Memoria Técnica de un Galpón

DISEÑO DE GALPÓN METÁLICO

Manolo David Remache rodríguez

20/06/2016

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL – ESTRUCTURAS DE ACERO II

ÍNDICE

1. OBJETIVOS ....................... ................................................. ................................................... .................................................. ............................. .... 3 1.1 Objetivo General ............................................ ...................................................................... .............................................. .................... 3 1.2 Objetivo Especifico ...................................................................... ...................................................................................... ................ 3 2. INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN ....................... ................................................. .................................................... .............................................. .................... 3 3. PROPIEDADES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES .......................... .................................................... .................................. ........ 3 4. DESARROLLO DESARROLLO ....................... ................................................. .................................................... .................................................. ........................ 3 4.1 Cargas ..................... .............................................. ................................................... ................................................... ................................. ........ 3 4.1.1 Cargas no sísmicas ............................................ ...................................................................... ...................................... ............ 4 4.1.1.1 Carga de d e Viento ..................... .............................................. ................................................... ...................................... ............ 4 4.1.1.2 Carga de granizo ........................ ................................................. ................................................... .................................. ........ 5 4.1.1.3 Carga de ceniza ....................................................... ................................................................................ ............................. .... 5 4.1.1.4 Carga viva ........................................................... ..................................................................................... .................................. ........ 6 4.1.1.5 Carga muerta ..................... .............................................. .................................................. .......................................... ................. 6 4.1.2 Cargas sísmicas .......................................................... ................................................................................... ............................. .... 8 4.2 Prediseño....................................... Prediseño............................................................... .................................................. .................................... .......... 10 Carga muerta.......................................... muerta.................................................................... ................................................... ................................... .......... 10 Carga de viento ......................... ................................................... .................................................... ................................................ ...................... 10 Carga de granizo ......................................... .................................................................. .................................................. ............................... ...... 10 Carga de Sismo ......................... ................................................... .................................................... ................................................ ...................... 11 Resultados ........................ ................................................. ................................................... ................................................... ............................... ...... 11 4.2.1 Cordones..................................................................... .............................................................................................. ........................... .. 13 4.2.2 Separación de Cordones ............................................. ...................................................................... ........................... .. 13 4.2.3 Separación de los ángulos..................... ................................................ ................................................. ...................... 14 4.2.4 Seccion de los ángulos ...................... ................................................ ................................................... ............................. 14 4.2.5 Separación de las correas ................................................ ...................................................................... ...................... 14 4.2.6 Geometría final del predimensionamiento........................ ............................................... ....................... 14 4.3 Dimensionamiento Dimensionamiento final ............. ...................................... .................................................. ........................................ ............... 15 4.3.1 SAP 2000 .................................................................... ............................................................................................. ........................... .. 15 4.3.2 Modelamiento....................................................................... ......................................................................................... .................. 15 4.3.3 Aplicación de las cargas ...................................... ............................................................... ................................... .......... 15 Carga Muerta.......................................... Muerta.................................................................... ................................................... ................................... .......... 15 Carga Viento............................................... Viento......................................................................... ................................................... ............................... ...... 16 Carga de Sismo ......................... ................................................... .................................................... ................................................ ...................... 16 1


ÍNDICE

1. OBJETIVOS ....................... ................................................. ................................................... .................................................. ............................. .... 3 1.1 Objetivo General ............................................ ...................................................................... .............................................. .................... 3 1.2 Objetivo Especifico ...................................................................... ...................................................................................... ................ 3 2. INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN ....................... ................................................. .................................................... .............................................. .................... 3 3. PROPIEDADES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES .......................... .................................................... .................................. ........ 3 4. DESARROLLO DESARROLLO ....................... ................................................. .................................................... .................................................. ........................ 3 4.1 Cargas ..................... .............................................. ................................................... ................................................... ................................. ........ 3 4.1.1 Cargas no sísmicas ............................................ ...................................................................... ...................................... ............ 4 4.1.1.1 Carga de d e Viento ..................... .............................................. ................................................... ...................................... ............ 4 4.1.1.2 Carga de granizo ........................ ................................................. ................................................... .................................. ........ 5 4.1.1.3 Carga de ceniza ....................................................... ................................................................................ ............................. .... 5 4.1.1.4 Carga viva ........................................................... ..................................................................................... .................................. ........ 6 4.1.1.5 Carga muerta ..................... .............................................. .................................................. .......................................... ................. 6 4.1.2 Cargas sísmicas .......................................................... ................................................................................... ............................. .... 8 4.2 Prediseño....................................... Prediseño............................................................... .................................................. .................................... .......... 10 Carga muerta.......................................... muerta.................................................................... ................................................... ................................... .......... 10 Carga de viento ......................... ................................................... .................................................... ................................................ ...................... 10 Carga de granizo ......................................... .................................................................. .................................................. ............................... ...... 10 Carga de Sismo ......................... ................................................... .................................................... ................................................ ...................... 11 Resultados ........................ ................................................. ................................................... ................................................... ............................... ...... 11 4.2.1 Cordones..................................................................... .............................................................................................. ........................... .. 13 4.2.2 Separación de Cordones ............................................. ...................................................................... ........................... .. 13 4.2.3 Separación de los ángulos..................... ................................................ ................................................. ...................... 14 4.2.4 Seccion de los ángulos ...................... ................................................ ................................................... ............................. 14 4.2.5 Separación de las correas ................................................ ...................................................................... ...................... 14 4.2.6 Geometría final del predimensionamiento........................ ............................................... ....................... 14 4.3 Dimensionamiento Dimensionamiento final ............. ...................................... .................................................. ........................................ ............... 15 4.3.1 SAP 2000 .................................................................... ............................................................................................. ........................... .. 15 4.3.2 Modelamiento....................................................................... ......................................................................................... .................. 15 4.3.3 Aplicación de las cargas ...................................... ............................................................... ................................... .......... 15 Carga Muerta.......................................... Muerta.................................................................... ................................................... ................................... .......... 15 Carga Viento............................................... Viento......................................................................... ................................................... ............................... ...... 16 Carga de Sismo ......................... ................................................... .................................................... ................................................ ...................... 16 1


Carga Granizo ....................... ................................................. ................................................... .................................................. ........................... .. 17 4.3.4 Resultados Resultados del modelamien modelamiento. to. ........................ .................................................. ........................................ .............. 17 4.4 Revisión de los miembros más críticos ........................................... ...................................................... ........... 17 4.4.1 Cordones verticales ................................................ .......................................................................... ................................ ...... 17 4.4.2 Viga Tipo Cartela –Perfil C ......................... ................................................... ............................................ .................. 20 4.4.3 Viga Central – Perfil Tipo T ipo C .................................................................... .................................................................... 22 4.4.4 Cumbrero- Perfil Tipo C .......................... ................................................... ................................................ ....................... 24 4.4.5 Volado Perfil Tipo C ....................... ................................................ ................................................... ................................ ...... 27 4.4.6 Ángulos ........................ .................................................. .................................................... ................................................ ...................... 28 2L 30x4...................... 30x4............................................... .................................................. ................................................... ........................................ .............. 28 2L 30x3...................... 30x3............................................... .................................................. ................................................... ........................................ .............. 30 2L 20x3...................... 20x3............................................... .................................................. ................................................... ........................................ .............. 32 2L 25x3...................... 25x3............................................... .................................................. ................................................... ........................................ .............. 33 2L 40x4...................... 40x4............................................... .................................................. ................................................... ........................................ .............. 34 2L 50x4...................... 50x4............................................... .................................................. ................................................... ........................................ .............. 35 5. RESULTADOS...................................................................... ............................................................................................... ........................... .. 36 6. CONCLUSIONES CONCLUSIONES Y COMENTARIOS .............................. ........................................................ ................................ ...... 36 7. BIBLIOGRAFÍA BIBLIOGRAFÍA ...................... ................................................ .................................................... ................................................ ...................... 37

2


1.

OBJETIVOS 1.1 

Objetivo General Analizar el diseño de una “cubierta metálica (galpón)” mediante un programa computacional (SAP

2000), aplicando diferentes condiciones de cargas, apoyos y efectos de sismo teniendo en cuenta la aplicación real y sus efectos prácticos en estructuras industriales para comparar los resultados y evidenciar las formas de rigidizar las estructuras, definiendo los criterios adecuados para modelarlos, Ecuador - 2015. 1.2 





 

2.

Objetivo Especifico Definir la geometría de la estructura (cercha), los materiales y sus propiedades físicas (resistencia, módulo de elasticidad), basándose en un pre diseño. Aplicar diferentes cargas que actúan en la estructura (cargas muertas, vivas, efectos de sismo) y las condiciones de apoyos (restricciones). Interpretar el comportamiento de la estructura ante el efecto de los esfuerzos internos y sus consecuentes deformaciones. Modelar la estructura y obtener los diagramas de fuerzas internas: axial, cortante y momento flector. Diseñar los elementos más críticos a compresión, determinando la fuerza axial nominal a pandeo, además comprobar las conexiones a tracción.

INTRODUCCIÓN

El acero estructural es de fácil acceso en el mercado ya que dispone de muchas formas y además tiene alta resistencia inherente. Tienen un máximo de elasticidad muy alto, de manera que las deformaciones bajo carga son muy pequeñas; además poseen alta ductilidad, tienen una relac ión esfuerzo deformación unitaria en forma lineal, incluso para esfuerzos relativamente altos y su módulo de elasticidad es el mismo a tensión que a compresión (comportamiento predecible en la teoría elástica). El presente informe tiene la finalidad de diseñar un galpón en base a las normas NEC (Norma Ecuatoriana de la Construcción), AISC y AISI con la finalidad de que todos los conocimientos adquiridos (Diseño a cargas axiales) en la clase de Aceros I en el Semestre 2015-A sean puestos en práctica. El Galpón metálico a diseñarse tendrá las siguientes dimensiones. Dimensiones

Altura Luz Pendiente de la cubierta Volado Pórtico Arriostramiento 3.

7.0 m 24 m 20 % 2m Cada 6 m Varrilla corrugada de 12 mm de diámetro

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Las propiedades mecánicas de los materiales utilizados en el análisis, y con los que debe ser construida la estructura son: Acero estructural A 36: fy = 2530 kg/cm2. Los pesos específicos son: Acero: ϒs = 7.85 T/m3. 



4.

DESARROLLO 4.1

Cargas

3


4.1.1

Cargas no sísmicas

4.1.1.1

Carga de Viento

La NEC-15 en su capítulo de cargas no sísmicas en la sección 3.2.4 define a la carga de viento como: Vb=Vxσ Donde Vb= Velocidad corregida del viento en m/s V= Velocidad instantánea máxima del viento en m/s, registrada a 10m de altura sobre el terreno σ=Coeficiente de corrección de la Tabla 5 Donde se define a la velocidad como la máxima permitida por el código en la sección 3.2.4-a a. Velocidad Instantánea máxima del viento La velocidad de diseño para el viento hasta 10 m de altura será la adecuada a la velocidad máxima para la zona de ubicación de la edificación, pero no será menor a 21m/s

Para el cálculo de la presión de viento el código dice:

Donde: P= Presión de cálculo expresada en Pa ρ= Densidad del aire expresada en Kg/m 3 Ce= Coeficiente de entorno/altura Cf= Coeficiente de forma (apartado d de la presente sección 3.2.4) Con ello se determina que:

Cargas de viento:

Velocidad =

21

m/s

2

Viento

Categoría A (Sin obstrucción) σ=

1

Vb =

21

1

4

m/s

3


Barlovento (Pared / 1) [kg/m3]

ρ=

1,25

ce =

2,35

cf =

0,8

P=

518,18

[N/m2]

W=

304,69

[Kg/m]

Barlovento (Cubierta / 2) [kg/m3]

ρ=

1,25

ce =

2,35

cf =

0,4

P=

259,09

[N/m2]

W=

152,34

[Kg/m]

Sotavento (Cubierta / 3)

4.1.1.2

[kg/m3]

ρ=

1,25

ce =

2,35

cf =

-0,6

P=

-388,63

[N/m2]

W=

-228,52

[Kg/m]

Carga de granizo

La carga de granizo perteneciente a la sección 3.2.5 del capítulo de cargas no sísmicas de la NEC15 dice:

Donde: ρG= Peso especifico del granizo (en defecto:1000kg/m 3) Hs= Altura de acumulación (m) Por lo tanto: Carga de granizo: ρ=

1000

[kg/m3]

h=

0,05

[m]

S=

100,00

[Kg/m2]

S= 4.1.1.3

300

[Kg/m]

Carga de ceniza

Se ha supuesto una carga de ceniza, en la cual se ceniza tiene un peso específico de 1250Kg/m 3, y la estructura podría a tener un espesor máximo de ceniza de 10 cm sobre ella.

5


Carga de ceniza: ρ=

1250

[kg/m3]

h=

0,01

[m]

Ceniza =

12,50

[Kg/m2]

Ceniza = 4.1.1.4

75

[Kg/m]

Carga viva

La carga viva ha sido determinada conforme la tabla 4.2 del capítulo de cargas no sísmicas de la NEC-15 En base a la tabla según la NEC-15 se encuentra que: Sobrecarga: L=

71,00

L= 4.1.1.5

426

[Kg/m2] [Kg/m]

Carga muerta

Cubierta Los pesos de los elementos seleccionados son los siguientes:

6


CARGA MUERTA:

L=

25

[m]

Pendiente =

20

%

ESPACIO ENTRE PÓRTICOS: sp =

6

[m]

CUBIERTA: Peso =

3,15

[Kg/m2]

ESPACIAMIENTO DE CORREAS: s=

1,5

# Correas :

16

[m]

CORREAS: CG 150*50*15*3 Peso CG =

6,13

[Kg/m]

Correas =

3,92

[Kg/m2]

SEPARADORES: L 25*3 Peso L =

1,11

[Kg/m]

Separador =

0,20

[Kg/m2]

ARRIOSTRAMIENTOS: Φ 12 [MM]

Peso =

0,89

[Kg/m]

Long T =

107,33

[m]

Arriost =

0,64

[Kg/m2]

ESTRUCTURA (ESTIMACIÓN): Peso = D=

7

30

[Kg/m2]

227,46

[Kg/m]


4.1.2

Cargas sísmicas

Para el diseño de cargas sísmicas se ha utilizado el capítulo de Peligro Sísmico de la NEC-15 El cálculo del cortante basal se detalla, en la sección 6.3.2 del capítulo de Peligro Sísmico de la NEC-15, de la siguiente forma:

El espectro de aceleración es encontrado en la sección 3.3.2:

Donde el periodo es encontrado con la fórmula:

Y los parámetros Fa, Fd, Fs que depende del tipo de suelo que serán encontrados en las tablas 3, 4 y 5 ubicadas en la sección 3.2 del capítulo de peligro sísmico de la NEC-15. 8


Para los valores de aceleración por la zona sísmica se usa la Tabla 1.

Los factores de importancia e irregularidades han sido tomados como 1 debido a la importancia, y la no existencia de irregularidades de elevación ni de planta. Con estos datos se procede al cálculo de la carga sísmica:

Sismo Z=

0,400

Zona sísmica V

Fa =

1,200

Tipo de suelo C

Fd =

1,110

Tipo de suelo C

Fs =

1,110

Tipo de suelo C

Tc =

0,565

hn =

10,000

Desde la base

Ct =

0,073

Estructura de Acero con arriostramientos

α=

0,750

T1 =

0,411

Ta = 1.3 * T1

0,534

η=

2,480

ηZFa =

1,190

r=

1,000

Sa = ηZFa(Tc/T)r

1,260

I=

1,000

R=

2,500

φp =

1,000

φe =

1,000

V = I*Sa / (R*φp*φe)*W

0,476

*W

D=

227,46

[Kg/m]

Método 1 [seg]

Tipo de suelo C

Estructuras de acero conformado en frío.

9


4.2

Prediseño

Para el prediseño nos basamos en las cargas previamente determinadas y en las posibles combinaciones de carga dadas en la sección 3.4.3 (a) de la norma NEC_SE_CG Para tener valores reales de momentos y cargas axiales lo que hicimos fue modelar en el programa computacional SAP teniendo lo siguiente Carga muerta

Carga de viento

Carga de granizo

10


Carga de Sismo

Resultados En base a los resultados obtenidos

Los momentos más críticos son: 1.2D+1.6S+L

11


1.2D+1.6S+0.5W

Fuerzas axiales críticas: 1.2D+1.6S+0.5W

12


4.2.1

Cordones

En base a las fuerzas axiales podemos diseñar la sección del cordón, para ello aplicaremos la definición básica de Esfuerzo

=

 

A continuación se detallara el procesos que se realizó para determinar el área de la sección del cordón vertical, para los demás cordones se los realizara de manera similar a este. Fuerza axial= 9.90 T (en compresión) Aplicamos la formula básica de Esfuerzo aplicando un coeficiente de reducción al Esfuerzo Fy=2530 kg/cm2 en este caso (coeficiente de reducción =0.11) este coeficiente lo aplicamos pensando en que el perfil en la realidad no solo estará soportando carga axial si no otro tipo de fuerzas externas. De esta manera determinamos el Área que debe tener el cordón. PREDIMENSIONAMIENTO CARGA AXIAL Fy=

coefi reduccion

esfuerzo F= Area=

2530 kg/cm2 0.11 278.3 kg/cm2 9.9 T

35.573

cm2

Revisamos en el catálogo de DIPAC y escogemos una sección adecuada. La sección que consideramos adecuada para el diseño fue: C200x100x10 4.2.2

Separación de Cordones

Para la separación entre los cordones utilizamos el siguiente concepto básico:

=∗ Sabiendo que: M= Momento resultado del predimensionamiento σ= Esfuerzo Fy=2530 S= Modulo de sección= I/c I=Inercia de la sección c=Distancia desde el centro de gravedad hasta la fibra más critica De la misma manera que para el análisis anterior, aplicamos un factor de reducción al esfuerzo (coeficiente de reducción=0.5) por cuestiones de inseguridad acerca de las condiciones reales a las que estará trabajando la sección El siguiente proceso esta detallado para la parte inferior del cordón vertical, el proceso para las demás separaciones será similar a este.

13


DATOS

2530 kg/cm2 0.5 1265 kg/cm2 24.55 Tm Seccion 350.5513 cm4 36.712 cm2 2.962 cm

Fy= creduccion esfuerzo Mmax= Iy= A= X(l)=

c= Ecuacion

31.779 cm

-2.17981E-08

(+( − ))  = 0.5 ∗  Dado el Momento máximo del diagrama de momentos del primer modelo del galpón ingresamos los valores necesarios e iteramos c hasta conseguir que la ecuación llegue a cero, como c es la distancia desde el centro de gravedad hasta la fibra más expuesta debemos multiplicar por 2 para hallar la distancia de separación entre cordones. Por lo tanto la distancia en la parte de debajo de los cordones verticales será de 2c

2c

Separación de cordones ≈ 60 cm 4.2.3

Separación de los ángulos

La separación de los ángulos la realizamos en función de la separación de los cordones de manera que la inclinación de los ángulos siempre sea lo más cercano a 45° Para las vigas la separación de los ángulos aparte de intentar respetar la regla anterior, se procurara tener una separación regular para que un ángulo coincida con la posición de una correa 4.2.4

Seccion de los ángulos

Para determinar la sección de los ángulos que deben ir en el diseño del galpón, necesitaríamos una fuerza que este aplicada en dirección longitudinal a estos, como el modelamiento no nos ayuda con estas fuerzas, nos basamos en un tipo de ángulo ya dado para el presente proyecto, en este caso es el de los separadores que son ángulos tipo L25x3 4.2.5

Separación de las correas

La separación está ligada principalmente a cargas por flexión, tema que por el momento está fuera de nuestro análisis por lo tanto, hemos asumido una distancia de 1.50 m 4.2.6

Geometría final del predimensionamiento

14


4.3

Dimensionamiento final 4.3.1

SAP 2000

El programa SAP 2000 que es un programa para análisis de estructuras civiles, es la herramienta escogida para ayudarnos a la determinación de las cargas axiales que recibirá cada miembro. 4.3.2

Modelamiento

Las consideraciones que se tomó en cuenta para la modelación fueron: Las cargas deben ser aplicadas en las correas Todas las cargas que se aplique deben ser puntuales El modelo obedecerá a las condiciones de una armadura plana Las uniones entre elemento serán tipo rotula. Los cordones serán secciones C200x100x10 Los ángulos tendrán una sección 2L25x3      

4.3.3

Aplicación de las cargas

Carga Muerta 15


Carga Viento

Carga de Sismo

16


Carga Granizo

4.3.4

Resultados del modelamiento.

Los resultados más críticos para el sistema resultaron de una sola combinación 1.2D+1.6S+0.5W 4.4

Revisión de los miembros más críticos

Posterior al modelamiento en SAP y la proyección de resultados realizamos la revisión de los elementos más críticos. Los elementos más críticos fueron evaluados en función de las cargas que tenían cada elemento tanto a tracción como a compresión Las Zonas más críticas fueron las siguientes. 4.4.1

Cordones verticales

Tracción

17


Compresión

Los Cordones verticales serán conformados en fabrica por lo tanto serán una sola pieza por lo cual debemos diseñar para la máxima carga. MÁXIMA CARGAS PARA LA SECCION TRACCIÓN 35.295 COMPRESIÓN 47.89163

Longitud en el eje X Longitud en y

CONSIDERACIONES 3.75 (ahí existe una correa de arriostramiento para la pared) 0.75 (separación constante entre ángulos)

18


Lt

0.75 (Los ángulos también restringirán el pandeo por flexo torsión)

Calculo con la misma sección del predimensionamiento C200x100x10

TRACCIÓN COMPRESIÓN

RESULTADOS 83.59 68.08



C200X100X8

C200X100X6

19




El diseño que escogimos para el predimensionamiento de C200x100x10 resulto que sobrepasa los valores estimados por lo tanto procedemos a bajar el espesor y volvemos hacer el cálculo con una sección C200x100x10 y vemos que esa sección cumple con un rango de seguridad a las cargas estimadas, por revisión volvemos a calcular con un espesor menor C200x100x6 y los resultados arrojan que esa sección no cumple por lo tanto la sección definitiva será una C200x100x6 RESULTADOS PREDIMENSIONAMIENTO C200X100X10 DISEÑO FINAL C200X100X8 4.4.2

Viga Tipo Cartela –Perfil C

Tracción

20


Compresión

MÁXIMA CARGAS PARA LA SECCION TRACCIÓN 39.93 COMPRESIÓN 47.0798

Longitud en el eje X Longitud en y Lt

CONSIDERACIONES 1.5 (Espaciamiento entre correas) 0.75 (separación máxima entre ángulos) 0.75 (Los ángulos también restringirán el pandeo por flexo torsión)

C200x100x6

21




C200x100x8

RESULTADOS


68.07 60.60

El perfil que Cumple es C200x100x8 RESULTADOS PREDIMENSIONAMIENTO C200X100X10 DISEÑO FINAL C200X100X8 4.4.3

Viga Central – Perfil Tipo C

Tracción

Compresión

22


MÁXIMA CARGAS PARA LA SECCION TRACCIÓN 34.29 COMPRESIÓN 40.24 COMPRESIÓN ULTIMO TRAMO 41.73


CONSIDERACIONES 1.5 (Espaciamiento entre correas) 0.30 (separación máxima entre ángulos) 0.30 (Los ángulos también restringirán el pandeo por flexo torsión)

C200X100X6

23




C200X100X6 + 1 Refuerzo de 1 cm2



Toda la viga funciona muy bien con un perfil C200x100x6 excepto el último tramo de 30 cm pero el cálculo anterior demuestra que con un refuerzo de 1 cm 2 es más que suficiente para pasar por lo tanto la Viga central quedara de la siguiente manera: RESULTADOS PREDIMENSIONAMIENTO C200X100X10 DISEÑO FINAL C200X100X6 ULTIMO TRAMO C200X100X6 + REFUERZO(1cm2 ) 4.4.4

Cumbrero- Perfil Tipo C

24


Tracción

Compresión

MÁXIMA CARGAS PARA LA SECCION TRACCIÓN 34.29 COMPRESIÓN 37.95 COMPRESIÓN ULTIMO TRAMO 41.73 CONSIDERACIONES


1.5 (Espaciamiento entre correas) 0.75 (separación máxima entre ángulos) 0.75 (Los ángulos también restringirán el pandeo por flexo torsión)

C200X100X6

25




C200X100X6 + 1 Refuerzo de 1.5 cm2



Todo el Cumbrero funciona muy bien con un perfil C200x100x6 excepto el último tramo pero el cálculo anterior demuestra que con un refuerzo de 1.5 cm 2 es más que suficiente para pasar por lo tanto el Cumbrero quedara de la siguiente manera: RESULTADOS PREDIMENSIONAMIENTO C200X100X10 DISEÑO FINAL C200X100X6 ULTIMO TRAMO C200X100X6 + REFUERZO(1.5cm2 )

26


4.4.5 Volado Perfil Tipo C Tracción

Compresión



CONSIDERACIONES 1.0 (Espaciamiento entre correas) 0.6(separación máxima entre ángulos) 0.6 (Los ángulos también restringirán el pandeo por flexo torsión)

C200X100X6

27


RESULTADOS TRACCIÓN 55.37 COMPRESIÓN 43.14 Los resultados superan por mucho a las cargas que resultaron del modelo sin embargo sea decidido dejarle de esa manera por posible acumulación de granizo en esa zona RESULTADOS PREDIMENSIONAMIENTO C200X100X10 DISEÑO FINAL C200X100X6

4.4.6

Ángulos

Por facilidad para los ángulos se hará un análisis no por miembro sino por tipo de ángulo y observaremos en que elementos se necesita cada uno de estos ángulos 2L 30x4 Tracción COLUMNA

28


VIGA CENTRAL-ÚLTIMO TRAMO

Compresión VIGA CARTELA


29


Compresión

Tracción


RESULTADOS 2L30x4 10.11 4.03

2L 30x3 Tracción VIGA CENTRAL

30


CUMBRERO

TRACCIÓN

MÁXIMA CARGAS PARA LA SECCION 7.71

Tracción

31


TRACCIÓN

RESULTADOS 2L30x3 7.91

2L 20x3 Tracción VIGA TIPO CARTELA

VOLADO

Compresión VOLADO


32


Tracción

Compresión

RESULTADOS 2L20x3


4.94 1.33

2L 25x3 Compresión VIGA CENTRAL

MÁXIMA CARGAS PARA LA SECCION COMPRESIÓN 6.38 33


RESULTADOS 2L30x3

COMPRESIÓN

10.33

2L 40x4 Compresión CUMBRERO

COLUMNA

34


MÁXIMA CARGAS PARA LA SECCION COMPRESIÓN CUMBRERO 4.85 COMPRESIÓN COLUMNA 4.58 ANÁLISIS COMPRESIÓN CUMBRERO

COMPRESIÓN


2L 50x4 Compresión COLUMNA

MÁXIMA CARGAS PARA LA SECCION COMPRESIÓN COLUMNA 7.05

35



COMPRESIÓN

5.

RESULTADOS

Listado de materiales y pesos de los mismos Tipo

Longitud(m)

Peso por metro(kg/m)

Perfiles de 6m (#)

Peso(kg)

C 200x100x6

26,13

18,26

4,4

477,13

C 200x100x8

22,61

23,91

3,8

540,61

L 20x20x3

8,54

0,87

1,4

7,43

L 25x25x3

172,56

1,11

28,8

191,54

L 30x30x3

215,60

1,34

35,9

288,90

L 30x30x4

50

1,76

8,3

88,00

L 40x40x4

39,44

2,39

6,6

94,26

L 50x50x4

156

2,29

26,0

357,24

CG150x50x15x3

156

6,13

26,0

956,28

24,74

0,888

4,1 PESO TOTAL

21,97 3,02

Varilla ɸ 12

(T)

Á  = 25 ∗ 6 Á  = 150    = 3.15/  3,02     = + 3.15 / = 23.28 /  150 6. 







CONCLUSIONES Y COMENTARIOS Los perfiles Tipo C fueron diseñados en base a la Norma Estadounidense AISI ya que es un perfil conformado en frio, para escoger las secciones se utilizó materiales que existen en el mercado Ecuatoriano, más específicamente los productos que proporciona DIPAC. Los ángulos fueron analizados en base a la Norma AISC que se utiliza para perfiles laminados en caliente, y para seleccionar los ángulos para el galpón, lo tomamos de igual manera que en el anterior caso de perfiles existentes en el mercado Ecuatoriano (Fabrica NOVACERO) Los perfiles tipo C principalmente fueron diseñados a compresión, si bien es cierto también existen cargas axiales a tracción, la parte más crítica está dada en la parte que se comprime debido al efecto de pandeo Los Cordones, Vigas y Cumbrero, son un elemento completo armado en fabrica por lo tanto en las uniones de estos elementos habrá doble secciones tipo C que estarán t rabajando de similar manera que los ángulos, estos elementos no se evaluaron debido a que se observó que las cargas que lo perfiles tipo C podían soportar eran muy superiores a las cargas de los ángulos, por lo tanto era innecesario el análisis

36

Memoria Técnica de un Galpón

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