Diseño de interiores y exteriores de acero

Método de diseño de una viga isostatica simplemente apoyada en acero 

·         Evaluar pesos: peso propio, acero y algún otro material sobre la viga

·         Sacar peso total

·         Calculo de esfuerzo permisible en viga
- momento máximo
-esfuerzo
- elección de perfil de acero (como base)

·         Comparación de :

·         Diseño a corte

·         Tdiseño  

·         Diagrama de corte y momento

·         Conocer el momento máximo

·         Conocer el corte máximo

·         Elección de perfil según resultados

Comparación de: Tdiseño 

*A continuación encontraremos algunos ejemplos para la realizacion de este método* 

PREDIMENSIONAMIENTO GASOLINERA

Elaborado por Deborah Maldonado

EJEMPLOS DE RESOLUCIÓN DE VIGAS CONTINUAS CON 2 APOYOS ( en este caso sería como el ejemplo de la gasolinera) CON 3 APOYOS, 4 Y 5 APOYOS CON LA RESOLUCIÓN DE CÓRTATE Y MOMENTO FLEXIONANTE

EN EL PRIMER EJEMPLO ES COMO LA VIGA DE LA GASOLINERA CON 2 APOYOS SIMPLEMENTE APOYADAS, LAS DEMÁS TIENEN EL MISMO PROCEDIMIENTO PERO CON MAS APOYOS, ACÁ VEMOS TAMBIÉN COMO SACAN EL MODULO DE SECCIÓN "S".

PUBLICACIÓN: SAMANTHA BEDOYA

Publicación por Suzy Gonzalez 

Pasarela 

·         Altura adecuada + estabilidad (las pasarelas oscilan en un rango de 3 metros a 4.5
por:
- las columnas no pueden ser cortas o muy largas por esbeltez

·         Perfil: Utilizar el perfil correcto con el peso indicado (depende las necesidades y uso que está proyectada la pasarela)

·         Cimentación: base de concreto porque el acero se corroe

·         Uniones: uniones de platina y pernos en caso menores (piezas soldadas)

·         Uso de medidas correctas: caminamientos con espacios de 1.20

·         Distintos materiales: Losacero para caminamientos, concreto

• Patin de: 10 cm
•    Alma de 8.5 cm 
•  Y grosor de patin: 0.4cm

1.    Caminamiento principal

2.    Conformación del caminamiento                  
podemos notar que el caminamiento principal esta conformado con vigas de acero y sosteniendo la losacero que se encuentra en el caminamiento por columanas de 80cm de diámetro 

1.    Tipo de cimentación :

La cimentación son zapatas de concreto de 1m de diámetro  en el cual la columna de acero redonda esta adherida a el y no se encuentran pernos puestos en la base. 

La identificación de platinas en la planta base de las gradas se encuentra adherida en el concreto y no se puede visualizar el grosor de la platina ni los pernos.

Las conexiones de las distintas partes de la pasarela son soldadas y no necesito de platinas para su conexión



CÁLCULO de pasarela 

1. Tomar en cuenta las cargas vivas y muertas de la estructura
2. Suma de las cargas
3.comparar esfuerzo permisible por medio de momento max y modulo S
4. Escoger un perfil adecuado con los datos del esfuerzo permisible
4. Comparar Diseño a corte; por medio de Vmax y Tdiseño por medio del peralte del perfil(d) y (tw) espesor del alma
5.comparacion con trabajo admisible con el perfil escogido
6. Diagramas de momento y corte para conocer el mmax y vmax.

7. escogemos un perfil apropiado según los resultados
8.  Comparación con Tdiseño

*Tener en cuenta el peso total para el diseño de una pasarela, tanto el acero como el concreto para soporte de cargas vivas y las necesidades según el lugar que concurre* 

tenemos una viga de 39.4 pies x 12 pies de ancho
Ancho tributario de = 1.96

• Sumamos las cargas el peso propio + peso del concreto + losa acero + 80lb/pie (carga viva)

sumamos todas las cargas (wu)= 1.2 cte. de acero (217 cargas muertas) + 1.6 cte (carga viva) = 390lb/pie

y vamos con la viga secundaria con un esfuerzo permisible de 36ksi
realizamoso las ecuaciones de: 


a- mmax = W(L)2/8    W=peso de la viga (L)= distancia de la viga secundaria
b- modulo S= mmax/ fy      fy=   esfuerzo permisible de 36ksi

Con estos resultados encontramos los perfiles laminados de acero de nuestras tablas
que da resultado el momento maximo= 9092 convertido en kep/ft= 109.11

buscamos un perfil de   =  W= 10x49 

y nos lanzamos a diseño de corte 

- Vmax = wu (carga total) x Distancia /2 = 769.28lb
-Tv=  Vmax/AW=  Corte maximo/ (area) (espesor del alma)Comparar Diseño a corte; por medio de Vmax y Tdiseño por medio del peralte del perfil(d) y (tw) espesor del alma

                    

utilizamos la formula de wu (carga total ) = wl/2  para las cargas puntuales de las vigas principales que son= 769.30

metemos nuestros datos a MDSOLIDS 
para obtener Corte maximo y momento maximo

realizamos el modulo S= mmax/Tadm
momento maximo es= 935,514.48

el cual buscamos el perfil que se adhiere a nuestros calculos =  W33x152
con sus datos de:

•  peralte del perfil(d) y (tw) espesor del alma (que nos proporciona la tabla de perfil laminado de acero) 

y chequeamos a T diseño 

Cálculo de diámetro de pernos

Aqui se muestra un ejemplo para una viga de 3 apoyos, con la ayuda de la tabla de Pernos, para saber el número de pernos, diámetro y el espesor de la platina.

Lo primero que hay que hacer es resolver el cortante máximo del apoyo 2. Se suma 0.6+0.6=1.2 y se multiplica por la carga distribuída x la distancia del primer tramo de la viga, que da como resultado el cortante máximo y al mismo tiempo la reaccion de ese punto.

Para saber la carga distribuída se multiplica la carga muerta WD x ancho tributario de este tramo (4 pies) y la carga viva también por 4.

Despues utilizamos la fórmula Wu= 1.2 x WD + 1.6 x WL

El resultado del cortante máximo lo convertimos a kips para poder buscarlo en la tabla de Pernos, en la parte de Total shear capacity of bolts. al encontrar la cifra que mas se acerque se busca a la derecha en Use with the following rolled shapes los tipos de perfil que se pueden usar. A la izquierda la primera columna el no. de pernos y arriba encontramos el diametro de pernos y el espesor de la platina.

Elaborado por Deborah Maldonado