Estructuras III

2021-2

721

Felix Augusto Icochea Aguirre

PORTAFOLIO

ESTRUCTURAS III Carolina De la cruz Yauri 20180554

Facultad de Ingeniería y Arquitectura Carrera de Arquitectura- Área Construcción Ciclo 2021-02

UNIVERSIDAD DE LIMA Facultad de Ingeniería y Arquitectura ALUMNA Carolina De la cruz Yauri CURSO Estructuras III DOCENTE Felix Augusto Icochea Aguirre CICLO 2021-02

ESTRUCTURAS III PORTAFOLIO 2021-02 SECCIÓN 721

Carolina De la cruz Yauri carolinade.yauri@gmail.com +(51)993603015

TC

TABLA DE CONTENIDOS

I

Introducción

Pág. 06

Vocabulario

Pág. 08

T1

Investigación en la Web

Pág. 10

T2

Metrado de Cargas

Pág. 18

PC1

Práctica Calificada 1

Pág. 22

T3

Predimensionamiento 1

Pág. 28

Predimensionamiento 2

Pág. 30

Edificios en Altura

Pág. 38

Práctica Calificada 2

Pág. 44

Actividad 6

Pág. 50

Actividad 7

Pág. 54

PC3

Práctica Calificada 3

Pág. 56

CV

CV Información personal

Pág. 64

Sumilla del curso Información del curso

Pág. 65

V

Introducción del curso

Palabras nuevas/ Conceptos

CG01 / CG06

CG08 / CG10

-

CG08 / CG10

T4

CG01 / CG08

T5

CG01 / CG06

PC2

-

T6 T7

CG01 / CG08 CG08

-

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

06

2021-02

INTRODUCCIÓN En este portafolio se muestra una recopilación de los trabajos y exámenes realizados durante el ciclo. Se aprendió desde investigar en las páginas Web distintos ejemplos como estructuras metálicas aporticadas, de cascaron y de tensión. Además, el metrado de cargas y comprender el predimensionamiento mediante ejercicios. Se muestra el avance de los trabajos y como se ha desarrollado el curso de manera virtual,

considero que el realizar un portafolio nos permite reconocer el esfuerzo y ver como se ha avanzado durante el sementé, ver las virtudes y dificultades de cada alumno y como el docente puede mejorar en base a esto.

07

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

GLOSARIO 1 CARGAS ESTRUCTURALES

Son las fuerzas externas ejercidas a los elementos resistentes o también a su propio peso. Un edificio soporta cargas vivas, muertas y accidentales

5 SISTEMA ESTRUCTURAL

Transmiten las cargas de la edificación a los apoyos garantizando el equilibrio

9 ESTRUCTURA METÁLICA DE CASCARA

Son unas estructuras de forma semiesférica, formadas por la unión de pequeños elementos triangulares que se ensamblan con facilidad y que al estar hechos de materiales ligeros permiten el techado de grandes espacios sin soportes

13 CARGA DE SERVICIO

Carga concentrada que se aplica en el nudo de una cercha. También llamada carga de trabajo, carga de uso.

08

2 REACCIÓN

En ingeniería estructural e ingeniería mecánica, una reacción es una fuerza de sujeción de un elemento resistente al suelo u otro elemento de grandes dimensiones que sirve de soporte al elemento resistente

6 VIGUETA

La vigueta es una parte de un sistema estructural que constituye una losa de entre piso, su función es absorber los esfuerzos de flexión.

10 METRADO DE CARGAS

El metrado de cargas es una técnica con la cual se estiman las cargas actuantes sobre los distintos elementos estructurales que componen al edificio.

14 FACCTOR DE REDUCCIÓN SÍSMICA

Utilizado para reducir la intensidad de las fuerzas sísmicas elásticas a fuerzas inelásticas aplicadas, con lo cual influye en el desempeño de la estructura ante un sismo severo, definiendo su capacidad de resistencia lateral.

2021-02

3

CARGAS VIVAS

Las cargas vivas son aquellas cargas producidas por el uso y ocupación de la edificación.

7 VIGAS

Una viga es un elemento estructurales que normalmente se colocan en posición horizontal (aunque pueden ser también inclinadas) que se apoyan sobre los pilares, destinados a soportar cargas.

11 VIGA DE ALMA LLENA

Viga de madera laminada verticalmente, fabricada mediante la unión de diversos miembros menores mediante clavos o pernos, formando una viga de mayores dimensiones; o viga de acero compuesta por diferentes planchas rematadas o soldadas entre sí.

15 PUNZONAMIENTO

El punzonamiento es un esfuerzo producido por tracciones en una pieza debidas a los esfuerzos tangenciales originados por una carga localizada en una superficie pequeña de un elemento bidireccional de hormigón, alrededor de su soporte

4

CARGAS MUERTAS

La carga muerta (CM) la constituye el peso propio de todos los componentes de la estructura en sí misma: viguetas, plataformas, columnas, cerchas en celosía, arriostramientos, accesorios etc.

8 ESTRUCTURA TENSIONADA

Son estructuras ligeras con coberturas textiles tensionadas que ofrecen gran estabilidad. Por su flexibilidad en el diseño se adaptan a cualquier espacio abierto o cerrado. Solicite una cotizacion

12 FACTOR DE ZONA SISMICA

La norma divide el territorio peruano en 4 zonas sísmicas a cada una de las cuales asigna un Factor de Zona (Z), que se interpreta como la aceleración máxima en suelo rígido (suelo tipo S1) que tiene 10 % de probabilidad de ser superada en 50 años.

16 PANDEO

El pandeo es un fenómeno llamado inestabilidad elástica que puede darse en elementos comprimidos esbeltos, y, que se manifiesta por la aparición de desplazamientos importantes transversales a la dirección principal de compresión

09

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

INVESTIGACIÓN EN LA WEB CG01 / CG06

Trabajo grupal: Bernuy / Blas / De la cruz / Llerena / Tapia

ENCARGO

Se encargó investigar e identificar los diferentes tipos de estructuras metálica, ya sean aporticadas, tensionadas y de cascara.

Además, identificar las ventajas y desventajas de las estructuras metálicas, asimismo seleccionar un proyecto con las características de cada caso para ser expuesta en clase.

El trabajo se realizó de forma grupal.

Tiempo de duración: 1 semana

PROCESO

1 10

El primer paso para realizar el trabajo fue entender que es una estructura metálica, como funciona y esos temas fueron resueltos durante las clases. A partir de ello se elegido en grupo 2 ejemplos por cada caso, se incorporó una descripción de que es una estructura metálica aporticada, tensionada y de cascara, las ventajas y desventajas que se recopilo con información encontrada en internet y los casos de estudio, para entender mejor el teme, todo acompañado de imágenes para una mejor lectura y en equipo.

VALORACIÓN PERSONAL Dificultada:

Tiempo en teoría:

Motivación :

Tiempo en práctica:

2021-02

REFLEXIÓN

Considero que fue un ejerció muy didáctico y con poca complejidad, pues al hacer un trabajo en equipo se distribuyen las cargas y se elige la mejor opción. Asimismo, el trabajo fue interesante y necesario para entender y comprender que no solo las estructuras metálicas funcionan de forma cuadricular, sino pueden ser flexibles de acuerdo a la arquitectura que se requiere y aprender que es una estructura con grandes ventajas en el ámbito constructivo.

11

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

ESTRUCTURAS METÁLICAS APORTICADAS

Definición: Está formado por vigas verticales y horizontales, así como columnas que están conectados entre sí por medio de nodos rígidos.

De manera que permite la transferencia de los momentos flectores y las cargas axiales hacia las columnas.

La resistencia a las cargas laterales de los pórticos se logra primordialmente por la acción de flexión de sus elementos.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas: ●

Desventajas:

Facilita la fabricación e instalación de los

●

Son sensibles al deterioro

materiales.

●

El mantenimiento es costoso

●

Gran resistencia

●

Si se exponen a temperaturas altas, pierden

●

Una armonía en cuanto a peso y fuerza de la

fuerza.

unidad.

●

Son sensibles a cualquier torcedura.

●

Permite tener gran luz entre columnas.

●

El ruido se transmite rápidamente

●

Planta libre Se utilizan en:

12

●

Almacenes

●

Centros comerciales

●

Edificios Multiniveles y que tengan estructuras de torre.

2021-02

SYSTEM WAREHOUSE Arquitectos: Olgooco Dimensiones: 3994m2 Fecha: 2017 Ubicación: Karaj Se planteó como una reinvención al diagrama industrial existente prevaleciendo el almacén y el área administrativa.

Se utilizó un sistema aporticado de acero con columnas y vigas de alma llena recubierta por un panel de poliuretano y una lámina corrugada de acero hacia el exterior.

NUEVA OFICINA DE HACIENDA SANTA ELISA Arquitectura: brro arquitetos Ubicación: Santo Antonio de Posse – SP – Brasil Año: 2015 - 2016 Diseño: Bruno Rossi Sup. construida: 240m2 El proyecto de estas nuevas oficinas se organiza en base a una sucesión de 5 marcos de estructura de acero de la que se suspende la estructura de cubierta dando forma a un espacio habitable completamente libre de apoyos interiores.

13

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

ESTRUCTURAS METÁLICAS TENSIONADAS / COLGADAS

Definición: Superficie delgada y flexible que soporta las cargas únicamente a través del desarrollo de esfuerzos de tracción.

La regla fundamental para su estabilidad es que adquiera dos curvas en direcciones opuestas, lo que le da la copa a su estabilidad tridimensional.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas: ●

Tiene un mínimo consumo de materiales y

Desventajas: ●

No

genera menos costos. ●

Reduce el tiempo de construcción.

●

Permiten crear una gran variedad de diseños

●

Se pueden aplicar en diversos ámbitos

●

Es una estructura ligera, a pesar de sus

resuelven

los

●

Se utilizan en: Cubrir estadios

●

Su idoneidad para cubiertas translúcidas.

●

Cubrir centros deportivos

●

No hay lugares donde se pueda formar óxido

●

Cubrir

●

Permite el cubrimiento total de un espacio

de

Requieren un mantenimiento constante

●

fugas.

problemas

aislamiento térmico.

grandes luces

ni orificios que puedan transformarse en

14

se

construcciones

agroindustriales.

industriales

y

2021-02

ESTADIO OLÍMPICO ●

Dimensiones: 105 x 108m

●

Arquitectos: Gunter Behnish y Frei Otto

●

Ubicación: Alemania, Munich

●

Fecha construcción: 29 de mayo de 1972

El sistema de cubrimiento formado por cables que abarcaban la superficie

del

campo,

manteniendo

tensa

una

tela

plástica

transparente, unida a una estructura primaria muy resistente. Este techo estaba formado por cables que variaba entre 440 metros y 65 metros de largo, que cubrían 34.000 metros cuadrados, y mantenían sostenida en el aire una tela; todo esto unido a los anclajes laterales de mástiles tubulares de acero.

MILLENNIUM DOME ●

Dimensiones: 365 m

●

Capacidad: 18 611 espectadores

●

Ubicación: London UK

●

Fecha: 1931

●

Arquitectos: Richard Rogers (RSHP)

La mayor estructura de techo único del mundo. Externamente se asemeja a una gran carpa blanca con torres amarillas de sujeción de 100 m de altura, una por cada mes del año o cada hora de la esfera del reloj, representando el papel jugado por el Tiempo Medio de Greenwich.

15

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

ESTRUCTURAS METÁLICAS DE CÁSCARA / GEODÉSICA

Definición: Las cúpulas geodésicas son unas estructuras de forma semiesférica, formadas por la unión de elementos

geométricos

que

se

ensamblan

con

facilidad y que, al estar hechos de materiales ligeros, permiten el techado de grandes espacios sin soportes.

Estas estructuras derivan de formas poliédricas a partir

de

formas

geométricas

como

triángulos,

hexágonos, etc.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas:

16

Desventajas:

●

Alta resistencia sísmica

●

Genera espacio no utilizable a los

●

Construcción prefabricada

●

Abarcar grandes luces

●

Uso domestico poco recomendable

●

Estabilidad térmica por la forma de cúpula

●

Construcción especializada

●

Se puede aprovechar la luz exterior

●

Libertad estructural

alrededores

Se utiliza en: ●

Espacios públicos

●

Invernaderos

●

Espacios de exposición

●

Viviendas desarmables

2021-02

BIOSFERA DE MONTREAL / BUCKMINSTER FULLER Se creó con tubos de acero, soldados en las articulaciones y adelgazamientos suaves hacia la parte superior de la estructura con el fin de distribuir de manera óptima las fuerzas de todo el sistema.

La cúpula es un icosaedro, una forma de 20 caras formada por la intercalación de pentágonos en una rejilla hexagonal. Sin embargo, la claridad de esta forma se ofusca por la fragmentación de sus caras, que se subdividen en una serie de triángulos equiláteros. Como resultado, la composición total de la cúpula es sustancialmente más esférica que un simple icosaedro, y las unidades más pequeñas crean una complejidad visual deslumbrante a través de pura repetitividad.

CLIMATRON AT THE MISSOURI BOTANICAL GARDEN

Ubicación: Missouri, USA Esta estructura geodésica está construida con una estructura de aluminio con paneles de plexiglás. por el tema de peso y presión se tuvo que construir una cúpula dentro de la cúpula. se escogió principalmente este diseño gracias a que la forma geodésica maximiza la captación de luz, para que de esta forma las flores no se vean afectadas por la construcción.

17

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

METRADO DE CARGAS CG08 / CG10

Trabajo individual

ENCARGO

Se encargó resolver un ejercicio visto durante la clase, realizar el metrado de la vigueta típica interior, vigueta típica de borde, asimismo el metrado de pórtico típico interior y el metrado de pórtico típico de borde, calcular la carga muerta y viva para así obtener la carga de servicio.

Tiempo de duración: 1 semana

PROCESO

2 18

Durante las primeras semana de clase se recordó como sobre metrar vigas y pórticos, así que a partir de ello se resolvió el ejercicio, se tomó en cuenta la data que ya daba el ejercicio, luego de ello se realizó el metrado de la vigueta interior, calculando el peso propio, el peso de cobertura y el de instalaciones para así sumarlo y calcular la carga muerta, luego se calculó la carga viva y la suma de ellas fue la carga de servicios, finalmente de uso una fórmula para la sección de viga (Wserv*L)/2 y así obtener el resultado final, este proceso se realizó en los puntos restantes de vigueta de borde, pórtico interior y de borde.

VALORACIÓN PERSONAL Dificultada:

Tiempo en teoría:

Motivación :

Tiempo en práctica:

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REFLEXIÓN

Este ejercicio me pareció interesante e importante para comprender a distribución de cargas y cómo trabajan las viguetas y pórticos para así tener una construcción de elementos mejorada, considero que no fue un ejercicio con gran dificultad y que nos permite practicar para la práctica.

19

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

EJERCICIO 1 Estructura metálica

P2

P2

P2

P2

P2

P2

P1

P2

CARGAS A CONSIDERAR P1 2.00 m

S1=10/4=2.5m

Peso propio de la vigueta

12 kg/m

Peso de cobertura

6 kg/m²

Cargas colgadas

8 kg/m²

Sobrecarga Viva

30 kg/m²

6.00 m

VIGUETA TÍPICA INTERIOR Wcm + Wcv 10.00 m

10.00 m 20.00 m

5.00 m

METRADO VIGUETA TÍPICA INTERIOR 1.25 m 1.25 m

Peso propio de la vigueta

12 kg/m

Peso de cobertura

6 kg/m² * 2.5m = 15kg/m

Cargas Instalaciones

8 kg/m² * 2.5m = 20kg/m

Wcm

2.5 m

Wcv

47 kg/m 30 kg/m² * 2.5m = 75kg/m

Wserv= Wcv+Wcm 47 kg/m+75kg/m= 122kg/m

0.122 Ton

0.122 Ton

A

B

5.00 m Ay

By

Ay= (Wserv*L)/2 Ay= (0.122 Ton/m*5)/2 Ay=0.305 Ay= 0.31 Ton

METRADO VIGUETA TÍPICA BORDE

1.25 m 1.25 m

2.5 m

Peso propio de la vigueta

12 kg/m

Peso de cobertura

6 kg/m² * 1.25m = 7.5kg/m

Cargas Instalaciones

8 kg/m² * 1.25m = 10kg/m

Wcm Wcv

29.5 kg/m 30 kg/m² * 1.25m = 37.5kg/m

Wserv= Wcv+Wcm 29.5 kg/m+37.5kg/m= 67 kg/m 20

0.067 Ton

2021-02

0.067 Ton

A

Ay= (Wserv*L)/2 Ay= (0.067 Ton/m*5)/2 Ay=0.17 Ton

B

5.00 m Ay

By

METRADO DE PORTICO TÍPICO INTERIOR

0.31

0.31

0.31

0.31

0.31

0.31

0.31

0.17

Fy=0 0.17

2.00 m

2Ry= 2(0.17)+7(0.31) 2Ry= 0.34+2.17 2Ry= 2.51 Ry= 1.255 Ton

S1=10/4=2.5m

M=0

6.00 m

Ry(20)-0.17(20)-0.31(17.5)-0.31(15)-0.31(12.5)0.31(10)-0.31(7.5)-0.31(5)-0.31(2.5)+M= 0

A

10.00 m

B

10.00 m 20.00 m

Ry

Ry

+25.1-3.4-5.43-4.65-3.88-3.1-2.33-1.55-0.78+M= 0 +25.1-25.1+M=0 M=0

METRADO DE PORTICO TÍPICO BORDE

0.62

0.62

0.62

0.62

0.62

0.62

0.34

Fy=0 0.62

0.34

2.00 m

2Ry= 2(0.34)+7(0.62) 2Ry= 0.68+4.34 2Ry= 5.02 Ry= 2.51 Ton

M=0

S1=10/4=2.5m

Ry(20)-0.34(20)-0.62(17.5)-0.62(15)-0.62(12.5)0.62(10)-0.62(7.5)-0.62(5)-0.62(2.5)+M= 0

6.00 m

A

Ry

10.00 m

10.00 m 20.00 m

B

Ry

+50.2-6.8-10.85-9.3-7.75-6.2-4.65-3.1-1.55+M= 0 +50.2-50.2+M=0 M=0

21

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

PRÁCTICA CALIFICADA 1 -

Práctica individual

ENCARGO

Se encargó desarrollar los ejercicios en un plazo de 90 min aproximadamente. La puntuación de los ejercicios esta en cada enunciado, se debe desarrollar de forma clara y ordenada cada ejerció, resaltando el resultado final. La prueba constaba de 10 ejercicios.

Tiempo de duración: 1 clase

REFLEXIÓN

1 22

La práctica a mi parecer no estuvo muy compleja, se obtuvo la nota de 19, puesto que hubo errores en el procedimiento, en el ejercicio 9 y en el ejercicio 10, no se respondio el ejerccio de manera completa. Considero que el estar atenta durante las clases fue la base fundamental de entender y comprender los ejercicios para así desarrollarlo de la forma correcta, además estos ejercicios fueron vistos en estructuras 2 con mayor detenimiento. En muchas ocasiones la presión de resolver una práctica en determinado tiempo causa nervios, sin embargo, se debe controlar y resolver los ejercicios con tranquilidad y seguridad.

VALORACIÓN PERSONAL Dificultada:

Tiempo en teoría:

Motivación :

Tiempo en práctica:

2021-02

23

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

24

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25

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

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El acero A572 G50 tiene menor cantidad de carbono y esto hace que tenga mayot esfuerzo de fluencia (fy) en el rango elastico.

27

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

PREDIMENSIONAMIENTO

Y SELECCIÓN DEL PERFIL EN VIGUETAS, VIGAS Y ARMADURAS CG08 / CG10

Trabajo individual

ENCARGO

Se encargó proponer una armadura metálica para un pabellón industrial, predimensionamiento de viga o tijeral, con la única condición que el largo no exceda los 30.00 y no sea menos de 10.00, además se pidió establecer una dimensión de altura de pórticos y de la viga o tijeral a elegir.

Tiempo de duración: 1 semana

3 28

2021-02

PROCESO - REFLEXIÓN

Se eligió dibujar una viga en tijeral, pues es lo que más se estaba analizando y viendo durante las clases, se estableció un largo de 20 cm, un alto de pórtico de 6cm y de tijeral 4cm, estas medidas fueron aleatorias, aun no se consideró las formulas y teorías que se añadirán en el siguiente ejercicio.

Se realizó un predimencionamiento adecuado por cumplir con los requisitos pedidos, por ello se obtuvo la nota de 5 de 5, sin embargo, en la segunda parte del predimensionamiento se logrará ver si el valor numérico es el correcto.

VALORACIÓN PERSONAL Dificultada:

Tiempo en teoría:

Motivación :

Tiempo en práctica:

29

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

PREDIMENSIONAMIENTO

Y SELECCIÓN DEL PERFIL EN VIGUETAS, VIGAS Y ARMADURAS

CG01 / CG08

Trabajo individual

ENCARGO

Se encargó seleccionar un perfil metálico para la viga predimensionada según el método LRFD, considerar las formulas vistas en clases, los pasos de forma clara y ordenada para que se comprenda. Trabajo individual Tiempo de duración: 2 semana

PROCESO

4 30

Primero se calculó el diseño previo, verificar las medidas mediante las fórmulas para peralte, viga y vigas segundarias. Luego el cálculo de reacciones para obtener la carga amplificada y el DFC Y DMF. Además, la elección del perfil en AISC, se puso 2 casos, un perfil W y el otro C, Luego el cálculo de esfuerzos para así obtener la fuerza de compresión y tracción. Considero que este último paso fue el más complejo, entender como seleccionar la barra adecuada de acuerdo a sus esfuerzos, una barra exacta, que no sufra fuerzas adicionales al añadirse. Añadir que estar atenta durante las clases fue fundamental para el correcto desarrollo del ejercicio.

VALORACIÓN PERSONAL Dificultada:

Tiempo en teoría:

Motivación :

Tiempo en práctica:

2021-02

REFLEXIÓN

Considero que este ejercicio fue complejo y demandaba tiempo resolverlo paso por paso, sin embargo, es importante entender las cargas y cómo funcionan los perfiles para así elegir el adecuado para las estructuras a construir.

31

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

DISEÑO

Estructura metálica PERALTE

VIGAS

VIGAS SECUNDARIAS

h= L/8 o L/15

h= L/15 o L/25

h= L/20 a L/30

H=16cm

=5/20 o 5/30 =0.25 o 0.16

=2000/15 o 2000/25 =133.3 o 80 =1.33 o 0.80

=2000/8 o 2000/15 =250 o 133.3 =2.5 o 1.33

B

B B= H/1.5

CALCULO DE REACCIONES

1.4 m

m

2.5

W=Wcm+Wcv=0.122 Ton

2.5m

m

R

R

5.00 m 2.5m

2.5m

2.5m

m

2.5m

2.5m

2.5m

2.5m

m

Ry

2.5m

Ry

m

CARGA VIGUETA INTERIOR Wcm Wcv

CARGA AMPLIFICADA

47 kg/m

REACCIONES

=1.2D+1.6L W= 1.2(47)+1.6(75) W= 176.4 Kg/m

75kg/m

R+R=W*L=176.4*5.0m=882Kg R=441Kg (0.44Ton)

DFC 0.44

+ 5.00m

0.44

1 Ton= 2.2 Kip 1m= 3.28 ft DMF 5.00m +

32

Mmax= WL ʌ 2/8

2 176.4 Kg/m*(5.0m) /8 55.1.25 Kg-m (0.55 Ton-m) 3.97 Kip-ft

2021-02

ELECCIÓN DEL PERFIL EN AISC VIGUETA

OPCION A= W8

OPCION B= C7

Mu < bMn<= bMpx

Mu < bMn<= bMpx

3.97 Kip-ft <= 32.9 Kips-ft

3.97Kip-ft <= 19.4 Kips-ft

F.S.=7.12

F.S.=4.9

PERFIL W8*10

PERFIL C7-C6

L=5m----16ft Perfil seleccionado es C7*9.8, donde 7 es el valor del peralte en pulgadas 7” es igual a 18 cm

33

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

ESFUERZOS

1.4 m

m

2.5

2.5m

h= L/8 o L/15

m

2.5m

2.5m

2.5m

m

2.5m

2.5m

2.5m

2.5m

m

=2000/8 o 2000/15 =250 o 133.3 =2.5 o 1.33

2.5m

h=1.4m

m

0.5Ton 0.5Ton

0.5Ton

0.5Ton

0.5Ton

0.5Ton 0.5Ton

F

B A

C

2.5m

0.5Ton

J

D m 2.5

0.5Ton

H L

N

Y=0.7

E

I

G

K

Fy=0

O

Ñ

M

EQUILIBRIO DE FUERZAS 1.4 m

m

R

R

0.5Ton

B A 2.5 m R=2.25

C

1.4

MB=0

0.5Ton Tbd Tbe Tec

-R*2.5+0.5*2.5-Tec*0.35=0 Tec=-12.5Ton

5.00

COMPRENSION

y/1.4=5/10 y=0.7

10.00

Fx=0 Tec+Tbe*cos( )+Tbd*cos( )=0 -12.5+Tbe5/5.02+Tbd=0 Tbe+Tbd=12.5

I

Fy=0 2.25-0.5-0.5+Tbd*sen( )-Tbe*sen( )=0 2.25-0.5-0.5+Tbd*0.14-Tbe*0.14=0 0.14Tbd-0.14Tbe=1.25 Tbe-Tbd=8.93

Tbe+Tbd=15.5

34

II I

1.4

5.00

10.00

Sen( )=1.4/10.0 =0.14

2021-02

0.5Ton

0.5Ton

0.5Ton

B A

Fy=0

MD=0

D Tdf Tdg

2.25-0.5-0.5-0.5+Tdf*sen( )-Tef*sen( )=0

-R*5+0.5*5+0.5*2.5-Teg*0.7=0

E Teg 2.5 m 2.5 m

Teg=-10.71Ton

C

COMPRENSION

0.14Tdf-0.14Tef=0.75 Tdf-Tef=5.36

Fx=0

R=2.25

0.75+Tdf*0.14-Tef*0.14=0

Tdf+Tef=76.5

Teg+Tdg*cos( )+Tdf*cos( )=0 Tdf+Tef=10.71

II I

2Tdf=81.86

I

Tdf=40.93(T) y Tef=35.36(T)

1.4

0.5Ton

0.5Ton

0.5Ton 0.5Ton D

F

B A

G E C 2.5 m 2.5 m 2.5 m

R=2.25

7.50

Tfh

Tfi Tgi

-R*7.5+0.5*2.5+0.5*5+0.5*7.5-Tgi*1.05=0 COMPRENSION

2.25-0.5-0.5-0.5-0.5+Tfi*sen( )-Tfh*sen( )=0 0.25+Tfi*0.14-Tfh*0.14=0 0.14Tbd-0.14Tbe=0.25 Tfi-Tfh=1.79

Fx=0

Tfi+Tfh=63.64

Tgi+Tfi*cos( )+Tfh*cos( )=0 Tfi+Tfh=8.91

10.00

Fy=0

MF=0 Tgi=-8.91Ton

y/1.4=7.5/10 y=1.05

I

II I

2Tbe=65.43 Tbe=32.72(T) y Tbd=31(T)

35

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

BARRA EN COMPRESIÓN MAYOR COMPRENSIÓN

6.25Ton 6.25Ton

12.5Ton (28.25Kips)

6.25 Ton *2.2kips=13.75Kips 1Ton

ESFUERZO DE PANDEO POR FLEXION ELEGIR PERFIL rx=0.605pulg ry=0.605pulg rz=0.387pulg Calcular la esbeltez de la barra= (KL/r) KL/rx= 1.0*2.5m/0.605pulg

29*10^3ksi 36ksi

KL/rx= 1.0*98.4”/0.605 KL/rx= 162.64 133.7

FORMULA B

ESFUERZO DE PANDEO CRITICO ELASTICO 29*10^3ksi 162.64^2

10.83ksi

9.50ksi

RESISTENCIA DE DISEÑO

0.9*9.50*0.944=0.87kips 0.87kips > >13.75kips

E= 29 x 10^3 ksi A= 0.944 pulg 2 Fy= 36Ksi

36

NO CUMPLE

2021-02

BARRAS MAYOR COMPRESIÓN

12.5Ton

MAYOR TRACCIÓN

40.93Ton 89.98kips

5.36Ton 5.36Ton

COMPRESION Pu<= 28.25kips Pn=43.9kips 2L 2-1/2”*2”*3/8” CUMPLE PERFIL 2L3”*2-1/2”* 1/4”

TRACCIÓN Pu<= Pn 89.98kps<<106.kips CUMPLE

37

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

EDIFICIOS EN ALTURA CG01 / CG06

Trabajo grupal: Bernuy / Blas / De la cruz / Llerena / Tapia

ENCARGO

Se encargó investigar y presentar estructuras de edificios a gran altura, mínimo 2 edificios, trabajo de forma grupal.

Tiempo de duración: 1 semana

PROCESO Durante las clases se habló sobre los edificios de gran altura y sus estructuras tan distintas, es por ello que se eligió 3 tipos de oficios, el Poly international Plaza, Salesforce Tower y Shanghai World, en cada caso de coloco el arquitecto que lo realizo, el área y año de ejecución, así mismo algunas características y su estructura, las funciones y cómo funcionan las reacciones que lo componen.

5 38

VALORACIÓN PERSONAL Dificultada:

Tiempo en teoría:

Motivación :

Tiempo en práctica:

2021-02

39

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

40

2021-02

41

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

42

2021-02

REFLEXIÓN

La ejecución de este ejercicio fue interesante para seleccionar y entender cómo se conforman los edificios grandes, altos, asimismo trabajar en equipo fue bueno para discutir nuestros distintos puntos de vista y complementarlos en el trabajo.

43

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

PRÁCTICA CALIFICADA 2 CG03 / CG04 / CG5

Práctica individual

ENCARGO

Se encargó desarrollar los ejercicios en un plazo de 90 min aproximadamente. La puntuación de los ejercicios esta en cada enunciado, se debe desarrollar de forma clara y ordenada cada ejerció, resaltando el resultado final. La prueba constaba de 6 ejercicios.

Tiempo de duración: 1 clase

REFLEXIÓN

2 44

Considero que en esta ocasión la práctica estuvo un poco compleja, pues cada ejercicio demandaba regular tiempo, en especial el ejercicio 4 que eran extenso. Se obtuvo la nota de 18 con los temas de predimensionamiento, área total, edificios en altura y otros conceptos. Fue fundamental tener claro los conceptos y como se aplican para desarrollar eficientemente los ejercicios, hubo errores de multiplicación y elección, lo cual me perjudico. A pesar de que algunos ejercicios se vieron durante la clase los nervios por no pasarse del tiempo establecido fue algo en contra.

VALORACIÓN PERSONAL Dificultada:

Tiempo en teoría:

Motivación :

Tiempo en práctica:

2021-02

45

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

46

2021-02

47

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

48

2021-02

49

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

PREDIMENSIONAMIENTO COLUMNAS CG01 / CG08

Trabajo individual

ENCARGO

Se encargó seleccionar un perfil metálico para columnas a compresión según el método LRFD. Trabajo realizado individualmente para el portafolio, el orden debe ser claro como lo visto en clase.

Este ejercicio es la continuación del predimenesionamiento.

Tiempo de duración: 3semanas

REFLEXIÓN

6 50

Considero que el ejercicio fue muy parecido al predimensionamiento de vigas, la demostración del ejercicio en clase fue fundamental para lograr entender claramente cada paso. A pesar de ello el ejercicio es largo y con un grado intermedio de dificultad, pues se debe tener en cuenta las reacciones, las tablas adecuadas para el procedimiento y las formulas, así como el desarrollo de estas. Considero que se realizó un buen procedimiento y sobre todo que pude reforzar el tema visto en clase para el examen y así aplicarlo a una obra futura.

VALORACIÓN PERSONAL Dificultada:

Tiempo en teoría:

Motivación :

Tiempo en práctica:

2021-02

51

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

DISEÑO DE COLUMNAS Estructura metálica

0.5Ton 0.5Ton

Fy=0

0.5Ton

0.5Ton

0.5Ton

0.5Ton

Ay+By-9(0.5)=0

0.5Ton

0.5Ton

Ay+By=4.5Ton

0.5Ton

1

1.4 m

m

2.5

Ma=0

2.5m

m

-0.5(2.5)-0.5(5)-0.5(7.5)-0.5(12.5)-0.5 (15)-0.5(17.5)-0.5(20)+By(20) By=2.25Ton

Ax

2.5m

2.5m

2.5m

m

2.5m

2.5m

2.5m

2.5m

m

Bx

2.5m

Pu=2.25Ton*2.2=4.95Kips

m

Ay

Ay=2.25Ton=Pu

By

W 27x84

RESISTENCIA DE DISEÑO LRFD Área 2 A=24.7 plg 52

Radio de giro eje X-X rx=10.7

Radio de giro eje Y-Y ry=2.07

2021-02

1. LONGITUD FÍSICA Lx= Ly= 6m * 3.28ft=19.7 ft 2. LONGITUD EFECTIVA

KLx= KLy=1.0*19.7 ft=19.7 ft

3. ESBELTEZ Dato: rxx=10.7 in ryy=2.07 in KLx rx

19.7ft*12in 10.7in

22.09 ft

KLy ry

19.7 ft*12in 2.07in

114.20 ft

Usamos el mayor

4. CALCULAR Fe (EULER) 2

πE KL r

Fe

Dato: E=29 000ksi

( )

2

Entre 22.09 y 114.20 usamos el mayor 2

3.14.16 * 29 000 2 114.20

Fe

21.95 ksi

5. SELECCIOAR FÓRMULA PARA Fcr

4.71

4.71

Dato: E=29 000ksi Fy =50

E Fy 29 000 50

Fcr= (0.877)Fe =113.43

Fcr= (0.877)(21.95ksi)=19.25ksi

6. RESISTENCIA DE DISEÑO (LRFD)

=0.9*19.25ksi*24.7in2 =427.93kips

53

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

DETALLE DE CONEXIÓN

CG08

Trabajo individual

ENCARGO

Se encargó proponer un detalle en 3D de una conexión de estructura metálica. Trabajo realizado individuamente y pertenece al proceso de la columna y predimentcionamiento.

Detalle con materialidad y dimensiones.

Tiempo de duración: 3 semanas

7 54

2021-02

REFLEXIÓN

Considero que este ejercicio sirve de refuerzo para el examen y así lograr entender las conexiones que se estudiaron durante las clases, las empernadas y soldaduras, por ello se propuso una conexión con ambas características. El tema me pareció muy interesante, saber las ventajas y desventajas de cada tipo de conexión para adaptarlas al esquema y de la misma forma adaptarlo a proyectos futuros. Considero que se realizó un buen trabajo.

VALORACIÓN PERSONAL Dificultada:

Tiempo en teoría:

Motivación :

Tiempo en práctica:

PERNO 5/8” Con arandela y tuerca

COLUMNA DE CONCRETO 0.25*0.50

V.M (8”*16”*1/2”) Acero A-36

55

PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

PRÁCTICA CALIFICADA 3 -

Práctica individual

ENCARGO

Se encargó desarrollar los ejercicios en un plazo de 90 min aproximadamente. La puntuación de los ejercicios esta en cada enunciado, se debe desarrollar de forma clara y ordenada cada ejerció, resaltando el resultado final. La prueba constaba de 6 ejercicios.

Tiempo de duración: 1 clase

REFLEXIÓN Considero que en esta ocasión la práctica estuvo compleja, pues cada ejercicio demandaba regular tiempo, en especial el ejercicio 4 que eran extenso. No logre resolver todo el examen por el tiempo, considero que debí practicar más el tema de las columnas porque demandaba mucho tiempo en resolverlo. A pesar de ello opino que tendré una nota aprobatoria.

3 56

VALORACIÓN PERSONAL Dificultada:

Tiempo en teoría:

Motivación :

Tiempo en práctica:

2021-02

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PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

58

2021-02

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PORTAFOLIO DE ESTRUCTURAS III

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CV 02

CAROLINA DE LA CRUZ ESTUDIANTE DE ARQUITECTURA 20180554

Soy estudiante de arquitectura que actualmente cursa el 6to ciclo con intereses en la arquitectura sostenible, el diseño urbano, diseño gráfico y el uso de la tecnología desde el diseño a favor del medio ambiente, buscando así el confort de las personas.

CONTACTO Telefono 993603015

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EDUCACIÓN 2018-Actualidad 2005-2016

UNIVERSIDAD DE LIMA Pregrado

I.E SAN VICENTE DE PAUL

Primaria-Secundaria

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Carolina De la cruz

IDIOMAS Ingles

(Intermedio)

Portugués

ACTIVIDADES ACADEMICAS 2021

Grupo Galax

(Básico)

PROGRAMAS

2021

Archicad 24 (Intermedio)

Rhinoceros 3D (Intermedio)

Grasshopper

(Intermedio)

Sketchup - Vray

(Intermedio)

Lumion (Intermedio)

Twinmotion (Intermedio)

Certificado del curso Archicad+Twinmotion Trazzo

Autocad 2D (Avanzado)

Certificado del curso Sketchup+Vray + Lumion

2020-1 2019-2 2016 2015-2017

Photoshop

Seleccionado para exposición

Proyecto Final Proyecto de Arquitectura V

Seleccionado para exposición

Proyecto Final Proyecto de Arquitectura IV

Promedio ponderado-Colegio

Tercio superior

Beca de ingles para escolares

Pronabec

(Intermedio)

Ilutrator (Avanzado)

Revit

(Intermedio)

Microsoft

Power point Word Excel

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VOLUNTARIADO 2017 2015

Voluntaria para el Censo Nacional

Chaclacayo

Participante de grupo juvenil en la parroquia Nuestra Señora del Rosario Chaclacayo

IC

INFORMACIÓN DEL CURSO

NOMBRE DEL CURSO Estructuras III SECCIÓN 721 NOBRE DEL DOCENTE Felix Augusto Icochea Aguirre SUMILLA Estructuras III es una asignatura teórica obligatoria donde se analizan las fuerzas en los elementos fundamentales: zapatas, cimientos columnas, muros, vigas y losas, dentro de los sistemas convencionales de muros portantes y pórticos.

OBJETIVO GENERAL Describir el comportamiento estructural en los elementos que conforman un sistema arquitectónico, desarrollando el conocimiento del mundo físico el pensamiento creativo.

OBJETIVOS ESPECIFICOS Identificar las diferentes cargas que debe soportar un sistema estructural y la manera en la que estas cargas son transportadas al suelo portante, desarrollando el conocimiento del mundo físico.

Resolver sistemas isostáticos usando las ecuaciones de equilibrio y la mecánica de materiales para obtener diagramas de fuerzas internas y esfuerzos en vigas, desarrollando el conocimiento del mundo físico y las competencias matemáticas.

Calcular el pre dimensionamiento de los elementos de concreto armado que constituyen una estructura a porticada, desarrollando planos estructurales vinculando el del mundo físico y las competencias matemáticas en proyectos de baja complejidad.

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