Pabellón expositivo

Problema 6: Pabellón expositivo

Juan Manuel León Morales
-Memoria del proyecto:
El proyecto desarrollado es un pabellón expositivo, de geometría rectangular pura y una sola planta de altura. La ausencia de particiones interiores dota a la planta de una gran espacialidad. Se proyectan los cerramientos verticalesen vidrio de manera que la exposición no se produzca únicamente en el interior de la planta, sino que ésta se produzca tanto del interior al exterior como a la inversa.

La geometría elegida define la disposición estructural de los elementos empleados. Pórticos de carga de diez metros de luz que limitan el ancho del edificio y cinco pórticos de atado de cuatro metros de luz, alcanzando unamedida de veinte metros.

Emplazamiento del proyecto:

Planta

Alzado del pórtico de carga

Perspectiva

-Pórtico de carga
El área de influencia en el caso más desfavorable, pilar intermedio, es 4 metros.
Pp:0’40 KN/m²
Sobrecarga de uso: 2KN/m²
Pp+Qu= (0’4∙1’35+2∙1’5) ∙4m= 14’16KN/m
Qviento=0`5∙4m= 2 KN/m

-Dimensionado de la viga en el pórtico de carga.
Para proceder adimensionar la viga no tengo en cuenta las acciones horizontales de viento. Quedando como vigas simples. La viga en el pórtico está empotrada pues transmite momentos y giros, puesto que a nivel de ejecución el empotramiento teórico es imposible de alcanzar, será intermedio entre biapoyada y biempotrada. Calculo ambos casos.

-Biapoyada:

∑Fh=0 R1+R2=14’16∙10m= 141’6 KN
∑Mb=0R1∙10= 141’6∙5; R1= 70’8KN R1=R2
Momento máximo: Mmáx= q∙L²8=14,16∙10²8= 177 KN∙m

-Dimensionado de la viga:

Tensión admisible σ=275000 KPa
Despejo el módulo resistente σ=MW ; W=Mσ=177275000=6.436∙10^-4 m³

En la tabla de perfiles IPE
Para Wx=643’6cm³ IPE= 330 DE Wx=713cm³
Compruebo que cumpla deformación en la viga:
Ix para IPE 330=11770 cm^4 (0’0001177 m^4)
Módulo de Young 210000 MPa (210000000 KPa)

Flecha máxima = 5∙q∙L^4384EI=5∙14`16∙10^4384∙0`0001177∙210000000=0’0746 m= 7’46 cm
Comparándolo con la fórmula L/500= 2 cm
La flecha máxima excede la permitida, compruebo el siguiente perfil en la tabla:
IPE 360 Wx=904cm³
Ix= para IPE 360= 16270 cm^4 (0`0001627 m^4)

Flecha máxima =5∙q∙L^4384EI=5∙14`16∙10^4384∙0`0001627∙210000000=0’0539m= 5’39 cm > 2cm

IPE 400 Wx=1160cm³
Ix= para IPE 400= 23130cm^4 (0`0002313 m^4)

Flecha máxima = 5∙q∙L^4384EI=5∙14`16∙10^4384∙0`0002313∙210000000=0’0379m= 3’79 cm > 2cm

Pruebo con IPE superior: IPE 450
IPE 450 Wx=1500cm³
Ix= para IPE 450= 33740cm^4 (0`0003374 m^4)
Flecha máxima = 5∙q∙L^4384EI=5∙14`16∙10^4384∙0`0003374∙210000000=0’026m= 2’6 cm > 2cmPruebo con IPE superior: IPE 500
IPE 500 Wx=1930cm³
Ix= para IPE 500= 48200cm^4 (0`000482 m^4)
Flecha máxima = 5∙q∙L^4384EI=5∙14`16∙10^4384∙0`000482∙210000000=0’018m= 1`8 cm < 2cm

IPE 500 cumple con la flecha admisible

-Tensiones para IPE 500
Wx= 1930 cm³
σ=MW ; σ =MW=177 KN∙m0`00193 m³= 91709`84 KN/m²

-Cálculo de la viga biempotrada en cype metal 3d.
Leyes y valores para IPE360
Las reacciones obtenidas en cype resultan mayores a las manuales, debido a que tienen en cuenta el peso propio de los elementos.
En el caso del IPE-360 la flecha máxima excede la flecha admisible (L/500= 2cm). He activado todas las limitaciones de flecha pero seguía admitiendo el perfil.
Cambié el perfil a IPE-500, para comprobar la flecha y excede por muy poco la flecha admisible.-Calculo la biempotrada mediante la fórmula del momento máximo

Mmáx= q∙L²12=14`16∙10²12= 118 KN∙m

Es mucho menor que en la biapoyada 177 KN∙m

Dimensionado para la biempotrada:
σ=MW ; W=Mσ=118275000=4`30∙10^-4 m³ 0`00043 m³ = 430 cm³
Buscando en la tabla de perfiles
IPE 300 Wx=557 cm³...