CONSULTOR Ingº Julio Rafael Terrones Vásquez
Cliente: GEOTEC S.A Proyecto: Almacenes en Maqui Maqui -Minera Yanacocha Titulo: Diseño de Placas de Base para Columnas Fecha: C/20/06/2011 e-mail:
[email protected] celular: +51 76 976 335747
Área : Estructuras Revisado:
1) DISEÑO DE PERNOS DE ANCLAJE PARA LOS COLUMNAS Los pernos de ancajes se diseñarán con el momento flexionante que se tiene en la base del poste y se chequeará con el cortante, el momento en la base induce fuerzas de tensiíon "T" y compresión "C" en los pernos de anclaje. C
Columna
MA
M A = T*d
Se sabe:
T Placa de Base
y
T=C
Donde:
M A = 1.22 t-m Pedestal
d = 20.00 cm
Pernos de anclaje
Reemplazando datos: T = 6.10 t
d
B.1) Cálculo del diámetro de los pernos: Se utilizarán cuatro pernos en total; los pernos de anclaje serán de grado 2, cuyo limite de fluencia es
Fy = 2531.10 kg/cm² Cálculo de la fuerza por perno :
A307 Cálculo del área y diámetro del perno : F P = 0.90 Fy* A S
F P = T/4 F P = 1.53 t
A S = 0.67cm² 2
A S = ( π* D )/4 D = 0.92 cm
≈ 3/8 plg =
0.71cm²
Entonces se tendrá pernos de anclaje con un diámetro de 3/8", pero utilizaremos de 1/2" por Standar de Yanacocha. B.2) Cheque por corte:
fV
VTotal 4 AS
2028.00 kg 2.84cm²
=714.08 kg/cm²
F v =0.54Fy = 1366.79 kg/cm² → OK f V 0.54Fy 2) DISEÑO DE LA PLACA BASE B n
b
n
m
Donde: d = 30.00 cm b = 25.00 cm
N 0.95d
d
f'c = 210.00 kg/cm² Fy = 2531.10 kg/cm² m Plancha de Apoyo Perno de Anclaje
Esfuerzo máximo de aplastamiento en el soporte ( F P )
F P = 0.25 F'c = 52.50 kg/cm²
T = C = P = 3.31 t
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Área : Estructuras Revisado:
Área de plancha necesaria:
P FP
An
3.31 t 52.50 kg/cm²
= 63.05 cm²
El área neta requerida debe aumentarse el área que ocupa los pernos de anclaje (4 penos de 1/2") = 63.05 cm² + 5.08 cm²
A nr
= 68.13 cm²
Dimensiones :
B x N > A nr Sí
B = 30.0 cm N = 2.3 cm
Como podernos dar cuenta que la longitud "N" es menor que la longitud "d", entonces vamos ha tomar otra medida para N: B = 30.0 cm N = 40.0 cm
BxN
= 1200.00 cm²
> An
m=
N - 0.95d 2
= 5.80 cm
n=
B-b 2
= 2.50 cm
Esfuerzo de aplastamiento producido ( f p )
fP
P 3.31 t 1200.00 cm² BxN
Como:
fb ≤ FP
= 2.76 kg/cm²
podemos tomar esas dimensiones de planccha.
Ahora calculamos el espesor de la plancha ( t ) Sabemos que:
t
3 f pl 2 Fb
Donde:
F b = 0.70 Fy ( esfuerzo flexionante por aplastamiento) l = el máximo de m,n
t = 0.40 cm Usar:
PL 40cm x 30cm x 6mm
C) Cálculo de soldadura para unir las placas de la articulación Para el diseño de soldadura utilizaremos el código AISC-LRFD Reacciones en la base de la columna D = 0.26 t L = 0.80 t S = 1.60 t W = 0.54 t
I = 1.2D+1.6L+0.5S II= 1.2D+1.6S+0.8W
= 2.39 t = 3.30 t
Se diseña con la más desfavorable
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Área : Estructuras Revisado:
a) Verificación de la soldadura. Espesor de soldadura (e) = Reacción por placa (P) = Tipo de soldadura E70 (FEXX) =
3/16 plg 3.30 t 70 ksi.
Procedimiento de calculo: Espesor de garganta efectiva (t) =
0.707*e
Capacidad de la soldadura por cm (Cs)=
ØFw = Ø(0.6*FEXX)(t)(1)
Longitud de soldadura requerida (LS)=
P/Cs
Reemplazando Datos: t = 0.003 m Cs = 745.71 kg/cm LS = 4.43 cm
Ok
Se soldará en todo el perimetro de la columna que es igual a 0.67 m
Ø = 0.75
