Tema:Diseño :VII Cargas de Lluvia Ciclo Catedra: en Acero y Alumno: s!ino"a Madera #aen" $aul %& Huancayo Mayo del 2012
INDICE CAPITULO 1 GENERALIDADES 1.1. INTRODUCCIÓN 1.2. CAMPO DE VALIDEZ
CAPITULO 2 DEFINICIONES 2.1. ACCIÓN 2.2. ACCIÓN PERMANENTE 2.3. ACCIÓN VARIABLE 2.4. ACCIÓN ACCIDENTAL 2.5. COACCIÓN 2.6. CARGA 2.7. CARGA GRAVITATORIA 2.8. CARGA ÚTIL 2.9. CARGA DE SERVICIO 2.1. CARGA DE ROTURA 2.11. ESTADO L!MITE 2.12. CARGA EST"TICA 2.13. CARGA DIN"MICA
CAPITULO 3 CARGAS GRAVITATORIAS 3.1. CARGAS GRAVITATORIAS
CAPITULO 4. CARGAS DE LLUVIA 4.1. SIMBOLOGÍA 4.2. DESAGÜE DE CUBIERTAS 4.3. CARGAS DE LLUVIA DE DISEÑO 4.4. INESTABILIDAD POR ACUMULACIÓN DE AGUA 4.5. DESAGÜE CONTROLADO '&(& )M$L*#
CAPITULO 1. GENERALIDADES
1.1.
INTRODUCCION
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
CAMPO DE VALIDEZ
E()$ R$*%+,$#)- ($ +&%0+ + )-+( %+( -#()'0-#$( $#)'- $% )$''0)-'0- $ %+ R$&%0+ A'*$#)0#+. P+'+ %-( +(-( #- &'$0()-( $# $% &'$($#)$ R$*%+,$#)- - +#- ($ $()+%$+# (-%+,$#)$ +%-'$( ,?#0,-( ($ $$' $/$)+' $# ++ +(- %+ $)$',0#+0# :
>()0/0+0# $ %+ +'*+ - (-'$+'*+ +-&)++.
CAPITULO 2. DEFINICIONES 2.1. ACCION C-#>#)- $ /$'+( $=)$'0-'$( +)0+( -#$#)'++( - 0()'00+( +0-#$( 0'$)+( - $/-',+0-#$( 0,&$()+( +0-#$( 0#0'$)+( +&%0++( + #+ $()')'+. T+,0# ($ &$$ $#-,0#+' $()+- $ +'*+.
2.2. ACCION PERMANENTE A0-#$( ;$ )0$#$# +'0+0-#$( &$;$+( $(&'$0+%$( $# '$%+0# + ( +%-' ,$0- $ 0#/'$$#)$( -# )0$,&-( $ +&%0+0# &'-%-#*+-(.
2.3. ACCION VARIABLE A0-#$( ;$ )0$#$# $%$++ &'-+0%0+ $ +)+0# +'0+0-#$( /'$$#)$( : -#)0#+( #- $(&'$0+%$( $# '$%+0# + ( +%-' ,$0-.
2.4. ACCION ACCIDENTAL A0-#$( ;$ )0$#$# &$;$+ &'-+0%0+ $ +)+0# &$'- -# +%-' (0*#0/0+)0- '+#)$ %+ 0+ )0% $ %+ -#()'0# :+ 0#)$#(0+ &$$ %%$*+' + ($' 0,&-')+#)$ &+'+ +%*#+( $()')'+(.
2.5. COACCION
E(/$'-( 0#)$'#-( -'0*0#+-( &-' /%$#0+ %$#)+ '$)'+0# +'0+0# $ )$,&$'+)'+ $0,0$#)-( $ ?#%-( $). ;$ (%- ($ &'-$# $# $()')'+( @0&$'$())0+(.
2.6. CARGA F$'+( $=)$'0-'$( +)0+( -#$#)'++( $# N 1 N H 1 */ - 0()'00+( &-' #0+ $ %-#*0) $# N, 1 N, H 1 */, &-' #0+ $ (&$'/00$ $# N,2 1 N,2 H 1 */,2 - &-' #0+ $ -%,$# $# N,3 1 N,3 H 1 */,3. P-' $>$,&%-J +'*+( *'+0)+)-'0+( +'*+( -'0*0#++( &-' 0$#)- /'$#+- $).
2.. CARGA GRAVITATORIA C+'*+( ;$ +)+# (-'$ #+ $()')'+ -,- -#($$#0+ $ %+ +0# $ %+ *'+$+.
2.!. CARGA UTIL C+'*+( $0+( + %+ -&+0# : (- (-'$+'*+(. P-' $>$,&%-J &$(- $ &$'(-#+( : ,$%$( $# $0/00-( ,$'+$'?+( $# $&(0)-( $@?%-( $# &$#)$( $).
2.". CARGA DE SERVICIO A0-#$( $()+-( $ +'*+ + %-( +%$( &$$ ($' (-,$)0- # $%$,$#)$()')'+% '+#)$ $% (- &+'+ $% +% @+ (0- &'$0()-. 2.1#. CARGA DE ROTURA C+'*+( ;$ -#$# + # $()+- %?,0)$. 2.11. ESTADO LIMITE E()+- ;$ ($ &'-$ $# #+ $()')'+ +#- $>+ $ ,&%0' +%*#+ /#0# &+'+ %+ ;$ /$ &'-:$)++. 2.12. CARGA ESTATICA S-# +;$%%+( +'*+( ;$ #- &'-$# #+ +$%$'+0# (0*#0/0+)0+ (-'$ %+ $()')'+ (-'$ # $%$,$#)- $()')'+%. 2.13. CARGA DINAMICA S-# +;$%%+( +'*+( ;$ &'-$# #+ +$%$'+0# (0*#0/0+)0+ (-'$ %+ $()')'+ - (-'$ # $%$,$#)- $()')'+%.
CAPITULO 3. CARGAS GRAVITATORIAS
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
CAPITULO 4. CARGAS DE LLUVIA 4.1. SIMBOLOGÍA A '$+ $ 0$')+ ($'0+ &-' # (-%- (0()$,+ $ $(+*K$ $# , 2. , 0#)$#(0+ $ +?+ $ %%0+ $ 0($- $# ,, @-'+. ++% ;$ (+%$ $ # (-%- (0()$,+ $ $(+*K$ $# , 3 ($*. 4.2. DESAGÜ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
4.3. CARGAS DE LLUVIA DE DISEÑ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
4.4. INESTABILIDAD POR ACUMULACIÓ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
4.5. DESAGÜE CONTROLADO C+#- $=0()$# -'$#+#+( ;$ %0,0)+# $% ++% $ +*+ $ %%0+ $ %+( 0$')+( @+0+ %-( $(+*K$( $ )-',$#)+ $# )+%$( 0$')+( -,#,$#)$ ($ (+# %-( $(+*K$( $ ++% -#)'-%+-. E()+( 0$')+( $$# ($' +&+$( $ (-&-')+' $% +*+ $ %+ )-',$#)+ )$,&-'+'0+,$#)$ +%,+$#++ (-'$ $%%+(. M@+( 0$')+( 0($++( -# $(+*K$( $ ++% -#)'-%+- )0$#$# #+ +'*+ $ %%0+ $ 0($- $ 1945 >N?02 : $()# $;0&++( -# # (0()$,+ $ $(+*K$ ($#+'0- &-' $>. %-( $,-'#+%$( ;$ $0)+ ;$ %+ &'-/#0+ $ +*+ @/( /7 ($+ ,+:-' ;$ 14500 (-'$ %+ 0$')+.
'&(& )M$L*# Los dos ejemplos siguientes ilustran el método usado para establecer las cargas de lluvia de diseño. +em!lo 1 Determinar la carga de lluvia de diseño, ,- para el desagüe secundario de la cubierta plana que se muestra en la Figura C I.1. La intensidad de la cada de lluvia de diseño, i, especi!cada para 100 años, durante 1 .ora es de / mm.. La boca de entrada de 102 mm de di"metro del desagüe secundario de la cubierta, est" colocada 1 mm por encima de la super!cie de cubierta. Caudal medio, - para el desagüe secundario de 102 mm de di"metro del desagote de la cubierta es# 7( 3 0-245 610 8 Ai $C%1& % 9 ' (,)*+ $1( & $)-)&$/& ' 0-00(2 m s Cabe0a idr"ulica, d.# 2sando la 3abla C I.1., para un di"metro de 102 mm de desagüe de cubierta, con un 9 caudal medio de 0-00(2 m s, se interpola entre una cabe0a idr"ulica de 2 4 1 mm de la siguiente 5orma# Di5erencia entre cabe0as idr"ulicas# /1 6 )/ ' ) mm d. ' )/ 7 8) $(,(() 6 (,((/1& 9 $(,(1(* 6 (,((/1&: ' )/ 7 /,1(* ' d. ' 90-2 mm Cabe0a est"tica di ' 1 mm $la pro5undidad del agua desde la boca de entrada asta la super!cie de cubierta&. Carga de lluvia de diseño, ,, ad4acente a los desagües , 3 0-00/5 6di d.8 $C%)& 2 , ' (,((+ $/1 7 -(,)& ' 0-50 %;m
+em!lo 2 Determinar la carga de lluvia de diseño, ,, para el desagüe secundario de la cubierta plana que se muestra en la Figura C I.). La intensidad de la cada de lluvia de diseño, i, especi!cada para 100 años, con una duraci;n de una ora es 95 mm.. La boca de entrada de 90 mm de los embornales secundarios de cubierta est"n ubicados a 1 mm por encima de la super!cie de cubierta. Caudal medio, , para el desagüe secundario con embornales de 90 mm de anco de canal# 7( 3 0-245 610 8 Ai $C%1& % 9 ' (,)*+ $1( &$1(&$-+& ' 0-0119 m s Cabe0a idr"ulica, d. 2sando la 3abla C I.1. e interpolando, el caudal medio para un embornal con canal de 90 mm de anco, es el doble del embornal con 12 mm de anco de canal. 2sando la 3abla C I.1., la cabe0a idr"ulica, d., para la mitad del caudal medio, , ; 0-004 9 m s, a través de un embornal de 12 mm de anco de canal, es de 4( mm. d. ' 4( mm para un embornal de 90 mm de anco de canal, con un caudal medio, 9 , de 0-0119 m s. Cabe0a est"tica ds ' 1 mm< $pro5undidad del agua desde la boca de entrada del embornal a la super!cie de la cubierta&. Carga de lluvia de diseño, ,, ad4acente a los embornales#
, 3 0-00/5 6d. ds8 , ) ' (,((+ $/1 7 *& ' 1-2'=>?m
C*;CL<#I*;#
@odemos concluir Aue el Beglamento >acional de di!caciones del @er no lo an considerado este tema que es CEBE D LL2GIEH solo est" considerado la carga de >ieve 4 solo en las combinaciones lo toman en cuenta en las combinaciones de carga ,& $or otro lado la in=ormaci>n de cargas de lluvia es di=erentes en varios !a?ses como nuestro .ermano !a?s vecino de Argentina tiene normas de Beglamento CIBHC 1(1, - !or lo cual se gu?an los ingenieros !ara el c@lculo de cuiertas de tec.os& s distinto el criterio a tomar en cargas ya Bue son distintas realidades solo Bueda el estudio !ara com!render la realidad !ara a!licar correctamente la carga de lluvia&
ILI*,AEIA .tt!:FFF&inti&gov&arcirsoc!d=101comentariosa1&!d= ,LAM;T* CI,#*C 6C;T,* D I;V#TIACI*; D L*# ,LAM;T*# ;ACI*;L# D #<,IDAD $A,A *,A# CIVIL# DL #I#TMA I;TI CA,A# G #*,CA,A# ,AVITAT*,IA# $A,A L CALC
