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• Jorge Luis Sallo Quispe

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DISEÑO DE COBERTURA LIVIANA CON ARCO DE CELOSIA

1.-

GEOMETRIA DE ARCOS. BRIDAS, DIAGONALES Y ENLACES:

3l 3l 3l

f

S3

l

S2

L

S1 Fig 1. Geometría de la cobertura

5.58 8.20

5.58 8.20

5.58 8.20

18.50

5.58

PLANTA

5.58 8.20

PLANTA

20m < L < 50m f/L = 1/6, es la relación más recomendable por consideraciones de economía y estéticas en estos arcos. S = 6,7.5 y 9 m, espaciamiento que varían de acuerdo a la práctica. d= 1.5%L, usados en este tipo de arcos en Cajamarca, pero que se verifica en cada caso para evitar pandeos en plano vertica b= 0.6d proporciona suficiente radio de giro para la verificación por pandeo lateral. l= 1.00 m, se usarán planchas de 6' con traslape convencional de 20 cms. Los arcos se arriostran con varillas redondas en forma diagonal, cada cuatro viguetas o sea cada 3l= Para el rango de luz a tratar, se han usado las siguientes relaciones geométricas. d= 1.5L ; 100

ld=

d sen Ɵd

;

b= 0.6d ;

le =

b sen Ɵe

d

d b

ld

lb

b Oe

l

Fig. Geometría de los elementos del arco

2.-

DATOS GENERALES: 2.1.

Ubicación y Servicio del proyecto: Ubicación del proyecto Servicio del Proyecto Servicio del Proyecto

2.1.

24.17 m 5.58 m 5.58 m

.

(L max, entre ejes) (S max, entre ejes - izquierda) (S max, entre ejes - derecha)

S=

5.58

m

(S promedio)

Datos del material de la cobertura: Tipo Código Largo Ancho Espesor Traslape Peso

2.3.

velille chumbivilcas Techo de complejo deportivo

Ubicación y Servicio del proyecto: L= S1= S2=

2.2.

: :

: : : : : : :

Calaminon CU 7.20 m 1.050 m 0.40 mm 0.075 m 6.00 kg

Largo útil Ancho útil

: :

7.125 1.000

m m

Datos de materiales a utilizar:

- Todos los elementos del techo serán Perfiles laminados de Acero estructural ASTM A36 y estaran formados con ele (Punto azul). Bridas Diagonales Enlaces fy E G ɣ ξ

: : : : : : : :

Estarán formadas por perfiles ángulos Estarán formados por varillas redondas lisas Estarán formados por varillas redondas lisas 2530 kg/cm2 2100000 kg/cm2 807000 kg/cm2 7850 kg/m3 (Peso específico del arco) 1.17E-05 1/C° (Coeficiente de dilatación lineal del arco)

- Los elementos de soporte (Columnas), serán de Acero Estructural ASTM500, perfiles cuadrados. 2.4.

Datos de viento y temperatura: Velocidad del viento Se adopta

: :

Vo= Vo=

65.00 75.00

km/h km/h

(Del mapa adjunto) (Velocidad mínima según la Norma E.020)

Variación de temperatura

:

t°=

-18.00

°C

(Signo negativo por descuento de temperatura, del grafico adjunto)

Ciudad de Cajamarca: Temperaturas mínimas y máximas 2

3.-

PREDIMENCIONAMIENTO 3.1.

Separación de las correas: l=

3.2.

m

Arriostramiento cada 4 correas: 3l =

3.3.

1

3.00 m

Cálculo de flecha (f): f= 1 L

f=

4.03 m

Para tener simetría en las correas

6 F=1/10 A 1/6 3.4.

Se asume:

f= n = L/f =

5.00 m 4.83

Por condiciones de techado con material especificado

Cálculo de longitudes, angulos de enlace y diagonales: 3.4.1. Cálculo de peralte (d): d=

Se asume:

1.5 % L

OTRA FORMULA d=L/40

d=

0.36 m

d=

0.40 m Lo ideal es tener mayor peralte se toma como minimo

3.4.2. Separación de bridas (b): b=

Se asume:

0.6 d

b=

0.24 m

b=

0.30 m

3.4.3. Longitud de bridas (lb): lb ≤ 15 " = 38.1 cm lb =

l 3

lb =

33.33 cm

Usar tubos, varillas o ángulos

3.4.4. Cálculo de Ɵd: θ_𝑑 = Arc tan(d/(𝑙_𝑏/2)) Ɵd =

67.38

°

3.4.5. Longitudes de diagonales (ld):

𝑙_𝑑 = d/sinƟ𝑑 ld =

43.33

cm

3.4.6. Cálculo de Ɵe: Ɵ_𝑒 = Arc tan(b/(𝑙_𝑏/2)) Ɵe =

60.95

°

3.4.7. Longitud de enlaces (le):

𝑙_𝑒 = b/sin 〖� _𝑒 〗 le =

3.5.

Predimencionamiento de Correa

34.32

cm

ℎ=𝑆/20=

0.28 m

�= 10 cm

Longitud entre diagonales (b): [1.35h – 1.8h] Probamos con: b= 1.35 h

1.35 *

10

Número de longitudes entre diagonales =

=

14

cm

5.58 m 41.33 = 0.14 m

14

Entonces la longitud entre diagonales: b=

4.-

5.58 m 0.40 m = 14

b= b=

3.99 * h 3.99 * 10

b=

39.86 cm

[1.20h – 2.00h]ok

METRADOS DE CARGAS (EN EL TERCER ESTADO):

CARGA CARGA VIVA MUERTA CARGA VIVA

DESCRIPCION Bridas superiores e inferiores Enlaces, Correas y templadores Calaminon CU Carga viva de techo

CARGA (Kg/cm2) Peso Calculado por SAP2000 RNE - 30kg/m2 )

Carga de viento

RNE (Ver siguiente sección)

4.1.

Cargas temporales en el tercer estado: 4.1.1. Por viento: Velocidad del viento en Cajamarca V0 = 75.00 (Km/h) Vℎ=� 〖 (ℎ/10) 〗 ^0.22

Vh=

Pℎ= 〖 0.005∗𝐶∗�ℎ 〗 ^0.22 Ph1-1= Ph1-2=

75.00

(Km/h)

h=

10

22.50 (Kgf/m2) Izquierda -14.06 (Kgf/m2) Derecha -

Hipotesis 1 - BARLOVEN Hipotesis 1 - SOTAVENTO

Ph2=

-22.50 (Kgf/m2) Ambos lados

Hipotesis 2 - BARLOVEN

Ph3-1= Ph3-2=

22.50 (Kgf/m2) Derecha -14.06 (Kgf/m2) Izquierda -

Hipotesis 3 - BARLOVEN Hipotesis 3 - SOTAVENTO

Ph4=

-22.50 (Kgf/m2) Ambos lados

Hipotesis 4 - BARLOVEN

5.-

DETERMINACION DE ESFUERZOS DE DISEÑO: Combinaciones de carga según la Norma E.0.90

Usaremos la combinación mas conservadora la ENVOLVENTE, condiciones minimas y maximas de las anteriores 6.-

ANÁLISIS Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA 6.1 Modelamiento

6.2. Análisis Deformada por carga de Servicio D+L, es igual a ……

6.3. Diseño Diseño por la Envolvente con el CODIGO DE DISEÑO AISC-LRFD-93

0.50

5.58 8.20

0.30

r pandeos en plano vertical.

3.00 m.

d b

(S promedio)

estaran formados con electrodos E60 XX

n la Norma E.020)

uento de temperatura,

uras mínimas y máximas 2004

con material especificado

m Hipotesis 1 - BARLOVENTO Hipotesis 1 - SOTAVENTO

C= 0.8 C= -0.5

Hipotesis 2 - BARLOVENTO

C= -0.8

Hipotesis 3 - BARLOVENTO Hipotesis 3 - SOTAVENTO

C= 0.8 C= -0.5

Hipotesis 4 - BARLOVENTO

C= -0.8

de las anteriores