cercha

PROYECTO FINAL DE ESTRUCTURAS METALICAS
DISEÑO DE UNA CUBIERTA PARA UN EDIFICIO FAMILIAR
OBJETIVO DEL PROYECTO
Realizar el diseño de la estructura metálica de cubierta para un edificio familiar utilizando los conocimientos adquiridos en la materia.

1. ANÁLISIS DE CARGAS.
CARGAS MUERTAS:
Peso de teja duralit.-

LONGITUD (m)
ÁREA TOTAL(m2)
PESO
ESPESOR
TOTAL
UTIL
S/TRASLAPOC/TRASLAPO
Kg
mm
2.44
2.30
2.64
2.42
33.11
6
1.83
1.69
1.93
1.77
24.41
6








Peso largueros.- Costaneros 100x50x15x2 mm



Peso plafonado.-
γ= 1200 kg/ m3
Espesor e = 0.03 m
Q plafonado= 1200* 0.03= 36 kg/ m2


Peso propio de la armadura.- No se tomará en cuenta por ser demasiado pequeño en comparación con las demás cargas.
CARGAS VIVAS:
Carga granizo.
γgranizo=900kg/m3
altura h=10cm
Q granizo=900*0.10=90kg/m2

Carga viento.-

Análisis de fuerzas de viento.-
Cargado del viento:
Establecer la velocidad básica del viento (recabar información de oficinas meteorológicas

V = 93= 57.80 (Dato obtenido del CENAMI.)
Determinar el coeficiente de importancia I, que se encuentra en la (tabla 5 – ANSI). El factor de importancia toma en cuentala importancia relativa de una estructura en relación con su ocupación, está en función de la categoría de ocupación (tabla 1 ANSI) Asumiendo categoría 2; edificios y estructuras dónde la ocupación prima, es uno en que más de 300 personas se congregan en un áreaentonces: I=1.07
Debido a la zona geográfica en la cual no existen huracanes asumimos un valor del coeficiente de importancia de I=1Calcular el coeficiente de exposición a la presión de la velocidad (Kz) para obtener la presión (qz) (Tabla 6 – ANSI).
Kz está en función de la altura de la estructura (z) y la categoría de exposición (A,B,C o D)

Asumiendo exposición tipo B:
Exposición B. Áreas urbanas y suburbanas, áreas boscosas u otro terreno con numerosos estrechamientos uobstrucciones de espacio que tienen el tamaño de moradas solas, familiares o más grandes.
El uso de esta categoría de exposición se limita a esas áreas de terreno que se presentaron en la Exposición B prevalecen en la dirección contra el viento por una distancia de 1500 pies o 10 veces la altura del edificio o estructura, se considera la mayor.
Para techo: Z = h = 39.37 pies (12m) interpolando(tabla 6) Kz = 0.562
Exposición B
qz = 0.00256.Kz (I x V)2
qz = 0.00256.(1x 57.80)2.Kz
qz = 8.55.Kz
qz = 8.55 x 0.562 = kg/m2=0.232 kg/m2
Seleccionar el factor de ráfagas: (Gz) (tabla 8 – AHSI).
El factor de ráfagas toma en consideración el efecto de la carga adicional debido la turbulencia del viento de la tabla 8:
h=22.96 pies
Cat. Exp. B Gz = 1.463
Determinar elcoeficiente de presión interna (Cp) [GCPL](GCPi) coeficiente de ráfaga y presión interna combinados.

CPi = coeficiente de presión interna
Para aberturas menores : GCPi = 0.25
Para aberturas grandes : GCPi = varia de +0.75 a -0.25
Presión interna : Pi = (GCPl)qz para un solo piso

Algunos reglamentos exigen la investigación de presiones internas como externas. El código ANSI especifica esterequisito (presiones internas) solo para edificios de un piso.
Determinar los coeficientes de presión externa Cp de la página 37– ANSI
Los valores de estos coeficientes hay que multiplicarlos por la presión de velocidad qz y el factor de ráfagas para obtener la carga definitiva debida al viento (combinar además los coeficientes de ráfaga y presión interna combinados)
Cp ; para techos: conCp = conocido
Barlovento: Cp= 0.2
Sotavento: Cp = -0.6 (para todos los valores de )
Calcular las presiones de diseño “Armadura A”

P = qn.Gn.Cp
Combinar la presión externa p con las presiones interna pi
En la armadura:
pi = 0.25x4.805= 1.021
= = 1.17 Barlovento: Cp = -0.18 (pag. 37)
Ángulo= 17.15º Sotavento: Cp = -0.6
Sotavento:
p = 4.805x1.463(-0.6) = -4.218...