COSTANERAS DE TECHO

U. DE CONCEPCION

PGINA ESTRUCTURAS METALICAS

U. DE CONCEPCION

DISEO DE COSTANERAS DE TECHO Y LATERALESI) CROQUIS COSTANERAS

1.1) ESQUEMA 3-D COSTANERAS LATERALES

1.1) COSTANERAS DE TECHO Y DE FRONTONES

1.2) ESQUEMA 3-D COSTANERAS DE TECHO

1.3) COSTANERAS FRONTON ( PLANO )

1.4) COSTANERAS LATERALES ( PLANO )

1.5) TIPO DE PERFILES UTILIZADOS COMO COSTANERAS

1.5.1) Perfiles canales simples

1.5.2) Perfiles canales alas atiesadas

Nota : En general se obtienen pesos de perfiles de costaneras menores al usar perfiles con alas atiesadas.

II) COSTANERAS DE TECHO

2.1) DETERMINACIN DE LAS CARGAS

2.1.1) Cargas permanentes

Peso propio de la costanera : , ( Kg / m )

Peso propio de la cubierta : , ( Kg / m2 )

2.1.2) Sobre cargas de uso

De acuerdo a Nch1537 se considera una sobrecarga trasmitida mnima , pudiendo reducirse segn norma de la sgte. forma :

(C(= , aplicable cuando tg < 0.3

(CA= 1 , A < 20m2

(CA= 1 - 0.008 * A , 20m2 < A < 50m2

(CA= 0.6 , A > 50m2

Resultando una carga reducida:

> 30 ( Kg/m2 )A : Area tributaria aplicada sobre cada costanera

2.1.3) Carga de viento

Para la determinacin de las cargas de viento es fundamental el calculo de la Presin Bsica del viento ( Pb ). Para calcular la presin antes mencionada se pueden presentar dos situaciones:

a) No existen estadsticas del viento

La norma Nch 432 establece para este caso usar la Tabla 1 de dicha norma Presin Bsica para diferentes alturas sobre el suelo

b) Se posee estadsticas de la velocidad mxima instantnea

La norma Nch 432 indica usar ecuaciones bsicas 6.1) y 6.2) mas Apndice A3.1. Para el caso del curso como se indico en el documento Bases de Calculo y Estructuracin la presin bsica se aproximara solo mediante la formula 6.1) :

Pb = [ u ^ 2 ] / 16

u : Velocidad mxima instantnea del viento, ( m/seg )

Pb : Presin Bsica , ( Kg / m2 )

2.1.4) Carga de montaje

Se considera una carga puntual M = 100 ( Kg ) aplicada en el centro de la costanera.

2.2) ESPACIAMIENTO ENTRE COSTANERAS ( S )El espaciamiento entre costaneras depende de las recomendaciones del fabricante de la plancha de techo. ( PV-4 , PV-6 , Plancha Zinc, etc. )

2.3) CARGAS UNITARIAS EN COSTANERAS [ Kg / m ]

2.3.1) Cargas permanentes ( PP )

, ( Kg / m )

2.3.2) Sobrecarga ( SC )

SC = , ( Kg / m )2.3.3) Montaje ( M )

M = 100 ( Kg )

2.3.4) Cargas de viento

Viento Barlovento:

, ( Kg / m )

Viento Sotavento :

, ( Kg / m )

s : Espaciamiento de costaneras

2.4) CALCULO DE MOMENTOS FLECTORES

2.4.1) Anlisis en Eje X-X

2.4.1.1) Modelacin

La costanera se modela en el eje X-X como una viga simplemente apoyada de longitud L.

2.4.1.2) Momentos flectores - Combinaciones de carga

- C1 : Accin de Pesos Propios y Sobrecarga =

- C2 : Accin del Viento Barlovento =

- C3 : Accin del Viento Sotavento =

- C4 : Accin de la carga de Montaje =

Luego, el momento de diseo est dado

2.4.2) Anlisis Eje Y-Y

Se realiza el mismo procedimiento anterior considerando que no existe un ala comprimida que se pandee, por lo que no existe reduccin por pandeo flexo-torsional. ( Tensin admisible de flexin Fadm ( y ) = 0.6 * Fy ).

2.4.2.1) Modelacin eje Y-Y

La modelacion en el eje Y-Y corresponde a una viga continua, cuyos apoyos intermedios corresponde a los colgadores entre costaneras.2.4.2.2) Momentos flectores - Combinaciones de carga

a) C1 : Accin de Pesos Propios y Sobrecarga =

Se tiene una viga con apoyos intermedios (debido a los colgadores)con vanos iguales(Caso de dos colgadores ):

Q = ( PP + SC ) * sen (

Notas:

- En el Eje Y-Y el viento no tiene participacin puesto que este acta en forma perpendicular a la cubierta de techo.

- El momento entregado supone colgadores en el tercio central.

b) C2 : Accin de Pesos Propios y Montaje = ( PP + M )

Q = PP * sen (

My = M * sen (2.5) VERIFICACION DE RESISTENCIA

La verificacin de resistencia por ejes y las correspondientes verificaciones de interacciones biaxiales ( momentos en X e Y ), deben realizarse basados en la Nch 427 ( Ver ejemplo de aplicacin en Practica N 1 de este curso ).

2.6) VERIFICACIN DEFORMACIONES

La deformacin mxima de la costanera no deber acceder el valor admisible :

Y ( adm ) = L / 200

2.7) Diseo de Colgadores

En general para el uso de colgadores se pueden utilizar como criterios :

L > 5 mts. : Usar dos colgadores en la costanera

L > 10 mts. : Usar tres colgadores en la costanera

2.7.1) Calculo de colgadores

La carga para disear los colgadores se obtienen de las reacciones del modelo para el Eje Y-Y de las costaneras de techo ( Caso de dos colgadores ).

a) C1 : ( PP + SC )

Q = ( PP + SC ) * sen (b) C2 : ( PP + M )

Q = PP * sen (

My = M * sen (De esta forma mediante la reaccin R2 y el numero de costaneras se obtiene la resultante a ser aplicada para el diseo de los colgadores.

INCRUSTAR Word.Picture.8

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PROFESOR : CARLOS RAMIREZ VILLAGRAN 1/15

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