PORTAFOLIO ESTRUCTURAS III

2022-0

Sección 721 Prof. Christian Iván Izquierdo Cardenas

ESTRUCTURAS III Andrea Yolanda Neira Igreda 20191394

Facultad de Ingeniería y Arquitectura

Carrera de Arquitectura - Área de Construcción y Estructuras Ciclo 2022-0

CRITERIOS RIBA

CG1

Habilidad para crear diseños arquitectónicos que satisfagan requerimientos técnicos y estéticos.

CG6

Comprensión de la profesión de arquitectura y el rol de la arquitectura en la sociedad en particular en la preparación de proyectos que tengan en cuenta los factores sociales.

CG8

Comprensión del diseño estructural y los problemas de construcción y de ingeniería asociados con el diseño de las edificaciones.

TAREA 01

TAREA 02

PC2

Práctica Calificada II

32. 22.

CONTENIDO

26. 20.

Estructuras metálicas

TAREA 03

EXÁMEN FINAL

14.

PC1 Práctica Calificada I

40. 24.

12.

04.

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 1

TAREA 04

-REFLEXIÓN DEL CURSO

- INFORMACIÓN DEL CURSO

- CURRÍCULUM VITAE

DIFICULTAD DEL EJERCICIO MOTIVACIÓN FRENTE AL EJERCICIO TIEMPO UTILIZADO EN TEORÍA ENTENDIMIENTO

DESCRIPCIÓN DEL ENCARGO

I01

ESTRUCTURAS METÁLICAS CG04/CG05/CG10

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

Luego de haber escuchado las primeras clases introductorias sobre diferentes tipos de estructuras metálicas, tuvimos que investigar a mayor profundidad cada una de ellas: las aporticadas, tensionadas y de cáscara. De esta manera, tuvimos que clasificar los datos y características más importantes para poder entender el funcionamiento de cada una de ellas.

04

PROCESO Se empezó el trabajo buscando información vía internet sobre cada una de las estructuras metálicas, las cuales busqué las características, ventajas y desventajas, datos extras de cada una y sus diferentes tipos. Luego de la investigación se complementaron algunos datos con las diapositivas presentadas en clase y para apoyar a las ideas se tomaron imágenes y fotografías como ejemplos.

Al final se le agregó referencias para saber de dónde salió la información de la investigación.

REFLEXIÓN

Este primer trabajo me ayudó a ampliar mis conocimientos y me sirvió para entender cómo funcionan estos sistemas estructurales. Sirvió como base para lo que vendría el resto del ciclo; ya que, la terminología e información recopilada sirvió para entender los siguientes ejercicios y prácticas.

La información recopilada fue buena y eficiente, espero utilizar este trabajo de investigación como ayuda para futuros trabajos y proyectos.

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 01 - ESTRUCTURAS METÁLICAS APORTICADAS - ESTRUCTURAS METÁLICAS TENSIONADAS/COLGADAS - ESTRUCTURAS METÁLICAS DE CÁSCARA

ESTRUCTURAS III

Alumna: Andrea Yolanda Neira Igreda 20191394 Profesor: Christian Iván Izquierdo Cárdenas

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ESTRUCTURAS METÁLICAS APORTICADAS CARACTERÍSTICAS Este tipo de estructuras son resistentes a momentos y su mayor característica es que comprenden columnas y vigas horizontales como también inclinadas. Estas son muy resistentes a sismos (acciones laterales y verticales) esto es debido a la rigidez de las conexiones y rigidez a la flexión de los miembros.

Para que el sistema funcione de manera eficaz es fundamental el diseño y detallado de las conexiones para proporcionar una buena rigidez y capacidad de transmitir los momentos.

Las estructuras rígidas estan conectadas mediante uniones de acero empernadas que permiten desmontar las piezas con facilidad, el sistema también cuenta con viguetas paralelas ubicadas sobre el techo a dos aguas y encima de este se colocan planchas de cobertura.

Las medidas que componen el pórtico son estandarizadas debido a que cumplen con especificaciones internacionales.

Por otro lado, un edificio de pórtico tiene marcos transversales arriostrados longitudinalmente, la estructura de acero consiste en columnas y vigas donde las medidas y distancias entre los pórticos que conforman el sistema son homogéneas y deberán contar con un arriostramiento. El marco estructural final a dos aguas puede ser de portal o a disposición arriostrada de columnas y vigas.

La estructura secundaria de acero ligero se comprende de rieles laterales y correas para el techo.

06

VENTAJAS Son eficientes para encerrar grandes volúmenes; por ello, se usan para la industria, almacenamiento, aplicaciones comerciales y fines agrícolas.

Son de rápida construcción Menor costo DESVENTAJAS Son de material poroso y sensible a la humedad

Está condicionado a estructuras medianamente bajas, su límite en zonas sísmicas es de 10 pisos a 20 pisos TIPOS DE PÓRTICOS Es necesario precisar que existen diferentes diseños y maneras de construir las estructuras metálicas aporticadas; sin embargo se quisieron tomar algunas como ejemplo para este trabajo: Nudos rígidos y de base empotradas

Mantienen equilibrio entre la cimentación y la estructura metálica, generando un optimo espacio con estructuras limpias y ligeras.

La modulación ideal entre los pórticos es entre 8 a 6 metros.

Nudos rígidos articulados en su base

Pórtico de viga curva

Se realiza cuando no se tiene un buen terreno o se pretende transmitir a los apoyos de la estructura metálica los esfuerzos mínimos.

Se realizan pilares con inercia variable, su sección se ajusta a las solicitaciones estructurales.

Debido a la dificultad que se tiene al transportar las estructuras, las vigas de más de 20m pueden requerir empalmes que deben detallarse en los planos de manera cuidadosa por razones arquitectónicas Es necesario realizar tacos de correa de altura variable para lograr el perfil externo curvado.

Pórtico de vigas celulares

Las secciones utilizadas no pueden desarrollar bisagras de plástico en las secciones transversales, por ello se utiliza únicamente en diseño elástico.

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ESTRUCTURAS METÁLICAS TENSIONADAS / COLGADAS CARACTERÍSTICAS Sus características principales son la resistencia a la tracción, la maleabilidad formal y la prefabricación.

Si se quiere hablar de la huella ecológica que dejaría este sistema estructural; es muy poca ya que se requiere de muy poco material (lonas delgadas que al tensionarse crean superficies que son capaces de superar las fuerzas impuestas sobre ellas) HISTORIA Este tipo de estructura se inspiran en sistemas antiguos utilizados durante el Imperio Romano, sin embargo el avance tecnológico fue muy bajo hasta mediados del siglo XX; por ello, no se vio un gran avance en la fabricación de cables, lonas y conexiones para la resistencia de las fuerzas.

Después de la Revolución Industrial los nuevos desarrollos pudieron satisfacer las necesidades intrínsecas de este sistema de construcción.

El bajo costo de la producción y la demanda de sistemas capaces de adaptarse a los terrenos más variados fomentaron el desarrollo de la técnica.

Las inestabilidades e ineficiencias estructurales llevaron a la aplicación de cables entrelazados y cubiertas muy ligeras, esta problemática se resolvió a mediados del siglo pasado gracias a la aplicación de membranas de fibra impermeable y cables de acero.

Las membranas de fibra aportan una mayor protección ante los rayos UV, hongos y fuego

VENTAJAS Permiten una mayor o menor translucidez (depende para lo que se quiera usar) y reflectividad.

La instalación es rápida y reduce el uso de la energía debido a los materiales empleados Menor contaminación DESVENTAJAS Requiere de mantenimiento constante para garantizar su durabilidad, esto es debido a que el tiempo de vida de sus materiales es corto.

Cuando se dan situaciones que complican la instalación de los puntos de anclaje se tiene que optar por construir.

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ESTRUCTURA, CARGA Y ESTABILIZACIÓN

Existen dos tipos de soportes: directo e indirecto.

Soportes directos: la cubierta está dispuesta directamente sobre el resto de la estructura del edificio Soportes indirectos: la cubierta se despliega desde un punto elevado, como un mástil Los cables responsables de la distribución de las tensiones de tracción y el endurecimiento de las lonas, son clasificados según la acción que realizan: carga y estabilización. Los dos tipos de cables se cruzan de forma ortogonal, lo que garantiza la resistencia evitando deformaciones que no estén dentro del plan arquitectónico. Por otro lado, los cables de carga son los que reciben las cargas externas, fijadas en los puntos más altos; los cables de estabilización son aquellos que se encargan en fortalecer los cables de carga y cruzarlos de forma ortogonal.

Las nomenclaturas para los diferentes cables se generan según la posición en la que se encuentren: el cable superior se refiere al más alto y los cables de valle son aquellos que van fijos, especificamente debajo de todos los cables. Los cables radiales son los estabilizadores en forma de anillo; los cables superiores son aquellos que soportan cargas gravitatorias y los cables de valle son los que soportan las cargas de viento.

DATOS

Las membranas de fibra de poliéster recubiertas con PVC son las que tienen mayor facilidad en la producción e instalación en fábrica, tiene costo mas bajo y una durabilidad promedio de 10 años.

La membranas de fibra de vidrio recubiertas con PTFE son de mayor grosor y tienen mayor durabilidad (alrededor de 30 años) que las de PVC, con mayor resistencia al sol, lluvia y vientos.

09

ESTRUCTURAS METÁLICAS DE CÁSCARA CARACTERÍSTICAS Son aquellas que poseen forma de envoltura cuyo grosor es menor en comparación a su área y curvatura; sin embargo, esto no impide que puedan resistir cargas exteriores y que puedan sostener su propio peso.

Estan hechas de materiales finos.

Sus formas se dan debido a que siguen formas y elementos de la naturaleza, por ejemplo: cascara de huevo, forma de planetas, cascos, etc.

La resistencia de la estructura se da gracias a la curvatura, lo que dota de una economía de sección, materiales y peso.

Aquello las hace bastante eficientes formando un paraboloide hiperbólico.

SEGÚN SU CURVATURA Superficies de curvatura simple: son las que cuentan con una recta generatriz y dos posiciones adyacentes de esta recta que sol coplanares. Aquello hace que se puedan extender en un plano. La curvatura en un punto es del mismo signo positivo o negativo en todas las direcciones.

Superficies de curvatura doble: son aquellas generadas por el movimiento de una generatriz curva y no contienen lineas rectas, por ejemplo: las cuadricias que se obtienen como resultado de la rotación de una curva cónica.

Dentro de estas superficies dobles existen las sinclásticas y las anticlásticas.

Sinclásticas: superficies que tienen curvaturas del mismo signo en cualquier punto que se tome como cúpula y los centro de su curvatura se encuentran en el mismo lado que la superficie.

Anticlásticas: superficies que tienen curvaturas en positivo y negativo según las direcciones tal cual un paraboloide hiperbólico y sus centros de curvatura se encuentran en lados opuestos a la superficie.

UNIONES Las uniones para este tipo de estructuras son las de placas de acero que permiten que la figura se mantenga rígida y no se deforme ante cualquier carga o movimientos sísmicos.

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VENTAJAS El sistema permite un interior libre de columnas que interrumpan el facil acceso y recorrido a la estructura Posibilidad de grandes luces Los diseños son trabajados con elementos pre fabricados que agilizan el armado Se requiere de pocos materiales por ello su huella ecológica es muy baja DESVENTAJAS El material metálico sufre defromaciones ante altas temperaturas Al haber elementos pre fabricados, hacen que haya un alto precio en el presupuesto

REFERENCIAS

J, A. (13 de Octubre de 2020). Estructuras: Definición y tipos. Obtenido de ARCUX: https://bit.ly/3qm3oZz

Naves Aporticadas. (20 de Diciembre de 2010). Obtenido de Naves Aporticadas: https://bit.ly/3K5c4eA

Pereira, M. (4 de Abril de 2019). Tensoestructuras: ¿cómo funcionan y qué tipos existen? Obtenido de ArchDaily: https://bit.ly/3fgBXdp

SAS, M. (2015). Diseño, construcción y levantamiento de marcos estructurales para PÓRTICOS. Obtenido de: https://bit.ly/3FgWN6Q

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DIFICULTAD DEL EJERCICIO MOTIVACIÓN FRENTE AL EJERCICIO TIEMPO UTILIZADO EN TEORÍA ENTENDIMIENTO

DESCRIPCIÓN DEL ENCARGO

Se nos mandó el primer ejercicio para resolver como tarea; consistió en resolver el metrado de una vigueta típica interior y de borde, tuve que identificar las cargas vivas y muertas.

REFLEXIÓN

METRADOS

T01

TAREA 1

El ejercicio se resolvió de una manera rápida ya que se realizó con el fin de recordar lo que se hizo en Estructuras II, el ejercicio me sirvió para recordar la influencia de las cargas en las viguetas y pórticos.

El ejercicio no fue difícil de resolverlo; ya que, en clase se nos explicó el tema, siendo entendible y fácil de aplicar.

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13

DIFICULTAD DEL EJERCICIO MOTIVACIÓN FRENTE AL EJERCICIO TIEMPO UTILIZADO EN TEORÍA ENTENDIMIENTO

DESCRIPCIÓN DEL ENCARGO

Se nos pidió realizar la primera práctica del ciclo con las cámaras prendidas durante los 60 minutos.

La práctica consistió en resolver 3 preguntas que inlcuían teoría. Tuvimos que ser conscientes de las anotaciones, símbolos, unidades y las partes que componen las estructuras metálicas para poder resolver cada ejercicio.

PC1

PRÁCTICA CALIFICADA 01

REFLEXIÓN

14

Para esta práctica tuve que estudiar de manera profunda la teoría con los conceptos investigados y expuestos en clase, las preguntas prácticas se resolvieron correctamente, sin embargo considero que me faltó más tiempo para concluir la práctica ya que el último ejercicio quedó inconluso, a pesar de ello la nota fue muy buena y refleja el estudio y comprensión que se tuvo en cada tema.

PREGUNTA 01 (06 PUNTOS).

SE MUESTRA IMÁGENES DE UNA PLANTA INDUSTRIAL. DE ACUERDO CON TODO LO VISTO Y DESARROLLADO EN CLASES, IDENTIFIQUE EL TIPO DE ESTRUCTURA, LOS ELEMENTOS QUE LA COMPONEN Y TODO LO RELACIONADO A ELLA, (SEÑALE TAMBIEN LOS ELEMENTOS FALTANTES), PARA LO CUAL DEBE IDENTIFICAR, SEÑALAR Y DESCRIBIR TODAS LAS CARACTERISTICAS INTRINSECAS A ESTE SISTEMA ESTRUCTURAL. INFLUIRA EN LA CALIFICACIÓN LA CLARIDAD CON QUE SE ENUNCIEN Y DESCRIBAN LOS ELEMENTOS SEÑALADOS.

IMAGEN 1

2 15

IMAGEN 2

3 16

PREGUNTA 02 (10 PUNTOS).

SE MUESTRA IMÁGENES DE UNA VISTA DE PLANTA PARCIAL DE UNA NAVE INDUSTRIAL. SE PIDE: IDEALIZAR Y METRAR LAS CARGAS DE LAS VIGUETAS TIPICAS INTERIORES Y DE BORDE IDEALIZAR Y METRAR LA FRACCIÓN DEL PÓRTICO TÍPICO 2 ENTRE LOS EJES P Y Q. LAS VIGUETAS SE ENCUENTRAN ESPACIADAS CADA 1.63 METROS. LA COBERTURA ES DE ETERNIT GRIS GRAN ONDA EL ESPACIAMIENTO ENTRE PORTICOS ES DE 10.40 METROS

CONSIDERAR LAS SIGUIENTES CARGAS: PESO DE COBERTURA 12 KG/M2 PESO PROPIO DE VIGUETAS 16 KG/ML. CARGAS COLGADAS 15 KG/M2 SOBRECARGA 30 KG/M2 IMAGEN 3

4 17

IMAGEN 4

5 18

PREGUNTA 03 (04 PUNTOS).

SE MUESTRA LA PLANTA DE UNA MEZANINE PARA UNA PLANTA INDUSTRIAL. LA PLANTA ES DE 16 X 8 METROS, CON VIGUETAS ESPACIADAS CADA 2 METROS. SOPORTA UNA LOSA COLABORANTE DE 14 CMS DE ESPESOR. SE PIDE: PREDIMENSIONAR LAS VIGUETAS TIPICAS. IDEALIZAR Y METRAR LAS CARGAS DE LAS VIGUETAS TIPICAS.

CONSIDERAR LAS SIGUIENTES CARGAS: PESO PROPIO DE VIGUETAS 25 KG/ML. SOBRECARGA 600 KG/M2.

6 19

DIFICULTAD DEL EJERCICIO MOTIVACIÓN FRENTE AL EJERCICIO TIEMPO UTILIZADO EN TEORÍA ENTENDIMIENTO

DESCRIPCIÓN DEL ENCARGO

RESISTENCIA DE PLATINAS EMPERNADAS

T02

TAREA 2

Tuvimos que medir la resistencia de distintas platinas empernadas, también determinamos si es que fallaban por fluencia o fractura, se tuvo en cuenta los datos entregados por la cátedra, como también la teoría explicada en clase durante la semana.

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REFLEXIÓN Esta tarea fue importante ya que vendrí un ejercicio similar en la siguiente práctica, pienso que este trabajo fue importante para resolver problemas con distintos tipos de uniones entre piezas metálicas e identificar los puntos donde tendría que refrozarse más, esto es importante al momento de diseñar una estructura metálica, ya que se debe de tener en cuenta las uniones y hacer todo mas durable y eficiente.

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DIFICULTAD DEL EJERCICIO MOTIVACIÓN FRENTE AL EJERCICIO TIEMPO UTILIZADO EN TEORÍA ENTENDIMIENTO

DESCRIPCIÓN DEL ENCARGO

Se nos dió una elevación transversal de una columna de un pórtico metálico para un almacén donde tuvimos que tener en cuenta las restricciones: base empotrada para ambas direcciones X-X y Y-Y, y en la parte superior considerar que se encuentra articulada y sin probabilidad de desplazamiento para ambas direcciones X-X y Y-Y.

REFLEXIÓN

T03

TAREA 3

Fue importante tener orden y calma para resolver esta tarea, ya que la resolución es larga sobre todo para los dos ejercicios, donde tuve que hallar la longitud física para ambos ejes, longitud efectiva para ambos ejes, esbeltez, FEde Euler, Fcr, capacidad de carga axial última de la columna e indicar que tipo de pandeo ocurrirá ante las cargas últimas.

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DIFICULTAD DEL EJERCICIO MOTIVACIÓN FRENTE AL EJERCICIO TIEMPO UTILIZADO EN TEORÍA ENTENDIMIENTO

DESCRIPCIÓN DEL ENCARGO

Se pidió verificar el diseño de una vigueta simplemente apoyada de 4.0 m de longitud libre que está sometida a las siguientes cargas.

Se nos pidió: idealizar la vigueta, determinar la combinación de carga más desfavorable para el diseño, determinar el momento máximo Mu, seleccionar en la tabla el perfil que cumpla con tener resistencia mayor a Mu y determinar el valor del momento resistente O Mn.

REFLEXIÓN

T04

TAREA 4

Para este ejercicio fue importante el orden y prestar atención a la hora de verificar la tabla de valores de Mu. Al inicio se me complicó realizar la tarea pero al volver a ver la explicación del profesor en las grabaciones se me hizo mucho más fácil.

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25

DIFICULTAD DEL EJERCICIO MOTIVACIÓN FRENTE AL EJERCICIO TIEMPO UTILIZADO EN TEORÍA ENTENDIMIENTO

DESCRIPCIÓN DEL ENCARGO

PC2

PRÁCTICA CALIFICADA 02

Para esta segunda práctica a pedido de los alumnos se nos dió 80 minutos para resolver ya que en la anterior práctica no pudimos tener el tiempo adecuado para terminar. Se nos hizo 4 preguntas para resolver, la primera pregunta consistió en conectar dos platinas metálicas, luego se nos pidió hallar el tipo de pandeo y resistencia máxima de una columna de pórtico metálico; el último ejercicio fue verificar la resistencia de una vigueta apoyada.

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REFLEXIÓN

Considero que esta práctica fue difícil ya que cada ejercicio requería de suma atención para no olvidarse de hallar nada, fue necesario reconocer las ventajas y desventajas de los distintos elementos de una estructura metálica, asi como las resistencias.

El resultado fue óptimo y la nota final lo demuestra.

PREGUNTA 01 (4 PUNTOS) SE DESEA CONECTAR DOS PLATINAS METÁLICAS QUE CUENTAN CON LA SIGUIENTE SECCIÓN TRANSVERSAL: PLATINA 1, DE 100 X 10 MM PLATINA 2, DE 120 X 8 MM. PARA CONECTARLAS POR TRASLAPE SE EMPLEARÁ DOS HILERAS DE PERNOS DE 16 MM DE DIÁMETRO. DETERMINE LA RESISTENCIA A TRACCIÓN DEL SISTEMA Y EL MODO DE FALLA. CONSIDERAR EL DIÁMETRO DE LAS PERFORACIONES CON 2 MM. MÁS QUE EL DIÁMETRO DE LOS PERNOS. SEÑALE SI ES CAPAZ DE RESISTIR UNA TRACCION DE 25,000 Kg. MATERIAL ACERO A36 Fy = 25.3 Kg/mm2 Fu = 40.0 Kg/mm2

PREGUNTA 02 (4 PUNTOS) SE DESEA CONECTAR UN ANGULO METALICO DE 100 MM DE LADO (LADOS IGUALES), A UNA PLANCHA MAS GRUESA (MUY RESISTENTE).

DIMENSIONAR EL ESPESOR DEL ANGULO PARA RESISTIR UNA CARGA DE 35,000 KG. PARA CONECTARLAS POR TRASLAPE SE EMPLEARÁ UNA HILERA DE PERNOS DE 19 MM DE DIÁMETRO. VERIFIQUE LA RESISTENCIA A TRACCIÓN DEL SISTEMA POR FLUENCIA Y FRACTURA Y EL MODO DE FALLA. CONSIDERAR EL DIÁMETRO DE LAS PERFORACIONES CON 2 MM. MÁS QUE EL DIÁMETRO DE LOS PERNOS. MATERIAL ACERO A36 Fy = 25.3 Kg/mm2 Fu = 40.0 Kg/mm2

2 27

PROBLEMA 3 (6 PUNTOS) EN EL GRÁFICO 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 EN EL PEDESTAL DE CONCRETO PARA AMBAS DIRECCIONES (X-X e Y-Y) EN LA PARTE SUPERIOR CONSIDERAR QUE: SE ENCUENTRA ARTICULADA Y PUEDE GIRAR LIBREMENTE ALREDEDOR DEL EJE Y-Y SE ENCUENTRA IMPEDIDA DE GIRAR ALREDEDOR DEL EJE X-X Y PUEDE DESPLAZARSE LIBREMENTE. CALCULAR LA RESISTENCIA MÁXIMA A COMPRESIÓN QUE PUEDE ALCANZAR E INDICAR QUE TIPO DE PANDEO PRESENTARÁ.

EMPLEAR EL CUADRO DE FACTOR DE LONGITUD EFECTIVA K Y FORMULAS VISTAS EN CLASE.

Características de la sección de la columna 3 28

Columna tubular cuadrada de 300x300x8 mm Área = 93.44 cm2. r x = 11.93 cms. r y = 11.93 cms.

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

4 29

PROBLEMA 4 (6 PUNTOS) SE TIENE QUE VERIFICAR EL DISEÑO DE UNA VIGUETA SIMPLEMENTE APOYADA DE L = 7.5 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) 60 KG/ML PESO LOSA COLABORANTE + PT. 500 KG/ML SOBRECARGA 800 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 DETERMINAR EL VALOR DEL MOMENTO RESISTENTE Ø Mn PARA LA VIGA DE PLANCHA SOLDADA MOSTRADA A CONTINUACIÓN Y DETERMINAR SI ES SUFICIENTE O NO. EXPLIQUE SU RESPUESTA. #

#

5 30

# CARACTERISTICAS DE LA VIGA DE PLANCHA SOLDADA Ancho de alas = 150 mm

espesor de alas = 8 mm

Peralte = 300 mm

espesor de alma = 6 mm

Ag = 41.04 cm2 Sx = 417.50 cm3 Zx = 471.38 cm3

En la tabla adjunta seleccionar un perfil alternativo que cumpla con la Resistencia a flexion requerida

6

31

DIFICULTAD DEL EJERCICIO MOTIVACIÓN FRENTE AL EJERCICIO TIEMPO UTILIZADO EN TEORÍA ENTENDIMIENTO

DESCRIPCIÓN DEL ENCARGO

EF

EXÁMEN FINAL

Para finalizar el curso se nos pidió realizar el exámen final donde se nos hizo 4 preguntas teoricas y 3 prácticas, en lo personal el exámen estuvo complicado ya que se tuvo que estudiar todos los temas explicados durante el ciclo. Por otro lado, el tiempo estuvo muy ajustado por lo que me faltó responder un problema de teoría, aún así confío en que me irá bien en el exámen.

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Problema 1 (1.5 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.

Problema 2 (1.5 puntos) Enuncie y explique con ayudas graficas cuales son las ventajas de las vigas de alma aligerada. También explique y grafique como se fabrican. !

Problema 3 (1.5 puntos) Euler demostró la ecuación que permite determinar el valor de Fe (Esfuerzo crítico de pandeo para elementos sometidos a cargas axiales).

!

-:!;!!!ʋ6!"!<!=>?<@A6!!! !

Analice la variación del valor de la esbeltez y su influencia en el valor de F e.

Considere que sucede con el valor de Fe cuando la esbeltez supera el valor de!!!BC57! !

="<-DA! ! !

! !

Grafique y explique adecuadamente su respuesta.

Problema 4 (1.5 puntos) Grafique a mano alzada o el medio que desee una conexión de viga y columna para los perfiles mostrados. Suponga las dimensiones faltantes. Explique su respuesta. !

!

! ! !

2 33

34

Problema 5 (5 puntos) En el gráfico 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 en el pedestal de concreto para la dirección X-X y articulada para la dirección Y-Y En la parte superior considerar que: Se encuentra impedida de girar alrededor del eje X-X y puede desplazarse libremente.

Se encuentra articulada y puede girar libremente alrededor del eje Y-Y Tiene una restricción al desplazamiento lateral en un punto intermedio alrededor del eje Y-Y Esto se encuentra graficado en la elevación.

Calcular la resistencia máxima a compresión que puede alcanzar e indicar que tipo de pandeo presentará.

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

! !

Características de la sección de la columna Área = 80.50 cm2. r x = 14.00 cms. r y = 8.00 cms.

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

!

3 35

!

! !

7

!

4 36

Problema 6 (3 puntos) Se muestra una platina de 120 x 8 mm, que se encuentra unida a una plancha de mayor espesor con pernos de 19 mm de diámetro. Considerando que el acero es A36, con Fy=25 Kg/mm2 y Fu=40 Kg/mm2. Determinar la resistencia a tracción ultima y el tipo de falla.

Distancia entre pernos=60 mm, distancia entre hileras de pernos 40 mm.

!

5 37

Problema 7 (6 puntos) Se tiene un mezanine metálico con viguetas metálicas de 6.20 metros de largo y espaciadas cada 2.7 metros entre sí. Soportan una losa maciza de concreto armado de 13 cms. de espesor que pesa 312 kg/m2.

Se tiene que verificar el diseño considerando lo siguiente: !

Se tienen los siguientes datos: Cargas sobre la vigueta: Peso propio estimado 50 Kg/ml Peso losa maciza 312 Kg/m2 Sobrecarga 300 Kg/m2 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 Determinar el valor del momento resistente Ø M n para la viga de plancha soldada mostrada a continuación y determinar si es suficiente o no. Explique su respuesta.

!

En la tabla adjunta seleccionar un perfil que cumpla con la Resistencia a flexion requerida

6 38

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REFLEXIÓN DEL CURSO 40

El curso de Estructuturas III fue uno de mis cursos favoritos de verano debido a la clara explicación que tuvo el profesor con cada tema realizado,e sto fue debido a que se preocupó con que cada alumno comprenda lo explicado. Para fortalecer los temas aprendidos, se nos preguntaba si estaba claro y también realizábamos ejercicios en clase.

Fue importante prestar atención en cada tema de las diferentes semanas, ya que, estos se conectaban con el otro a medida que pasaba el tiempo.

Reforzamos muchos temas del curso de Estructuras II y esto es porque nos servían como base para los temas nuevos; como: Metrados de estructuras metálicas, resistencia de platinas empernadas, resistencia máxima de una columna de pórtico metálico, verificar la resistencia de una vigueta apoyada, etc. En su mayoría, estos temas ayudaron a saber la resistencia que soporta las estructuras metálicas y uniones para así ser consciente de la capacidad estructural que tienen nuestros proyectos.

Gracias al curso pude entender cómo funciona los sistemas estructurales metálicos, considero que como futuros arquitectos es necesario tener conocimientos básicos estructurales; ya que al momento de elaborar proyectos no solo nos preocupemos en el diseño; sino, seamos conscientes del comportamiento estructural.

INFORMACIÓN DEL CURSO

ASIGNATURA ÁREA NIVEL PROFESOR

ESTRUCTURAS III CONSTRUCCIÓN Y ESTRUCTURAS SÉPTIMO IZQUIERDO CÁRDENAS, CHRISTIAN IVÁN

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

II. 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.

III. 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

CURRÍCULUM VITAE

ANDREA YOLANDA NEIRA IGREDA ESTUDIANTE DE ARQUITECTURA

CONTACTO

(+51) 969027371 andrea.neira200@gmail.com 20191394@aloe.ulima.edu.pe Av. Cerros de Camacho 440

EDUCACIÓN

COLEGIO FRANCO PERUANO 2007 - 2008 I.E PEDRO RUIZ GALLO 2009 COLEGIO WALDROF LIMA 2010 – 2018 Tercio Superior AUSTIN WALDORF SCHOOL Diciembre 2017 – Marzo 2018 Intercambio estudiantil ESCOLA WALDORF SÃO PAULO 2019 Enero - Febrero Intercambio estudiantil UNIVERSIDAD DE LIMA 2019 – Hasta la fecha Tercio Superior

CURSOS

MUSEO DE LA NACIÓN Teatro juvenil 2012 MALI Taller de dibujo y pintura 2014 ICPNA Inglés Intermedio 2017 INSTITUTO IDIOMAS LANCOACH Portugués Básico 2019

IDIOMAS

Inglés Portugués Alemán Francés

PROGRAMAS

Autocad 2020 Revit 2020 Sketchup 2020 Rhinoceros 3D Adobe Illustrator 2021 Adobe Photoshop 2021 Twinmotion 2020 Vray

SOBRE MÍ

Me considero una persona creativa, paciente, social responsable y extrovertida, considero que son características que ayudan en mi formación para ejercer la carrera. Además, en temas de estudios me gusta la planificación y organización.

Participé de dos intercambios internacionales durante mi etapa escolar, son vivencias que también me ayudaron a entender contextos socioculturales e históricos de diferentes países, ampliando mi visión del mundo.

Tengo un gran interés en la arquitectura ambiental y espero implementar estrategias de diseño de cuidado al medio ambiente en mis proyectos.

RECONOCIMIENTOS + PARTICIPACIONES

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Seleccionada para tocar violín Centro Cultural Ricardo Palma - 2011 Seleccionada para exposición ADCA - arte 2015 / 2016 / 2017 /2018 Coro de secundaria en Colegio Franklin Delano Roosevelt - ADCA música 2018 Cuarto puesto Colegio Waldorf Lima – Promoción 2018 Seleccionada para intercambio estudiantil a Estados Unidos: Austin Waldorf School – Diciembre 2017 a Marzo 2018 Seleccionada para discurso de graduación – Promoción 2018 Intercambio estudiantil a Brasil: Escola Waldorf São Paulo – Verano 2019 Tercio superior Universidad de Lima

ACTIVIDADES ACADÉMICAS • • •

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2019 – 1 Delegada de Lenguaje y comunicación I – Arq. Elisa Torres 2019 – 2 Delegada de Dibujo II – Arq.Wilder Gómez 2020 – 1 Subdelegada de Medio Ambiente y Recursos Naturales – Arq.Ofelia Vera 2020 – 2 Delegada de Acondicionamiento Ambiental I – Arq.Ofelia Vera 2020 – 2 Delegada de Historia y teoría de la Arquitectura I – Arq.Cristina Dreifuss 2021– 0 Subdelegada de Historia y teoría de la Arquitectura II – Arq. José del Carmen

VOLUNTARIADOS • • • •

FPC – Federación Peruana de Cáncer / 2016 ACP PANGUANA – reforestación / 2016 FPC – Federación Peruana de Cáncer / 2017 Ayuda social en Albergue Central Ignacia Rodulfo Vda. de Canevaro / 2018

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