Estructuras Ciclo 2021-1

CONTENIDOS TAREA 01.......................................................................................03 ELEMENTOS ESTRUCTURALES CG1, CG6

TAREA 02.......................................................................................11 METRADO DE CARGAS CG8, CG10

PRÁCTICA CALIFICADA 01.............................................................15 CG8

TAREA 03.......................................................................................21 PROPUESTA DE PÓRTICO CG8, CG10

TAREA 04.......................................................................................27 PERFIL METÁLICO CG1, CG8

PRÁCTICA CALIFICADA 02.............................................................29 CG8

TAREA 05.......................................................................................37 EDIFICIOS DE GRAN ALTURA CG1, CG6

PRÁCTICA CALIFICADA 03.............................................................43 CG8

TAREA 06.......................................................................................51 COLUMNAS A PRESIÓN CG8

TAREA 07.......................................................................................53 DETALLE DE CONEXIÓN CG8

EVALUACIÓN FINAL........................................................................57 CG8

INFORMACIÓN DEL CURSO...........................................................70 CV...................................................................................................71

TAREA 01

ELEMENTOS ESTRUCTURALES CG1, CG6

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ENCARGO

Consistio en realizar una exposición grupal en la cual se explicaria acerca de tres tipos de estructuras metálicas, las aporticadas, las tensionadas y las que son de cáscara.

REFLEXIÓN

Este trabajo no sirvio a modo de introducción hacia el tipo de estructuras que veriamos y con las cuales trabajariamos a lo largo del ciclo, así mismo, nos sirvio para reforzar las nociones básicas sobre estos tipos de estructuras, las cuales vimos en ciclos pasados.

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ESTRUCTURA METÁLICAS APORTICADAS

VENTAJAS Esta forma de estructura de marco continuo es estable en su plano y proporciona un tramo claro que no está obstruido por arriostramiento.

Son muy eficientes para encerrar grandes volúmenes, por lo tanto, a menudo se usan para la industria, almacenamiento, venta minorista y aplicaciones comerciales, así como para fines agrícolas.

La estructuras aporticadas de acero tienen un menor costo y son de rápida construcción.

Las acciones permanentes son el peso propio de la estructura, el acero secundario y el revestimiento.

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CARACTERÍSTICAS GENERALES Comprenden columnas y vigas horizontales o inclinadas, con conexiones resistentes al momento. La resistencia a las acciones sísmicas y gravitacionales esproporcionada por la rigidez de las conexiones y la rigidez a la flexión de los miembros, que se incrementa por un aprisionamiento o profundización adecuada de las secciones de la viga.

Un edificio de Pórtico comprende una serie de marcos transversales arriostrados longitudinalmente. La estructura principal de acero consiste en columnas y vigas, que forman pórticos y arriostramiento. El marco estructural final (marco a dos aguas) puede ser un marco de portal o una disposición arriostrada de columnas y vigas.

La estructura secundaria de acero ligero consiste en rieles laterales para paredes y correas para el techo.

Las secciones de acero utilizadas en las estructuras de marcos estructurales en pórticos generalmente se especifican en acero de grado S355.

El 50% del acero de construcción utilizado a nivel nacional está en construcción de marcos estructurales de portal.

DESVENTAJAS Son porosas y débiles a la humedad La estructura presenta poca resistencia y rigidez a las cargas laterales Su uso está condicionado mayormente a estructuras bajas o medianas, se estima que su límite en zonas altamente sísmicas es de 10 pisos y en zonas con bajo movimiento sísmico es de 20 pisos.

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ESTRUCTURA METÁLICAS TENSIONADAS / COLGADAS

VENTAJAS Una de las grandes ventajas de este sistema estructural es el tiempo de transporte de los materiales como la instalación de estos reduciendo el uso de energía como la contaminación.

Al propiciar buenas condiciones de iluminación y climatización no es necesario emplear electricidad en sistema externos con el fin de mejorar el confort de los usuarios.

Si bien su uso es reducido tiene diversos ámbitos donde pueden ser empleados como en comercios, instalaciones deportivas, espacios públicos, etc.

Su capacidad de cubrir grandes luces creando espacios enormes sin interrupciones lo convierte en un sistema muy atractivo para muchos proyectos.

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CARACTERÍSTICAS GENERALES Las estructuras metálicas tensionadas o tenso estructuras es un sistema estructural que se compone por elementos flexibles como cables de acero, membranas tensionadas y por elementos rígidos como relingas, mástil y los puntos de anclaje.

Este sistema estructural tiene la particularidad de ser muy ligero y a comparación de los otros su uso se ve reducido llegando a emplearse solo como coberturas de espacios de grandes luces como centros deportivos, estadios, etc.

Desde su proceso constructivo hasta su comportamiento estructural las estructuras tensionadas han demostrado ser eficaces del mismo modo para el apartado estético. Los proyectos realizados por este sistema estructural tienden a tener como resultado una volumetría particular, debido a que el diseño que puede optar cada uno son muy variados.

En cuanto al confort se resalta su buen aislamiento térmico que permite reflejar la radiación y filtrarla. Por el lado acústico debido a su pésimo desempeño para la propagación del audio es necesario emplear elementos externos. Por último, mencionar que la transparencia de muchas de estas membras tiende a ser un factor positivo cuando se tiene que iluminar espacios de grandes luces durante el día.

DESVENTAJAS A comparación de otros sistemas constructivos este requiere de un mantenimiento constante para garantizar su durabilidad, debido a que el tiempo de vida de sus materiales es relativamente corto a comparación del concreto y el acero.

Se debe tomar en cuenta las dimensiones de la membra textil durante el proceso de diseño, debido a que estos son mandados a confeccionar con medidas específicas.

Para cubrir espacios de pequeñas luces este sistema se vuelve una opción inviable, debido a que aumenta el costo por m2 y el diseño de la estructura no podría apreciarse.

Si bien es un sistema estructural económico cuando las situaciones complican la instalación de los puntos de anclaje se tiene que optar por construir

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ESTRUCTURA METÁLICAS DE CÁSCARA

VENTAJAS El sistema estructural permite un interior libres de columnas interrumpiendo el paso, además de la posibilidad de grandes luces.

El uso de patrones que forman estos diseños poseen la facilidad de adaptarse a posteriores modificaciones.

Estos diseños son trabajados con elementos prefabricados, lo que acelera el armado.

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CARACTERÍSTICAS GENERALES Su uso se encuentra mayormente para proteger espacios de deportes, como coliseos, domos, estadios que son cubiertos en su totalidad o cierto porcentaje.

El elemento principal es la cubierta, también conocida como cáscara que cubre los demás elementos acompañantes Los elementos que acompañan estas superficies ejercen fuerzas de compresiòn y tensión mediante patrones que se repiten a lo largo de la “cáscara”, estas fuerzas conjuntas se le conoce como “mar de tensiones”.

La resistencia de este tipo de estructuras se encuentra en los patrones que forman el todo, además de los ángulos que se aplican para crear curvaturas que se adecuen mejor al espacio donde se encuentre.

Los patrones de esta estructura que crean planos, son conocidos también como “celosías espaciales”.

Este tipo de sistema constructivo también se puede realizar con barras de acero o madera, como cúpulas geodésicas, un ejemplo es la cúpula del Museo británico de Inglaterra.

DESVENTAJAS Este material metálico sufre deformaciones ante altas temperaturas de calor.

El sistema presenta poca resistencia ante cargas concetradas.

Al ser un sistema que se trabaja con elementos pre-fabricados de pesos elevados, se requiere una mano de obra especializada para su construcción.

El hecho de la gran cantidad de elementos prefabricados también incluye un alto precio en el presupuesto.

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TAREA 02

METRADO DE CARGAS CG8, CG10

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ENCARGO

Se pidio realizar el metrado de cargas de las viguetas interiores y los porticos exteriores de una estructura metálica aporticada.

REFLEXIÓN

Este trabajo nos sirvio para poner en práctica y para reforzar lo visto en clase y en el curso de Estructuras II sobre la manera correcta de realizar un metrado de cargas para un tipo de estructuras especifico, en este caso, una estructura metálica aporticada.

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PRÁCTICA CALIFICADA 01 CG8

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ENCARGO

En esta primera práctica se evaluó lo visto en clase durante las semanas 1 - 4.

REFLEXIÓN

Esta práctica sirvio para medir nuestro desempeño en esta primera parte del curso y nuestro nivel de comprensión sobre los temas vistos en clase.

En mi caso, se me dificulto realizar toda la práctica pues no logre medir correctamente el tiempo que le dedique en cada pregunta, sin embargo, ello me sirvio para poder organizarme el los siguientes exámenes.

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1. Realizar el metrado de carga de la viga VC4 y además idealizar el pórtico colindante a dicha viga. Asumir que la nave tendrá apoyos articulados.

Datos: Peso propio= 10kg/m Peso de cubierta= 5 kg/m2 Peso instalaciones= 8 kg/m2 Sobrecarga Viva = 25kg/m2

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2. De acuerdo a lo desarrollado en clase explique el concepto de aleación e indique por lo menos tres elementos que por su composición química componen el acero estructural.

Azufe, carbono y cobre, la mezcla de estos materiales logra aceros más resistentes (Aleación) 3. Cuál es la diferencia entre estructuras aporticadas y las estructuras Geodésicas, explique con ejemplos gráficos para aclarar su respuesta.

4. Explique porque es ventajosa la prefabricación de los componentes de las estructuras metálicas.

Es ventajosa ya que se reduce el tiempo en obra por la prefabricación, ello lleva a un menos pago de operarios, también se logran reducir las tareas auxiliares. A su vez, no se requiere encofrado por lo que se genera menos polvo y ruido durante la construcción. Otro beneficio es que se puede tener piezas exactas que seas adecuadas para la edificación.

5. En el contexto normativo, el diseño de las estructuras tienen las normas nacionales E020, E030, E090.Explique la importancia de su aplicación, alcances y consideraciones que se tiene en el diseño de las estructuras y/o Edificaciones metálicas.

Es de gran importancia ya que nos permite obtener estructuras seguras y eficientes, en el caso de las estructuras metálicas se realizan pruebas de diseño resistente a sismos, de cargas y de correcta estructuración 6. En la determinación de la fuerza sísmica para evaluar las cargas de diseño de las estructuras interviene el factor U, explique en que consiste y de qué manera se determina.

El factor U corresponde al factor de uso que se le da a la edificación según su nivel de importancia, se determina a partir de factores preestablecidos (Factor de uso) según la categoría (A, B, C o D) en la que se encuentre la edificación.

7. En la concepción y diseño de estructuras en base a armaduras es fundamental el empleo de triángulos. Explique cuál es la razón de este principio y que tipos de esfuerzos tienen sus elementos componentes. Grafique con un ejemplo su respuesta.

8. En las siguientes imágenes se muestran las bases de 02 columnas.

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Imagen 7.1 Imagen 7.2 Indicar el tipo de columna por su conexión en la base que tiene cada una e idealizar gráficamente el apoyo de las mismas.

Imagen 7.1: Columna con pilar articulado Imagen 7.2: Columna con pilar empotrado 9. Cuál de las siguientes combinaciones de opciones no corresponde a algún tipo de armadura según su forma: a. Pratt, Warren, Vierendell b. King Post, Fink, Scissors c. Cantilevered, Squared, lenticular d. Flat,Queen Post, Polynesian 10. En la siguiente imagen por favor describa los elementos estructurales que componen una nave aporticada: Correa doble

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TAREA 03

PROPUESTA DE PÓRTICO CG8, CG10

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ENCARGO

Consistio en generar una propuesta de un portico escogiendo uno de los tipos vistos en clase, se tuvo que realizar elegiendo medidas especificas según los parámetros vistos en clase para posteriormente realizar su predimensionamiento y comprobar que las medidas sean las correctas.

REFLEXIÓN

Esta trabajo nos sirvio para comprobar nuestro nivel de entendimiento de las nociones básicas que se deben tener al momento de realizar el diseño de una estructura de este tipo, en mi caso yo elegi diseñar una estructura metalica con tijerales pues considere su eficiencia para el encargo.

Tambien nos sirvio para poder prácticar como realizar el predimensionamiento y así comprobar que el sistema propuesto funcione y sea efectivo.

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TAREA 04

PERFIL METÁLICO CG1, CG8

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ENCARGO

Se pidio escoger un perfil metálico según el método LRDF, el cual que se adecue a la propuesta de pórtico escogida con anterioridad.

REFLEXIÓN

Nos sirvio a modo de reforzamiento acerca de lo prácticado en clase puesto que para lograr realizar este trabajo se debió realizar los cálculos de las reacciones y esfuerzos presentes en la estructura, ello para conseguir escoger el perfil métalico que beneficie y se adecue más a la estructura propuesta.

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PRÁCTICA CALIFICADA 02 CG8

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ENCARGO

En esta práctica se evaluó lo visto en clase durante las semanas 5 - 7.

REFLEXIÓN

Con esta práctica logramos reforzar nuestra capacidad de reconocer todos los elementos que componen este tipo de estructuras, así como la manera correcta de realizar su predimensionamiento y la elección del perfil metálico adecuado para su funcionamiento y soporte especifico.

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PREGUNTA 01. (04 PUNTOS).- EN EL GRÁFICO ADJUNTO SE MUESTRA UN TIPO DE CONEXIÓN. EXPLIQUE QUE TIPO DE CONEXIÓN ES Y SEÑALE LOS ELEMENTOS QUE INTERVIENEN DICHA UNIÓN. Tipo: Unión Perpendicular: Viga-Viga Atornillada (Empernada) VIGAS

TORNILLOS

PREGUNTA 02. (04 PUNTOS).- EN LA FOTOGRAFÍA ADJUNTA SE APRECIAN TODOS LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN UNA ESTRUCTURA APORTICADA CON ARMADURAS, SEÑALE Y EXPLIQUE LOS ELEMENTOS ENUNCIADOS Y EL ROL QUE CUMPLEN EN LA EDIFICACIÓN. TAMBIEN EL TIPO DE ESFUERZOS AL QUE SON SOMETIDOS. VIGAS PRINCIPALES O EXTERIORES

CUBIERTA

COMPRESIÓN

TRACCIÓN

VIGAS SECUNDARIAS O INTERIORES

ARRIOSTRAMIENTO DE TECHO

VIGUETAS

COLUMNAS

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Cubierta: Protege a la estructura y todo lo que se encuentre interior a esta Columnas: Transmiten las cargas hacia el suelo y los cimientos Vigas: Transmiten las cargas hacia las columnas Arriostramiento de techo: Brindar mayor soporte, evitan el desplazamiento Viguetas: Transmiten las cargas hacia las vigas PREGUNTA 03. (04 PUNTOS).- SE MUESTRA EL ESQUELETO METÁLICO DE UN EDIFICIO DE VARIOS PISOS. FALTA MOSTRAR LA PLACA COLABORANTE Y LA LOSA. INDIQUE LOS ELEMENTOS COMPONENTES, LOS NIVELES ESTRUCTURALES Y LA FORMA DE TRANSMISIÓN DE CARGAS HASTA LLEGAR A LA CIMENTACION.

COLUMNAS

VIGAS

NIVELES ESTRUCTURALES: 1er: Crea la superficie transitable (Placa colaborante, losa) 2do: Soporta esta superficie transitable (Vigas) 3ro: Soporta las viguetas y las vigas del segundo nivel (Columnas) Las cargas del peso propio de las vigas se transmiten hacia las columnas y las columnas transmiten estás cargas piso por piso hasta el suelo y los cimientos.

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PREGUNTA 04. (08 PUNTOS).- EN LA FOTOGRAFÍA ADJUNTA SE MUESTRA UNA NAVE INDUSTRIAL APORTICADA. CON UNA LUZ LIBRE DE 15M EN LOS PORTICOS PRINCIPALES.

VIGAS PRINCIPALES

VIGAS SECUNDARIAS

COLUMNAS

-

:

EXPLIQUE Y DETERMINE: LOS ELEMENTOS QUE LA COMPONEN. (01 PUNTO) Vigas: Transmiten las cargas hacia las columnas Columnas: Transmiten las cargas hacia el piso y los cimientos

-

PREDIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA DE PORTICO CENTRAL (02 PUNTOS) L/15 = 15/15 = 1.00 L/25 = 15/25 = 0.60

-

SELECCIÓN DEL PERFIL ADECUADO SEGÚN MANUAL DE AISC 15TH EN LA TABLA ADJUNTA (5 PUNTOS)

Asumiendo: o

Una carga distribuida de Weq= 0.1ton/m

o

Mn=Mmax=

o

Mn <= Mpx

o

1Ton= 2.2Lbs y 1m=3.28ft

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Mn = 0.1x15^2 /8 Mn = 0.1x225/8 Mn = 2.8 ton-m = 20.20 20.20 kips-ft <<< 358 kips-ft Perfil W21 x 44

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TAREA 05

EDIFICIOS DE GRAN ALTURA CG1, CG6

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ENCARGO

Se pidio realizar una investigación sobre dos edificios de gran altura y adjuntar sus datos y caracteristicas particulares por su tipo de estructura y su núcleo.

REFLEXIÓN

Con este trabajo logramos conocer y reforzar lo visto en clase sobre la manera en que funcionan las estructuras y los núcleos de este tipo de edificaciones y como se deben diseñar para asegurar que sean resistentes.

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El edificio d cación LEED mizar la efic tos en el int techo verde,

ALTURA:

NÚMERO

MATERIA ESTRUCT

NUCLEO ESTRUCT

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de 140.000 metros cuadrados está diseñado para lograr la certifiD Gold, incluyendo una serie de elementos diseñados para maxiciencia energética y proporcionar la luz natural y espacios abierterior. El proyecto también cuenta con un extenso sistema de , que cubre toda la estructura.

: 228 m

O DE PISOS: Torre de oficinas de 54 pisos

ALIDAD TURAL: Las costillas de vidrio laminado encierran el vestíbulo

por completo y actúan como soporte estructural, lo que posibilita que podamos prescindir completamente de columnas de acero o aluminio como soporte. Las costillas tienen unos 30 metros de altura aproximadamente y soportan la pared de vidrio que cuelga desde la punta de la cercha de transferencia en el piso 8

O TURAL: Su

geometría concentra toda carga estructural en el núcleo o soporte central de la base del edificio hecho de acero y concreto.

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Torre Taipei / Akihisa Hirata

Esta torre es de Taipei. El extensión de

ALTURA:

NÚMERO

MATERIA ESTRUCT

NUCLEO ESTRUCT

FUENTES:

Resistencia, claridad visual y seguridad de la entrecapa SentryGlas® clave en el diseño de las costillas de vidrio de las paredes del lujoso en el 150 de North Riverside Plaza en Chicago. (n.d.). Retrieved June 10, 2021, from news/riverside_chicago/Riverside_Chicago_Spa_A4.pdf

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150 North Riverside - xcv.wiki. (n.d.). Retrieved June 10, 2021, from

s una casa colectiva situada en una zona comercial de la ciudad l edificio permite explotar hábilmente los lugares situados en la e la carretera a lo largo de la ciudad.

: 50.60 m

O DE PISOS: Casa colectiva de 12 pisos y 3 pisos adicionales

ALIDAD TURAL: La estructura rígida de RC de 6 metros de cuadrícula está cubierta con un sistema de marco de techo de 3 metros.

O TURAL: La estructura del cuerpo principal es de RC y el techo es una estructura ligera de acero. La pendiente del techo es constante y cambiar la dirección de la inclinación genera una expresión cambiante.

Torre Taipei / Akihisa Hirata | ArchDaily Perú. (n.d.). Retrieved June 10, 2021, from

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PRÁCTICA CALIFICADA 03 CG8

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ENCARGO

En esta práctica se evaluó lo visto en clase durante las semanas 9 - 11.

REFLEXIÓN

Esta práctica nos ayudo a ejercitarnos en nuestra capacidad de resolución de este tipo de ejercicios y cálculos para así asegurar que estos sean los correctos y se puedan generar estructuras eficientes y que respondan a las necesidades que se pueda tener en una edificación.

Tambien nos sirvio para comprender la importancia de la elección correcta de los elementos que conforman una estructura puesto que ello determinara su capacidad de resistencia.

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PREGUNTA 01. (03 PUNTOS) EN LA IMÁGEN ADJUNTA SE APRECIA EL TIPO DE ESTRUCTURA CONSIDERADA PARA EL DISEÑO DE UN EDIFICIO A GRAN ALTURA. INDIQUE QUE TIPO DE ESTRUCTURA TIENE SEGÚN SU SISTEMA DE ARRIOSTRAMIENTO.

Es un sistema de arriostramiento lateral, una estructura de tubo dentro de tubo, esta posee dos categorias: estructuras interiores y estructuras exteriores.

Interiores: resisten las cargas laterales por medio de elementos de arriostramiento ubicados al interior de la estructura, actua como un tubo estructural.

Exteriores: resisten las cargas laterales por medio de elementos de arriostramiento ubicados a lo largo del perímetro de la estructura.

PREGUNTA 02. (06 PUNTOS) EN LOS GRAFICOS A CONTINUACIÓN SE MUESTRAN LA SECCION TRANSVERSAL Y ELEVACIÓN DE UNA COLUMNA METÁLICA (PARTE DE UN PÓRTICO), CONSIDERANDO QUE LA COLUMNA SE ENCUENTRA EMPOTRADA EN LA BASE Y ARTICULADA EN LA PARTE SUPERIOR, DETERMINAR LA CAPACIDAD DE CARGA AXIAL DE ACUERDO CON EL METODO LRFD. CONSIDERAR QUE LA COLUMNA TIENE UNA LONGITUD FISICA DE 19.57 METROS.

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PROPIEDADES Ag = 196.96 cm2 rx = 26.67 cms. ry = 10.14 cms Acero A 36 Fy = 2,530 Kg/cm2 E = 2’000,000 Kg/cm2

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ELEVACION LATERAL DE COLUMNA PREGUNTA 03. (05 PUNTOS) EN EL PROBLEMA ANTERIOR, DETERMINAR LA CAPACIDAD DE CARGA AXIAL CONSIDERANDO QUE SE TIENE UNA RESTRICCION DE DESPLAZAMIENTO LATERAL A 15 MTS. DE LA PARTE INFERIOR DE LA COLUMNA. CONSIDERAR QUE LA COLUMNA TIENE UNA LONGITUD FISICA DE 19.57 METROS.

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PREGUNTA 04. (6 PUNTOS) SE DESEA CONECTAR DOS PLATINAS METÁLICAS QUE CUENTAN CON LA SIGUIENTE SECCIÓN TRANSVERSAL: PLATINA 1, DE 110 X 12 MM PLATINA 2, DE 130 X 10 MM. PARA CONECTARLAS POR TRASLAPE SE EMPLEARÁ UNA HILERA DE PERNOS DE 19 MM DE DIÁMETRO. DETERMINE LA RESISTENCIA A TRACCIÓN DEL SISTEMA Y EL MODO DE FALLA. SE MUESTRAN LAS FÓRMULAS DE DISEÑO VISTAS EN CLASE. CONSIDERAR EL DIÁMETRO DE LAS PERFORACIONES CON 2 MM MÁS QUE EL DIÁMETRO DE LOS PERNOS. Material: Acero

Resistencia de Diseño por Fluencia

ASTM A-36 Fy = 25.3 kg/mm2 Fu = 41.0 kg/mm2

Ptu = Øt x Fy x Ag Øt = 0.90 Ag = Área Bruta Resistencia de Diseño a la Fractura por Tensión

130cm

Pfu = Øt x Fu x Ae Øt = 0.75 Ae = Área efectiva

Ag= P1= 110*12= 1320 P2= 130*10= 1300 Ae= P1 = 1320 – 3(21) = 1257 P2 = 1300 – 3(21) = 1237 RESISTENCIA A TRACCIÓN: P1 = 0.9 * 25.3 * 1320 = 30 056.4 P2 = 0.9 * 25.3 * 1300 = 29 601 MODO DE FALLA: P1 = 0.75 * 41.0 * 1257 = 38 652.75 P2 = 0.75 * 41.0 * 1237 = 38 037.75

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TAREA 06

COLUMNAS A PRESIÓN CG8

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ENCARGO

Se pidio realizar los cálculos necesarios para le elección del perfil metálico adecuado para las coluumnas a compresión para el portico elegido en los trabajos enteriores, ello según el método LRDF.

REFLEXIÓN

Este trabajo sirvio para que logremos comprender en su totalidad el reglamento AISC para así asegurarnos de hacer la elección correcta para asegurar la funcionalidad de las estructuras metálicas.

Tambien nos sirvio para poner en práctica lo visto en el curso sobre la resolución de esta clase de ejercicios

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TAREA 07

DETALLE DE CONEXIÓN CG8

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ENCARGO

Consistio en realizar un modelo 3D de la conexión entre una columna de concreto y una viga metálica, para ello se nos proporciono las especificaciones técnicas de los elementos por parte de la cátedra.

REFLEXIÓN

Este trabajo nos sirvio para lograr comprender la importancia de la elección de los elementos que llegaran a componer una estructura y como estos se unen para lograr un funcionamiento adecuado.

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Pernos Ø 5/8’’

Con arandela y tuerca

Columna de concreto 0.30 x 0.45

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EVALUACIÓN FINAL CG8

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ENCARGO

En esta práctica se evaluó lo visto en clase durante las semanas 12 - 15.

REFLEXIÓN

Esta evaluación final nos sirvio para evaluar nuestro desempeño y nivel de comprensión a lo largo de todo el ciclo, así mismo, nos sirvio para evaluar nuestra capacidad de resolución y elección de estructuras métalicas que sean las adecuadas segun los requerimientos que se puedan presentar y como nosotros podamos reconocer los mismos.

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Problema 1 (2 puntos) Un puente grúa consta de una viga puente, dos vigas testeras y dos vigas carrileras.

Haga un gráfico para ilustrar las principales cargas que se presentan en las vigas testeras y las vigas carrileras.

Cargas móviles verticales Cargas móviles horizontales Acciones longitudinales Cargas móviles horizontales

Peso propio

Cargas móviles horizontales

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Problema 2 (3 puntos) Explique mediante un ejemplo gráfico cuáles son las ventajas y desventajas de las conexiones soldadas y empernadas.

UNION EMPERNADA Ventajas: Lo realizan personas con más experiencia pero sin tanto entrenamiento, no se requiere un sistema que se deba retirar luego de realizar la unión, el equipo requerido es más barato, resistencia a la fatiga igual o mayor que las uniones soldadas, se puede modificar o desarmar.

Desventajas: Se tiene posibilidad de falla en juntas traslapadas por el cortante del tornillo, posibilidad de falla por tensión a través del agujero del tornillo, posibilidad de falla por aplastamiento entre el tornillo y las placas, se puede desgarrar alguna parte de un elemento, falla por contante de los tornillos entre dos placas.

UNION ATORNILLADA Ventajas: Permite ahorrar en el peso del de acero que se usa, permiten eliminar el porcentaje de placas de unión y empalme usadas, mayor área de aplicación que los tornillos, son más rígidas pues los miembros son unidos directamente, se tiene estructuras continuas, es más fácil realizar cambios en el diseño y corregir errores.

Desventajas: Se necesitan personas más entrenadas para realizarlo, el desmontaje de la estructura es más pesado, se pueden generar grietas en la superficie.

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Problema 3 (5 puntos) Se desea conectar dos platinas metálicas que cuentan con la siguiente sección transversal: Platina 1, de 125 x 12 mm Platina 2, de 140 x 10 mm.

Para conectarlas por traslape se empleará una hilera de pernos de 19 mm de diámetro.

Determine la resistencia a tracción del sistema y el modo de falla.

Se muestran las fórmulas de diseño vistas en clase. Considerar el diámetro de las perforaciones con 2 mm. más que el diámetro de los pernos.

Material: Acero

Resistencia de Diseño por Fluencia

ASTM A-36 Fy = 25.3 kg/mm2 Fu = 41.0 kg/mm2

Ptu = Øt x Fy x Ag Øt = 0.90 Ag = Área Bruta Resistencia de Diseño a la Fractura por Tensión Pfu = Øt x Fu x Ae Øt = 0.75 Ae = Área Neta

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Problema 4 (5 puntos) En el grafico se muestra la elevación de una columna de un pórtico metálico para un almacén.

Considerando que la columna se encuentra con las siguientes restricciones: En su base, empotrada para ambas direcciones (X-X e Y-Y) En la parte superior considerar que se encuentra articulada y sin posibilidad de desplazamiento para ambas direcciones (X-X e Y-Y).

En el punto medio se encuentra arriostrada contra desplazamiento lateral alrededor del eje YY. Calcular la resistencia máxima que puede alcanzar e indicar que tipo de pandeo presentará.

Emplear el cuadro de factor de longitud efectiva K y formulas vistas en clase.

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Características de la sección de la columna Área = 144 cm2. r x = 26.46 cms. r y = 9.43 cms.

Material Acero ASTM A36 Fy = 2,530 Kg/cm2 E = 2´000,000 Kg/cm2

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Problema 5 (5 puntos) Se tiene que verificar el diseño de una vigueta simplemente apoyada de 5.0 metros de longitud libre que está sometida a las siguientes cargas Se tienen los siguientes datos: Cargas/ml sobre la vigueta: Peso propio (pre-estimado) Peso losa colaborante Sobrecarga

60 Kg/ml 640 Kg/ml 850 Kg/ml

Combinaciones de carga a emplear de acuerdo con la Norma E090 Combinación 1 Wu = 1.4 Carga muerta Combinación 2 Wu = 1.2 Carga Muerta + 1.6 Carga viva.

La vigueta se considera simplemente apoyada en sus extremos con un momento máximo en el centro de: Mu = Wu L2/8.

Donde Wu es la combinación de carga ultima más desfavorable.

L es la longitud libre de la vigueta.

Se pide: Idealizar la vigueta.

Determinar la combinación de carga más desfavorable para el diseño.

Determinar el valor del momento máximo Mu Seleccionar en la tabla adjunta el perfil que cumpla con tener resistencia mayor a Mu. Determinar el valor del momento resistente Ø Mn

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Wm y Wv

5m Wm = 60 + 640 = 700 kg/m Wv = 850 kg/m Cb 1: Wu = 1.4 (700 kg/m) = 980 kg/m Cb 2: Wu = 1.2 (700 kg/m) + 1.6 (850kg/m) = 840 + 1360 = 2200 kg/m Mu = Wu L2/8.

Mu = 2200 * 52 / 8 Mu = 6 875 kg/m = 6.88 ton/m = 49.76 kip - ft

W8x15 donde Mn = 102 kips-ft >> 49.76 kips-ft

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INFORMACIÓN DEL CURSO Nombre del curso: Instalaciones II

Sección: 721

Nombre del profesor: ICOCHEA AGUIRRE, Felix Augusto

Sumilla del curso: Estructuras III es una asignatura teórica-práctica obligatoria que se ocupa del estudio y comportamiento de las estructuras metálicas, tensionadas y cáscaras.

Objetivo general: El objetivo que se persigue con este curso es que el alumno trabaje con diferentes estructuras metálicas de los tipos aporticadas, tensionadas y de cáscaras para la solución de su desarrollo arquitectónico, considerando en el análisis las posibles condiciones de carga.

Objetivos específicos: 1. Identificar, comprender y saber aplicar los principales tipos de estructuras metálicas para el diseño de edificaciones.

2. Analizar el comportamiento estructural de elementos metálicos que conforman un sistema arquitectónico, usando programas de cómputo.

3. Proponer y diseñar un sistema estructural compuesto por estructuras metálicas.

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CV S O B R E

M I :

Estudiante de arquitectura de sexto ciclo en la universidad de lima, interesada por la infuencia que tiene el diseño arquitectonico creativo e innovador en el entorno y las necesidades actuales de la sociedad.

Posee metas y objetivos claros determinados a ejercer de forma competente y ayudar al desarrollo de nuesto medio asi como a la población.

Disfruta pasar tiempo con personas cercanas asi como actividades recreativas.

20183893@aloe.ulima.edu.pe +51 944122039

PROGRAMAS

Abril Fernández

Autocad 2019 Revit 2019 Minitab Microsoft power point Microsoft ofice word Sketchup 2019 Adobe Photoshop 2019 Adobe illustrator 2019 Lumion10

@AbrilfernndezF1 Abril Fernández @abrilfernandez18

I N T E R E S E S

I D I O M A S

DIBUJO PINTURA DISEÑO CINE ARTE

I N G L E S E S P A Ñ O L

EDUCACIÓN 2007-2012 2012-2017 2017-ACTUALIDAD

P R I M A R I A SECUNDARIA PREGRADO

COLEGIO NSSCJ - HUARAZ COLEGIO NSSCJ - HUARAZ UNIVERSIDAD DE LIMA

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