Diseño de elementos conformado en frio

PROYECTO ESTRUCTURAS METALICAS

INTRODUCCION
Elección de armadura
Armadura Howe
La armadura Howe, patentada en 1840 aunque ya habia sido usada conanterioridad, se utiliza mucho en el diseno de armaduras de madera.Esta compuesta por montantes verticales entre el cordon superior e inferior. Las diagonales se unen en sus extremos donde coincide un montante con el cordon superior o inferior.Con esa disposicion se lograba que los elementos verticales, que eran metalicos y mas cortosestuviera tensionados, mientras que las diagonales mas largas estabancomprimidas, lo cual era economico puesto que los elementosmetalicos eran mas caros y con la disposicion Howe se minimizaba sulongitud.Las armaduras de dos aguas Howe son los tipos mas comunes dearmaduras de peralto medio, y tienen lucesmaximas de 27 a 30m.

1.- ANÁLISIS DE CARGAS (Cargado de la estructura)
1.1 Cargas vivas
* Carga de granizo (CG): según datos del SENHAMI una de las granizadas mas fuertes registradas en septiembre del 2008 el granizo se acumulo hasta una altura de 15 cm de espesor en tinglados con baja pendiente.
Pero dado que nuestra armadura tiene una pendiente considerable tomaremos un espesor solode 7cm.
= 950 kg/m3 (hielo)
espesor = e = 0.07 m
CG = * e
CG =950 kg/m3*0.07 m = 66.5 kg/m2

* Carga de viento (CV): La velocidad básica del viento se elige según el SENHAMI. A la ciudad de Sucre le corresponde el valor :

v = 80 km/h
La fuerza horizontal debido al viento se calculara en base a la siguiente expresión:
F = 0.0075 v2
F =0.0075 * 80 km/h = 48 kg/m2
La carga verticalpor m2 debido al viento es:

qn = 33.72 kg/m2
Descomponiendo qn en sus componentes horizontal y vertical
qx = qn.* cos =33.72 kg/m2 * cos(24.23º) = 30.75 kg/m2
qy = qn * sen = 33.72 kg/m2 * sen (24.23º) = 13.84 kg/m2
CV total = 114.5 kg/ mt2

1.2 Cargas muertas (CM)

* Peso de la Cubierta de fibrocemento tipo placa ondulada
Datos tomados del catalogo de DuralitPeso por cada pieza de la placa 33.11 kg
Área total con traslapo 2.42 mt2
Peso de placa de fibrocemento 13.68 kg/mt2
* Peso Largueros: usando perfil Costanero 150x 50 x15 x 3(mm)



L= 6.58 mt c/uno
Peso estimado del perfil 4.19 kg/m

Área tributaria = 66.32mt2

N° de largueros = 4 a cada lado



Peso Largueros por mt2 = 4.19kg*8*6.58mt= 220.56kg
220.56 kg /(66.32 mt2)= 3.32 kg/m

* Peso del cielo falso
ƍ= 1200 kg/ m3
espesor e = 0.02 m
Q est= 1200* 0.02= 24 kg/ m2
Pcf= 24kg/ m2

* Peso propio de la armadura: Considerado igual al 10 % de la carga que se requiere que soporte
Carga requerida = placa fibrocemento + Peso de largueros + peso cielo falso
Carga requerida = 13.68+ 3.32+ 24 = 41 kg/ mt2
Pesopropio de la armadura =0.10*41= 4.1kg/m2
C.M total.=15.76+5.47+15.55+24 = 60.78 kg/m2
Carga Total =60.78 + 114.5 = 175.28 kg/ mt2

2.-Combinacion de cargas
2.1 Hipótesis de Carga
Una vez obtenidos los valores de los diferentes tipos de cargas que se presentan en la estructura, se procede a realizar las hipótesis de carga, que en base a combinaciones que recomienda el manual de construcciónde acero.
1. U =1.4 D + L

2. U = 1.2 D + 1.6 L + 0.5(Lr o S o Sr)

3. U = 1.2 D + 1.6 (Lr o S o Sr) + (0.5 L o 0.8 W)

4. U= 1.2 D + 1.3 W+ 0.5 L + 0.5(Lr o S o Sr )

5. U= 0.9 D + (1.3W o 1.5 E)
Se observa que la combinación que da como resultado la carga máxima es la COMBO 2
U = 1.2 D + 1.6 L

3 .- Análisis Estructural
Idealización de la estructura.-
Elcargado de la estructura se realizó sobre una armadura con un área de influencia de 6.58 m., por la disponibilidad de la armadura.
La estructura estará apoyada sobre columnas, cada una las armaduras irán dispuestas sobre 2 apoyos de segundo grado; se dispuso de esta forma para tener más espacio en el ambiente, como se trata de un aun área de esparcimiento.
Los materiales utilizados para el armado...