CALCULO 2DO PARCIAL.xlsx
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ESTRUCTURA DE ACERO
E. ARQ. ALBA LIDIA PEDRERO CRUZ Página 1
EXAMEN DEL SEGUNDO PARCIAL: ARMADURAS
NOMBRE DEL ALUMNO: ALBA LIDIA PEDRERO CRUZ
HAZ UNA PROPUESTA DE LA ESTRUCTURA DE UNA NAVE INDUSTRIAL EN EL SIGUIENTE PREDIO
REQUISITOS DEL PROYECTO
1.- Superficie útil mínima de la nave industrial 350 m².
2.- Presión del viento 150 Kg/m²
3.- Techumbre de lámina R-100.
4.- Cubrir el claro con una estructura tipo armadura apoyada sobre columnas.
5.- Altura libre de la nave de 3.50 m
6.- Utilizar únicamente perfiles tipo OR.
7.- Techumbre a 2 aguas.
8.- Utilizar acero tipo A-50.
PUNTOS A ENTREGAR
Plano esquemático de la nave industrial
· Análisis de cargas
· Dimensionamiento de la nave
· Pre-diseño de la armadura
· Dimensionamiento de la armadura
· Análisis real de la armadura
· Diseño final de la armadura
· Diseño de las columnas
DIMENSIONES DEL PREDIO EN PLANTA 50 m
20m
ESTRUCTURA DE ACERO
E. ARQ. ALBA LIDIA PEDRERO CRUZ Página 2
ARMADURA
ANALISIS DE CARGASELEMENTO PESO Kg/m2
Lamina = 10 Kg/m2
Instalaciones = 30 Kg/m2
Plafon = 30 Kg/m2
Carga Muerta = 70 Kg/m2
Presión del viento = 150 Kg/m2
Carga Muerta+Presión del Viento = Cs
Cs = 220 Kg/m2
DISEÑO DE ARMADURAS
DISTANCIA DEL CLARO = L
10 5 5
Área tributaria = At = (L) (Distancia de separación entre armaduras)
AREA TRIBUTARIA = At At = L*((C1+C2)/2) 50 m2
CARGA=W=(At*Cs) 1100 Kg/m
L 10m
MOMENTO MAXIMO A DOS PUNTOS DE APOYO= Mmax
Mmax=(W*L2) 13750 Kg/m
8 8
MOMENTO MAXIMO PARA VOLADOS = Mmax
Mmax=(W*L) 55000 Kg/m
2 2
Dimensionamiento de la nave
CLARO ENTRE COLUMNA Y COLUMNA =C1
CLARO ENTRE COLUMNA Y COLUMNA
= C2
W=(50m2)(220Kg/cm2)
Mmax=(1100Kg/m)(10m)2
Mmax=(1100Kg/m)(10m)
ESTRUCTURA DE ACERO
E. ARQ. ALBA LIDIA PEDRERO CRUZ Página 3
El claro se divide en secciones no menores de 2m
NUMERO DE SECCIONES DE LA ARMADURA= No. S. 6
LONGITUD DEL ELEMENTO = Le
Le = L÷ No. S. Le = 10 1.667
6
Entre mas cerrado el claro menos la carga por si no pasa hacer mas secciones.
ALTO RECOMENDABLE = H
H= L * 0.10 H= (10m)( 0.10) 1.000
Pre – diseño de la armadura
El alto se calcula en base a un 10% como punto de referencia pudiendo ser mas para minorizar la carga
Superficie util real = 416.11 m²
Superficie util minima requerida = 350.00 m²
ESTRUCTURA DE ACERO
E. ARQ. ALBA LIDIA PEDRERO CRUZ Página 4
T = C = Mmax 13750 Kg/m 13750 T
H 1.000 m
K = 1.20
Longitud del elemento a analizar = l = Longitud de las secciones de la armadura
L = 2m.
Radio de giro del perfil = r = Valor obtenido del catálogo de especificaciones de perfiles de acero
r = Valor obtenido en catálogo
Área del perfil = A = Valor obtenido del catálogo de especificaciones de perfiles de acero
A = Valor obtenido en catálogo
Fa = Valor de tabla
Relación de esbeltez = Radio de giro del perfil
Relación de esbeltez = (K)(L)
r
CR = (Fa) (A)
CR ≤ T=C
Calculo del pre-diseño
TENCION = T Y COMPRECION = C
T = C =
Factor de longitud efectiva = K = depende del tipo de apoyo que en este caso es fijo en ambos lados
Factor de resistencia a la compresión = Fa = Valor obtenido de la tabla de factores de resistencia correspondientes a la relación de esbeltez del acero tipo A-36
(Factor de longitud efectiva)(longitud del elemento)
Compresión máxima resistente del perfil = CR = Factor de resistencia a la compresión (Área del perfil)
Para acreditar que el perfil seleccionado es el correcto es necesario que su compresión máxima resistente sea igual o mayor que la tensión y compresión, siendo el caso que existan dos o más perfiles cuya compresión resistente sea mayor que la compresión y tensión, se deberá seleccionar el que presente una compresión resistente más próxima al valor de la compresión y tensión.
A continuación se presentan las propuestas de perfiles para resistir la compresión (T=C) antes obtenida.
ESTRUCTURA DE ACERO
E. ARQ. ALBA LIDIA PEDRERO CRUZ Página 5
Perfil ORTubo OR de 1” Ø X 2.4mm.
PERFIL CED SI /P NO /P
TIPO DE PERFIL TUBO 1" 40 E
AREA DEL TUBO = A 2.07 ACERO A- 50
RADIO DE GIRO = r 0.92
CONSTANTE = K 1.2
RELACION DE ESBELTEZ = RR = (K*Le)r (1.20)(166) 216.52174 217
0.92
Fa≃R 222.9723
Cr = Fa*A Cr = (222.52174)(2.07) 461.553 NO /P
2.07
Perfil ORTubo OR de 4” Ø X4.8mm.
PERFIL CED SI /P NO /P
TIPO DE PERFIL TUBO 4" 40 E
AREA DEL TUBO = A 17.87 ACERO A- 50
RADIO DE GIRO = r 3.91
CONSTANTE = K 1.2
RELACION DE ESBELTEZ = RR = (K*Le)r (1.20)(166) 50.946292 51
3.91
Fa≃R 1702.8992
Cr = Fa*A Cr = (1702.89915)(17.87) 30430.808 NO /P
Perfil ORTubo OR de 2.5” Ø X3.2mm.
PERFIL CED SI /P NO /P
TIPO DE PERFIL TUBO 2.5" 40 E
AREA DEL TUBO = A 7.40 ACERO A- 50
RADIO DE GIRO = r 2.44
CONSTANTE = K 1.2
RELACION DE ESBELTEZ = RR = (K*Le)r (1.20)(166) 81.639344 82
2.44
Fa≃R 1309.3703
Cr = Fa*A Cr = (1309.37029)(7.40) 9689.340 NO /P
Perfil ORTubo OR de 2.5” Ø X4.8mm.
PULGADAS
ESFUERZO RESISTENTE A COMPRECION = FaCOMPRENSION RESISTENTE = Cr
PULGADAS
ESFUERZO RESISTENTE A COMPRECION = FaCOMPRENSION RESISTENTE = Cr
PULGADAS
ESFUERZO RESISTENTE A COMPRECION = FaCOMPRENSION RESISTENTE = Cr
ESTRUCTURA DE ACERO
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PERFIL CED SI /P NO /P
TIPO DE PERFIL TUBO 2.5" 40 E
AREA DEL TUBO = A 10.58 ACERO A- 50
RADIO DE GIRO = r 2.36
CONSTANTE = K 1.2
RELACION DE ESBELTEZ = RR = (K*Le)r (1.20)(166) 84.40678 85
2.44
Fa≃R 1265.999
Cr = Fa*A Cr = (1265.99897)(10.58) 13394.269 SI /P
13394.269 T < 13750 T ∴ CR < C=T El perfil propuesto SI pasa.
Dimensionamiento de la armadura
PULGADAS
ESFUERZO RESISTENTE A COMPRECION = FaCOMPRENSION RESISTENTE = Cr
B C D E F
HI
JK
LA
R1
P½
G
R2
P½P
PP
PP
ESTRUCTURA DE ACERO
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Análisis real de la armadura
P = (W) PASOS
w= 1100 Kg/m
PASO 1.66 m
P= (1100)(1.66) 1826 Kg
Fuerzas presentes sobre los nodos A y G = P½ =
P= 1826 913 Kg
2
P= 1826 Kg
P½= 913 Kg
Se calculan las fuerzas que se presentan en cada nodo de la cuerda superior, denominadas fuerzas p.Fuerzas presentes sobre la cuerda = P = (Carga) (Longitud del tramo sobre el que actúa la fuerza)
B C D E F
HI
JK
LA
R1
P½
G
R2
P½P
PP
PP
B C D E F
HI
JK
LA
R1
P½
G
R2
P½P
PP
PP
ESTRUCTURA DE ACERO
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Tabla 1.1
Magnitud de la fuerza
A - H 1.69 m 26.09 Compresión
C - D 1.66 m 25.58 Tensión
Diagonales H - C 1.6931 m 5.454 Compresión
Montantes J - D 1.00 m 4.181 Tensión
Tabla 1.2
Magnitud de la reacción
R1 A 6.06 T
R2 G 6.06 T
Datos a tomar en cuenta para el cálculo de los elementos que conforman la armadura:
Factor de longitud efectiva = K = depende del tipo de apoyo que en este caso es fijo en ambos lados
K = 1.20
Longitud del elemento a analizar = l = Valor obtenido de la tabla 1.1
l = valor obtenido de la tabla 1.1
Radio de giro del perfil = r = Valor obtenido del catálogo de especificaciones de perfiles de acero.
r = Valor obtenido en catálogo
Área del perfil = A = Valor obtenido del catálogo de especificaciones de perfiles de acero.
A = Valor obtenido en catálogo
Relación de esbeltez = Radio de giro del perfil
Relación de esbeltez = (K)(L)
r
CR = (Fa) (A)
Después de capturar las dimensiones y ubicaciones de los nodos que conforman la armadura así como las fuerza P a las que están siendo sometidos en el software de análisis de cargas para obtener las cargas reales a las que está sometida la armadura, este arrojo los siguientes resultados.
Elemento donde se
presenta la fuerza de
mayor magnitud
Nodos que forman el segmento sobre el que actúa la fuerza
Longitud del segmento sobre el que actúa la fuerza
Forma en que trabaja la fuerza
Cuerda superior
Cuerda inferior
Reacción obtenida por medio del software
Nodos en los que actúa la reacción
Tensión máxima a la que se someterá el elemento = T = Valor obtenido de la tabla 1.1Compresión máxima a la que se someterá el elemento = C = Valor obtenido de la tabla 1.1
Factor de resistencia a la compresión = Fa = Valor obtenido de la tabla de factores de resistencia correspondientes a la relación de esbeltez del acero tipo A-50.
(Factor de longitud efectiva)(longitud del elemento)
Compresión máxima resistente del perfil = CR = Factor de resistencia a la compresión (Área del perfil)
ESTRUCTURA DE ACERO
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CR ≤ T=C
Fy = 3,520 Kg/cm² para el acero tipo A-50
Área del perfil = A = Valor obtenido del catálogo de especificaciones de perfiles de acero
A = Valor obtenido en catálogo
Factor de resistencia a la Tensión = Fa = (0.6) (Esfuerzo de fluencia) = (0.6) (3,520 Kg/cm²)
Fa = 2112.00 Kg/cm²
Tensión máxima resistente del perfil = TR = (Factor de resistencia a la tensión) (Área del perfil)
TR = 2112.00 Kg/cm²(A)
TR ≤ T
Calculo de la cuerda superior
Compresión máxima a la que se someterá el elemento = C = Valor obtenido de la tabla 1.1
C = 26.09 T
Longitud del elemento a analizar = l = Valor obtenido de la tabla 1.1
l = 1.69 m
A continuación se presentan las propuestas de perfiles para resistir la compresión máxima requerida:
Para acreditar que el perfil seleccionado es el correcto es necesario que su compresión máxima resistente sea igual o mayor que la compresión máxima a la que está expuesto el elemento, siendo el caso que existan dos o más perfiles cuya compresión resistente sea mayor que la compresión máxima, se deberá seleccionar el que presente una compresión resistente más próxima al valor de la compresión máxima.
Si el elemento se encuentra expuesto a una fuerza que trabaje a Tensión, Al perfil propuesto para dicho elemento se le deberá calcular su tensión máxima resistente, para lo que se usaran los siguientes datos y formulas:Esfuerzo de fluencia = Fy = Varia según el tipo de acero.
Para acreditar que el perfil seleccionado es el correcto es necesario que su Tensión máxima resistente sea igual o mayor que la Tensión máxima a la que está expuesto el elemento, siendo el caso que existan dos o más perfiles cuya Tensión máxima resistente sea mayor que la Tensión máxima, se deberá seleccionar el que presente una tensión máxima resistente más próxima al valor de la tensión máxima.
Se propondrán perfiles con diámetro mayor o menor (según se requiera) que el del perfil seleccionado en el Pre-diseño de la armadura para ahorrarse cálculos innecesarios.
ESTRUCTURA DE ACERO
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Perfil ORTubo OR de 2.5” Ø X4.8mm.
PERFIL CED SI /P NO /P
TIPO DE PERFIL TUBO 2.5" 40 E
AREA DEL TUBO = A 10.58 ACERO A- 50
RADIO DE GIRO = r 2.36
CONSTANTE = K 1.2
RELACION DE ESBELTEZ = RR = (K*Le)r (1.20)(169) 85.932203 86
2.36
Fa≃R 1251.328
Cr = Fa*A Cr = (1251.32798)(10.58) 13239.050 NO /P
Perfil ORTubo OR de 3” Ø X3.2mm.
PERFIL CED SI /P NO /P
TIPO DE PERFIL TUBO 3" 40 E
AREA DEL TUBO = A 9.01 ACERO A- 50
RADIO DE GIRO = r 2.95
CONSTANTE = K 1.2
RELACION DE ESBELTEZ = R
R = (K*Le)r (1.20)(169) 68.745763 69
2.95
ESFUERZO RESISTENTE A COMPRECION = Fa Fa≃R 1486.4397
Cr = Fa*A Cr = (1486.4397)(9.01) 13392.822 NO /P
Perfil OR
Tubo OR de 3” Ø X 7.9mm.
PERFIL CED SI /P NO /P
TIPO DE PERFIL TUBO 3" 40 E
AREA DEL TUBO = A 20.10 ACERO A- 50
RADIO DE GIRO = r 2.72
CONSTANTE = K 1.2
RELACION DE ESBELTEZ = R
R = (K*Le)r (1.20)(169) 74.558824 75
2.72
ESFUERZO RESISTENTE A COMPRECION = Fa Fa≃R 1406.8876
PULGADAS
ESFUERZO RESISTENTE A COMPRECION = FaCOMPRENSION RESISTENTE = Cr
PULGADAS
COMPRENSION RESISTENTE = Cr
PULGADAS
COMPRENSION RESISTENTE = Cr
ESTRUCTURA DE ACERO
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Cr = Fa*A Cr = (1406.88761)(20.10) 28278.441 SI /P
26.090 T <28278.441 T ∴ CR < C=T El perfil propuesto SI pasa.
Cuerda superior usara un perfil tipo OR de 3” Ø X 7.9mm.
Calculo de la cuerda Inferior
Tensión máxima a la que se someterá el elemento = T = Valor obtenido de la tabla 1.1
T= 25.58 T
Longitud del elemento a analizar = l = Valor obtenido de la tabla 1.1
l = 1.66 m
A continuación se presentan las propuestas de perfiles para resistir la tensión máxima requerida:
Perfil OR
Tubo OR de 3” Ø X 7.9mm.
PERFIL CED SI /P NO /P
TIPO DE PERFIL TUBO 3" 40 E
AREA DEL TUBO = A 20.10 ACERO A- 50
Fy= 3,520 Kg/cm² por ser acero tipo A-50
Fa= (0.6) (Fy)= 0.60 3520.00 2112 Kg/cm²
Fa= 2112.00 Kg/cm²
TR= (Fa) (A) = (2112 Kg/cm²) (39.45 cm²) 42451.20 Kg SI /P
TR= 42451.20 Kg
TR= 42.451 T
25.580 T <42.451 T ∴ CR < C=T El perfil propuesto SI pasa.
Cuerda inferior usara un perfil tipo OR de 3” Ø X 7.9mm.
Calculo de las diagonales
Por presentar un valor de compresión máxima resistente mayor a la compresión máxima, y no existir un perfil de diámetro menor que supere la compresión máxima, se decide que:
Se iniciara calculando la tensión máxima resistente del perfil seleccionado para la cuerda superior debido a que ambas cuerdas deben de ser de perfiles del mismo diámetro, de darse que dicho perfil no cumpla con la tensión máxima resistente requerida se aumentara su diámetro hasta dar con el correcto, lo cual modificaría el diámetro (es decir lo aumentaría) del perfil de la cuerda superior.
PULGADAS
Por presentar un valor de tensión máxima resistente mayor a la tensión máxima, y ser este perfil del mismo diámetro que el usado en la cuerda superior, se decide que:
ESTRUCTURA DE ACERO
E. ARQ. ALBA LIDIA PEDRERO CRUZ Página 12
Compresión máxima a la que se someterá el elemento = C = Valor obtenido de la tabla 1.1
C = 5.454 T
Longitud del elemento a analizar = l = Valor obtenido de la tabla 1.1
l = 1.6931 m
A continuación se presentan las propuestas de perfiles para resistir la compresión máxima requerida:
Perfil ORTubo OR de 3” Ø X 7.9mm.
PERFIL CED SI /P NO /P
TIPO DE PERFIL TUBO 3" 40 E
AREA DEL TUBO = A 20.10 ACERO A- 50
RADIO DE GIRO = r 2.72
CONSTANTE = K 1.2
RELACION DE ESBELTEZ = RR = (K*Le)r (1.20)(1.6931) 74.558824 75
2.72
ESFUERZO RESISTENTE A COMPRECION = Fa Fa≃R 1406.8876
Cr = Fa*A Cr = (1406.88761)(20.10) 28278.441 NO /P
Perfil ORTubo OR de 1” Ø X 2.4 mm.
PERFIL CED SI /P NO /P
TIPO DE PERFIL TUBO 1" 40 E
AREA DEL TUBO = A 2.07 ACERO A- 50
RADIO DE GIRO = r 0.92
CONSTANTE = K 1.2
RELACION DE ESBELTEZ = RR = (K*Le)r (1.20)(1.6931) 220.43478 221
0.92
ESFUERZO RESISTENTE A COMPRECION = Fa Fa≃R 214.97395
Cr = Fa*A Cr = (1969.30773)(2.07) 444.996 NO /P
Perfil OR
Se propondrán perfiles con diámetro igual o menor (según se requiera) que el del perfil seleccionado para las cuerdas superior e inferior de la armadura, esto debido a que las diagonales no pueden ser de un diámetro mayor al de las cuerdas. Se iniciara calculando la compresión máxima resistente del perfil seleccionado para la cuerda superior para ahorrar tiempo en cálculos, de darse el caso que el perfil propuesto cumpla con la compresión máxima resistente requerida y supere por mucho la compresión máxima se reducirá su diámetro hasta dar con el correcto, el cual será el que arroje la cifra más cercana a la compresión máxima requerida del elemento (diagonal).
PULGADAS
COMPRENSION RESISTENTE = Cr
PULGADAS
COMPRENSION RESISTENTE = Cr
ESTRUCTURA DE ACERO
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Tubo OR de 2” Ø X 4.00 mm.
PERFIL CED SI /P NO /P
TIPO DE PERFIL TUBO 2" 40 E
AREA DEL TUBO = A 6.97 ACERO A- 50
RADIO DE GIRO = r 1.88
CONSTANTE = K 1.2
RELACION DE ESBELTEZ = RR = (K*Le)r (1.20)(1.6931) 107.87234 108
1.88
ESFUERZO RESISTENTE A COMPRECION = Fa Fa≃R 900.16655
Cr = Fa*A Cr = (900.16655)(6.97) 6274.161 SI /P
6274.161 T <5.454 T ∴ CR < C=T El perfil propuesto SI pasa.
aunque supera aun el valor buscado.
Perfil ORTubo OR de 2” Ø X 3.2 mm.
PERFIL CED SI /P NO /P
TIPO DE PERFIL TUBO 2" 40 E
AREA DEL TUBO = A 5.79 ACERO A- 50
RADIO DE GIRO = r 1.92
CONSTANTE = K 1.2
RELACION DE ESBELTEZ = RR = (K*Le)r (1.20)(1.6931) 105.625 106
1.92
ESFUERZO RESISTENTE A COMPRECION = Fa Fa≃R 934.1887
Cr = Fa*A Cr = (934.188697)(5.79) 5408.953 SI /P
5408.953 T <5.454 T ∴ CR < C=T El perfil propuesto SI pasa.
Las diagonales usaran un perfil tipo Or de 2" Ø X 3.2 mm.
Calculo de los montantes
PULGADAS
COMPRENSION RESISTENTE = Cr
PULGADAS
COMPRENSION RESISTENTE = Cr
Por obtener el valor de compresión máxima resistente mayor y más cercano a la compresión máxima requerida, así como ser de menor diámetro que el perfil usado en las cuerdas superior e inferior, se decide que:
ESTRUCTURA DE ACERO
E. ARQ. ALBA LIDIA PEDRERO CRUZ Página 14
Tensión máxima a la que se someterá el elemento = T = Valor obtenido de la tabla 1.1
T= 4.181 T
Longitud del elemento a analizar = l = Valor obtenido de la tabla 1.1
l = 1 m
A continuación se presentan las propuestas de perfiles para resistir la tensión máxima requerida:
Perfil ORTubo OR de 2” Ø X 4.00mm.
PERFIL CED SI /P NO /P
TIPO DE PERFIL TUBO 2" 40 E
AREA DEL TUBO = A 6.97 ACERO A- 50
Fy= 3,520 Kg/cm² por ser acero tipo A-50
Fa= (0.6) (Fy)= 0.60 3520.00 2112 Kg/cm²
Fa= 2112.00 Kg/cm²
TR= (Fa) (A) = (2112 Kg/cm²) (6.97 cm²) 14720.64 Kg SI /P
TR= 14720.64 Kg
TR= 14.720 T
4.181 T <14.720 T ∴ CR < C=T El perfil propuesto SI pasa.
Montante usara un perfil tipo OR de 2” Ø X 4.00mm.
Diseño final de la armadura
Se iniciara calculando la tensión máxima resistente del perfil seleccionado para las diagonales debido a que ambos tanto las diagonales como los montantes deben de ser de perfiles del mismo diámetro, de darse que dicho perfil no cumpla con la tensión máxima resistente requerida se aumentara su diámetro hasta dar con el correcto, lo cual modificaría el diámetro (es decir lo aumentaría) del perfil de las diagonales.
PULGADAS
Por presentar un valor de tensión máxima resistente mayor a la tensión máxima, y ser este perfil del mismo diámetro que el usado en la cuerda superior, se decide que:
ESTRUCTURA DE ACERO
E. ARQ. ALBA LIDIA PEDRERO CRUZ Página 15
Lista de perfiles seleccionados para el diseño final de la armadura:
Cuerda superior usara un perfil tipo OR de 3” Ø X 7.9mm.
Cuerda inferior usara un perfil tipo OR de 3” Ø X 7.9mm.Las diagonales usaran un perfil tipo Or de 2" Ø X 3.2 mm.
Montante usara un perfil tipo OR de 2” Ø X 4.00mm.
Datos a tomar en cuenta para el cálculo de las columnas:
ESTRUCTURA DE ACERO
E. ARQ. ALBA LIDIA PEDRERO CRUZ Página 16
C = Valor obtenido de la tabla 1.2
Factor de longitud efectiva = K = depende del tipo de apoyo que en este caso es fijo en ambos lados
K = 0.80
Longitud del elemento a analizar = l = Valor obtenido de la tabla 1.2
l = valor obtenido de la tabla 1.2
Radio de giro del perfil = r = Valor obtenido del catálogo de especificaciones de perfiles de acero.
r = Valor obtenido en catálogo
Área del perfil = A = Valor obtenido del catálogo de especificaciones de perfiles de acero.
A = Valor obtenido en catálogo
Relación de esbeltez = Radio de giro del perfil
Relación de esbeltez = (K)(L)
r
Compresión máxima resistente del perfil = CR = Factor de resistencia a la compresión (Área del perfil)
CR = (Fa) (A)
CR ≤ C
Calculo de las columnas
Compresión máxima a la que se someterá el elemento = C = Valor obtenido de la tabla 1.1
C = 6.06 T
Longitud del elemento a analizar = l = Valor obtenido de la tabla 1.1
l = 3.5 m
A continuación se presentan las propuestas de perfiles para resistir la compresión máxima requerida:
Perfil ORTubo OR de 3” Ø X 7.9mm.
Compresión máxima a la que se someterá el elemento = C = magnitud de las reacciones obtenidas (R1=R2)
Factor de resistencia a la compresión = Fa = Valor obtenido de la tabla de factores de resistencia correspondientes a la relación de esbeltez del acero tipo A-50.
(Factor de longitud efectiva)(longitud del elemento)
Para acreditar que el perfil seleccionado es apto es necesario que su compresión máxima resistente sea igual o mayor que la compresión máxima a la que está expuesto siendo el caso que existan dos o más perfiles cumplan con esta condición, se seleccionara el que presente el valor más próximo de la compresión máxima.
Para el cálculo de las columnas se deberá tener en cuenta que debe de usarse el mismo perfil con el que se diseña la armadura y que por lo tanto, el diámetro del perfil para las columnas debe ser igual o mayor que el del perfil de la cuerda inferior (mayor en caso de que el perfil usado en las cuerdas no soporte la carga necesaria).
ESTRUCTURA DE ACERO
E. ARQ. ALBA LIDIA PEDRERO CRUZ Página 17
PERFIL CED SI /P NO /P
TIPO DE PERFIL TUBO 3" 40 E
AREA DEL TUBO = A 20.10 ACERO A- 50
RADIO DE GIRO = r 2.72
CONSTANTE = K 0.8
RELACION DE ESBELTEZ = RR = (K*Le)r (0.80)(350) 102.94118 103
2.72
ESFUERZO RESISTENTE A COMPRECION = Fa Fa≃R 984.78551
Cr = Fa*A Cr = (984.785506)(20.10) 19794.189 SI /P
6.060 T <19794.189 T ∴ CR < C=T El perfil propuesto SI pasa.
La columna usaran un perfil tipo OR de 3” Ø X 7.9mm.
Plano esquemático de la nave
PULGADAS
COMPRENSION RESISTENTE = Cr
Por presentar un valor de compresión máxima resistente mayor a la compresión máxima, y no existir un perfil de diámetro menor que supere la compresión máxima, se decide que:
Superficie util real = 416.11 m²
Superficie util minima requerida = 350.00 m²
ESTRUCTURA DE ACERO
E. ARQ. ALBA LIDIA PEDRERO CRUZ Página 18
CORTE A-A"
Superficie util real = 416.11 m²
Superficie util minima requerida = 350.00 m²
ESTRUCTURA DE ACERO
E. ARQ. ALBA LIDIA PEDRERO CRUZ Página 19
CI CI CI CI CI CI
CS
CS
CS CS
CS
CSM
MM
MM
DD D
D
20
VIGA SECUNDARIA CARGA DE ENTREPISO
LARGO= L 5 CARGAS MUERTAS
ANCHO= An 3.5 ELEMENTO PESO Kg/m2
AREA TRIBUTARIA = At At=L*An 17.5 m2 Peso del sistema losacero 212
CARGA = W W= (At *Cs)/L 2.562 t/m Plafon 30
MOMENTO MAXIMO = Mmax Mmax=(W*L2)/8 8.00625 t/m Piso 100
CORTANTE MAXIMO = Vmax Mmax=(W*L2)/2 6.405 t/m Reglamento 40
MOMENTO RESISTENTE = Mr Sx=Mr/Fb ? cm3 TOTAL 382
Fy= Tipo de Acero a-36 2530 CARGAS VIVAS
Fb=0.6*Fy 1518 Por Reglamento 350
MODULO DE SECCION= Sx Sx=Mr/Fb 527.42 cm3
CARGAS DE SERVICIO 732
TIPO DE PERFIL PULGADAS PESO= Kg/m
IPR 8” 59.3 CARGA DE AZOTEA
Sx’ >Sx 582 cm3 CARGAS MUERTAS
SI PASA ELEMENTO PESO Kg/m2
SI PASA NO PASA Peso del sistema losacero 212
Plafon 30
DIMENSIONES DEL PERFIIL Piso 100
ALTO 0 mm Reglamento 40
ANCHO 0 mm TOTAL 382
PATIN 0 mm CARGAS VIVAS
Por Reglamento 100 40
LOSA PLANA LOSA INCLINADA
CARGAS DE SERVICIO 482 422
ESFUERZO DE FLUENCIA = Fy
ESFUERZO MAXIMO A FLEXION = Fb
Tiene que ser a-36 = 2530 kg/cm2 o a-50 = 3520 kg/cm2
MODULO DE SECCION DEL PERFIL = Sx’
21
TRAMO
U.M.
GASTO L.P.S.
LONGITUD CARGAS
PUNTO % M/100/M Medidas
CONEXIONES
TOTAL EQ TRAMO (M) ESTATICAS DISPONIBLE
0 0 0 0 0
0 0
DIAMETRO (MM)
HF (Perdida por Fricción)
HF (Perdida por Fricción en el tramo)
ACUMULADO
ACUMULADO TRAMO (M)PZA (Pieza)
CANT (Cantidad)
Le (Longitud Equivalente)
E Le (Suma Le)
22
LONGITUD EQUIVALENTE EN METROS DE TUBERIA EN CONEXIONES Y VALVULAS
DIAMETRO (MM) CODO 45º
CODOS 90º TE STANDAR CONTRACCION 0/0
STAND MEDIO GRANDE PASO 1/4 1/2 3/4
13 0.2 0.4 0.35 0.27 0.27 0.83 0.24 0.8 0.14 0.08 0.08 4.5
15 0.28 0.6 0.52 0.4 0.4 1.25 0.34 0.88 0.22 0.09 0.09 6.5
25 0.39 0.8 0.68 0.53 0.53 1.8 0.47 0.39 0.29 0.18 0.18 9
32 0.49 1 0.85 0.65 0.65 2.3 0.55 0.49 0.37 0.23 0.23 11
38 0.55 1.2 1 0.75 0.75 2.7 0.65 0.55 0.43 0.26 0.26 13
50 0.75 1.7 1.35 1 1 3.8 0.85 0.75 0.56 0.35 0.35 17.5
64 0.9 2.2 1.8 1.3 1.3 4.6 1.1 0.9 0.7 0.45 0.45 22.5
75 1.1 2.6 2.25 1.6 1.6 5.4 1.5 1.1 0.85 0.53 0.53 27.5
100 1.5 3.5 2.9 2.25 2.25 7 2 1.5 1.15 0.68 0.68 37
125 2 4.5 3.75 2.8 2.8 8.9 2.4 2 1.4 0.85 0.85 47
150 2.4 5.1 4.5 3.3 3.3 10.5 2.75 2.4 1.75 1 1 54
200 3.1 6.8 5.7 4.5 4.5 14 3.9 3.1 2.4 1.4 1.4 70
250 4 8.5 7 5.4 5.4 17.5 4.7 4 3 1.8 1.8 85
300 4.8 9.5 8.5 6 6 22 5.4 4.8 3.5 2.2 2.2 105
VALVULA COMPUERTA
ABIERTA
VALVULA GLOBO ABIERTASALIDA LATERAL
(MUEBLES)
ENTRADA LATERAL (TINACO)
23
LOCAL
D/d= T.D. Dt/d= (Q.Max.D.)*86400 Cap.Max.Te.=(Dt/d)/3 Cap.Max.Te.=(Dt/d)/4
AREAS VERDES 2040 1 5 10200 69856 0.8085 1.1319 1.7544 97796.16 32598.72 24449.04 195592.32 0.03796287
AULAS TIPO 25 26 25 16250 10 EN M3 196
LABORATORIOS 33 2 25 1650 0.0011319 TAMAÑO DE LA CISTERNA DE SERVICIO DOMESTICO 37.96287 2”
AULA DE USOS MULTIPLES 50 4 25 5000 ANCHO ALTURA LARGO
CONTROL DE ACCESO 2 2 100 400 M 23.5 1.7 5
7 1 100 700 196 M3 199.75
ADMINISTRACION AUDITORIO 6 1 100 600 PARA CASA HABITACION
AREA MANTENIMIENTO 28 1 100 2800 TAMAÑO DE LA CISTERNA PARA RIEGO
4 1 100 400 Cap.Max.T.=(D/d)/3 Cap.Max.T.=(D/d)/4 ANCHO ALTURA LARGO DIAMETROS=mm DIAMETROS=“
EMFERMERIA 3 1 100 300 M 3.5 1.7 5 13 ½"
CAFETERIA 12 1 100 1200 29 M3 29.75 19 ¾”
AUDITORIO 241 1 6 1446 25 1”
TAQUILLA 2 1 100 200 TAMAÑO DE LA CISTERNA CONTRAINCENDIOS 32 1¼“
AULAS DE ESCULTURA 25 2 25 1250 ANCHO ALTURA LARGO 38 1½“
AULAS DE PINTURA 30 4 25 3000 M 20 1.7 5 51 2”
AULA DE EMBALAJE 32 2 25 1600 168 M3 170 64 2½“
CUARTO OSCURO 6 4 25 600 75 3
SALA DE PROFESORES 60 1 25 1500 100 4
CONTABILIDAD 6 1 100 600
SERVICIOS ESCOLARES 3 1 100 300
ADMINISTRACIONES 11 1 100 1100
ALOJAMIENTO 19 1 300 5700
CUBICULOS DE PIANO 1 24 25 600
AULA DE TEATRO 32 2 25 1600
AULA DE EMSANBLE 32 2 25 1600
AULA DE CORO 40 2 25 2000
15 1 100 1500
407 3 10 12210
AULAS DE DANZA 30 5 25 3750
RESERVA CONTRA INCENDIO 12000 1 5 60000
CANTIDAD DE PERSONAS O METROS
CUADRADOS POR LOCA = N.P. O M2
NUMERO LOCALES = N.L.
DEMANDA DE ACUERDO A LOCAL = D. = ltrs/persona/dia
TOTALES DE DEMANDA = T.D.
DEMANDA DIARIA= D/d
GASTO MEDIO DIARIO= Q.Med.D.
GASTO MAXIMO DIARIO= Q.Max.D.
GASTO MAXIMO HORARIO= Q.Max.D.
DEMANDA TOTAL DIARIA= Dt/d
CAPACIDAD MAXIMA DEL TANQUE ELEVADO= Cap.Max.Te.
CAPACIDAD MINIMA DEL TANQUE ELEVADO= Cap.Min.Te.
CAPACIDAD DE LA CISTERNA= Cap.Min.C.
∅ DE LA TOMA DOMICILIARIA = ∅
mm
𝑣 = velocidad siempre será de 1
m/s
T.D. = ((N.P. ó M2)* N.L.)*D.
Q.Med.D.= (D/d)/86400
Q.Max.D.= (Q.Med.D.)*1.4
Q.Max.H.= (Q.Max.D.)*1.55
Cap.Min.C.= ((Dt/d)*2)
∅ = √((4*Q.Max.D.)/(∏*( m𝑣/s))
valor de Q.Max.D. al cubo agregando 3 ”0” en su fracción decimal
Numero de tinacos de 2500 ltrs en base a
Cap.Min.Te.
valor de moviendo ∅I8 decimal 3 espacios a la derecha
valor de mas ∅cercano a mm en tuberias
ADMINISTRACION ALOJAMIENTO
Debe coincidir con la capacidad minima de m3 de la cisterna en
calculo
Cisterna debe tener 30 o 40 cm libres del
nivel del agua
CAPACIDAD MAXIMA DEL TINACO=
Cap.Max.T.
CAPACIDAD MINIMA DEL TINACO=
Cap.Min.T.
CAPACIDAD MINIMA DE LA CISTERNA=
Cap.Min.C.
Cisterna debe tener 30 o 40 cm libres del nivel del agua
BIBLIOTECA CON FOTOCOPIADO
Cap.Min.C.= ((D/d)*2)-Cap.Max.
Debe coincidir con la capacidad minima de m3 de la cisterna en
calculo
Cisterna debe tener 30 o 40 cm libres del
nivel del agua
Debe coincidir con la capacidad minima de m3 de la cisterna en
calculo
Cisterna debe tener 30 o 40 cm libres del
nivel del agua
DIRECCIONES + AREA SECRETARIAL
PASILLOS DE EXPOSICION Y AREAS DE EXPOSICION
24
4 m
10 m.c.a.
1.8 m.c.a.
14 m.c.a. Es la altura entre la bomba y el mueble mas desfavorable
5 m.c.a.
H =He+Hf+Ht+Hs 30.8 m.c.a.
14 m.c.a.
CARGA MAXIMA TOTAL 44.8 m.c.a.
VOLUMEN DEL AGUA DEL TANQUE HIDRONEUMATICO
26.42 l.p.s.
4.48 kg/cm
15 Arranques/hrs Se considera que es de 10-15
0.2 Porcentaje Se considera que es de 20% MINIMO
1.4 kg/cm2 Por reglamento I.M.S.S.
6340.8 lts
Anexo ficha tecnica 450 lts/cu
14 pzas
POTENCIA DE LA BOMBA
GASTO EN L.P.S. =Q 26.42 l.p.s.
44.8 Mts
0.6 0.60 A 0.70 por reglamento
POTENCIA DE LA BOMBA HP = (Q*H)/(76*N) 25.96
Anexo ficha tecnica 26 HP
LONGITUD DEL MUEBLE MAS DESFAVORABLE = L
Es la distancia en horizontal del mueble mas desfavorable a la altura mas desfavorable
PRESION REQUERIDA PARA EL MUEBLE MAS DESFAVORABLE = Ht
Es la presión requerida para la operación correcta del mueble mas desfavorable, se deberá considerar 10 mts para muebles con fluxometro y 5mts para muebles sin fluxometro
PERDIDA POR FRICCION DESDE EL MUEBLE MAS DESFAVORABLE = Hf
10% de la altura entre la bomba y el mueble mas desfavorable
ALTURA DEL EDIFICIO A NIVEL DE TECHO = He
ALTURA DE SUCCION DE CISTERNA A BOMBA = Hs
Se considera que es de 5mts, incluyendo perdidas por fricción, bajo la suposición que la cisterna esta enterrada
CARGA TOTAL DE BOMBEO = H
DIFERENCIAL DE PRESION ENTRE EL ARRANQUE DE LA BOMBA Y PARADA DE LA BOMBA
Por reglamento I.M.S.S.
Por reglamento I.M.S.S.
GASTO DE LA BOMBA EN LPS = Q
PRESION MAXIMA DENTRO DEL TANQUE = Pmax
ARRANQUE POR HORA DEL MOTOR DE LA BOMBA = ∅
VOLUMEN DEL AGUA EN EL TANQUE = W
DIFERENCIAL DE PRESION DENTRO DEL TANQUE= DP
VOLUMEN DEL TANQUE EN LTS. = Vt
VT=(900 Q Pmax)/( (1-W)DP)∅
CAPACIDAD DEL TANQUE HIDRONEUMATICO
CANTIDAD DE TANQUES HIDRONEUMATICOS
CARGA TOTAL DE BOMBEO = H
EFICIENCIA DE LA BOMBA =N
HP = Caballos de Fuerza (redondear al entero mas cercano)
ESPECIFICACION DE LA BOMBA
25
LOCAL WC MINGITORIOS LAVABOS LAVADERO FREGADERO REGADERAS
EQUIVALENCIA DE LOS MUEBLES A UNIDADES MUEBLES
MUEBLE SERVICIO CONTROL U.M.
AREA DE LAVADO 0 0 0 0 5 0 14 1 14 2172 INODORO PUBLICO VALVULA 10
18 7 12 0 0 0 243 4 972 26.42 INODORO PUBLICO TANQUE 5
9 4 4 0 0 0 122 1 122 LAVABO PUBLICO LLAVE 2
11 8 10 0 0 0 174 1 174 INSTALACIONES.PDF PUBLICO VALVULA 5
12 3 6 0 0 0 151 1 151 PUBLICO TANQUE 3
2 0 1 0 0 0 26 1 26 REGADERA PUBLICO MEZCLADORA 4
7 2 4 0 0 4 96 1 96 INODORO PRIVADO VALVULA 6
7 2 4 0 0 0 92 2 184 INODORO PRIVADO TANQUE 3
AULA DE EMBALAJE 0 0 0 4 0 0 8 2 16 FREGADERO PRIVADO LLAVE 2
AULA DE PINTURA 0 0 0 2 0 0 6 4 24 LAVADERO PRIVADO LLAVE 1
AULA DE TEATRO 0 0 0 2 0 0 6 2 12 LAVABO PRIVADO LLAVE 3
LABORATORIOS 0 0 0 8 0 0 12 2 24 REGADERA PRIVADO MEZCLADORA 2
1 0 1 0 0 1 12 2 24
AULA DE ESCULTURA 0 0 0 4 0 0 8 2 16
CUARTOS OSCURO 0 0 0 2 0 0 6 4 24
1 0 1 0 0 1 12 19 228
1 0 1 1 0 1 13 5 65
UNIDADES MUEBLES
NUMERO DE LOCALES
TOTAL DE UNIDADES MUEBLE POR
LOCALES
TOTAL DE UNIDADES MUEBLES
SANITARIOS TIPO PARA ESTUDIANTES
SANITARIOS ESTUDIANTES EDIFICO ADMINISTRATIVO
L.P.S. (SEGUN TABLA DE IMSS PAGINA 774)
SANITARIOS AUDITORIO PUBLICOS
MINGITORIO DE PARED
SANITARIOS AUDITORIO VESTIDORES
MINGITORIO DE PARED
SANITARIOS ALOJAMIENTO ADMINISTRACION
SANITARIOS AREA MANTENIMIENTO
SANITARIOS TIPO EDIFICIO ADMINISTRATIVO
PRIVADOS ADMINISTRACION Y DIRECCION ARTISTICA
CUARTO ZONA DE ALOJAMIENTO
SUITES ZONA DE ALOJAMIENTO
26
LOCAL M2 DEL LOCAL TIPO LAMPARA
PLANTA BAJA
AULAS TIPO 12 34.22
LABORATORIOS 2 69.17
AULAS DE USOS MULTIPLES 2 69.17
1 38.66
1 38.76
1 16.67
JEFE DE AUDITORIO 1 16.67
BODEGA DE AUDITORIO 1 33.78
TRAMOYA 1 55.12
VESTIDORES 1 90.09
1 21.84
BAÑO VESTIDORES MUJERES 1 26.69
ESCENARIO 1 79.55
AUDITORIO 1 128.99
VESTIBULO AUDITORIO 1 53.52
TAQUILLA 1 9.81
BAÑOS HOMBRE AUDITORIO 1 31.07
BAÑO MUJERES AUDITORIO 1 31.07
1 129.99
JEFE DE MANTENIMIENTO 1 12.39
BODEGA GENERAL 1 45.02
CUARTO DE MAQUINAS 1 36.98
1 4.16
1 25.44
1 25.44
AREA DE LAVADO 1 16.45
AREA DE PLANCHADO 1 16.45
BODEGA DE BLANCOS 1 20.52
CAFETERIA 1 181.59
COCINA CAFETERIA 1 20.11
JEFE DE CAFETERIA 1 13.52
BODEGA DE CAFETERIA 1 8.47
EMFERMERIA 1 32.58
1 20.62
1 20.62
JEFE DE ALOJAMIENTO 1 12.07
VESTIBULO DE ALOJAMIENTO 1 72.11
1 12.07
RECEPCION DE ALOJAMIENTO 1 62.52
1 37.27
COCINA DE ALOJAMIENTO 1 12.39
1 42.68
1 17.55
PATIO INTERNO 1 130.61
PASILLOS 1
ESCALERAS 4
RAMPA DE DISCAPACITADOS 1
PREFECTURA 1
ESTACIONAMIENTO 1
1ER NIVEL
AULAS TIPO 8
AULAS DE ESCULTURA 2
6
1
1
CUARTOS OSCURO 4
BODEGA ARTES PLASTICAS 1
VESTIBULO DE ALOJAMIENTO 1
CUARTOS TIPO 1 7
CUARTOS TIPO 2 2
CUARTOS TIPO 3 10
BODEGA DE MATERIALES 1
AREA DE FOTOCOPIADO 1
ADMINISTRACION CEIBA 1
3
ARCHIVOS ESCOLARES 1
SECRETARIA CONTABILIDAD 1
CAJA 1
JEFE DE CONTABILIDAD 1
1
SALA DE PROFESORES 1
1
1
CAFETERIA INTERIOR 1
CAFETERIA TERRAZA 1
COCINA CAFETERIA 1
ESCALERAS 4
PASILLOS 1
AREA DE EXPOSICION 1
RAMPAS 1
2DO NIVEL
AULAS TIPO 6
CUBICULOS MUSICA 24
6
1
1
BODEGA MUSICA 1
VESTIBULO DE ALOJAMIENTO 1
SUITE TIPO 4
1
ZONA DE ENSAYOS COMUN 2
TERRAZA DE ALOJAMIENTO 1
ARCHIVO DE EMPLEADOS 1
BODEGA DE MATERIALES 1
1
OFICINA DIRECCION TIPO 3
SALA DE JUNTAS 1
1
COMEDOR PARA EMPLEADOS 1
1
1
ESCALERAS 4
PASILLOS 1
AREA DE EXPOSICION 1
RAMPAS 1
3ER NIVEL
5
AULA DE USOS MULTIPLES 2
1
1
BODEGA DANZA 1
1
1
CUARTO DE MANTENIMIENTO 1
ESCALERAS 3
PASILLOS 1
AREA DE EXPOSICION 1
RAMPAS 1
CANTIDAD DE LOCALES
LUMENES POR REGLAMENTO
TOTAL DE LUMENES NECESARIOS
LUMEN POR LAMPARA
LAMPARAS NECESARIAS DE ACUERDO A LUMENES
LAMPARAS POR DISEÑO
WATTS POR LAMPARA
WATTS TOTALES POR LOCALES
HORAS CONSUMIDAS
ENERGIA TOTAL DEL DIA
CONSUMO TOTAL DIA DEL EDIFICIO
SANITARIOS HOMBRES ALUMNOS
SANITARIOS MUJERES ALUMNOS
SECRETARIA DE JEFE DE AUDITORIO + SALA DE ESPERA
BAÑOS VESTIDORES HOMBRES
BIBLIOTECA CON FOTOCOPIADO
CONTROL DE ACCESO A EMPLEADOS
SANITARIO HOMBRES EMPLEADOS
SANITARIOS MUJERES EMPLEADOS
BAÑOS EDIFICIO ADMINISTRACION PB HOMBRES
BAÑOS EDIFICIO ADMINISTRACION PB MUJERES
SECRETARIA DE JEFE DE ALOJAMIENTO
SALAS DE TRABAJO TIPO DE ALOJAMIENTO
AREA DE COMENSALES DE ALOJAMIENTO
AREA DE COMENSALES ALOJAMIENTO TECHADO A EXTERIOR
AULAS DE PINTURA Y EMBALAJE
SANITARIOS HOMBRES ALUMNOS
SANITARIOS MUJERES ALUMNOS
ADMINISTRACION ESCUELAS TIPO
AREA COMUN SECRETARIA Y SALA DE ESPERA ADMINISTRACIONES
BAÑO TIPO EDIFICIO ADMINISTRATIVO HOMBRES
BAÑO TIPO EDIFICIO ADMINISTRATIVO MUJERES
AULA DE TEATRO, CORO Y EMSANBLE
SANITARIOS HOMBRES ALUMNOS
SANITARIOS MUJERES ALUMNOS
MASTER SUITE + ZONA DE TRABAJO
AREA SECRETARIAL, RECEPCION, FOTOCOPIADO Y SALA DE ESPERA
DIRECCION ARTISTICA PRIVADO + BAÑO
BAÑO TIPO EDIFICIO ADMINISTRATIVO HOMBRES
BAÑO TIPO EDIFICIO ADMINISTRATIVO MUJERES
AULAS DE DANZA + ZONA DE OBSERVACION
SANITARIOS HOMBRES ALUMNOS
SANITARIOS MUJERES ALUMNOS
VESTIDORES HOMBRES ALUMNOS
VESTIDORES MUJERES ALUMNOS