1. COLISEO IVÁN DE BEDOUT.
ARLEY TAPIA
DEISON CÁRDENAS
DANIEL CHICA
HARBY CUESTA
POLITECNICO COLOMBIANO JAIME ISAZA CADAVID
FACULTAD DE INGENIERIA
MEDELLÍN
2012

2. INTRODUCCIÓN
El estudio de una estructura consiste en evaluar la funcionalidad, factibilidad y
seguridad. Estos aspectos toman en cuenta entre otras cosas, la forma, detalle,
durabilidad, resistencia, costo, disponibilidad y capacidad de la estructura;
características que están asociadas al material del cual se va a realizar la obra.
El esfuerzo y la deformación se relacionan mediante la ley de Hooke, permitiendo
así conocer el esfuerzo o la deformación conocida una de las dos; dado que la
deformación es un aspecto que puede ser visible en la estructura, se puede
conocer el esfuerzo, el cual es difícil de ver.
Las variables de control para el comportamiento estructural son el esfuerzo y la
deformación. De manera que al emplear los parámetros del esfuerzo o
deformaciones permitidas, se diseña el elemento.
Dependiendo del uso que se le dé a una estructura, se podrá diseñar ésta para
que así pueda soportar las cargas de diseño que le sean impuestas; estos
elementos estructurales en nuestro caso una estructura aporticada se debe
diseñar para que resista a flexo compresión.

3. 1. ACERO
El acero es el más popular de las aleaciones, es la combinación entre un metal (el
hierro) y un no metal (el carbono), que conserva las características metálicas del
primero, pero con propiedades notablemente mejoradas gracias a la adición del
segundo y de otros elementos metálicos y no metálicos. De tal forma no se debe
confundir el hierro con el acero, dado que el hierro es un metal en estado puro al
que se le mejoran sus propiedades físico-químicas con la adición de carbono y
demás elementos
1.1 VENTAJAS
El acero es un material de gran resistencia con poco peso, facilidad de fabricación.
Esta gran resistencia se traduce en poco peso, ya que se requieren elementos de
poco tamaño para satisfacer los requisitos de resistencia. Asimismo, es un
material que mantiene sus características sin degradarse a lo largo del tiempo. La
elasticidad es una de las principales propiedades de los materiales, que en el caso
del acero, su comportamiento se asemeja más que otros a comportamiento
elástico teórico. Así como la elasticidad, la ductilidad es otra propiedad que en el
acero se manifiesta en gran medida, ya que soporta sobrecarga mediante la
deformación en el rango plástico evidenciando una falla inminente.
La tenacidad es otra ventaja que relaciona la resistencia y ductilidad, ya que el
acero posee su resistencia aún en grandes deformaciones permitiendo así doblar
el material sin fracturarse.
Debido a la naturaleza del acero de construirse mediante la unión de elementos,
permite así ampliaciones a estructuras existentes. Las uniones se realizan
mediante soldadura, pernos y remaches. Cabe destacar, que por esta forma de
construir, el tiempo de construcción es más rápido que con otro tipo de materia.
1.2 USO
El acero es empleado en todo tipo de construcción, desde clavos para obras de
madera hasta barras de refuerzo para estructuras de concreto armado.
Particularmente el acero estructural corresponde al empleo de perfiles laminados.
El diseño de estructuras de acero implica la selección de perfiles estándar
laminados en caliente, esta es la forma más empleada del acero estructural.
Adicionalmente, cuando la disponibilidad del tamaño necesario para el diseño no
es posible, se fabrican perfiles a partir de láminas de acero, soldadas o apernada.
2. PROYECTO ACERO

4. 2.1 NOMBRE
El análisis estructural se le realizara a un pórtico de dos luces que hace parte del
coliseo Iván de Bedout; el cual ha sido reformado en el año 2010 por objeto de los
juegos suramericanos realizados en la ciudad de Medellín. La estructura en acero
es un pórtico plano construida en perfiles en”I” en acero vaciados en caliente.
2.2 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO.
El coliseo Iván de Bedut cuenta con una cancha principal y dos canchas auxiliares;
un gimnasio general que servirá a toda la unidad deportiva y en los bajos de las
graderías del costado norte se ubican 22 plataformas para la práctica del
levantamiento de pesas en una de las cuales se encuentra el pórtico plano a
estudiar, con un ancho tributario de 0,95 metros y una altura de 3,44 metros, tal
como lo indica el levantamiento geométrico.
2.3 LOCALIZACIÓN

5. El pórtico plano hace parte de una de las plataformas del coliseo Iván de Bedout,
en la cual se encuentra la zona de levantamiento de pesas; esta zona está
ubicada más exactamente en la parte baja de las graderías nororientales.
2.4 SISTEMA ESTRUCTURAL.
El sistema estructural que se analizara es un sistema aporticado plano simétrico a
dos luces y de un solo nivel.

6. 3. CARGAS
3.1 CARGAS MUERTAS SIN MAYORAR.
•
3.1.1 Estimación de Cargas Muertas.
 Viga
Perfil 12 X 96
Peso=142,8 Kg/m.
Peso de 1 Columna=142,8 Kg/m *(3,44 m) *0,01 Kn=4,91232 Kn
 Columnas
Perfil 12 X 136
Peso=202,1 Kg/m.
 Placas
Peso del Acero=7800 Kg/m³
Peso de 1 Placa=7800 Kg/m³ *(0,8m)²*0,001m *0,01Kn=0,4992 Kn.
 Plataforma de acero (Calibre 22, Espesor de 0,7 mm).
Peso que soporta el Steel Deck (m²)= 7,29 Kg/m² (FABRICANTE).
Peso del Steel Deck=7,29 Kg/m²*(0,95m)*0,01 Kn =0,069255 Kn/m
3.2 CARGAS VIVAS DE DISEÑO.
Restaurantes = 5 KN/m² (RECOMENDACIÓN NSR-10).

7. En resumen:
Carga Muerta 39,72 Kn/m
Carga Viva 4,75 Kn/m
4. ESQUEMAS.
4.1 LEVANTAMIENTO GEOMÉTRICO.

9. Vista frontal
4.2 CARGA MUERTA.

10. 4.3 CARGA VIVA
5. MODELACIÓN
Tipo de Fuerza Viga Columna
Fuerza cortante (Vu) 31,54 Kn 9,8 Kn
Momento (Mu) -33.2218 Kn.m 24 Kn.m
Fuerza Axial ---------- 38 Kn

11. 6. Revisión de Capacidad a Flexo-compresión de la columna.
Revisión a Compresión
Perfil IR 12X 136
Datos de Perfil.
Ag= 18190 mm²
σᵪ=13,8cm
σᵧ=7,4 cm
Fᵧ =250 MPa
Zᵪ=2409 cm³
Zᵧ=1106 cm³
bf= 309 mm
tf=22,9 mm
T=240 mm
Tw=14mm
Asumo soporte Articulación –Articulación K=1.0
L-3,44 m
Lb= 0
Esbeltez.
λᵪ =1*(3,44*100 cm/13,4cm)
λᵪ=24,928
λᵧ=1*(3,44*100cm/7,8cm)
λᵧ= 44,103
EjeY eje débil de la seccion

12. : Columna Intermedia. CUMPLE
Esfuerzo Teórico de Euler
Esfuerzo Teórico de Euler
Resistencia Nominal
Cumple Esfuerzos de Compresión.

13. Revisión a Flexión
La sección alcanza Mp
Revisión de Compacidad
1.Patin.
Cumple Esbeltez de Patines
2.Alma
Cumple Esbeltez de Alma
Cumple relaciones de Compacidad
Ecuación de Interacción de Esfuerzos
Datos
Pr=Pu=38Kn
Pc=ΦPn=0,9*4101,977Kn

14. Mrx=Mux=24 Kn.m
Mcx=ΦMn=
Mry=Muy=0
Mcy=ΦMn
Momento Nominal
Momento Último capaz de Soportar la sección
Capacidad
Esfuerzos Combinados
Cumple Esfuerzos combinados de compresión y de Flexión

15. 7. DISEÑO DE VIGA
L=10,88
Acero A-36
Fy= 250 Mpa
Carga viva(L)= 4,75 KN/m
Carga muerta(D)=39,72 KN/m
Wu=1,2D+1,6L
Wu=1,2(39,72)+1,6(4,75)= 60 KN/m
Vu=60x10,88/2 =326,4 KN
Mu= 60x10,882/8 = 887,81 KN*m
ΦMn= Mu= Zx.Fy
Zx req= Mu/ΦFy
Zx req= 887,81E6/0,9(250) = 3945,8 cm3
Δ adm= L/360
Δ adm= 10,88/360= 3,02 cm
Elegimos un perfil W12x96
Lp= 1,76 ry
Ry= 7,8 cm
Zx= 2409 cm3
Ixx= 34672 cm4

16. La sección alcanza Mp
Wservicio= 39,72+4,75+1,43= 45,9 KN/m
Δ max= 5WL4/384EI
Δ max =5(45,9)(10,88)4/384(2E8)( 34672E-8) = 1,21 cm
Δ max Δadm
1,21 3,02
Revisión sección compacta
Patin= 0,38 = 10,74 > 6,8( dato del catalogo) cumple
Alma =3,76 = 106,35 > 23,1( dato del catalogo) cumple
Revisión por Cortante
Vu= 326,4 KN
d= 323mm
tf= 22,9mm
tw=14mm
d-2tf= 277,2
ΦVn= 0,9*0,6*250*14*323 = 610,47 KN
Vu < ΦVn Cumple

17. Rigidizadores
=d-2tf/tw < 2,45
19,8 < 69,3
No require rigidizadores
8. DISEÑO DE LAS CONEXIONES.
VIGA 12X96
Tw=14
COLUMNA W 12X136
Tw=20.1
Filete minimo=5
Filete maximo=6
Aw=0.767*WL

18. 9. ANÁLISIS SAP
VIGA W12X96
COLUMNA W12X136

19. DEFINICION CASOS DE CARGAS
COMB1= 1.2D+1.6L

20. COMB2= 1.2D+L
PORTICO CARGADO CON VIGAS Y COLUMNAS SEGÚN TIPO

21. APLICANDO CARGA VIVA DE 5KN/M2

22. APLICANDO CARGA MUERTA
ASIGNANDOLE AL SAP 2000 CON QUE CRITERIOS ANALIZAR

23. DIAGRAMA DE MOMENTO Y CORTANTE CON LA COMB 1

24. DIAGRAMA DE MOMENTO Y CORTANTE CON LA COMB 2

25. 10. CONCLUSIONES
 Los perfiles que fueron tomado como aproximaciones a los existen en la
estructura real para su posterior análisis resistente cumplen con los
requerimientos de esfuerzos de compresión y de flexión.
 Se podrían proponer otros perfiles más livianos que cumplan con los
esfuerzos a soportar.
 Las dimensiones de los perfiles calculados se intercambiaron, el espesor de
las columnas calculadas es mayor que el de las vigas originales; lo cual no es
trascendental porque la estructura resiste para los perfiles asignados.