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Estructuras Metálicas y de Madera
Curso 2015
Estudiante: Rodrigo Pizzano
e-mail: rrpizzano@outlook.com
Docentes: Ing. Esteban Garino
Ing. Juan José Abad
Ing. Valentina Machín
2. 1
Índice
1 Introducción ......................................................................................................................... 4
2 Estudio de Viento según norma UNIT 50:84 ............................................................................ 6
2.1 Elección de velocidad de cálculo a considerar..................................................................6
2.2 Elección de Coeficientes de Presión ................................................................................ 7
2.3 Viento Perpendicular a 𝑆𝑎.............................................................................................. 8
2.4 Viento Perpendicular a 𝑆𝑏............................................................................................ 12
2.5 Cálculo de Esfuerzos de Viento..................................................................................... 16
3 Estudio de Esfuerzos sobre Correas...................................................................................... 17
3.1 Cálculo de Esfuerzos por Fuerzas de Viento................................................................... 18
3.2 Cálculo de Esfuerzos por Peso Propio de Cubierta.......................................................... 18
3.3 Cálculo de Esfuerzos por Peso Propio de Correa ............................................................ 18
3.4 Cálculo de Esfuerzos por Construcción.......................................................................... 19
3.5 Cálculo de Momentos Máximos.................................................................................... 20
3.6 Estados de Carga Norma.............................................................................................. 22
3.7 Verificación por Flexión................................................................................................ 23
3.8 Verifiquemos para los diferentes estados de carga: ....................................................... 24
3.9 Verificación de la flecha............................................................................................... 25
3.10 Flechas resultantes para los distintos estados de carga .................................................. 26
4 Correa Reticulada................................................................................................................ 27
4.1 Peso propio de la Correa Reticulada.............................................................................. 27
4.2 Cálculo de Esfuerzos por Construcción.......................................................................... 28
4.3 Cálculo de Momentos Máximos.................................................................................... 29
4.4 Estados de Carga Necesarios ........................................................................................ 31
4.5 Cálculo fuerzas sobre correa reticulada......................................................................... 32
4.6 Cálculo de fuerzas para los diferentesestados de carga ................................................. 33
4.7 Verificación pandeoen barras longitudinales................................................................. 35
4.8 Verificación pandeo para cada estado de carga ............................................................. 37
4.9 Verificación pandeoen barras diagonales...................................................................... 39
4.10 Verificación de la flecha............................................................................................... 42
4.11 Flechas resultantes para los distintos estados de carga .................................................. 44
5 Cálculo de Cercha................................................................................................................ 45
5.1 Cálculo de fuerzas en cercha......................................................................................... 47
5.2 Verificación pandeolongitudinal................................................................................... 59
3. 2
5.3 Verificación de preso-flexión enel cordón superior........................................................ 62
5.4 Verificación de pandeo perpendicularen el cordóninferior............................................ 65
6 Unión Abulonada................................................................................................................ 66
6.1 Apoyos........................................................................................................................ 69
6.2 Barras ......................................................................................................................... 72
6.3 Verificaciones según Norma AISC.................................................................................. 76
6.3.1 Pandeo Flexional .................................................................................................. 76
6.3.2 Pandeo Flexo-torsional ......................................................................................... 78
7 Unión Soldada..................................................................................................................... 81
7.1 Soldaduras de cordones paralelos................................................................................. 81
7.2 Soldaduras largas sometidas a momento....................................................................... 86
7.3 Presillas....................................................................................................................... 89
8 Entrepiso Hormigón – Acero................................................................................................ 90
8.1 Verificación por flexión positiva:................................................................................... 90
8.2 Verificación por cortante:............................................................................................. 92
8.3 Conectores de anclaje al hormigón. .............................................................................. 93
8.3.1 Elección conectores.............................................................................................. 96
8.4 Deflexiones de la sección equivalente perfil-hormigón................................................... 97
9 Armadura losa entrepiso...................................................................................................... 99
10 VIGA ALMA LLENA..........................................................................................................103
10.1 Pre-dimensionado viga alma llena................................................................................103
10.2 Solicitaciones viga alma llena.......................................................................................104
10.3 Determinación altura final y espesor viga alma llena.....................................................105
10.4 Determinación cordones viga almallena......................................................................106
10.5 Fluencia enel cordón comprimido...............................................................................107
10.6 Pandeo lateral torsional..............................................................................................108
10.7 Montantesen viga almallena......................................................................................111
10.7.1 Montantesintermedios .......................................................................................111
10.7.2 Montantes de apoyo............................................................................................112
10.7.3 Unión Alma-Cordón viga alma llena......................................................................116
10.7.4 Unión Viga-Montante de apoyo............................................................................117
10.7.5 Unión Viguetas – Viga almallena..........................................................................118
10.7.6 Angular de montaje.............................................................................................121
10.7.7 Unión Viga alma llena - Pilar.................................................................................124
11 PILAR CENTRAL...............................................................................................................127
11.1 Apoyo pilar central......................................................................................................130
5. 4
1 Introducción
Se trata de un galpónsostenidoporunaestructura metálicade cerchasy correas, con una cubierta
ECOPANELARMCO de 0,5 mm de espesor.
Dichogalpóntendráuna longitudde 39,5 m con un total de 10 cerchas separadasunadistancia
𝑠 = 3,95 𝑚. La alturatotal de laestructuraes de 11,7 𝑚.
Contará ademásconun entrepisode hormigónaunaaltura de 𝐻𝑖 = 3,8 𝑚 del nivel del suelo.La
carga distribuidade servicioque seráconsideradaparaentre entrepisoesde 𝑞 = 800 𝐾𝑔 𝑚2⁄ .
El detalle de lacerchareticuladaconsideradaesel siguiente:
Cotas en metros.
A
A
4,03,9
39,5
19,7
Cerchas
CORTE AA
19,7
3,8
11,7
PLANTA
6. 5
En cuanto a la ubicacióndel galpónse refiere,lamismaseráenlazona de El Pinar Km 28 de la Ruta
InterbalneariaenLa Ciudadde laCosta,departamentode Canelonesaunadistanciade 2,5 km del
margendel Río de laPlata.
Detalle de zonade construcción:
No existenestructurassignificativamente altasenlazona,siendolamismaresidencialcosteracon
casas de altura promediode 3 metros.
7. 6
2 Estudio de Viento según norma UNIT 50:84
2.1 Elecciónde velocidad de cálculoaconsiderar
Sección6.2.2 Ubicación:El Pinar,Ciudadde la Costa,Canelonesaunadistanciade 2 km del margen
del Río de la Platala velocidadconsideradaes 𝑣 𝑘 = 43,9 𝑚 𝑠⁄ (158 𝑘𝑚 ℎ⁄ ) yaque nos
encontramosa menosde 25 𝑘𝑚 de lacosta.
Sección6.2.3 Topografía:Tiponormal, 𝐾𝑡 = 1,0
Sección6.2.4 Efectode la altura:La pendiente 𝑖 esmenorque 0,30 porloque el nivel de referencia
para medirlaaltura 𝑧 es a partir del nivel del suelo,nivel 0.
Sección6.2.5 Rugosidad:Al ubicarse rodeadode numerosasconstruccionesmedianasde bajaaltura
promedio,parquesymuchosárbolesse consideraunaRugosidaddel TipoIII.Considerandoesta
rugosidadyque la altura de la estructurason 11,7 𝑚 el valor de 𝐾𝑧 = 0,75(
11,7
10
)
0,17
= 0,77
Sección6.2.6 Efectode las Dimensiones:El efectopordiferenciade presionesal aumentarlaaltura
no essignificativoparalaaltura de la estructurapor loque se tomará 𝐾𝑑 = 1.
Sección6.2.7 Factor de Seguridad: Laestructurase encuentraenel Grupo B de edificiospara
actividadesgeneralesconfactorde ocupación,entoncesel valorde 𝐾𝑘 = 1,15.
Finalmenteapartirde todoslosanteriorescoeficientespodemos determinarlavelocidadde cálculo
como:
𝑣𝑐 = 𝐾𝑡 . 𝐾𝑧 . 𝐾𝑑 . 𝐾𝑘 . 𝑣 𝑘 = 1,0 . 0,77 . 1,0 . 1,15 . 43,9 = 38,87 𝑚 𝑠⁄ (139,9 𝑘𝑚 ℎ⁄ )
8. 7
2.2 Elecciónde Coeficientes de Presión
La estructurametálicadel galpónsigue lasiguiente estructura yseránestudiadaslasreaccionesdel
vientoencada unade lasdireccionespreferencialessegún 𝑎 ysegún 𝑏:
VientoPerpendiculara 𝑆 𝑎 VientoPerpendiculara 𝑆 𝑏
Las dimensionesde laestructurason 𝑎 = 39,5 𝑚 ; 𝑏 = 19,7 𝑚 ;ℎ = 11,7 𝑚 𝑦 𝑓 = 3,9 𝑚.
Luego,lasrelacionesde lasdimensionesque se necesitancalcularsegúnlanorma son:
𝜆 𝑎 =
ℎ
𝑎
=
11,7
39,5
= 0,296 𝜆 𝑏 =
ℎ
𝑎
=
11,7
19,7
= 0,594
Por otro ladoloscoeficientesde presiónparalasparedesson:
- Caras a barlovento:+0,8
- Caras a sotavento:– (1,3𝛾0 − 0,8)
Para loscoeficientesde presióninteriorconsideraremosalaestructuracerrada con 𝜇 ≤ 5% porlo
que:
Sobrepresionesserán: 𝑐𝑖 = 0,6 .(1,8 − 1,3𝛾0)
O bien;
Depresionesserán: 𝑐𝑖 = −0,6 .(1,3𝛾0 − 0,8)
Para el vientoparaleloalasgeneratricestomaremos 𝛼 = 0yademáspodemoscorroborarque se
cumple que 𝑓 = 3,9 𝑚 ≤ 5,85 = ℎ 2⁄ .
Veamosahoralas diferentescombinacionesde presionesysobrepresiones/depresiones paralos
diferentesvientosperpendicularesacadauna de las caras del galpón:
h
b
a
h
b
a
9. 8
2.3 VientoPerpendiculara 𝑆 𝑎
Para losvaloreshalladosde 𝜆 𝑎 𝑦 𝜆 𝑏 segúnel ábacode la normapara una estructura con 𝑎 ≥ 𝑏
apoyadaen el pisocon 𝑒 = 0 obtenemos 𝛾0.
𝜆 𝑎 = 0,296 < 0,5 (á𝑏𝑎𝑐𝑜 𝑖𝑛𝑓. 𝑖𝑧𝑞)
𝜆 𝑏 = 0,594
} ⇒ 𝛾0 = 1,0
Ahorase presentanlosesfuerzossobre lasparedesysobre lacubiertasegúnel ábacopara 𝑓 ≤ ℎ 2⁄
y ángulode cubiertade 𝛼 = 22° tenemos:
Las sobrepresionesson:
−0,5
+0,8
𝐵𝑎𝑟𝑙𝑜𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑆𝑜𝑡𝑎𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜
−0,5
−0,5
+0,8
−0,51 −0,35
−0,5
+0,3
+0,3
+0,3
+0,3
+0,3 +0,3
+0,3+0,3
10. 9
Finalmenteambasaccionesconsideradasal mismotiemponodanensiguienteesquemade
esfuerzos +sobrepresiones:
O bien;
−0,5
+0,3
+0,8 +0,3 +0,3
+0,3
+0,3
+0,3 +0,3
+0,3
+0,8
−0,51 −0,35
−0,5
−0,5
−0,5
+0,5
−0,8
−0,8
−0,8
−0,81 −0,65
+0,5 −0,8
11. 10
Ahoraconsiderandolasdepresiones tenemos:
Finalmenteambasaccionesconsideradasal mismotiemponodanensiguienteesquemade
esfuerzos +depresiones:
−0,3
−0,3
−0,3−0,3
−0,3
−0,3 −0,3
−0,3
−0,3
+0,8 −0,3−0,3
−0,3
−0,3−0,3
−0,3
+0,8
−0,51 −0,35
−0,5
−0,5
−0,5
−0,5
−0,3
12. 11
O bien;
Podemosverque enlassumatoriashay valorespordebajode 0,3 lo que noestá permitidopor
Norma,por ende ajustaremos dichosvalores aunminimode 0,3:
+1,1
−0,2
−0,2
−0,2
−0,2 −0,05
−0,2 −0,2
+1,1
−0,3
−0,3
−0,3
−0,3 −0,3
−0,3 −0,3
13. 12
2.4 VientoPerpendiculara 𝑆 𝑏
Para losvaloreshalladosde 𝜆 𝑎 𝑦 𝜆 𝑏 segúnel ábacode la normapara una estructuracon 𝑎 ≥ 𝑏
apoyadaen el pisocon 𝑒 = 0 obtenemos 𝛾0.
𝜆 𝑏 = 0,594 < 1 (á𝑏𝑎𝑐𝑜 𝑖𝑛𝑓. 𝑑𝑒𝑟)
𝜆 𝑎 = 0,296
} ⇒ 𝛾0 = 0,88
Ahorase presentanlosesfuerzossobre lasparedesysobre lacubiertasegúnel ábacopara 𝑓 ≤ ℎ 2⁄
y ángulode cubiertade 𝛼 = 22° tenemos:
Las sobrepresionesson:
𝐵𝑎𝑟𝑙𝑜𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜
𝑆𝑜𝑡𝑎𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜
−0,344
+0,8
−0,5−0,5
−0,5
−0,3 −0,3
−0,5
+0,394
+0,394 +0,394
+0,394
+0,394
+0,394 +0,394
+0,394
14. 13
Finalmenteambas accionesconsideradasal mismotiemponodanensiguienteesquemade
esfuerzos+sobrepresiones:
O bien;
−0,344
−0,5
+0,8
−0,5
+0,394
+0,394
+0,394
+0,394
−0,5
−0,3 −0,3
−0,5
+0,394
+0,394 +0,394
+0,394
+0,406
−0,894
−0,894
−0,738
−0,894
−0,894
−0,694 −0,694
15. 14
Ahoraconsiderandolasdepresionestenemos:
Finalmenteambasaccionesconsideradasal mismotiemponodanensiguienteesquemade
esfuerzos+depresiones:
−0,206
−0,206
−0,206
−0,206
−0,206
−0,206 −0,206
−0,206
−0,206
−0,206
−0,206
−0,206
−0,344
−0,5 −0,5
+0,8
−0,206
−0,206 −0,206
−0,206
−0,3 −0,3
−0,5−0,5
16. 15
O bien;
Nuevamentepodemosverque enlassumatoriashayvalorespordebajode 0,3 loque no está
permitidoporNorma,porende ajustaremosdichosvaloresaunminimode 0,3:
+1,006
−0,294
−0,138
−0,294 −0,294
−0,094 −0,094
−0,294
+1,006
−0,3
−0,3
−0,3 −0,3
−0,3 −0,3
−0,3
17. 16
2.5 Cálculode Esfuerzosde Viento
El caso más crítico para el techode la estructuraes para vientoperpendiculara 𝑆 𝑎 + 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛.
𝑐 ( 𝑆 𝑎 + 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛) = −0,81
Tomando este valor y aplicando la fórmula para presiones dinámicas producidas por una
corriente de aire, en vena libre y homogénea, tenemos:
𝑝𝑐 = 𝑐 . 𝑞 𝑐
𝑞 𝑐 = 𝑣𝑐
2 16,3⁄ ; 𝑣𝑐 = 38,87 𝑚 𝑠⁄ (139,9 𝑘𝑚 ℎ⁄ )
𝑞 𝑐 = 92,69 𝐾𝑔𝑓
Entonces;
𝑝𝑐 = 𝑐 . 𝑞 𝑐 = −0,81 .92,69 𝐾𝑔𝑓 = − 75,08 𝐾𝑔𝑓 = −75,08 𝐾𝑔 𝑚2⁄
18. 17
3 Estudio de Esfuerzos sobre Correas
La longituddisponibleparalacolocaciónde todas lascorreas encada cara del techodel galpónesde
10,59 𝑚, dichascorreas deberánestarseparadasal menos 15 𝑐𝑚 de ambosextremos,porloque la
longituddisponible esde 10,29 𝑚.
Entoncesse colocarán 10 correasen cada cara separadasunadistanciatotal de:
𝑑 = 10,29 𝑚 9⁄ = 1,143 𝑚
𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎
Á𝑟𝑒𝑎 𝑖𝑛𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎
𝑆 = 3,95 𝑚
𝑑 = 1,143 𝑚
19. 18
3.1 Cálculode EsfuerzosporFuerzasde Viento
Según el valor hallado anteriormente de 𝑝𝑐 y con el área de influencia de la cubierta que
transmite los esfuerzos a las correas hallamos la carga distribuida por metro para las
correas:
𝑞 𝑣𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑐𝑢𝑏𝑖 𝑒 𝑟𝑡𝑎
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎
= 𝑝𝑐 . 𝑑 = − 75,08 𝐾𝑔 𝑚2⁄ . 1,143 𝑚 = 85,82 𝐾𝑔 𝑚⁄
3.2 Cálculode EsfuerzosporPeso Propiode Cubierta
La cubiertautilizadaseráunECOPANELARMCO de 0,5 mm de espesorel cual tiene unpesopropio
de 𝐺 = 5,09 𝐾𝑔 𝑚2⁄ .
Análogamente con el área de influencia de la cubierta tenemos que la carga distribuida por
metro para las correas es:
𝑞 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜 𝑐𝑢𝑏𝑖𝑒𝑟𝑡𝑎
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎
= 𝐺 . 𝑑 = 5,09 𝐾𝑔 𝑚2⁄ .1,143 𝑚 = 5,82 𝐾𝑔 𝑚⁄
3.3 Cálculode EsfuerzosporPesoPropiode Correa
La correaa utilizarseráunperfil laminadoC UPN 120 con alas paralelas.
𝑞 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎
= 𝐺 (𝑈𝑃𝑁 120) = 13,4 𝐾𝑔 𝑚⁄
20. 19
El siguienteesquemamuestraladisposiciónde lacorrearespectoala cercha:
Comopodemosver;lacarga muerta 𝐷 total vertical hacía abajoa considerarsobre lacorreaes:
| 𝐷| = 𝑞 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜 𝑐𝑢𝑏𝑖𝑒𝑟𝑡𝑎
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎
+ 𝑞 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎
= 5,82 𝐾𝑔 𝑚⁄ + 13,4 𝐾𝑔 𝑚⁄ = 19,22 𝐾𝑔 𝑚⁄
Por otro ladotenemoslacomponente vertical de lacargapor el viento:
| 𝑉| = 𝑞 𝑣𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑐𝑢𝑏𝑖𝑒𝑟𝑡𝑎
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎 𝑠𝑒𝑔ú𝑛 𝑦̂
= 85,82 𝐾𝑔 𝑚⁄
3.4 Cálculode Esfuerzos porConstrucción
Finalmenteconsideramos el pesoporcolocaciónyconstruccióndel galpónque serátomadacomo
una carga puntual enel punto mediode lacorrea, como si una personaestuvieranparada enel
medioconsus respectivasherramientas,conuntotal de 135 𝐾𝑔.
| 𝐿 𝑅| = 135 𝐾𝑔
𝑉
𝑦̂
𝑥̂
𝐷
𝐿 𝑅𝛼
𝛼
21. 20
3.5 Cálculode Momentos Máximos
Para hallarlosmomentosmáximosejercidosenel centrode gravedadde lacorrea descomponemos
lasfuerzasmencionadasanteriormente segúnlosejes 𝑥̂ e 𝑦̂ solidariosala correa;entonces:
Momentosegún 𝑦 por carga muerta 𝐷:
𝐷 𝑥 = 𝐷 . sin 𝛼 = 19,22 𝐾𝑔 𝑚⁄ . sin 22° = 7,20 𝐾𝑔 𝑚⁄
𝑀 𝑦,𝐷 𝑥
=
𝐷 𝑥 .𝑆2
8
=
7,20 𝐾𝑔 𝑚⁄ .(3,95 𝑚)2
8
= +14,04 𝐾𝑔𝑚
Momentosegún 𝑥 por carga muerta 𝐷:
𝐷 𝑦 = 𝐷 . cos 𝛼 = 19,22 𝐾𝑔 𝑚⁄ .cos22° = 17,82 𝐾𝑔 𝑚⁄
𝑀 𝑥,𝐷 𝑦
= −
𝐷 𝑦 . 𝑆2
8
= −
17,82 𝐾𝑔 𝑚⁄ . (3,95 𝑚)2
8
= −34,75 𝐾𝑔𝑚
𝐿 𝑅
𝐿 𝑅,𝑦
𝐿 𝑅,𝑥
𝐷
𝐷 𝑦
𝐷 𝑥
𝑦̂
𝑥̂
𝛼
𝛼
𝑉
22. 21
Momentosegún 𝑥 por carga del viento 𝑉 :
𝑉𝑦 = 𝑉 = 85,82 𝐾𝑔 𝑚⁄
𝑀 𝑥,𝑉 =
𝑉𝑦 .𝑆2
8
=
85,82 𝐾𝑔 𝑚⁄ .(3,95 𝑚)2
8
= +167,38 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦,𝑉 = 0
Momentosegún 𝑦 por carga de construcción 𝐿 𝑅:
𝐿 𝑅,𝑥 = 𝐿 𝑅 . sin 𝛼 = 135 𝐾𝑔 𝑚⁄ .sin 22° = 50,57 𝐾𝑔 𝑚⁄
𝑀 𝑦,𝐿 𝑅,𝑥
=
𝐿 𝑅,𝑥 . 𝑆
4
=
50,57 𝐾𝑔 𝑚⁄ . 3,95 𝑚
4
= +49,94 𝐾𝑔𝑚
Momentosegún 𝑥 por carga de construcción 𝐿 𝑅:
𝐿 𝑅,𝑦 = 𝐿 𝑅 . cos 𝛼 = 135 𝐾𝑔 𝑚⁄ .cos22° = 125,17 𝐾𝑔 𝑚⁄
𝑀 𝑥,𝐿 𝑅,𝑦
= −
𝐿 𝑅,𝑦 . 𝑆
4
=
125,17 𝐾𝑔 𝑚⁄ . 3,95 𝑚
4
= −123,61 𝐾𝑔𝑚
23. 22
3.6 Estadosde Carga Norma
Los estadosde carga necesariospedidosporlanorma son combinacioneslinealesde lossiguientes
parámetros:
0,6 𝐷 + 𝑊
𝐷 + 𝑊
𝐷 + 𝐿 𝑅
El momentonegativoalrededordel eje 𝑦implicaque lasfibrasenladirecciónde 𝑥 están
traccionadas.Por otrolado, el momentopositivoalrededordel eje 𝑥 traccionalasfibrasinferiores.
Los distintosmomentosparalas diferentescombinacionesson:
Carga Muerta 𝐷:
𝑀 𝑥 = −34,75 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = +14,04 𝐾𝑔𝑚
Carga del Viento 𝑉:
𝑀 𝑥 = + 167,38 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = 0 𝐾𝑔𝑚
Carga de Construcción 𝐿 𝑅:
𝑀 𝑥 = −123,61 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = +49,94 𝐾𝑔𝑚
Carga Muerta 𝐷 + Carga del Viento 𝑉:
𝑀 𝑥 = (−34,75 + 167,38) 𝐾𝑔𝑚 = +132,63 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = (+14,04 + 0) 𝐾𝑔𝑚 = +14,04 𝐾𝑔𝑚
Carga Muerta 𝐷 + Carga de Construcción 𝐿 𝑅:
𝑀 𝑥 = (−34,75 − 123,61) 𝐾𝑔𝑚 = −158,36 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = (+14,04 + 49,94) 𝐾𝑔𝑚 = +63,98 𝐾𝑔𝑚
0,6 . Carga Muerta 𝐷 + Carga del Viento 𝑉:
𝑀 𝑥 = (0,6 . (−34,75) + 167,38) 𝐾𝑔𝑚 = +146,53 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = (0,6 . (+14,04) + 0) 𝐾𝑔𝑚 = +8,42 𝐾𝑔𝑚
24. 23
3.7 VerificaciónporFlexión
La verificaciónaflexiónserásegúnlanormaASCE7–2005 – ASD.
El coeficiente utilizadoporestanormaes Ω = 1,67 , para la verificaciónse debencalcularlos
momentos 𝑀𝑐𝑥 y 𝑀𝑐𝑦 , segúnel eje mayor 𝑦̂ de la siguiente manera:
𝑀𝑐 = 𝑀 𝑛 Ω⁄
𝑀 𝑛 = 𝑚𝑖𝑛{ 𝑊𝑝𝑙𝑦 . 𝐹𝑦 ;1,6. 𝑊𝑒𝑙𝑦. 𝐹𝑦}
𝑊𝑒𝑙𝑦 ∶ 𝑚ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑙á𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜
𝑊𝑝𝑙𝑦 ∶ 𝑚ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑝𝑙á𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜
A partirde lastablasde perfiles UPN (DIN 1026-1:2000) se obtienenlosvaloresde 𝑊𝑝𝑙𝑦 y 𝑊𝑒𝑙𝑦
siendo:
𝐹𝑦 = 2500 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄
𝑊𝑝𝑙𝑦 = 72,6 . 103 𝑚𝑚3 = 72,6 𝑐𝑚3
𝑊𝑒𝑙𝑦 = 60,7. 103 𝑚𝑚3 = 60,7 𝑐𝑚3
𝑊𝑝𝑙𝑥 = 21,2 .103 𝑚𝑚3 = 21,2 𝑐𝑚3
𝑊𝑒𝑙𝑥 = 11,1 .103 𝑚𝑚3 = 11,1 𝑐𝑚3
Entonces;
𝑀𝑐𝑦 = 𝑀 𝑛 Ω⁄ =
𝑊𝑝𝑙𝑦. 𝐹𝑦
Ω
𝑊𝑝𝑙𝑦.𝐹𝑦
Ω
= 108.682,63 𝐾𝑔𝑐𝑚
𝑀𝑐𝑦 = −1086,82 𝐾𝑔𝑚 ⟶ | 𝑀𝑐𝑦| = 1086,82 𝐾𝑔𝑚
𝑀𝑐𝑥 = 𝑀 𝑛 Ω⁄ = 𝑚𝑖𝑛{ 𝑊𝑝𝑙𝑥 . 𝐹𝑦 ;1,6. 𝑊𝑒𝑙𝑥.𝐹𝑦}
𝑚𝑖𝑛{
𝑊𝑝𝑙𝑥. 𝐹𝑦
Ω
;
1,6. 𝑊𝑒𝑙𝑥.𝐹𝑦
Ω
} = 𝑚𝑖𝑛{31.736,53 𝐾𝑔𝑐𝑚 ; 26.586,83 𝐾𝑔𝑐𝑚}
𝑀𝑐𝑥 = +265,87 𝐾𝑔𝑚 ⟶ | 𝑀𝑐𝑥| = 265,87 𝐾𝑔𝑚
La verificaciónexigidaporlanorma debe cumplir:
| 𝑀 𝑥|
| 𝑀𝑐𝑥|
+
| 𝑀 𝑦|
| 𝑀𝑐𝑦|
≤ 1,0
25. 24
3.8 Verifiquemosparalos diferentes estadosde carga:
Carga Muerta 𝐷:
| 𝑀 𝑥| = 34,75 𝐾𝑔𝑚
| 𝑀 𝑦| = 14,04 𝐾𝑔𝑚
} ⇒
| 𝑀 𝑥|
| 𝑀𝑐𝑥|
+
| 𝑀 𝑦|
| 𝑀𝑐𝑦|
=
34,75 𝐾𝑔𝑚
265,87 𝐾𝑔𝑚
+
14,04 𝐾𝑔𝑚
1086,82 𝐾𝑔𝑚
= 0,143 ⇒ 𝑉𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎
Carga del Viento 𝑉:
| 𝑀 𝑥| = 167,38 𝐾𝑔𝑚
| 𝑀 𝑦| = 0 𝐾𝑔𝑚
} ⇒
| 𝑀 𝑥|
| 𝑀𝑐𝑥|
+
| 𝑀 𝑦|
| 𝑀𝑐𝑦|
=
167,38 𝐾𝑔𝑚
265,87 𝐾𝑔𝑚
+
0 𝐾𝑔𝑚
1086,82 𝐾𝑔𝑚
= 0,63 ⇒ 𝑉𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎
Carga Muerta 𝐷 + Carga del Viento 𝑉:
| 𝑀 𝑥| = 132,63 𝐾𝑔𝑚
| 𝑀 𝑦| = 14,04 𝐾𝑔𝑚
} ⇒
| 𝑀 𝑥|
| 𝑀𝑐𝑥|
+
| 𝑀 𝑦|
| 𝑀𝑐𝑦|
=
132,63 𝐾𝑔𝑚
265,87 𝐾𝑔𝑚
+
14,04
1086,82 𝐾𝑔𝑚
= 0,5 ⇒ 𝑉𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎
Carga Muerta 𝐷 + Carga de Construcción 𝐿 𝑅:
| 𝑀 𝑥| = 158,36 𝐾𝑔𝑚
| 𝑀 𝑦| = 63,98 𝐾𝑔𝑚
} ⇒
| 𝑀 𝑥|
| 𝑀𝑐𝑥|
+
| 𝑀 𝑦|
| 𝑀𝑐𝑦|
=
158,36 𝐾𝑔𝑚
265,87 𝐾𝑔𝑚
+
63,98 𝐾𝑔𝑚
1086,82 𝐾𝑔𝑚
= 0,7 ⇒ 𝑉𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎
0,6 . Carga Muerta 𝐷 + Carga del Viento 𝑉:
| 𝑀 𝑥| = 146,53 𝐾𝑔𝑚
| 𝑀 𝑦| = 8,42 𝐾𝑔𝑚
} ⇒
| 𝑀 𝑥|
| 𝑀𝑐𝑥|
+
| 𝑀 𝑦|
| 𝑀𝑐𝑦|
=
146,53 𝐾𝑔𝑚
265,87 𝐾𝑔𝑚
+
8,42 𝐾𝑔𝑚
1086,82 𝐾𝑔𝑚
= 0,6 ⇒ 𝑉𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎
26. 25
3.9 Verificación de laflecha
Para el cálculode las flechasenlasdirecciones 𝑥̂e 𝑦̂ consideramosala correacomo simplemente
apoyadasobre la cercha.La luzsegúnlosplanoses 𝑠 = 3,95 𝑚.
En ningunode loscasos mencionadosanteriormenteencuantoa lascombinacionesde cargase
podrá superarunaflecha 𝑓 tal que 𝑓 = 𝑆 300⁄
𝑓 𝑚á𝑥 = 395 𝑐𝑚 300 = 1,32 𝑐𝑚⁄
A su vezlaflecharesultante nodeberáexcederdicholímite. 𝑓𝑟𝑒𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 = √𝑓𝑥
2 + 𝑓𝑦
2
*El módulode Youngpara el aceroes: 𝐸 = 2,1 .106 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄ = 2,1 .1010 𝐾𝑔 𝑚2⁄
*La inerciasegúnel eje 𝑦̂ es: 𝐼 𝑦 = 364 𝑚𝑚4 = 3,64. 10−10 𝑚4
*La inerciasegúnel eje 𝑥̂ es: 𝐼 𝑥 = 43,2 𝑚𝑚4 = 4,32.10−11 𝑚4
Flechaspara cargas distribuidas:
Carga Muerta 𝐷:
𝑓𝑥,𝐷 =
5 𝑞 𝑥,𝐷 𝑥
𝑆4
384𝐸𝐼 𝑦
=
5 . 7,20 𝐾𝑔 𝑚⁄ (3,95 𝑚)4
384 . 2,1 .1010 𝐾𝑔 𝑚2⁄ . 4,32. 10−11 𝑚4 = 0,025 𝑐𝑚
𝑓𝑦,𝐷 =
5 𝑞 𝑥,𝐷 𝑦
𝑆4
384𝐸𝐼 𝑥
=
5 . 17,82 𝐾𝑔 𝑚⁄ (3,95 𝑚)4
384 . 2,1 . 1010 𝐾𝑔 𝑚2⁄ . 3,64.10−10 𝑚4 = 0,739 𝑐𝑚
Carga Viento 𝑉:
𝑓𝑦,𝑉 =
5 𝑞 𝑦,𝑉 𝑆4
384𝐸𝐼 𝑥
=
5 .−85,82 𝐾𝑔 𝑚⁄ (3,95 𝑚)4
384 . 2,1 .1010 𝐾𝑔 𝑚2⁄ . 3,64.10−10 𝑚4 = −0,356 𝑐𝑚
Flechaspara cargas puntuales:
Carga Construcción 𝐿 𝑅:
𝑓𝑥,𝐿 𝑅
=
𝐿 𝑅,𝑥 𝑆3
48𝐸𝐼 𝑦
=
50,57 𝐾𝑔 𝑚⁄ (3,95 𝑚)3
48 . 2,1 .1010 𝐾𝑔 𝑚2⁄ . 4,32.10−11 𝑚4 = 0,716 𝑐𝑚
𝑓𝑦,𝐿 𝑅
=
𝐿 𝑅,𝑦 𝑆3
48𝐸𝐼 𝑥
=
125,17 𝐾𝑔 𝑚⁄ (3,95 𝑚)3
48 . 2,1 .1010 𝐾𝑔 𝑚2⁄ . 3,64. 10−10 𝑚4 = 0,21 𝑐𝑚
27. 26
3.10 Flechas resultantes paralosdistintosestadosde carga
Carga Muerta 𝐷:
𝑓𝑥,𝐷 = 0,025 𝑐𝑚
𝑓𝑦,𝐷 = 0,739 𝑐𝑚
} ⇒ √ 𝑓𝑥,𝐷
2
+ 𝑓𝑦,𝐷
2
= √0,0252 + 0,7392 = 0,739 𝑐𝑚
Carga Viento 𝑉:
𝑓𝑥,𝑉 = 0
𝑓𝑦,𝑉 = −0,356 𝑐𝑚
} ⇒ √ 𝑓𝑥,𝑉
2
+ 𝑓𝑦,𝑉
2
= √02 + (−0,356)2 = 0,356 𝑐𝑚
Carga Construcción 𝐿 𝑅:
𝑓𝑥,𝐿 𝑅
= 0,716 𝑐𝑚
𝑓𝑦,𝐿 𝑅
= 0,21 𝑐𝑚
} ⇒ √ 𝑓𝑥,𝐿 𝑅
2
+ 𝑓𝑦,𝐿 𝑅
2
= √0,7162 + 0,212 = 0,746 𝑐𝑚
Carga Muerta 𝐷 + Carga del Viento 𝑉:
𝑓𝑥,𝐷+𝑉 = 0,025 𝑐𝑚
𝑓𝑦,𝐷+𝑉 = 0,383 𝑐𝑚
} ⇒ √ 𝑓𝑥,𝐷+𝑉
2
+ 𝑓𝑦,𝐷+𝑉
2
= √0,0252 + 0,3832 = 0,384 𝑐𝑚
Carga Muerta 𝐷 + Carga Construcción 𝐿 𝑅:
𝑓𝑥,𝐷+𝐿 𝑅
= 0,741 𝑐𝑚
𝑓𝑦,𝐷+𝐿 𝑅
= 0,949 𝑐𝑚
} ⇒ √ 𝑓𝑥,𝐷+𝐿 𝑅
2
+ 𝑓𝑦,𝐷+𝐿 𝑅
2
= √0,7412 + 0,9492 = 1,2 𝑐𝑚
0,6 . Carga Muerta 𝐷 + Carga del Viento 𝑉:
𝑓𝑥, 0,6.𝐷+𝑉 = 0,015 𝑐𝑚
𝑓𝑦, 0,6𝐷+𝑉 = 0,087 𝑐𝑚
} ⇒ √ 𝑓𝑥, 0,6.𝐷+𝑉
2
+ 𝑓𝑦, 0,6.𝐷+𝑉
2
= √0,0152 + 0,0872 = 0,09 𝑐𝑚
28. 27
4 Correa Reticulada
La correareticuladaa utilizarseráde cuatro barras,ya que si existe laposibilidadde que se inviertan
losesfuerzosde compresiónytracciónse recomiendanoutilizarlade 3 barras. En nuestrocaso al
poderexistiresfuerzosde succiónporel viento,optaremosporeste tipode correa.
Dimensiones:
Las dimensionesde lasecciónde lacorreason:
𝐿 = 3,95 𝑚
𝐿
ℎ⁄ < 35 ⟹ ℎ = 12 𝑐𝑚
𝑏 𝑚𝑖𝑛 = ℎ
2⁄ ⟹ 𝑏 > 6 𝑐𝑚 ; 𝑏 = 8 𝑐𝑚
𝑠 = 24 𝑐𝑚
Usaremospara loshierroslongitudinalesbarrasde 𝜙𝑙 = 16 𝑚𝑚de diámetroypara loshierros de
lasdiagonales barrasde 𝜙 𝑑 = 8 𝑚𝑚 de diámetro.
4.1 Pesopropiode laCorrea Reticulada
El acero a utilizarserá 𝐴36 porlo que cuentacon una densidadde 𝜌 = 7,8 . 10−3 𝐾𝑔 𝑐𝑚3⁄
𝑞 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎 𝑟𝑒𝑡𝑖 𝑐 𝑢𝑙 𝑎 𝑑𝑎 = 𝜌(4. 𝐴 𝜙16.ℎ + 2. 𝐴 𝜙8.
ℎ
sin 𝛼
+ 2. 𝐴 𝜙8.
𝑏
sin 𝛼
) .
100 𝑐𝑚
ℎ
= 7,8 . 10−3 𝐾𝑔 𝑐𝑚3⁄ (4.(2,01 𝑐𝑚2).12 𝑐𝑚 + 2.(0,5 𝑐𝑚2).
12 𝑐𝑚
sin 45
+ 2.(0,5 𝑐𝑚2).
8 𝑐𝑚
sin 45
)
100 𝑐𝑚
12 𝑐𝑚
= 7,8 . 10−3 𝐾𝑔 𝑐𝑚3⁄ (96,48 𝑐𝑚3 + 16,97 𝑐𝑚3 + 11,31 𝑐𝑚3)
100
12
𝑞 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎 𝑟𝑒𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎 = 8,11 𝐾𝑔 𝑚⁄
Claramente lacorreareticuladatiene pesoydensidadlineal menorque un perfil UPN 120, por lo
tanto se podría optimizarel material si se adoptalasoluciónde lacorrea reticulada.
𝑞 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎 𝑟𝑒𝑡𝑖 𝑐 𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎 = 8,11 𝐾𝑔 𝑚 <⁄ 𝑞 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑙 𝐶 = 13,4 𝐾𝑔 𝑚⁄
29. 28
El siguienteesquemamuestraladisposiciónde lacorrearespectoala cercha:
Comopodemosver;lacarga muerta 𝐷 total vertical hacía abajoa considerarsobre lacorreaes:
| 𝐷| = 𝑞 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜 𝑐𝑢𝑏𝑖𝑒𝑟𝑡𝑎
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎
+ 𝑞 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎
= 5,82 𝐾𝑔 𝑚⁄ + 8,11 𝐾𝑔 𝑚⁄ = 13,93 𝐾𝑔 𝑚⁄
Por otro ladotenemoslacomponente vertical de lacargapor el viento:
| 𝑉| = 𝑞 𝑣𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑐𝑢𝑏𝑖𝑒𝑟𝑡𝑎
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎 𝑠𝑒𝑔ú𝑛 𝑦̂
= 85,82 𝐾𝑔 𝑚⁄
4.2 Cálculode Esfuerzos porConstrucción
Finalmenteconsideramosel pesoporcolocaciónyconstruccióndel galpónque serátomadacomo
una carga puntual enel puntomediode lacorrea, como si una personaestuvieranparada enel
medioconsus respectivasherramientas,conuntotal de 135 𝐾𝑔.
| 𝐿 𝑅| = 135 𝐾𝑔
𝑉
𝑦̂
𝑥̂
𝐷
𝐿 𝑅
𝛼
𝛼
30. 29
4.3 Cálculode Momentos Máximos
Para hallarlosmomentosmáximosejercidosenel centrode gravedadde lacorrea descomponemos
lasfuerzasmencionadasanteriormente segúnlosejes 𝑥̂ e 𝑦̂ solidariosala correa;entonces:
Momentosegún 𝑦 por carga muerta 𝐷:
𝐷 𝑥 = 𝐷 . sin 𝛼 = 13,93 𝐾𝑔 𝑚⁄ . sin 22° = 5,22 𝐾𝑔 𝑚⁄
𝑀 𝑦,𝐷 𝑥
=
𝐷 𝑥 .𝑆2
8
=
5,22 𝐾𝑔 𝑚⁄ .(3,95 𝑚)2
8
= +10,18 𝐾𝑔𝑚
Momentosegún 𝑥 por carga muerta 𝐷:
𝐷 𝑦 = 𝐷 . cos 𝛼 = 13,93 𝐾𝑔 𝑚⁄ .cos22° = 12,92 𝐾𝑔 𝑚⁄
𝑀 𝑥,𝐷 𝑦
= −
𝐷 𝑦 . 𝑆2
8
= −
12,92 𝐾𝑔 𝑚⁄ .(3,95 𝑚)2
8
= − 25,20 𝐾𝑔𝑚
𝐿 𝑅
𝐿 𝑅,𝑦
𝐿 𝑅,𝑥
𝐷
𝐷 𝑦
𝐷 𝑥
𝑦̂
𝑥̂
𝛼
𝛼
𝑉
31. 30
Momentosegún 𝑥 por carga del viento 𝑉 :
𝑉𝑦 = 𝑉 = 85,82 𝐾𝑔 𝑚⁄
𝑀 𝑥,𝑉 =
𝑉𝑦 . 𝑆2
8
=
85,82 𝐾𝑔 𝑚⁄ .(3,95 𝑚)2
8
= + 167,38 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦,𝑉 = 0
Momentosegún 𝑦 por carga de construcción 𝐿 𝑅:
𝐿 𝑅,𝑥 = 𝐿 𝑅 . sin 𝛼 = 135 𝐾𝑔 𝑚⁄ .sin 22° = 50,57 𝐾𝑔 𝑚⁄
𝑀 𝑦,𝐿 𝑅,𝑥
=
𝐿 𝑅,𝑥 . 𝑆
4
=
50,57 𝐾𝑔 𝑚⁄ . 3,95 𝑚
4
= 49,94 𝐾𝑔𝑚
Momentosegún 𝑥 por carga de construcción 𝐿 𝑅:
𝐿 𝑅,𝑦 = 𝐿 𝑅 . cos 𝛼 = 135 𝐾𝑔 𝑚⁄ .cos22° = 125,17 𝐾𝑔 𝑚⁄
𝑀 𝑥,𝐿 𝑅,𝑦
= −
𝐿 𝑅,𝑦 . 𝑆
4
=
125,17 𝐾𝑔 𝑚⁄ . 3,95 𝑚
4
= −123,61 𝐾𝑔𝑚
32. 31
4.4 Estadosde Carga Necesarios
Los estadosde carga:
0,6 𝐷 + 𝑊
𝐷 + 𝑊
𝐷 + 𝐿 𝑅
Los distintosmomentosparalasdiferentescombinacionesson:
Carga Muerta 𝐷:
𝑀 𝑥 = −25,20 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = +10,18 𝐾𝑔𝑚
Carga del Viento 𝑉:
𝑀 𝑥 = + 167,38 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = 0 𝐾𝑔𝑚
Carga de Construcción 𝐿 𝑅:
𝑀 𝑥 = −123,61 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = +49,94 𝐾𝑔𝑚
Carga Muerta 𝐷 + Carga del Viento 𝑉:
𝑀 𝑥 = (−25,20 + 167,38) 𝐾𝑔𝑚 = +142,18 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = (+10,18 + 0) 𝐾𝑔𝑚 = +10,18 𝐾𝑔𝑚
Carga Muerta 𝐷 + Carga de Construcción 𝐿 𝑅:
𝑀 𝑥 = (−25,20 − 123,61) 𝐾𝑔𝑚 = −148,81 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = (+10,18 + 49,94) 𝐾𝑔𝑚 = +60,12 𝐾𝑔𝑚
0,6 . Carga Muerta 𝐷 + Carga del Viento 𝑉:
𝑀 𝑥 = (0,6 . (−25,20) + 167,38) 𝐾𝑔𝑚 = +152,26 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = (0,6 . (+10,18) + 0) 𝐾𝑔𝑚 = +6,11 𝐾𝑔𝑚
33. 32
4.5 Cálculofuerzas sobre correareticulada
En la siguiente imagense puedeapreciarel detalle de lacorreareticulada,incluyendolasfuerzas
sobre lasbarras y los momentosenlamisma.
Los esfuerzosenlasbarrasquedandeterminados porlassiguientes expresiones:
𝐹1 = −𝐹4 =
𝑀 𝑥
2ℎ
+
𝑀 𝑦
2𝑏
=
𝑀 𝑥
0,24 𝑚
+
𝑀 𝑦
0,16 𝑚
𝐹2 = −𝐹3 =
𝑀 𝑥
2ℎ
−
𝑀 𝑦
2𝑏
=
𝑀 𝑥
0,24 𝑚
−
𝑀 𝑦
0,16 𝑚
12 𝑐𝑚
8 𝑐𝑚
𝑥̂
𝑦̂
𝑀 𝑦
𝑀 𝑥
𝐹1 𝐹2
𝐹4𝐹3
𝜙16
𝜙8
12 𝑐𝑚
𝛼 𝛼
𝛼 = 45° 𝛼
𝛼 𝛼
24 𝑐𝑚
34. 33
4.6 Cálculode fuerzas para losdiferentesestadosde carga
Carga Muerta 𝐷:
𝑀 𝑥 = −25,20 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = +10,18 𝐾𝑔𝑚
𝐹1 = −𝐹4 =
−25,20 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
+
+10,18 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= −41,38 𝐾𝑔
𝐹2 = −𝐹3 =
−25,20 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
+
+10,18 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= −168,63 𝐾𝑔
Carga del Viento 𝑉:
𝑀 𝑥 = +167,38 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = 0 𝐾𝑔𝑚
𝐹1 = −𝐹4 =
+167,38 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
+
0 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= +697,42 𝐾𝑔
𝐹2 = −𝐹3 =
+167,38 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
−
0 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= +697,42 𝐾𝑔
Carga de Construcción 𝐿 𝑅:
𝑀 𝑥 = −123,61 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = 49,94 𝐾𝑔𝑚
𝐹1 = −𝐹4 =
−123,61 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
+
49,94 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= −202,92 𝐾𝑔
𝐹2 = −𝐹3 =
−123,61 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
−
49,94 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= −827,17 𝐾𝑔
35. 34
Carga Muerta 𝐷 + Carga del Viento 𝑉:
𝑀 𝑥 = +142,18 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = +10,18 𝐾𝑔𝑚
𝐹1 = −𝐹4 =
+142,18 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
+
10,18 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= +656,04 𝐾𝑔
𝐹2 = −𝐹3 =
+142,18 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
−
10,18 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= +528,79 𝐾𝑔
Carga Muerta 𝐷 + Carga de Construcción 𝐿 𝑅:
𝑀 𝑥 = −148,81 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = +60,12 𝐾𝑔𝑚
𝐹1 = −𝐹4 =
−148,81 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
+
+60,12 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= −244,29 𝐾𝑔
𝐹2 = −𝐹3 =
−148,81 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
−
60,12 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= −995,79 𝐾𝑔
0,6 . Carga Muerta 𝐷 + Carga del Viento 𝑉:
𝑀 𝑥 = +152,26 𝐾𝑔𝑚
𝑀 𝑦 = +6,11 𝐾𝑔𝑚
𝐹1 = −𝐹4 =
+152,26 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
+
6,11 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= +672,6 𝐾𝑔
𝐹2 = −𝐹3 =
+152,26 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
−
6,11 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= +596,23 𝐾𝑔
36. 35
4.7 Verificaciónpandeoen barraslongitudinales
Se realizarála verificacióndel pandeosegúnlanormaAISC,considerandoque el Tipode aceroes
𝐴36 con una tensiónde fluenciade 𝐹𝑦 = 2500 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄ .
En funciónde laesbeltezde lapieza 𝜆 se definendosregionesde pandeo:
- Si 𝜆 ≤ 134 nos encontramosfrente aunpandeoplástico
- Si 134 < 𝜆 ≤ 200 nos encontramosfrente aunpandeoelástico
La tensión 𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 paraambasregionesestádadapor la siguienteexpresión:
- Si 𝜆 ≤ 134 ; 𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 = 𝐹𝑦 .(0,658
𝐹 𝑦
𝐹 𝑒)
- Si 134 < 𝜆 ≤ 200 ; 𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖 𝑐 𝑎 = 0,877 . 𝐹𝑒
𝐹𝑒 =
𝜋2 𝐸
𝜆2 ; 𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝐸𝑢𝑙𝑒𝑟
Para una barra circular el valordel radiode giro tiene lasiguiente forma:
𝜌 = √
𝐼
𝐴
= √
4𝜋𝜙4
64𝜋𝜙2 = 0,25 . 𝜙
𝜆 =
𝑠
𝜌
; 𝜌 = 24 𝑐𝑚 ⟹ 𝜆 =
24
0,25 . 1,6
= 60
Teniendoel valorde la esbeltezlatensiónde Eulerqueda:
𝐹𝑒 =
𝜋2 𝐸
𝜆2 =
𝜋2. 2,1 . 106 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄
602 = 5757,27 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄
Para cada una de las barras se debe cumplirque:
𝐹𝑖(𝑖 = 1,2,3,4) ≤ 𝑅 𝑛 =
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 . 𝐴 𝜙16
Ω
𝐹𝑖 ; 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜
Ω = 1,67 ; 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑓𝑖𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎
37. 36
La fuerzacrítica quedadefinidaporlosmaterialesymedidasde lacorreareticulada,quedando:
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 = 𝐹𝑦 .(0,658
𝐹𝑦
𝐹𝑒 )
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖 𝑐 𝑎 = 2500 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄ .(0,658
2500 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄
5757,27 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄ )
𝑭 𝒄𝒓𝒊𝒕𝒊𝒄𝒂 = 𝟐𝟎𝟖𝟒, 𝟓𝟑 𝑲𝒈 𝒄𝒎 𝟐⁄
Ahorapodemoshallar 𝑅 𝑛 como:
𝑅 𝑛 =
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 . 𝐴 𝜙16
Ω
𝑅 𝑛 =
2084,53 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄ . 𝜋 .(1,6 𝑐𝑚 2⁄ )2
1,67
𝑹 𝒏 = 𝟐𝟓𝟎𝟗, 𝟕 𝑲𝒈
38. 37
4.8 Verificación pandeoparacada estadode carga
Carga Muerta 𝐷:
𝐹1 = −𝐹4 =
−25,20 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
+
10,18 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= −41,38 𝐾𝑔
𝐹2 = −𝐹3 =
−25,20 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
+
10,18 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= −168,63 𝐾𝑔
| 𝐹 𝑚𝑎𝑥𝑖 𝑚 𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛| = 168,63 𝐾𝑔 < 2509,7 𝐾𝑔 = 𝑅 𝑛 ⟹ 𝑉𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎
Carga del Viento 𝑉:
𝐹1 = −𝐹4 =
−167,38 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
+
0 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= −697,42 𝐾𝑔
𝐹2 = −𝐹3 =
−167,38 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
−
0 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= −697,42 𝐾𝑔
| 𝐹 𝑚𝑎𝑥𝑖 𝑚 𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛| = 697,42 𝐾𝑔 < 2509,7 𝐾𝑔 = 𝑅 𝑛 ⟹ 𝑉𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎
Carga de Construcción 𝐿 𝑅:
𝐹1 = −𝐹4 =
123,61 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
+
49,94 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= 827,17 𝐾𝑔
𝐹2 = −𝐹3 =
123,61 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
−
49,94 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= 202,92 𝐾𝑔
| 𝐹 𝑚𝑎𝑥𝑖 𝑚 𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛| = 827,17 𝐾𝑔 < 2509,7 𝐾𝑔 = 𝑅 𝑛 ⟹ 𝑉𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎
39. 38
Carga Muerta 𝐷 + Carga del Viento 𝑉:
𝐹1 = −𝐹4 =
−192,58 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
+
10,18 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= −738,79 𝐾𝑔
𝐹2 = −𝐹3 =
−192,58 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
−
10,18 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= −866,04 𝐾𝑔
| 𝐹 𝑚𝑎𝑥𝑖 𝑚 𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛| = 656,04 𝐾𝑔 < 2509,7 𝐾𝑔 = 𝑅 𝑛 ⟹ 𝑉𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎
Carga Muerta 𝐷 + Carga de Construcción 𝐿 𝑅:
𝐹1 = −𝐹4 =
98,41 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
+
60,12 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= 785,79 𝐾𝑔
𝐹2 = −𝐹3 =
98,41 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
−
60,12 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= 34,29 𝐾𝑔
| 𝐹 𝑚𝑎𝑥𝑖 𝑚 𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛| = 995,79 𝐾𝑔 < 2509,7 𝐾𝑔 = 𝑅 𝑛 ⟹ 𝑉𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎
0,6 . Carga Muerta 𝐷 + Carga del Viento 𝑉:
𝐹1 = −𝐹4 =
−182,50 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
+
6,11 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= −722,23 𝐾𝑔
𝐹2 = −𝐹3 =
−182,50 𝐾𝑔𝑚
0,24 𝑚
−
6,11 𝐾𝑔𝑚
0,16 𝑚
= −798,60 𝐾𝑔
| 𝐹 𝑚𝑎𝑥𝑖 𝑚 𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛| = 672,60 𝐾𝑔 < 2509,7 𝐾𝑔 = 𝑅 𝑛 ⟹ 𝑉𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎
40. 39
4.9 Verificaciónpandeoenbarras diagonales
Para verificarel pandeode lasbarrasdiagonalesempezamosporestudiarsugeometríaylasfuerzas
que sobre ellasactúan.
Detalle correareticulada:
Se consideranlasseccionesde lacorreacomo empotrado-empotrado porloque laslucesde pandeo
para las diferentesfuerzasactuantessobre lasbarrasdiagonalesson:
- Para 𝑁 𝑑,𝑙 fuerzaenbarras diagonalesverticaleslaluzde pandeoes:
𝑠𝑙 =
12 𝑐𝑚
tan45
2
= 6,0 𝑐𝑚
- Para 𝑁 𝑑,𝑠 fuerzaenbarras diagonaleshorizontaleslaluzde pandeoestambién:
𝑠 𝑠 =
8 𝑐𝑚
tan45
2
= 4,0 𝑐𝑚
Las solicitaciones, 𝑁 𝑑,𝑙 y 𝑁 𝑑,𝑠,para las barras diagonalesson:
𝑁 𝑑,𝑙 =
𝑄 𝑦
2.sin 𝛼
; 𝑁 𝑑,𝑠 =
𝑄 𝑥
2.sin 𝛼
12 𝑐𝑚
8 𝑐𝑚
𝑁 𝑑,𝑠
𝑁 𝑑,𝑙
𝛼 = 45° 𝛼
𝛼𝛼
𝛼 𝛼
ℎ = 12 𝑐𝑚
𝑁 𝑑,𝑙
41. 40
El modeloutilizadoparalascorreases considerándolasimplemente apoyadas,porloque el cortante
máximose da enlosapoyosde la correa con la cercha.
El cortante máximopositivose da enel estado de combinaciónde cargamuerta ycarga de
construcción, 𝐷 + 𝐿 𝑅
𝑄 =
( 𝑞 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜 𝑐𝑢𝑏𝑖 𝑒 𝑟𝑡𝑎
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎
+ 𝑞 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎 ). 𝑑 + 𝐿 𝑅
2
𝑄 =
(13,93 𝐾𝑔 𝑚⁄ ). 3,95 𝑚 + 135 𝐾𝑔
2
= 95,01 𝐾𝑔
𝑄 𝑦 = 𝑄.cos 𝛼 = 95,01 𝐾𝑔.cos22 = 88,09 𝐾𝑔
𝑄 𝑥 = 𝑄. sin 𝛼 = 95,01 𝐾𝑔. sin 22 = 35,59 𝐾𝑔
Entonceslasfuerzasquedan:
𝑁 𝑑,𝑙 =
𝑄 𝑦
2. sin 𝛼
=
88,09 𝐾𝑔
2.sin 22
= 117,58 𝐾𝑔
𝑁 𝑑,𝑠 =
𝑄 𝑥
2.sin 𝛼
=
35,59 𝐾𝑔
2. sin 22
= 47,50 𝐾𝑔
Las esbeltecesparaambasbarras son:
𝜌𝑙 = 0,25. 𝜙8 = 0,25 . 0,8 𝑐𝑚 = 0,2 𝑐𝑚
𝜆𝑙 =
𝑠𝑙
𝜌𝑙
=
6,0 𝑐𝑚
0,2 𝑐𝑚
= 30
𝜌𝑠 = 0,25. 𝜙8 = 0,25 .0,8 𝑐𝑚 = 0,2 𝑐𝑚
𝜆 𝑠 =
𝑠 𝑠
𝜌𝑠
=
4,0 𝑐𝑚
0,2 𝑐𝑚
= 20
42. 41
Las tensionesde Eulerquedan:
𝐹𝑒,𝑙 =
𝜋2 𝐸
𝜆2 =
𝜋2. 2,1 .106 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄
302 = 23.029,08 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄
𝐹𝑒,𝑠 =
𝜋2 𝐸
𝜆2 =
𝜋2. 2,1 .106 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄
202 = 51.815,42 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄
Ambosvaloresde esbeltecescumplenque 𝜆 ≤ 134,entonces:
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 = 𝐹𝑦 .(0,658
𝐹𝑦
𝐹𝑒 )
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖 𝑐 𝑎,𝑙 = 𝐹𝑦 .(0,658
𝐹𝑦
𝐹𝑒 ) = 2500 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄ . (0,658
2500 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄
23029,08 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄ )
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖 𝑐 𝑎,𝑙 = 2388,95 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎,𝑠 = 𝐹𝑦 . (0,658
𝐹𝑦
𝐹𝑒 ) = 2500 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄ .(0,658
2500 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄
51815,42 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄ )
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎,𝑙 = 2.450,02 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄
Finalmentelosvaloresde 𝑅 𝑛 paraamboscasos es:
𝑅 𝑛 =
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 . 𝐴 𝜙8
Ω
𝑅 𝑛,𝑙 =
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎,𝑙 . 𝐴 𝜙8
Ω
=
2.388,95 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄ .0,5 𝑐𝑚2
1,67
= 715,25 𝐾𝑔
𝑅 𝑛,𝑠 =
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎,𝑠 . 𝐴 𝜙8
Ω
=
2.450,02 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄ . 0,5 𝑐𝑚2
1,67
= 733,54 𝐾𝑔
Verificación:
𝑁 𝑑,𝑙 = 117,58 𝐾𝑔 < 715,25 𝐾𝑔 = 𝑅 𝑛,𝑙 ⟹ 𝑉𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎
𝑁 𝑑,𝑠 = 47,50 𝐾𝑔 < 733,54 𝐾𝑔 = 𝑅 𝑛,𝑠 ⟹ 𝑉𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎
43. 42
4.10 Verificaciónde laflecha
Cálculode lasflechasenlasdirecciones 𝑥̂ e 𝑦̂ , correasimplemente apoyadasobre lacercha.
La luzsegúnlosplanoses 𝑠 = 3,95 𝑚.
En ningunode loscasos se podrá superarunaflecha 𝑓 tal que 𝑓 = 𝑆 300⁄
𝑓 𝑚á𝑥 = 395 𝑐𝑚 300 = 1,32 𝑐𝑚⁄
A su vezlaflecharesultante nodeberáexcederdicholímite. 𝑓𝑟𝑒𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 = √𝑓𝑥
2 + 𝑓𝑦
2
*El módulode Youngpara el aceroes: 𝐸 = 2,1 .106 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄ = 2,1 .1010 𝐾𝑔 𝑚2⁄
Para hallarel momentode inerciade lacorrea se tomarán encuentasololas cuatro barras
longitudinalesamodode facilitarloscálculos:
*La inerciasegúnel eje 𝑦̂ es:
𝐼 𝑦 = 4. (𝜋
(
𝜙
2
)
4
4
+ 𝐴 𝜙.(
𝑏
2
)
2
) = 4. (𝜋
(
1,6 𝑐𝑚
2
)
4
4
+ (2,01 𝑐𝑚2).(4 𝑐𝑚)2) = 129,93 𝑐𝑚4
𝐼 𝑦( 𝐸𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎) = 0,75 .129,93 𝑐𝑚4
𝐼 𝑦( 𝐸𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎) = 97,45 𝑐𝑚4
𝑦̂
ℎ
2
= 6 𝑐𝑚
𝑏
2
= 4 𝑐𝑚
𝑥̂
44. 43
*La inerciasegúnel eje 𝑥̂ es:
𝐼 𝑥 = 4. (𝜋
(
𝜙
2
)
4
4
+ 𝐴 𝜙.(
ℎ
2
)
2
) = 4. (𝜋
(
1,6 𝑐𝑚
2
)
4
4
+ (2,01 𝑐𝑚2).(6 𝑐𝑚)2) = 290,73 𝑐𝑚4
𝐼 𝑥( 𝐸𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎) = 0,75 .290,73 𝑐𝑚4
𝐼 𝑥( 𝐸𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎) = 218,05 𝑐𝑚4
Flechaspara cargas distribuidas:
Carga Muerta 𝐷:
𝑓𝑥,𝐷 =
5 𝑞 𝑥,𝐷 𝑥
𝑆4
384𝐸𝐼 𝑦
=
5 . 5,22 𝐾𝑔 𝑚⁄ (3,95 𝑚)4
384 . 2,1 . 1010 𝐾𝑔 𝑚2⁄ . 9,75. 10−7 𝑚4 = 0,08 𝑐𝑚
𝑓𝑦,𝐷 =
5 𝑞 𝑥,𝐷 𝑦
𝑆4
384𝐸𝐼 𝑥
=
5 . 12,92 𝐾𝑔 𝑚⁄ (3,95 𝑚)4
384 . 2,1 .1010 𝐾𝑔 𝑚2⁄ . 2,18.10−6 𝑚4 = 0,09 𝑐𝑚
Carga Viento 𝑉:
𝑓𝑦,𝑉 =
5 𝑞 𝑦,𝑉 𝑆4
384𝐸𝐼 𝑥
=
5 . ( −85,82 𝐾𝑔 𝑚⁄ ). (3,95 𝑚)4
384 . 2,1 .1010 𝐾𝑔 𝑚2⁄ . 2,18. 10−6 𝑚4 = −0,6 𝑐𝑚
Flechaspara cargas puntuales:
Carga Construcción 𝐿 𝑅:
𝑓𝑥,𝐿 𝑅
=
𝐿 𝑅,𝑥 𝑆3
48𝐸𝐼 𝑦
=
50,57 𝐾𝑔 𝑚⁄ (3,95 𝑚)3
48 . 2,1 .1010 𝐾𝑔 𝑚2⁄ . 9,75.10−7 𝑚4 = 0,3 𝑐𝑚
𝑓𝑦,𝐿 𝑅
=
𝐿 𝑅,𝑦 𝑆3
48𝐸𝐼 𝑥
=
125,17 𝐾𝑔 𝑚⁄ (3,95 𝑚)3
48 . 2,1 . 1010 𝐾𝑔 𝑚2⁄ . 2,91. 10−6 𝑚4 = 0,3 𝑐𝑚
45. 44
4.11 Flechasresultantes paralosdistintosestadosde carga
Carga Muerta 𝐷:
𝑓𝑥,𝐷 = 0,08 𝑐𝑚
𝑓𝑦,𝐷 = 0,09 𝑐𝑚
} ⇒ √ 𝑓𝑥,𝐷
2
+ 𝑓𝑦,𝐷
2
= √0,082 + 0,092 = 0,12 𝑐𝑚
Carga Viento 𝑉:
𝑓𝑥,𝑉 = 0
𝑓𝑦,𝑉 = −0,6 𝑐𝑚
} ⇒ √ 𝑓𝑥,𝑉
2
+ 𝑓𝑦,𝑉
2
= √02 + (−0,6)2 = 0,6 𝑐𝑚
Carga Construcción 𝐿 𝑅:
𝑓𝑥,𝐿 𝑅
= 0,3 𝑐𝑚
𝑓𝑦,𝐿 𝑅
= 0,3 𝑐𝑚
} ⇒ √ 𝑓𝑥,𝐿 𝑅
2
+ 𝑓𝑦,𝐿 𝑅
2
= √0,32 + 0,32 = 0,42 𝑐𝑚
Carga Muerta 𝐷 + Carga del Viento 𝑉:
𝑓𝑥,𝐷+𝑉 = 0,08 𝑐𝑚
𝑓𝑦,𝐷+𝑉 = −0,51 𝑐𝑚
} ⇒ √ 𝑓𝑥,𝐷+𝑉
2
+ 𝑓𝑦,𝐷+𝑉
2
= √0,082 + (−0,51)2 = 0,52 𝑐𝑚
Carga Muerta 𝐷 + Carga Construcción 𝐿 𝑅:
𝑓𝑥,𝐷+𝐿 𝑅
= 0,38 𝑐𝑚
𝑓𝑦,𝐷+𝐿 𝑅
= 0,39 𝑐𝑚
} ⇒ √ 𝑓𝑥,𝐷+𝐿 𝑅
2
+ 𝑓𝑦,𝐷+𝐿 𝑅
2
= √0,382 + 0,392 = 0,54 𝑐𝑚
0,6 . Carga Muerta 𝐷 + Carga del Viento 𝑉:
𝑓𝑥, 0,6.𝐷+𝑉 = 0,648 𝑐𝑚
𝑓𝑦, 0,6𝐷+𝑉 = −0,054 𝑐𝑚
} ⇒ √ 𝑓𝑥,0,6.𝐷+𝑉
2
+ 𝑓𝑦,0,6.𝐷+𝑉
2
= √0,6482 + (−0,054)2 = 0,65 𝑐𝑚
En ningunode loscasos superael valorlímite máximoparalaflecha: 𝑓 𝑚á𝑥 = 1,32 𝑐𝑚
46. 45
5 Cálculo de Cercha
Para estimarenprimerainstanciael pesopropiode lacercha utilizamoslasiguiente fórmula:
𝐺𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑒𝑟𝑐ℎ𝑎
= (15 + 0,8( 𝐿 − 12)).Ω
Ω ∶ área de influencia de la cercha
Ω = 𝑆. 𝐿 = 3,95 𝑚 . 19,7 𝑚 = 77,82 𝑚2
𝐺𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑒𝑟𝑐ℎ𝑎
= (15 + 0,8 (19,7 𝑚 − 12)) .77,82 𝑚2 = 1646,67 𝐾𝑔
Para el pesopropiode la cubierta utilizamoslasiguiente fórmula:
𝐺𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑢𝑏𝑖𝑒𝑟𝑡𝑎
= 2 . 𝑞 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑢𝑏𝑖𝑒𝑟𝑡𝑎
. 𝑆 . 𝐿 𝐷𝑖𝑎𝑔𝑜𝑛𝑎𝑙
𝐺𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑢𝑏𝑖𝑒𝑟𝑡𝑎
= 5,09 𝐾𝑔 𝑚2⁄ . 3,95 𝑚 . 10,59 𝑚 . 2 = 425,83 𝐾𝑔
Para el pesopropio de la correatenemosencuentaque serán 9 por cubierta, entonces:
𝐺𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎𝑠
= 2 . 𝐶𝑎𝑛𝑡 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎𝑠 . 𝑞 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎
. 𝑆
Correa 𝑃𝑁𝐼 120 𝑚𝑚 :
𝐺𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎 𝑃𝑁𝐼
= 2 . 9 . 13,4 𝐾𝑔 𝑚⁄ . 3,95 𝑚 = 952,74 𝐾𝑔
Correareticulada:
𝐺𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎 𝑅𝑒𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎
= 2 . 9 . 8,11 𝐾𝑔 𝑚⁄ . 3,95 𝑚 = 576,62 𝐾𝑔
47. 46
Finalmenteluegode todoloconsideradoanteriormentellegamosaunacarga total de:
𝐺𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑐𝑒𝑟𝑐ℎ𝑎
= 𝐺𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑒𝑟𝑐ℎ𝑎
+ 𝐺𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑢𝑏𝑖 𝑒 𝑟𝑡𝑎
+ 𝐺𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎𝑠
Para correa 𝑃𝑁𝐼 120 𝑚𝑚:
𝐺𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑐𝑒𝑟𝑐ℎ𝑎
= 1646,67 𝐾𝑔 + 425,83 𝐾𝑔 + 952,74 𝐾𝑔
𝐺𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑐𝑒𝑟𝑐ℎ𝑎
= 3020,24 𝐾𝑔
Para correa reticulada:
𝐺𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑐𝑒𝑟𝑐ℎ𝑎
= 1646,67 𝐾𝑔 + 425,83 𝐾𝑔 + 576,62 𝐾𝑔
𝐺𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑐𝑒𝑟𝑐ℎ𝑎
= 2649,12 𝐾𝑔
De ahora enmás para loscálculoselegimoslacorrea 𝑃𝑁𝐼 120 𝑚𝑚
48. 47
5.1 Cálculode fuerzasencercha
Para el dimensionadode lacercha utilizamosel métodode estadosunitarios,esdecir,lacargamos
con cargas unitariaspara luegorealizarlascombinacionesnecesariaspedidasporlanorma.
Los tresestadosnecesariosson:
(𝐸0): El pesosobre la cercha
(𝐸1): El vientosobre lacara izquierdadel techo
(𝐸2): El vientosobre lacara derechadel techo
Las cargas unitarias consideradasenel programade cálculo distribuidasparalossiguientesestados
son:
(𝐸0): El pesosobre la cercha
(𝐸1): El vientosobre lacara izquierdadel techo
(𝐸2): El vientosobre lacara derechadel techo
49. 48
Luego,cada estadoesmultiplicadoporel factorasociadoa cada esfuerzoanteriormente
mencionado.
El coeficiente consideradopara (𝐸0)el pesosobre lacercha es:
𝑔 =
𝐺𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑐𝑒𝑟𝑐ℎ𝑎
𝑛 − 1
𝐺𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑐𝑒𝑟𝑐ℎ𝑎
: Peso total ya calculado
𝑛: Cantidad de nudos de la cara superior
𝑔 =
3.020,24 𝐾𝑔
7 − 1
= 503,37 𝐾𝑔
Los coeficientesconsideradosparael vientosobre cadaunade las caras del techoson:
𝛼, 𝛽 =
𝑞 𝑐 . 𝑐 . Ω
𝑛′ − 1
𝑞 𝑐: Carga por esfuerzos de viento
𝑐: Coeficiente para cada situación de viento izquierdo o derecho
Ω: Área de influencia de la cercha
𝑛′: Cantidad de nudos del lado considerado izquierdo o derecho
Segúnlocalculadoenla sección1.2.3 tenemosunacarga porvientode:
𝑞 𝑐 = 92,69 𝐾𝑔𝑓 = 92,69 𝐾𝑔 𝑚2⁄
Ω = 𝑆. 𝐴 𝑓𝑎𝑙𝑑ó𝑛 = 3,95 𝑚 .10,6 𝑚 = 41,87 𝑚2
Segúnlocalculadoenla sección1.2.2 tenemos losdiferentesvaloresde 𝑐 paracada caso.
50. 49
Entoncespara lasdiferentescombinacionesde vientotenemos:
Lado izquierdodel techo:
Vientoperpendiculara 𝑆 𝑎 + 𝑆𝑜𝑏𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑐 = − 0,81 ⟹ 𝛼 = 1047,85 𝐾𝑔
Vientoperpendiculara 𝑆 𝑎 + 𝐷𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑐 = − 0,3 ⟹ 𝛼 = 388,09 𝐾𝑔
Vientoperpendiculara 𝑆 𝑏 + 𝑆𝑜𝑏𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑐 = − 0,694 ⟹ 𝛼 = 897,79 𝐾𝑔
Vientoperpendiculara 𝑆 𝑏 + 𝐷𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑐 = − 0,3 ⟹ 𝛼 = 388,09 𝐾𝑔
Lado derechodel techo:
Vientoperpendiculara 𝑆 𝑎 + 𝑆𝑜𝑏𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑐 = − 0,65 ⟹ 𝛽 = 840,87 𝐾𝑔
Vientoperpendiculara 𝑆 𝑎 + 𝐷𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑐 = − 0,3 ⟹ 𝛽 = 388,09 𝐾𝑔
Vientoperpendiculara 𝑆 𝑏 + 𝑆𝑜𝑏𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑐 = − 0,694 ⟹ 𝛽 = 897,79 𝐾𝑔
Vientoperpendiculara 𝑆 𝑏 + 𝐷𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑐 = − 0,3 ⟹ 𝛽 = 388,09 𝐾𝑔
Finalmenteel estudiode lasfuerzasparalostresdiferentesestadossobre lacerchalosrealizamos
con el programa de cálculo FTool.
Una vez halladaslasfuerzasunitariasparacada estadoobtenemoslasfuerzasrealesparalos
diferentesestadosutilizandoloscoeficientesanteriormentedetallados, 𝑔, 𝛼 𝑦 𝛽, quedando
entonces:
Estado pesopropio: 𝐷 = 𝑔 . 𝐸0
Estado de cargas de viento: 𝑊 = 𝛼. 𝐸1 + 𝛽. 𝐸2
54. 53
Finalmenteparalosdistintosestadosllegamosalas diferentestablas
La siguientetablaindicalosvaloresobtenidosmedianteel modeladoenFtool paralosdiferentes
estadosyademásla carga muertaconsiderada.
Coeficiente g (Eo)
503,37
Número Barra Estado (Eo) Estado (E1) Estado (E2) Carga Muerta D (Kg)
1 -6,80 -4,00 -2,20 -3.422,92
2 -6,80 -4,50 -2,20 -3.422,92
3 -5,40 -3,50 -2,20 -2.718,20
4 -5,40 -2,20 -3,40 -2.718,20
5 -6,80 -2,20 -4,50 -3.422,92
6 -6,80 -2,20 -4,00 -3.422,92
7 6,30 4,70 0,90 3.171,23
8 5,00 3,40 0,90 2.516,85
9 3,80 2,10 0,90 1.912,81
10 3,80 2,10 0,90 1.912,81
11 5,10 2,10 2,20 2.567,19
12 6,30 2,10 3,50 3.171,23
13 -1,00 -1,10 0,00 -503,37
14 1,60 1,70 0,00 805,39
15 -1,50 -1,60 0,00 -755,06
16 2,00 2,10 0,00 1.006,74
17 0,00 0,00 0,00 0,00
18 2,00 0,00 2,10 1.006,74
19 -1,50 0,00 -1,60 -755,06
20 1,60 0,00 1,70 805,39
21 -1,00 0,00 -1,10 -503,37
Ha 0,00 -1,20 1,20 0,00
Va 3,00 2,10 0,70 1.510,11
Vb 3,00 0,70 2,10 1.510,11
Cordón Superior
Cordón Inferior
Diagonales
Reacciones
Fuerzas Unitarias
*Modelado en Ftool
55. 54
Las siguientestablasindicanlosvaloresobtenidosparalasdiferentescombinacionespedidasporla
Norma.
α y β (kg) ? 1047,85 840,87
Viento Izquierdo
(α.E1)
Viento Derecho
(β.E2)
Total
W = (α.E1) + (β.E2)
D + W
(kg)
(0,6 x D) + W
(kg)
4.191,40 1.849,91 6.041,31 2.618,40 3.987,56
4.715,33 1.849,91 6.565,24 3.142,32 4.511,49
3.667,48 1.849,91 5.517,39 2.799,19 3.886,47
2.305,27 2.858,96 5.164,23 2.446,03 3.533,31
2.305,27 3.783,92 6.089,19 2.666,27 4.035,44
2.305,27 3.363,48 5.668,75 2.245,83 3.615,00
-4.924,90 -756,78 -5.681,68 -2.510,45 -3.778,94
-3.562,69 -756,78 -4.319,47 -1.802,62 -2.809,36
-2.200,49 -756,78 -2.957,27 -1.044,46 -1.809,58
-2.200,49 -756,78 -2.957,27 -1.044,46 -1.809,58
-2.200,49 -1.849,91 -4.050,40 -1.483,21 -2.510,09
-2.200,49 -2.943,05 -5.143,53 -1.972,30 -3.240,79
1.152,64 0,00 1.152,64 649,27 850,61
-1.781,35 0,00 -1.781,35 -975,95 -1.298,11
1.676,56 0,00 1.676,56 921,51 1.223,53
-2.200,49 0,00 -2.200,49 -1.193,75 -1.596,44
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
0,00 -1.765,83 -1.765,83 -759,09 -1.161,78
0,00 1.345,39 1.345,39 590,34 892,36
0,00 -1.429,48 -1.429,48 -624,09 -946,24
0,00 924,96 924,96 421,59 622,94
1.257,42 -1.009,04 248,38 248,38 248,38
-2.200,49 -588,61 -2.789,09 -1.278,98 -1.883,03
-733,50 -1.765,83 -2.499,32 -989,21 -1.593,26
Combinaciones por Norma
Viento Perpendicular a Sa + Sobrepresiones
56. 55
α y β (kg) ? 388,09 388,09
Viento Izquierdo
(α.E1)
Viento Derecho
(β.E2)
Total
W = (α.E1) + (β.E2)
D + W
(kg)
(0,6 x D) + W
(kg)
-1.552,36 -853,80 -2.406,16 -5.829,07 -4.459,91
-1.746,41 -853,80 -2.600,20 -6.023,12 -4.653,95
-1.358,32 -853,80 -2.212,11 -4.930,31 -3.843,03
-853,80 -1.319,51 -2.173,30 -4.891,50 -3.804,22
-853,80 -1.746,41 -2.600,20 -6.023,12 -4.653,95
-853,80 -1.552,36 -2.406,16 -5.829,07 -4.459,91
1.824,02 349,28 2.173,30 5.344,54 4.076,04
1.319,51 349,28 1.668,79 4.185,64 3.178,90
814,99 349,28 1.164,27 3.077,08 2.311,95
814,99 349,28 1.164,27 3.077,08 2.311,95
814,99 853,80 1.668,79 4.235,97 3.209,10
814,99 1.358,32 2.173,30 5.344,54 4.076,04
-426,90 0,00 -426,90 -930,27 -728,92
659,75 0,00 659,75 1.465,15 1.142,99
-620,94 0,00 -620,94 -1.376,00 -1.073,98
814,99 0,00 814,99 1.821,73 1.419,03
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
0,00 814,99 814,99 1.821,73 1.419,03
0,00 -620,94 -620,94 -1.376,00 -1.073,98
0,00 659,75 659,75 1.465,15 1.142,99
0,00 -426,90 -426,90 -930,27 -728,92
-465,71 465,71 0,00 0,00 0,00
814,99 271,66 1.086,65 2.596,76 1.992,72
271,66 814,99 1.086,65 2.596,76 1.992,72
Combinaciones por Norma
Viento Perpendicular a Sa + Depresiones
57. 56
α y β (kg) ? 897,79 897,79
Viento Izquierdo
(α.E1)
Viento Derecho
(β.E2)
Total
W = (α.E1) + (β.E2)
D + W
(kg)
(0,6 x D) + W
(kg)
3.591,16 1.975,14 5.566,30 2.143,38 3.512,55
4.040,06 1.975,14 6.015,19 2.592,28 3.961,44
3.142,27 1.975,14 5.117,40 2.399,21 3.486,48
1.975,14 3.052,49 5.027,62 2.309,43 3.396,71
1.975,14 4.040,06 6.015,19 2.592,28 3.961,44
1.975,14 3.591,16 5.566,30 2.143,38 3.512,55
-4.219,61 -808,01 -5.027,62 -1.856,39 -3.124,89
-3.052,49 -808,01 -3.860,50 -1.343,65 -2.350,39
-1.885,36 -808,01 -2.693,37 -780,56 -1.545,69
-1.885,36 -808,01 -2.693,37 -780,56 -1.545,69
-1.885,36 -1.975,14 -3.860,50 -1.293,31 -2.320,18
-1.885,36 -3.142,27 -5.027,62 -1.856,39 -3.124,89
987,57 0,00 987,57 484,20 685,55
-1.526,24 0,00 -1.526,24 -720,85 -1.043,01
1.436,46 0,00 1.436,46 681,41 983,43
-1.885,36 0,00 -1.885,36 -878,62 -1.281,32
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
0,00 -1.885,36 -1.885,36 -878,62 -1.281,32
0,00 1.436,46 1.436,46 681,41 983,43
0,00 -1.526,24 -1.526,24 -720,85 -1.043,01
0,00 987,57 987,57 484,20 685,55
1.077,35 -1.077,35 0,00 0,00 0,00
-1.885,36 -628,45 -2.513,81 -1.003,70 -1.607,75
-628,45 -1.885,36 -2.513,81 -1.003,70 -1.607,75
Combinaciones por Norma
Viento Perpendicular a Sb + Sobrepresiones
58. 57
α y β (kg) ? 388,09 388,09
Viento Izquierdo
(α.E1)
Viento Derecho
(β.E2)
Total
W = (α.E1) + (β.E2)
D + W
(kg)
(0,6 x D) + W
(kg)
-1.552,36 -853,80 -2.406,16 -5.829,07 -4.459,91
-1.746,41 -853,80 -2.600,20 -6.023,12 -4.653,95
-1.358,32 -853,80 -2.212,11 -4.930,31 -3.843,03
-853,80 -1.319,51 -2.173,30 -4.891,50 -3.804,22
-853,80 -1.746,41 -2.600,20 -6.023,12 -4.653,95
-853,80 -1.552,36 -2.406,16 -5.829,07 -4.459,91
1.824,02 349,28 2.173,30 5.344,54 4.076,04
1.319,51 349,28 1.668,79 4.185,64 3.178,90
814,99 349,28 1.164,27 3.077,08 2.311,95
814,99 349,28 1.164,27 3.077,08 2.311,95
814,99 853,80 1.668,79 4.235,97 3.209,10
814,99 1.358,32 2.173,30 5.344,54 4.076,04
-426,90 0,00 -426,90 -930,27 -728,92
659,75 0,00 659,75 1.465,15 1.142,99
-620,94 0,00 -620,94 -1.376,00 -1.073,98
814,99 0,00 814,99 1.821,73 1.419,03
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
0,00 814,99 814,99 1.821,73 1.419,03
0,00 -620,94 -620,94 -1.376,00 -1.073,98
0,00 659,75 659,75 1.465,15 1.142,99
0,00 -426,90 -426,90 -930,27 -728,92
-465,71 465,71 0,00 0,00 0,00
814,99 271,66 1.086,65 2.596,76 1.992,72
271,66 814,99 1.086,65 2.596,76 1.992,72
Combinaciones por Norma
Viento Perpendicular a Sb + Depresiones
59. 58
Finalmenteobtenemosde lastablasanteriores,evaluandoparatodosloscasos,las mayores
solicitacionesparacada unade lasbarras.
Para la construcciónde la cerchautilizaremosperfilesangularesdoblesde alasigualesyde sección
90 mm x 90 mm x 10 mm.
Número Barra
Máxima Tracción
(kg)
Máxima Compresión
(kg)
1 3.987,56 -5.829,07
2 4.511,49 -6.023,12
3 3.886,47 -4.930,31
4 3.533,31 -4.891,50
5 4.035,44 -6.023,12
6 3.615,00 -5.829,07
7 5.344,54 -3.778,94
8 4.185,64 -2.809,36
9 3.077,08 -1.809,58
10 3.077,08 -1.809,58
11 4.235,97 -2.510,09
12 5.344,54 -3.240,79
13 850,61 -930,27
14 1.465,15 -1.298,11
15 1.223,53 -1.376,00
16 1.821,73 -1.596,44
17 0,00 0,00
18 1.821,73 -1.281,32
19 983,43 -1.376,00
20 1.465,15 -1.043,01
21 685,55 -930,27
Cordón Superior
Cordón Inferior
Diagonales
RESUMEN
60. 59
5.2 Verificaciónpandeo longitudinal
Se realizarála verificacióndel pandeo considerandolasbarrasbiarticuladas,porloque suluzserá la
luzde pandeo.
Segúnlanorma AISC,considerandoque el Tipode aceroes 𝐴36 con una tensiónde fluenciade 𝐹𝑦 =
2500 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄ y 𝐸 = 2.100.000 𝐾𝑔 𝑐𝑚2⁄
En funciónde laesbeltezde lapieza 𝜆 se definendosregionesde pandeo:
- Si 𝜆 ≤ 134 nos encontramosfrente aunpandeoplástico
- Si 134 < 𝜆 ≤ 200 nos encontramosfrente aunpandeoelástico
La tensión 𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 paraambasregionesestádadapor la siguienteexpresión:
- Si 𝜆 ≤ 134 ; 𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 = 𝐹𝑦 .(0,658
𝐹 𝑦
𝐹 𝑒)
- Si 134 < 𝜆 ≤ 200 ; 𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖 𝑐 𝑎 = 0,877 . 𝐹𝑒
𝐹𝑒 =
𝜋2 𝐸
𝜆2 ; 𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝐸𝑢𝑙𝑒𝑟
El radiode giro tiene lasiguienteforma:
𝜌 = √
𝐼
𝐴
Para losperfilesangularesL90 mm x 90 mm x 10 mm tenemos:
𝐼 𝑥 = 𝐼 𝑦 = 126,9 .104 𝑚𝑚4
𝑖 𝑥 = 2,72 𝑚𝑚4
𝑦𝑠 = 2,58 𝑚𝑚
𝐴 = 17,1 .102 𝑚𝑚2
𝜆 =
𝑠
𝜌
; 𝜌 = 27,24 𝑚𝑚
61. 60
Teniendoel valorde laesbeltezlatensiónde Eulerqueda:
𝐹𝑒 =
𝜋2 𝐸
𝜆2
Para cada una de las barras se debe cumplirque:
𝐹𝑖(𝑖 = 1,2, …,21) ≤ 𝑅 𝑛 =
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 . 𝐴
Ω
𝐹𝑖 ; 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜
Ω = 1,67 ; 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑓𝑖𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎
Tabla valoresparacada una de las barras:
Fy (kg) 2500
r 27,24
E (kg/cm2) 2100000
Número
Barra
Tipo Perfil
Largo
(m)
Luz
Pandeo
(m)
Área
(Cm2)
Coef. Seg.
W
Esbeltez
(λ)
Fe
(kg/cm2)
Fcritica
(kg/cm2)
Rn (kg)
(Dos Perfiles)
1 L90X90X10 3,53 3,53 17,10 1,67 129,59 1.234,20 1.070,87 21.930,37
2 L90X90X10 3,53 3,53 17,10 1,67 129,59 1.234,20 1.070,87 21.930,37
3 L90X90X10 3,53 3,53 17,10 1,67 129,59 1.234,20 1.070,87 21.930,37
4 L90X90X10 3,53 3,53 17,10 1,67 129,59 1.234,20 1.070,87 21.930,37
5 L90X90X10 3,53 3,53 17,10 1,67 129,59 1.234,20 1.070,87 21.930,37
6 L90X90X10 3,53 3,53 17,10 1,67 129,59 1.234,20 1.070,87 21.930,37
7 L100X100X12 3,28 3,28 22,70 1,67 120,53 1.426,63 1.200,61 32.639,42
8 L100X100X12 3,28 3,28 22,70 1,67 120,53 1.426,63 1.200,61 32.639,42
9 L100X100X12 3,28 3,28 22,70 1,67 120,53 1.426,63 1.200,61 32.639,42
10 L100X100X12 3,28 3,28 22,70 1,67 120,53 1.426,63 1.200,61 32.639,42
11 L100X100X12 3,28 3,28 22,70 1,67 120,53 1.426,63 1.200,61 32.639,42
12 L100X100X12 3,28 3,28 22,70 1,67 120,53 1.426,63 1.200,61 32.639,42
13 L60X60X6 1,30 1,30 6,91 1,67 47,72 9.100,11 2.228,45 18.441,41
14 L90X90X10 4,19 4,19 17,10 1,67 153,82 876,00 757,15 15.505,62
15 L60X60X6 2,60 2,60 6,91 1,67 95,45 2.275,03 1.578,30 13.061,17
16 L110X110X12 5,10 5,10 25,10 1,67 187,22 591,28 425,97 12.804,57
17 L60X60X6 3,90 3,90 6,91 1,67 143,17 1.011,12 888,19 7.350,14
18 L110X110X12 5,10 5,10 25,10 1,67 187,22 591,28 425,97 12.804,57
19 L60X60X6 2,60 2,60 6,91 1,67 95,45 2.275,03 1.578,30 13.061,17
20 L90X90X10 4,19 4,19 17,10 1,67 153,82 876,00 757,15 15.505,62
21 L60X60X6 1,30 1,30 6,91 1,67 47,72 9.100,11 2.228,45 18.441,41
VERIFICACIÓN DE PANDEO
Cordón Superior
Cordón Inferior
Diagonales
62. 61
Tabla de resumende verificaciones:
Vemosque paracada unade lasbarras se cumple que:
𝐹𝑖(𝑖 = 1,2, …,21) ≤ 𝑅 𝑛 =
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 . 𝐴
Ω
Máxima
Tracción
(kg)
Máxima
Compresión
(kg)
Rn
(kg)
Verificación
(Rn > Tracción Max)
Verificación
(Rn > Comp. Max)
3.987,56 -5.829,07 21.930,37 Verifica Verifica
4.511,49 -6.023,12 21.930,37 Verifica Verifica
3.886,47 -4.930,31 21.930,37 Verifica Verifica
3.533,31 -4.891,50 21.930,37 Verifica Verifica
4.035,44 -6.023,12 21.930,37 Verifica Verifica
3.615,00 -5.829,07 21.930,37 Verifica Verifica
5.344,54 -3.778,94 32.639,42 Verifica Verifica
4.185,64 -2.809,36 32.639,42 Verifica Verifica
3.077,08 -1.809,58 32.639,42 Verifica Verifica
3.077,08 -1.809,58 32.639,42 Verifica Verifica
4.235,97 -2.510,09 32.639,42 Verifica Verifica
5.344,54 -3.240,79 32.639,42 Verifica Verifica
850,61 -930,27 18.441,41 Verifica Verifica
1.465,15 -1.298,11 15.505,62 Verifica Verifica
1.223,53 -1.376,00 13.061,17 Verifica Verifica
1.821,73 -1.596,44 12.804,57 Verifica Verifica
0,00 0,00 7.350,14
1.821,73 -1.281,32 12.804,57 Verifica Verifica
983,43 -1.376,00 13.061,17 Verifica Verifica
1.465,15 -1.043,01 15.505,62 Verifica Verifica
685,55 -930,27 18.441,41 Verifica Verifica
RESUMEN
Cordón Superior
Cordón Inferior
Diagonales
63. 62
5.3 Verificaciónde preso-flexiónenel cordónsuperior
Se considerael cordónsuperiorsometidoacargaspuntualesdebidasalosapoyosde lascorreas
sobre la cercha.Estas cargas generanmomentosflectores 𝑀𝑟𝑥.
Para la verificaciónconsideramosel momentomayoraplicadoentodoslostramos.
Ademásdel momentoflectorcadatramo estásometidoauna fuerzade compresión,laverificación
que se debe cumplirestadadapor la siguiente inecuación:
𝑃𝑟
𝑃𝑐
+
8
9
. (
𝑀𝑟𝑥
𝑀𝑐𝑥
+
𝑀𝑟𝑦
𝑀𝑐𝑦
) ≤ 1,0 𝑠𝑖
𝑃𝑟
𝑃𝑐
≥ 0,2
𝑃𝑟
2𝑃𝑐
+
8
9
. (
𝑀𝑟𝑥
𝑀𝑐𝑥
+
𝑀𝑟𝑦
𝑀𝑐𝑦
) ≤ 1,0 𝑠𝑖
𝑃𝑟
𝑃𝑐
< 0,2
𝑃𝑟: Es la fuerza requerida para la barra
𝑃𝑐 =
𝑃 𝑛
Ω
: Es la fuerza disponible para la barra.
𝑀𝑐𝑦 = −1086,82 𝐾𝑔𝑚 ⟶ | 𝑀𝑐𝑦| = 1086,82 𝐾𝑔𝑚
𝑀𝑐𝑥 = +265,87 𝐾𝑔𝑚 ⟶ | 𝑀𝑐𝑥| = 265,87 𝐾𝑔𝑚
𝐺𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑢𝑏𝑖𝑒𝑟𝑡𝑎
= 2 . 𝑞 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑢𝑏𝑖𝑒𝑟𝑡𝑎
. 𝑆 . 𝐿 𝐷𝑖𝑎𝑔𝑜𝑛𝑎𝑙
𝐺𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑢𝑏𝑖𝑒𝑟𝑡𝑎
= 2 . 5,09 𝐾𝑔 𝑚2⁄ . 3,95 𝑚 . 10,59 𝑚 = 425,83 𝑘𝑔
𝐺𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎𝑠
= 2 . 𝑞 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎
. 𝑆
𝐺𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎 𝑃𝑁𝐼
= 2 . 13,4 𝐾𝑔 𝑚⁄ . 3,95 𝑚 = 105,86 𝑘𝑔
𝐺𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑎𝑠
= 531,69 𝑘𝑔
64. 63
Para el cálculode las cargas dimensionado,al igual que conlacercha, con lascombinaciones
necesariaspedidasporlanorma.
Los dosestadosnecesariosson:
(𝐸0): El pesosobre la cercha
(𝐸1): El vientosobre lacara del techo
(𝐸2): El vientosobre lacara derechadel techo
Nuevamenteconel programaFtool modelamos el cordónsuperiorylo cargamos con lascorreas, el
diagramade lasfuerzasesel siguiente:
El diagramade momentosesel siguiente,este esel diagramade untramodel cordónsuperior:
Para la barra 1 (ybarra 6) el momentomáximoflectores: 𝑀 𝑥1 = 5,0 𝑘𝑁𝑚 = 500 𝑘𝑔𝑚
Para la barra 2 (ybarra 5) el momentomáximoflectores: 𝑀 𝑥2 = 1,2 𝑘𝑁𝑚 = 120 𝑘𝑔𝑚
Para la barra 3 (ybarra 4) el momentomáximoflectores: 𝑀 𝑥3 = 5,0 𝑘𝑁𝑚 = 500 𝑘𝑔𝑚
Número Barra
Máxima Tracción
(kg)
Máxima Compresión
(kg)
1 9.174,72 -7.895,04
2 10.148,50 -8.255,69
3 8.623,78 -6.829,67
4 7.967,38 -6.757,53
5 9.263,69 -8.255,69
6 8.482,26 -7.895,04
Cordón Superior
RESUMEN
65. 64
La siguientetabladetallaloscálculosrealizadosparalaverificación:
Fy(kg)2500
r27,24
E(kg/cm2)2100000
Número
Barra
TipoPerfil
Distancia
correas
(m)
Luz
Pandeo
(m)
Área
(Cm2)
Coef.Seg.
W
Esbeltez
(λ)
Fe
(kg/cm2)
Fcritica
(kg/cm2)
Ra(kg)
(Dosperfiles)
Rn(kg)
(DosPerfiles)
Mx
(kgcm)
Mnx
(kgcm)
Pr/Pc
1L90X90X101,1431,14317,101,6741,9611.771,742.287,379.174,7246.843,1150.000,0029.940,120,200,37Verifica
2L90X90X101,1431,14317,101,6741,9611.771,742.287,3710.148,5046.843,1112.000,007.185,630,220,26Verifica
3L90X90X101,1431,14317,101,6741,9611.771,742.287,378.623,7846.843,1150.000,0029.940,120,180,35Verifica
4L90X90X101,1431,14317,101,6741,9611.771,742.287,377.967,3846.843,1150.000,0029.940,120,170,34Verifica
5L90X90X101,1431,14317,101,6741,9611.771,742.287,379.263,6946.843,1112.000,007.185,630,200,24Verifica
6L90X90X101,1431,14317,101,6741,9611.771,742.287,378.482,2646.843,1150.000,0029.940,120,180,37Verifica
CordónSuperior
VERIFICACIÓNDEPANDEOPORPRESO-FLEXIÓN
¿Verificainecuación?
66. 65
5.4 Verificaciónde pandeoperpendicularenel cordóninferior
En estaverificaciónse estudiael pandeodel cordóninferiorenel planoperpendicularala cercha. La
carga consideradaenlostramosestudiadoseslamáximacompresiónaplicadaen algunade las
barras que componenel tramoinferior.
La siguientetablaindicalosvaloresparalasbarrasdel cordón inferior:
Vemosque paracada unade lasbarras se cumple que:
𝐹𝑖(𝑖 = 7,8,9,10,11,12) ≤ 𝑅 𝑛 =
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖 𝑐 𝑎 . 𝐴
Ω
Número
Barra
Tipo Perfil
Largo
(m)
Luz
Pandeo
(m)
Área
(Cm2)
Coef. Seg.
W
Esbeltez
(λ)
Fe
(kg/cm2)
Fcritica
(kg/cm2)
Rn (kg)
(Dos Perfiles
L90x90x10)
7 L100X100X12 3,28 3,28 22,70 1,67 120,53 1.426,63 1.200,61 32.639,42
8 L100X100X12 3,28 3,28 22,70 1,67 120,53 1.426,63 1.200,61 32.639,42
9 L100X100X12 3,28 3,28 22,70 1,67 120,53 1.426,63 1.200,61 32.639,42
10 L100X100X12 3,28 3,28 22,70 1,67 120,53 1.426,63 1.200,61 32.639,42
11 L100X100X12 3,28 3,28 22,70 1,67 120,53 1.426,63 1.200,61 32.639,42
12 L100X100X12 3,28 3,28 22,70 1,67 120,53 1.426,63 1.200,61 32.639,42
VERIFICACIÓN DE PANDEO CORDÓN INFERIOR PLANO PERP. CERCHA
Cordón Inferior
Número Barra
Máxima
Tracción
(kg)
Máxima
Compresión
(kg)
Verificación
Tracción
Verificación
Compresión
7 7.210,57 -8.657,31 Verifica Verifica
8 5.618,48 -6.518,13 Verifica Verifica
9 4.076,74 -4.348,74 Verifica Verifica
10 4.076,74 -4.348,74 Verifica Verifica
11 5.668,82 -5.987,81 Verifica Verifica
12 7.210,57 -7.657,09 Verifica Verifica
Cordón Inferior
67. 66
6 Unión Abulonada
Para la soluciónabulonadase utilizarántornilloscomunesA307de 1/2’.
Diámetrobulón:
𝐷 𝑏 = (
1
2
)
′
.2,54 cm = 1,27 𝑐𝑚
Áreabulón:
𝐴 𝑏 = 𝜋.(
1,27 𝑐𝑚
2
)
2
= 1,27 𝑐𝑚2
SegúnlaNorma AISC2010, secciónJ3.2, los valoresde resistencia admisibles atraccióny a cortante
son:
𝐹𝑛𝑡 = 3167 𝑘𝑔/𝑐𝑚2
𝐹𝑛𝑣 = 1900 𝑘𝑔/𝑐𝑚2
Teniendoestosvalores,segúnlasecciónJ3.6,sabemosque losvaloresde resistencianominalesa
tracción y a cortantesson,para un factor de seguridad Ω = 2:
𝑅 𝑛𝑡 =
𝐹𝑛𝑡. 𝐴 𝑏
Ω
=
3167 𝑘𝑔/𝑐𝑚2.1,27 𝑐𝑚2
2
= 2011,05 𝑘𝑔
Análogamente
𝑅 𝑛𝑣 =
𝐹𝑛𝑣. 𝐴 𝑏
Ω
=
1900
𝑘𝑔
𝑐𝑚2 . 1,27 𝑐𝑚2
2
= 1206,5 𝑘𝑔 ( 𝐶𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑆𝑖𝑚𝑝𝑙𝑒)
𝑅 𝑛𝑣 = 2413 𝑘𝑔 ( 𝐶𝑜𝑟𝑡𝑒 𝐷𝑜𝑏𝑙𝑒)
SegúnlasecciónJ3.3 debe considerarseunpasomínimode 40 mm.
68. 67
Luego, segúnlasecciónJ3.10, la resistenciaal aplastamientose verificaenlachapa de uniónya que
la resistenciadel tornilloesmayor.
La resistenciaal aplastamientoes:
𝑅 𝑛 =
2,4 . 𝑡 . 𝑑 . 𝐹𝑢
Ω
𝐹𝑢 = 4080 𝑘𝑔/𝑐𝑚2
t: Es el espesor de la chapa
d: Es el diámetro del tornillo
Ω: Es el coeficiente de seguridad
Entoncesel aplastamientoporcmde espesores:
𝑅 𝑛 =
2,4 . 𝑡 . 𝑑 . 𝐹𝑢
Ω
=
2,4 .1,0 𝑐𝑚 .1,27 𝑐𝑚 .4080 𝑘𝑔/𝑐𝑚2
2
= 6217,92 𝑘𝑔
Las chapas de Goussetutilizadasseránde 8 mm.
- Cantidad de tornillosnecesarios porcortante doble:
𝑐𝑎𝑛𝑡 =
𝐹𝑖(𝑖 = 1,2, …,21)
𝑅 𝑛𝑣
- Cantidadde tornillosnecesariosporaplastamientodelGousset:
𝑐𝑎𝑛𝑡 =
𝐹𝑖(𝑖 = 1,2, …,21)
𝑅 𝑛 .0,8
La cantidadquedadeterminadaporel númeromáximode bulonesnecesarios porcortante doble y
por aplastamientodelGousset
69. 68
6.1 - Verificaciónde bloque de cortante:
Se debe verificarlasiguiente ecuación:
𝑅 𝑎 ≤
𝑅 𝑛
Ω
𝑅 𝑛 = 0,6𝐹𝑢 . 𝐴 𝑛𝑣 + 𝑈𝑏𝑠 . 𝐹𝑢 . 𝐴 𝑛𝑡 ≤ 0,6𝐹𝑦 . 𝐴 𝑔𝑣 + 𝑈𝑏𝑠 . 𝐹𝑢 . 𝐴 𝑛𝑡
𝐹𝑢 = 4080 𝑘𝑔/𝑐𝑚2
𝐴 𝑛𝑣:Es el área sometida a cortante sin los orificios
𝐴 𝑛𝑡:Es el área sometida a tracción sin los orificios
𝐴 𝑔𝑣:Es el área sometida a tracción sin los orificios
𝑈𝑏𝑠:Es un factor adimensionado, para tensiones uniformes vale (1) y para no unif. (0,6)
Ω: Es el coeficiente de seguridad
70. 69
6.2 Apoyos
Los tornillosque unenlosangularesde apoyoconel pilarestánsometidosacortante simple ya
tracción.Estos tornillosdebenllevarlosesfuerzosde lareacciónenel apoyo.
Segúnel modeladolasfuerzasenel apoyosonlassiguientes:
- VerificaciónporCortante Simple
Podemosverque paralos apoyoslasmayoressolicitacionesson:
𝑉𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 = 4277,78 𝑘𝑔
𝐻𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 = 461,64 𝑘𝑔
Entoncesla cantidadde bulonesquedadeterminadapor:
𝑐𝑎𝑛𝑡 =
𝐻𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛
𝑅 𝑛𝑣
=
461,64 𝑘𝑔
2413 𝑘𝑔
= 0,191
- Verificaciónde tracciónenlosangularesde apoyo
El apoyoestáconstituidopordos angulares,porlotanto cada uno de ellosdebe soportarlamitadde
la tracciónmáxima:
𝑐𝑎𝑛𝑡 =
𝑉𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛
𝑅 𝑛𝑣
=
4277,78 𝑘𝑔
2413 𝑘𝑔
= 1,77
Por lotanto para el apoyose utilizarán2Bulones.
Número
Barra
Según + y
(kg)
Según + y
(kg)
Ha 461,64 0,00
Va 3.529,78 -4.277,78
Vb 3.529,78 -3.766,13
*Modelado en Ftool
Cordón
Superior
71. 70
6.3 - Verificacióndel diagramade interacciónTracción –Corte
Se debe verificarlasiguiente ecuación,segúnlasecciónJ3.7de AISC:
Ω . 𝑓𝑡
𝑅 𝑛𝑡
+
Ω . 𝑓𝑣
𝑅 𝑛𝑣
≤ 1,3
𝑓𝑡: 𝐸𝑠 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 𝑙𝑜𝑠 𝑏𝑢𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠
𝑓𝑣: 𝐸𝑠 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑙𝑜𝑠 𝑏𝑢𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠
Ω:Es el coeficiente de seguridad
Entoncesllegamosalasiguiente expresión:
Ω . 𝑓𝑡
𝑅 𝑛𝑡
+
Ω . 𝑓𝑣
𝑅 𝑛𝑣
=
𝑉𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛
4 . 𝑅 𝑛𝑡
+
𝐻𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛
4 . 𝑅 𝑛𝑣
≤ 1,3
4277,78 kg
4 . 2011,05 𝑘𝑔
+
461,64 kg
4 .1206,5 𝑘𝑔
≤ 1,3
1,15 ≤ 1,3 ⟹ 𝑉𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎
- Verificaciónde compresióndel apoyo
Suponemosparaestaverificaciónque lacerchase apoyaen unabase de hormigónde resistencia
característica 𝑓′ = 300 𝑘𝑔 𝑐𝑚2⁄
El apoyodeberáresistirunacompresiónmáximade 𝑃 𝑚á𝑥 = 3529,78 𝑘𝑔 porlotanto debe cumplir
que:
𝑃 𝑚á𝑥 ≤
𝑃𝑝
Ω
𝑃𝑝 = 0,85 . 𝑓′. 𝐴
Entonces:
𝑃 𝑚á𝑥 ≤
𝑃𝑝
Ω
=
0,85 . 𝑓′. 𝐴
Ω
⟹ 𝐴 ≥
𝑃 𝑚á𝑥 .Ω
0,85 . 𝑓′ =
3529,78 𝑘𝑔 . 2,31
0,85 .300 𝑘𝑔 𝑐𝑚2⁄
= 32 𝑐𝑚2
Si supusiéramoslaseccióndel pilarcuadradatenemos 𝐿 ≥ √32 𝑐𝑚2 = 5,7 𝑐𝑚
- Verificaciónde flexióndel apoyo
72. 71
Los angularesa utilizarenel apoyoson 𝐿65𝑋65𝑋6. Consideramos que lareacciónsobre el apoyo
tiene unadistribuciónuniforme:
𝑞 =
𝑃 𝑚á𝑥
2𝑙
𝑙: 𝐸𝑠 𝑙𝑎 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑙 𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟
Debidoa estadistribucióntenemosunmomentomáximo:
𝑀 𝑎𝑑𝑚 =
𝑞𝑙2
2
Por otro lado,el momentoadmisibleserámenorque el momentoplástico,porloque:
𝑀 𝑎𝑑𝑚 ≤
𝑀 𝑛
Ω
=
𝐹𝑦 . 𝑍
Ω
𝐹𝑦: 𝐹𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑎𝑑𝑚𝑖𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒
𝑍: 𝑀ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑝𝑙á𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜
Ω:Coeficiente seguridad
La seccióncrítica esuna de las alasdel perfil angular,porlotantoel móduloplásticotiene laforma:
𝑍 =
𝑒2. 𝑙
4
𝑒: 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑙 𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟
Entonces,
𝑀 𝑎𝑑𝑚 ≤
𝑀 𝑛
Ω
⟹
𝑞𝑙2
2
≤
𝐹𝑦 . (
𝑒2. 𝑙
4
)
Ω
𝐿 ≥
𝑃 𝑚á𝑥 .𝑙 .Ω
𝑒2 . 𝐹𝑦
=
3529,78 𝑘𝑔 .6,5 𝑐𝑚 .1,67
(0,6 𝑐𝑚)2 .2500 𝑘𝑔 𝑐𝑚2⁄
= 4,26 𝑐𝑚
73. 72
6.4 Barras
Las siguientestablasmuestraslasverificacionesrealizadassegúnloanterior paralasbarras:
- TablapropiedadesparaCantidadde tornillosnecesariosporcortante doble yporaplastamiento
Gousset:
1,27
1,57
1,27
1206,5
2413,0
4,0
2,7
3,2
Separación Bulones (cm)
Diámetro Arandela (cm)
Sep. último bulón - borde (cm)
Bulón A307
Diámetro (cm)
Diámetro agujero (cm)
Área (cm2)
Corte Simple (kg)
Corte Doble (kg)
0,8
4220
5145,024
2500
2100000
807692,3077
Gousset
Espesor (cm)
Fuerza Aplast. (kg/cm2)
Fu (kg/cm2)
Fy (kg/cm2)
E (kg/cm2)
G (kg/cm2)
74. 73
- TablapropiedadesparaCantidadde tornillosnecesariosporcortante doble yporaplastamiento
Gousset:
Número
Barra
Máxima
Tracción
(kg)
Largo
(m)
TipoPerfil
Área
(cm2)
Alas(cm)
Espesor
(cm)
ix(cm)zg(cm)
Acordonamiento
(cm)
Inercia
(cm4)
Bulones
p/Cortante
Doble
Bulones
p/Aplast.
Gousset
Cantidad
Considerada
deBulones
13.987,563,53L90X90X1017,109,001,002,722,581,10126,51223
24.511,493,53L90X90X1017,109,001,002,722,581,10126,51223
33.886,473,53L90X90X1017,109,001,002,722,581,10126,51223
43.533,313,53L90X90X1017,109,001,002,722,581,10126,51223
54.035,443,53L90X90X1017,109,001,002,722,581,10126,51223
63.615,003,53L90X90X1017,109,001,002,722,581,10126,51223
75.344,543,28L100X100X1222,7010,001,203,022,901,22207,03323
84.185,643,28L100X100X1222,7010,001,203,022,901,22207,03222
93.077,083,28L100X100X1222,7010,001,203,022,901,22207,03222
103.077,083,28L100X100X1222,7010,001,203,022,901,22207,03222
114.235,973,28L100X100X1222,7010,001,203,022,901,22207,03222
125.344,543,28L100X100X1222,7010,001,203,022,901,22207,03323
13850,611,30L60X60X66,916,000,601,821,690,7322,89222
141.465,154,19L90X90X1017,109,001,002,722,581,10126,51222
151.223,532,60L60X60X66,916,000,601,821,690,7322,89222
161.821,735,10L110X110X1225,1011,001,203,333,151,34278,33222
170,003,90L60X60X66,916,000,601,821,690,7322,89222
181.821,735,10L110X110X1225,1011,001,203,333,151,34278,33222
19983,432,60L60X60X66,916,000,601,821,690,7322,89222
201.465,154,19L90X90X1017,109,001,002,722,581,10126,51222
21685,551,30L60X60X66,916,000,601,821,690,7322,89222
Diagonales
CordónSuperior
CordónInferior
75. 74
-Tablaverificaciónmáximastracciones:
Caso 2
Distancia
tornillos a G
Ag
(Área Bruta de
Sección) (cm2)
An
(Área neta:
Ag - Agujeros)
(cm2)
An
(Para los dos
ángulos)
(cm2)
Largo Conexión
(cm)
U = 1-x/l
3 Bulones
U = 0,6
4 Bulones o más
U = 0,8
U máximo para
cada barra
Ae
(U . Anv)
(cm2)
0,87 34,2 15,53 31,06 8,00 0,89 0,60 0,00 0,89 27,68
0,87 34,2 15,53 31,06 8,00 0,89 0,60 0,00 0,89 27,68
0,87 34,2 15,53 31,06 8,00 0,89 0,60 0,00 0,89 27,68
0,87 34,2 15,53 31,06 8,00 0,89 0,60 0,00 0,89 27,68
0,87 34,2 15,53 31,06 8,00 0,89 0,60 0,00 0,89 27,68
0,87 34,2 15,53 31,06 8,00 0,89 0,60 0,00 0,89 27,68
0,87 45,4 20,82 41,63 8,00 0,89 0,60 0,00 0,89 37,09
0,87 45,4 20,82 41,63 4,00 0,78 0,00 0,00 0,78 32,56
0,87 45,4 20,82 41,63 4,00 0,78 0,00 0,00 0,78 32,56
0,87 45,4 20,82 41,63 4,00 0,78 0,00 0,00 0,78 32,56
0,87 45,4 20,82 41,63 4,00 0,78 0,00 0,00 0,78 32,56
0,87 45,4 20,82 41,63 8,00 0,89 0,60 0,00 0,89 37,09
0,99 13,8 5,97 11,94 4,00 0,75 0,00 0,00 0,75 8,97
0,87 34,2 15,53 31,06 4,00 0,78 0,00 0,00 0,78 24,31
0,99 13,8 5,97 11,94 4,00 0,75 0,00 0,00 0,75 8,97
0,74 50,2 23,22 46,43 4,00 0,81 0,00 0,00 0,81 37,79
0,99 13,8 5,97 11,94 4,00 0,75 0,00 0,00 0,75 8,97
0,74 50,2 23,22 46,43 4,00 0,81 0,00 0,00 0,81 37,79
0,99 13,8 5,97 11,94 4,00 0,75 0,00 0,00 0,75 8,97
0,87 34,2 15,53 31,06 4,00 0,78 0,00 0,00 0,78 24,31
0,99 13,8 5,97 11,94 4,00 0,75 0,00 0,00 0,75 8,97
Tabla D3.1
Caso 8
Número
Barra
Máxima
Tracción
(kg)
Valor
Fluencia
(kg)
Verificación
(Valor Fluencia >
Máxima Tracción)
Valor
Rotura
(kg)
Verificación
(Valor Rotura >
Máxima Tracción)
1 3.987,56 51.300,00 Verifica 58.411,13 Verifica
2 4.511,49 51.300,00 Verifica 58.411,13 Verifica
3 3.886,47 51.300,00 Verifica 58.411,13 Verifica
4 3.533,31 51.300,00 Verifica 58.411,13 Verifica
5 4.035,44 51.300,00 Verifica 58.411,13 Verifica
6 3.615,00 51.300,00 Verifica 58.411,13 Verifica
7 5.344,54 68.100,00 Verifica 78.268,58 Verifica
8 4.185,64 68.100,00 Verifica 68.693,63 Verifica
9 3.077,08 68.100,00 Verifica 68.693,63 Verifica
10 3.077,08 68.100,00 Verifica 68.693,63 Verifica
11 4.235,97 68.100,00 Verifica 68.693,63 Verifica
12 5.344,54 68.100,00 Verifica 78.268,58 Verifica
13 850,61 20.730,00 Verifica 18.931,53 Verifica
14 1.465,15 51.300,00 Verifica 51.285,67 Verifica
15 1.223,53 20.730,00 Verifica 18.931,53 Verifica
16 1.821,73 75.300,00 Verifica 79.743,92 Verifica
17 0,00 20.730,00 Verifica 18.931,53 Verifica
18 1.821,73 75.300,00 Verifica 79.743,92 Verifica
19 983,43 20.730,00 Verifica 18.931,53 Verifica
20 1.465,15 51.300,00 Verifica 51.285,67 Verifica
21 685,55 20.730,00 Verifica 18.931,53 Verifica
Coeficiente seguridad 2
Cordón
Superior
Cordón
Inferior
Coeficiente seguridad (5/3)
Diagonales
Verificaciones por Máximas Tracciones
Fluencia sección bruta Rotura Área Efectiva
76. 75
- TablaVerificaciónporBloque de Cortante
Número
Barra
Máxima
Tracción
(kg)
AlturaBloque
deCortante
(cm)
LargoBloque
deCortante
(cm)
Ubs
Agv
(Áreabrutaa
cortante)(cm2)
Ant
(Áreanetaa
tracción)
(cm2)
Anv
(Áreanetaa
cortante)
(cm2)
Rn
(Fuerza
admisible)
(kg)
Fflu
(Fluenciaen
secciónbruta)
(kg)
Radm
(Fuerza
admisible)
(kg)
Verificación
(Radm>
Máxima
Tracción)
13.987,565,5510,421,0010,424,776,4936.541,8235.731,6417.865,82Verifica
24.511,495,5510,421,0010,424,776,4936.541,8235.731,6417.865,82Verifica
33.886,475,5510,421,0010,424,776,4936.541,8235.731,6417.865,82Verifica
43.533,315,5510,421,0010,424,776,4936.541,8235.731,6417.865,82Verifica
54.035,445,5510,421,0010,424,776,4936.541,8235.731,6417.865,82Verifica
63.615,005,5510,421,0010,424,776,4936.541,8235.731,6417.865,82Verifica
75.344,546,2310,421,0012,506,537,7947.282,5746.310,3523.155,18Verifica
84.185,646,236,421,007,706,534,8739.899,2639.110,3519.555,18Verifica
93.077,086,236,421,007,706,534,8739.899,2639.110,3519.555,18Verifica
103.077,086,236,421,007,706,534,8739.899,2639.110,3519.555,18Verifica
114.235,976,236,421,007,706,534,8739.899,2639.110,3519.555,18Verifica
125.344,546,2310,421,0012,506,537,7947.282,5746.310,3523.155,18Verifica
13850,613,326,421,003,851,522,4412.578,4712.184,026.092,01Verifica
141.465,155,556,421,006,424,774,0630.389,0629.731,6414.865,82Verifica
151.223,533,326,421,003,851,522,4412.578,4712.184,026.092,01Verifica
161.821,737,116,421,007,707,584,8744.344,4443.555,5321.777,77Verifica
170,003,326,421,003,851,522,4412.578,4712.184,026.092,01Verifica
181.821,737,116,421,007,707,584,8744.344,4443.555,5321.777,77Verifica
19983,433,326,421,003,851,522,4412.578,4712.184,026.092,01Verifica
201.465,155,556,421,006,424,774,0630.389,0629.731,6414.865,82Verifica
21685,553,326,421,003,851,522,4412.578,4712.184,026.092,01Verifica
VerificacionesBloquedeCortante
Cordón
Superior
Cordón
Inferior
Diagonales
77. 76
6.5 VerificacionessegúnNormaAISC
6.5.1 PandeoFlexional
SegúnlasecciónE3 de la NormaAISCse realizarálaverificaciónde lasbarrasa compresión
uniformementecomprimidas.
La compresiónnominal, 𝑃𝑛,debe estardeterminadaenbase aloslimitesde estadode pandeo
flexional:
𝑃𝑛 = 𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 . 𝐴 𝑔𝑣
La tensión 𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 estádadapor lasiguiente expresión:
𝑆𝑖
𝐾𝐿
𝑟
≤ 4,71√
𝐸
𝐹𝑦
ó 𝑙𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑒𝑠 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒
𝐹𝑦
𝐹𝑒
≤ 2,25
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 = 𝐹𝑦 .(0,658
𝐹𝑦
𝐹𝑒 )
𝑆𝑖
𝐾𝐿
𝑟
> 4,71√
𝐸
𝐹𝑦
ó 𝑙𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑒𝑠 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒
𝐹𝑦
𝐹𝑒
> 2,25
𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 = 0,877 . 𝐹𝑒
𝐹𝑒 =
𝜋2 𝐸
𝜆2 ; 𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝐸𝑢𝑙𝑒𝑟
Para cada una de las barras se debe cumplirque:
𝐹𝑖(𝑖 = 1,2,3,4) ≤ 𝑅 𝑛 = 𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 . 𝐴 𝑔𝑣
𝐹𝑖 ; 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜
78. 77
- Tablaverificaciónporpandeoflexional
Número
Barra
Máxima
Compresión
(kg)
Esbeltez
Fe
(kg/cm2)
Relación
Fy/Fe
Fcr
(kg/cm2)
P adm
(Fuerza admisible
c/coef. Seg. 5/3) (kg)
Verificación
(P adm > Máxima
Compresión)
1 5.829,07 129,78 1.230,57 2,03 1.068,20 6.675,18 Verifica
2 6.023,12 129,78 1.230,57 2,03 1.068,20 6.675,18 Verifica
3 4.930,31 129,78 1.230,57 2,03 1.068,20 6.675,18 Verifica
4 4.891,50 129,78 1.230,57 2,03 1.068,20 6.675,18 Verifica
5 6.023,12 129,78 1.230,57 2,03 1.068,20 6.675,18 Verifica
6 5.829,07 129,78 1.230,57 2,03 1.068,20 6.675,18 Verifica
7 3.778,94 108,72 1.753,52 1,43 1.376,53 10.322,30 Verifica
8 2.809,36 108,72 1.753,52 1,43 1.376,53 6.357,90 Verifica
9 1.809,58 108,72 1.753,52 1,43 1.376,53 6.357,90 Verifica
10 1.809,58 108,72 1.753,52 1,43 1.376,53 6.357,90 Verifica
11 2.510,09 108,72 1.753,52 1,43 1.376,53 6.357,90 Verifica
12 3.240,79 108,72 1.753,52 1,43 1.376,53 10.322,30 Verifica
13 930,27 71,43 4.062,33 0,62 1.932,30 4.462,45 Verifica
14 1.298,11 154,04 873,43 2,86 766,00 2.948,33 Verifica
15 1.376,00 142,86 1.015,58 2,46 890,67 2.056,90 Verifica
16 1.596,44 153,15 883,62 2,83 774,94 3.579,28 Verifica
17 0,00 214,29 451,37 5,54 395,85 914,18 Verifica
18 1.281,32 153,15 883,62 2,83 774,94 3.579,28 Verifica
19 1.376,00 142,86 1.015,58 2,46 890,67 2.056,90 Verifica
20 1.043,01 154,04 873,43 2,86 766,00 2.948,33 Verifica
21 930,27 71,43 4.062,33 0,62 1.932,30 4.462,45 Verifica
Verificaciones Pandeo Flexional (Sección E3 AISC)
Cordón
Superior
Cordón
Inferior
Diagonales
79. 78
6.5.2 PandeoFlexo-torsional
SegúnlasecciónE4 de la NormaAISCse realizarálaverificaciónde lasbarrasa compresión
uniformementecomprimidas.
La compresiónnominal, 𝑃𝑛,debe estardeterminadaenbase alos límitesde estadode pandeo
flexional:
𝑃𝑛 = 𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 . 𝐴 𝑔𝑣
La tensión 𝐹𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑎 estádadapor lasiguiente expresión:
𝐹𝑐𝑟 = (
𝐹𝑐𝑟𝑦 + 𝐹𝑐𝑟𝑧
2𝐻
)[1 − √1 −
4 . 𝐹𝑐𝑟𝑦 . 𝐹𝑐𝑟𝑧. 𝐻
( 𝐹𝑐𝑟𝑦 + 𝐹𝑐𝑟𝑧)
2 ]
𝐹𝑐 𝑟𝑦: 𝑆𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑖𝑠𝑚𝑎 𝑚𝑎𝑛𝑒𝑟𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝐹𝑐 𝑟 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝐸3
𝐹𝑐 𝑟𝑧 =
𝐺. 𝐽
𝐴 𝑔 . 𝑟𝑜̅2
80. 79
- Tablaverificaciónporpandeoflexional
Número
Barra
Máxima
Compresión
(kg)
Esbeltez
J
(cm4)
H
ro^2
(cm2)
Fcry
(kg/cm2)
Fcrz
(kg/cm2)
Fcr
(kg/cm2)
Padm
(Fuerzaadmisible
c/coef.Seg.5/3)
(kg)
Verificación
(Padm>Máxima
Compresión)
15.829,07129,785,670,8528,051.068,2015.667,451.056,426.601,56Verifica
26.023,12129,785,670,8528,051.068,2015.667,451.056,426.601,56Verifica
34.930,31129,785,670,8528,051.068,2015.667,451.056,426.601,56Verifica
44.891,50129,785,670,8528,051.068,2015.667,451.056,426.601,56Verifica
56.023,12129,785,670,8528,051.068,2015.667,451.056,426.601,56Verifica
65.829,07129,785,670,8528,051.068,2015.667,451.056,426.601,56Verifica
73.778,94108,7210,830,8534,391.376,5320.348,631.361,5110.209,69Verifica
82.809,36108,7210,830,8534,391.376,5333.036,791.367,446.315,95Verifica
91.809,58108,7210,830,8534,391.376,5333.036,791.367,446.315,95Verifica
101.809,58108,7210,830,8534,391.376,5333.036,791.367,446.315,95Verifica
112.510,09108,7210,830,8534,391.376,5333.036,791.367,446.315,95Verifica
123.240,79108,7210,830,8534,391.376,5320.348,631.361,5110.209,69Verifica
13930,2771,430,820,8512,901.932,3013.355,671.885,854.355,17Verifica
141.298,11154,045,670,8528,05766,0025.436,72762,372.934,35Verifica
151.376,00142,860,820,8512,90890,6713.355,67881,342.035,36Verifica
161.596,44153,1511,980,8441,34774,9430.404,71771,783.564,68Verifica
170,00214,290,820,8512,90395,8513.355,67394,06910,03Verifica
181.281,32153,1511,980,8441,34774,9430.404,71771,783.564,68Verifica
191.376,00142,860,820,8512,90890,6713.355,67881,342.035,36Verifica
201.043,01154,045,670,8528,05766,0025.436,72762,372.934,35Verifica
21930,2771,430,820,8512,901.932,3013.355,671.885,854.355,17Verifica
Cordón
Superior
Cordón
Inferior
Diagonales
VerificacionesPandeoFlexiotorsión(SecciónE4AISC)
81. 80
Tabla verificaciónWhitmore:
Número
Barra
Máxima
Tracción
(kg)
Máxima
Compresión
(kg)
Fuerza
Mínimaa
Considerar
(kg)
Fuerza
Máxima
(kg)
Cantidad
Considerada
deBulones
A
Whitmore
(cm2)
An
Whitmore
(cm2)
Fflu
(Fluenciaen
secciónbruta)
(kg)
Fr
(Fluenciaroturaen
gousset)
(kg)
Padm
(Fuerzaadmisible
c/coef.Seg.5/3)
(kg)
Verificación
(Padm>Fuerza
Máxima)
13.987,565.829,073.000,005.829,0737,396,1318.475,2125.885,8311.085,13
24.511,496.023,123.000,006.023,1237,396,1318.475,2125.885,8311.085,13
33.886,474.930,313.000,004.930,3137,396,1318.475,2125.885,8311.085,13
43.533,314.891,503.000,004.891,5037,396,1318.475,2125.885,8311.085,13
54.035,446.023,123.000,006.023,1237,396,1318.475,2125.885,8311.085,13
63.615,005.829,073.000,005.829,0737,396,1318.475,2125.885,8311.085,13
75.344,543.778,943.000,005.344,5437,396,1318.475,2125.885,8311.085,13
84.185,642.809,363.000,004.185,6423,702,449.237,6010.292,765.146,38
93.077,081.809,583.000,003.077,0823,702,449.237,6010.292,765.146,38
103.077,081.809,583.000,003.077,0823,702,449.237,6010.292,765.146,38
114.235,972.510,093.000,004.235,9723,702,449.237,6010.292,765.146,38
125.344,543.240,793.000,005.344,5437,396,1318.475,2125.885,8311.085,13
13850,61930,273.000,003.000,0023,702,449.237,6010.292,765.146,38
141.465,151.298,113.000,003.000,0023,702,449.237,6010.292,765.146,38
151.223,531.376,003.000,003.000,0023,702,449.237,6010.292,765.146,38
161.821,731.596,443.000,003.000,0023,702,449.237,6010.292,765.146,38
170,000,003.000,003.000,0023,702,449.237,6010.292,765.146,38
181.821,731.281,323.000,003.000,0023,702,449.237,6010.292,765.146,38
19983,431.376,003.000,003.000,0023,702,449.237,6010.292,765.146,38
201.465,151.043,013.000,003.000,0023,702,449.237,6010.292,765.146,38
21685,55930,273.000,003.000,0023,702,449.237,6010.292,765.146,38
VerificacionesBulonesWhitmore
Verifica
Verifica
Verifica
Cordón
Superior
Cordón
Inferior
Diagonales
82. 81
7 Unión Soldada
7.1 Soldadurasde cordonesparalelos
Este tipode soldadurasse haránen todoel cordón inferiorylasbarras diagonales,yaque esdonde
se puede realizarcordóndoble. Todaslassoldadurasse realizaráncon electrodoE60y por soldadura
de filete.Laspiezasunidastienenunespesormínimode 8 mm y un máximode 11mm, por lotanto
enel tamaño mínimode la soldaduraseráde D = 5 mm segúnlatablaJ2.4 de la Norma.
La gargantade soldaduraconsideradaes:
𝑡 =
𝐷
√2
=
5 𝑚𝑚
√2
= 354 𝑚𝑚
La tensiónadmisible de lasoldaduraessegúnlatablaJ2.5:
𝜏 𝐸60 =
𝐹𝑛𝑣
Ω
𝐹𝑛 𝑣 = 0,6 . 𝐹𝐸60
Ω = 2 Es el coeficiente de seguridad
𝜏 𝐸60 =
0,6 . 𝐹𝐸60
Ω
=
0,6 .60 . 70,37
2
= 1266,66 𝑘𝑔 𝑐𝑚2⁄
Sea 𝑙1 el cordóna lolargode la esquinadel perfil, 𝑙2 el cordónque corre a lo largodel extremodel
ala y 𝑙 la alturadel angular.La fuerzaque debensoportarloscordonesdebe sersuperioralamitad
de la fuerzaadmisible,entonces:
𝑅 𝑎
2
≤ (𝑙1 + 𝑙2). 𝑡 . 𝜏 𝐸60
Ademásimponiendoque el momentomediodesde el centrode masadel perfil seanulotenemos:
𝑙1 . 𝑥 𝑔 .(𝑙1 + 𝑙2). 𝑡 . 𝜏 𝐸60 = 𝑙2 .( 𝑙 − 𝑥 𝑔). 𝑡 . 𝜏 𝐸60
83. 82
Por lotanto ambosvaloresde 𝑙1 y 𝑙2debenverificar:
𝑙1 ≥
𝑅 𝑎
2 . 𝑡 . 𝜏 𝐸60
(1 −
𝑥 𝑔
𝑙
)
𝑙2 ≥
𝑅 𝑎
2 . 𝑡 . 𝜏 𝐸60
(
𝑥 𝑔
𝑙
)
Las unionesde lasbarras del cordónsuperiorconlosgoussetsestánsometidosamomentosyaque
no esposible soldardoscordonesparalelos,porlotanto:
𝜏 𝑝 =
𝑅 𝑎
2 . 𝑡 . 𝑙2
⇒ 𝜏 𝑝 =
𝑅 𝑎 . 𝑥 𝑔 .(1 − 𝑥 𝑔)
2𝑙 𝑥 .2
⇒ 𝑙 𝑥 =
𝑡 . 𝑙2
2
12
𝜏 𝐸60 ≥ √𝜏 𝑝
2 + 𝜏 𝑛
2 ⇒ 𝜏 𝐸60
2
. 𝑙2
2
≥ (
𝑅 𝑎
2𝑡
)
2
. 𝑙2
2
+
𝑅 𝑎( 𝑙 − 𝑥 𝑔) 3
𝑡
- TablapropiedadesparaCantidadde tornillosnecesariosporcortante doble yporaplastamiento
Gousset:
1,27
1,57
1,27
1206,5
2413,0
4,0
2,7
3,2
Soldadura
Diámetro (cm)
Diámetro agujero (cm)
Área (cm2)
Corte Simple (kg)
Corte Doble (kg)
Separación Bulones (cm)
Sep. último bulón - borde (cm)
Diámetro Arandela (cm)
0,8
4220
5.145,02
2500
2.100.000
807.692,31
1266
Gousset
Espesor (cm)
Fu (kg/cm2)
Fuerza Aplast. (kg/cm2)
Fy (kg/cm2)
E (kg/cm2)
Soldadura
Tau adm (kg/cm2)
G (kg/cm2)
84. 83
Tabla con verificaciónde soldaduras:
Número
Barra
TipoPerfil
e
mínimo
(kg)
D
mínimo
(kg)
t
garganta
soldadura
(cm)
Fuerza
Máxima
(kg)
l2
(cm)
l1
(cm)
l
(cm)
l2
necesario
(cm)
l1
necesario
(cm)
Padm
(Fuerzaadmisible
c/coef.Seg.5/3)
(kg)
Verificación
(Padm>Fuerza
Máxima)
1L90X90X100,800,500,355.829,0720,0020,000,845,6617.903,94
2L90X90X100,800,500,356.023,1212,0012,001,445,2810.742,37
3L90X90X100,800,500,354.930,3114,0014,001,014,4912.532,76
4L90X90X100,800,500,354.891,5014,0014,001,014,4512.532,76
5L90X90X100,800,500,356.023,1212,0012,001,445,2810.742,37
6L90X90X100,800,500,355.829,0720,0020,000,845,6617.903,94
7L100X100X120,800,500,355.344,5410,0024,4810,001,734,2330.868,87
8L100X100X120,800,500,354.185,6410,0024,4810,001,353,3230.868,87
9L100X100X120,800,500,353.077,0810,0024,4810,001,002,4430.868,87
10L100X100X120,800,500,353.077,0810,0024,4810,001,002,4430.868,87
11L100X100X120,800,500,354.235,9710,0024,4810,001,373,3630.868,87
12L100X100X120,800,500,355.344,5410,0024,4810,001,734,2330.868,87
13L60X60X60,600,300,35930,276,0015,306,000,290,7511.441,57
14L90X90X100,800,500,351.465,159,0022,409,000,471,1728.105,03
15L60X60X60,600,300,351.376,006,0015,306,000,431,1011.441,57
16L110X110X120,800,500,351.821,7311,0027,4111,000,581,4534.386,94
17L60X60X60,600,300,350,006,0015,306,000,000,0011.441,57
18L110X110X120,800,500,351.821,7311,0027,4111,000,581,4534.386,94
19L60X60X60,600,300,351.376,006,0015,306,000,431,1011.441,57
20L90X90X100,800,500,351.465,159,0022,409,000,471,1728.105,03
21L60X60X60,600,300,35930,276,0015,306,000,290,7511.441,57
Cordón
Superior
Cordón
Inferior
DiagonalesVerifica
VerificacionesSoldaduras
Verifica
Verifica
85. 84
Tabla verificaciónroturasecciónneta:
Caso2
Número
Barra
TipoPerfil
Máxima
Tracción
(kg)
Ag
(ÁreaBrutade
Sección)(cm2)
l2
(cm)
l1
(cm)
l
(cm)
U=1-x/(lpromedio)
Ae
(U.Anv)
(cm2)
Padm
(Fuerzaadmisible
c/coef.Seg.2)(kg)
Verificación
(Padm>
MáximaTracción)
1L90X90X103.987,5634,2020,0020,000,6823,2248.998,00Verifica
2L90X90X104.511,4934,2012,0012,000,4715,9033.555,33Verifica
3L90X90X103.886,4734,2014,0014,000,5418,5239.070,57Verifica
4L90X90X103.533,3134,2014,0014,000,5418,5239.070,57Verifica
5L90X90X104.035,4434,2012,0012,000,4715,9033.555,33Verifica
6L90X90X103.615,0034,2020,0020,000,6823,2248.998,00Verifica
7L100X100X125.344,5445,4010,0024,4810,000,2913,1727.780,26Verifica
8L100X100X124.185,6445,4010,0024,4810,000,2913,1727.780,26Verifica
9L100X100X123.077,0845,4010,0024,4810,000,2913,1727.780,26Verifica
10L100X100X123.077,0845,4010,0024,4810,000,2913,1727.780,26Verifica
11L100X100X124.235,9745,4010,0024,4810,000,2913,1727.780,26Verifica
12L100X100X125.344,5445,4010,0024,4810,000,2913,1727.780,26Verifica
13L60X60X6850,6113,826,0015,306,000,283,898.213,46Verifica
14L90X90X101.465,1534,209,0022,409,000,299,8020.686,44Verifica
15L60X60X61.223,5313,826,0015,306,000,283,898.213,46Verifica
16L110X110X121.821,7350,2011,0027,4111,000,2914,3830.332,21Verifica
17L60X60X60,0013,826,0015,306,000,283,898.213,46Verifica
18L110X110X121.821,7350,2011,0027,4111,000,2914,3830.332,21Verifica
19L60X60X6983,4313,826,0015,306,000,283,898.213,46Verifica
20L90X90X101.465,1534,209,0022,409,000,299,8020.686,44Verifica
21L60X60X6685,5513,826,0015,306,000,283,898.213,46Verifica
Cordón
Superior
Cordón
Inferior
Diagonales
VerificacionesRoturasecciónneta
86. 85
Tabla verificaciónroturawhitmore:
Número
Barra
Máxima
Tracción
(kg)
Máxima
Compresión
(kg)
l2
(cm)
l1
(cm)
A
Whitmore
(cm2)
An
Whitmore
(cm2)
Fflu
(Fluenciaen
secciónbruta)
(kg)
Fr
(Fluencia
roturaen
gousset)(kg)
Padm
(Fuerzaadmisible
c/coef.Seg.5/3)(kg)
Verificación
(Padm>Fuerza
Máxima)
13987,565829,0720,0016,4415,1841094,0158961,6924656,41Verifica
24511,496023,1212,0012,7411,4931856,4145707,5719113,84Verifica
33886,474930,3114,0013,6712,4134165,8149021,1020499,48Verifica
43533,314891,5014,0013,6712,4134165,8149021,1020499,48Verifica
54035,446023,1212,0012,7411,4931856,4145707,5719113,84Verifica
63615,005829,0720,0016,4415,1841094,0158961,6924656,41Verifica
75344,543778,9410,0024,4823,9322,6759817,2685825,8035890,36Verifica
84185,642809,3610,0024,4823,9322,6759817,2685825,8035890,36Verifica
93077,081809,5810,0024,4823,9322,6759817,2685825,8035890,36Verifica
103077,081809,5810,0024,4823,9322,6759817,2685825,8035890,36Verifica
114235,972510,0910,0024,4823,9322,6759817,2685825,8035890,36Verifica
125344,543240,7910,0024,4823,9322,6759817,2685825,8035890,36Verifica
13850,61930,276,0015,3014,6413,3836597,1752509,6221958,30Verifica
141465,151298,119,0022,4021,7020,4454252,2377841,0932551,34Verifica
151223,531376,006,0015,3014,6413,3836597,1752509,6221958,30Verifica
161821,731596,4411,0027,4126,5425,2966355,1695206,3939813,10Verifica
170,000,006,0015,3014,6413,3836597,1752509,6221958,30Verifica
181821,731281,3211,0027,4126,5425,2966355,1695206,3939813,10Verifica
19983,431376,006,0015,3014,6413,3836597,1752509,6221958,30Verifica
201465,151043,019,0022,4021,7020,4454252,2377841,0932551,34Verifica
21685,55930,276,0015,3014,6413,3836597,1752509,6221958,30Verifica
VerificacionesWhitmore(Soldadura)
Cordón
Superior
Cordón
Inferior
Diagonales
87. 86
7.2 Soldaduraslargassometidasamomento
Este tipode soldadurase realizaráentodoel cordónsuperior,yaque enel mismolas soldaduras
estaránsometidasamomento.
Las condicionesque se debenverificarson:
𝜏 𝑝 =
𝑅 𝑎
2 . t . 𝑙2
𝜏 𝑛 =
𝑅 𝑎 . 𝑥 𝑔 .( 𝑙 − 𝑥 𝑔)
2𝐼 𝑥 .2
𝐼 𝑥 =
𝑡 . 𝑙2
2
12
𝜏 𝐸60 ≥ √𝜏 𝑝
2 + 𝜏 𝑛
2 ⟹ 𝜏 𝐸60
2
. 𝑙2
4
≥ (
𝑅 𝑎
2𝑡
)
2
. 𝑙2
2
+
𝑅 𝑎 ( 𝑙 − 𝑥 𝑔) 3
t
Para losnudos1 (apoyofijo),2,3, 4, 5, 6 y 7 (apoyodeslizante) laecuaciónanterioradquierela
siguiente forma:
𝜏 𝐸60
2
. 𝑙2
4
≥ (
𝑅 𝑎
2𝑡
)
2
. 𝑙2
2
+
𝑅 𝑎 ( 𝑙 − 𝑥 𝑔) 3
t
𝜏 𝐸60
2
. 𝑙2
4
≥ (
𝑅 𝑎
2𝑡
)
2
. 𝑙2
2
+
𝑅 𝑎 ( 𝑙 − 𝑥 𝑔) 3
t