Diseo de estructura de techumbre.

Para esta seccin, existen dos mtodos de diseo, que son el mtodo clsico (Tensiones Admisibles) y el mtodo LRFD, la cual es el mas reciente que se le conoce. Pero dada las circunstancias de manejo de informacin, ser para este caso el mtodo de diseo a emplear el mtodo clsico.

Sea aqu la cercha dada:

De acuerdo a las informaciones de las primeras entregas, los perfiles utilizados para esta cercha son los siguientes:

Costaneras: Perfil C 125x50x15x3 mm Reticulado: Perfil L 50x50x3 mm Tirante y Tijeral: Perfil U 125x50x3 mm

La misin que hay que realizar es simplemente chequear las propiedades de los perfiles dados, lo cual nos permitir si ser factible utilizar esta configuracin inicial o hay que cambiarlo. Las cargas que se utilizaran sern de Carga muerta y sobrecarga de uso; y la combinacin admisible se da de la siguiente manera:

1 SECCION DE CHEQUEO: Costanera C 125x50x15x3 mm

Primero hay que chequear cmo se comporta el perfil C. Mediante un catalogo debemos obtener los datos posibles de nuestro perfil:

Una vez calculados, se toma una carga uniforme equivalente a la suma de la carga muerta con la sobrecarga de uso, cuyos valores son del revestimiento de techo:

a) Material: Zincalum PV-6b) Qcm=4 [kg/m2]c) Qsc=20[kg/m2]

Para la carga se estimara tal como se muestra a continuacin:

Pero as como est la carga es imposible trabajarlo. Es mejor cambiar la direccin de manera que quede perpendicular al tijeral de la cercha a chequear. Para ello se emplea la trigonometra, y la carga final que se empleara para el chequeo sern las siguientes:

Con =Angulo formado entre el tirante y el tijeral de la cercha, segn los clculos el Angulo que tiene seria de 10.55 y con las cargas conocidas, se obtiene las cargas perpendiculares al tijeral:

(Nota: estas cargas se calcularon mediante tributacin de distancias horizontales, de modo que cada carga quede en forma lineal)

Hacia la luz de la costanera, la separacin de cada cercha ira separada por una distancia de 3.72 mts. Lo cual para nuestra simplicidad se utilizara solo dos cerchas de diez posibles para sencillar el procedimiento de clculo.Asi, utilizando solo los Qx de la carga muerta y sobrecarga respectivamente, se dara pie a representar de manera clsica el modelo simple.

La luz de este modelo ser la de la costanera entre dos cerchas y valor ser de 3.72 mts. El diagrama de momento flector es una parbola y cuya frmula y valore seria:

Con el momento obtenido, se procede a chequear la seccin del perfil costanera.Lo primero que hay que hacer es tomar los datos del catalogo para esa seccin y a continuacin obtener los datos que sirven para el chequeo:

Modulo resistente: de donde a) Longitud de volcamiento:

Ahora se deben revisar los valores con el tem de vigas no compactas.

Radio de giro por volcamiento: Asi, la esbeltez seria:

Luego para el chequeo de la seccin esbelta se hace mediante la relacin ancho-espesor:

Comparando con la razn proporcionada por el material (A42-27ES) que es 40.8 nos da que es mucho menor, por tanto cumple con la esbeltez.

b) Volcamiento flexin de las alas: aqu hay que determinar la tensin admisible y la tensin solicitante de la seccin. Luego utilizando las formulaciones siguientes:

Por el diagrama, el valor de C corresponde a 1, lo cual c tal como se expresa quedara como:

c= 3.72/0.04834=76.94 de este valor se deben calcular los limites para saber que formulas de las expresiones de arriba para fc se deben ocupar:

Luego, c se comprende entre ambos valores, lo que mirando las formulas de arriba, correspondera al segundo caso. Realizando reemplazos el valor de la tensin admisible seria como:

Y tambin se calcula la tensin solicitante, que esta dado por lo siguiente:

Comparando ambos valores se da finalmente que f < Fc por tanto la cercha cumple perfectamente con lo propuesto.