“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DISEÑO DE CERCHA Se desea cubrir un tech cn ar!adura !et"#ica de acer $% & '()* +,-c!' .'/0 .'/0 12a3 12a3 cu% cu%s s !ie! !ie!br brs s sean sean "n,u "n,u# #s s db# db#es es de #ad #ads s i,ua i,ua#e #es s % sus sus cne4ines s#dadas5 La cubierta ser" de cana#6n de 75)* !5 Las ar!aduras est"n se8aradas a cada 0!5 E4iste ade!"s una car,a en e# nud centra# de #a brid brida a in$e in$eri rir r .8r .8r9e 9enie nient nte e de un tec# tec#e e de )*** )*** +,: +,: inc# inc#ui uid d e# $act $actr r de i!8act35 Deter!inar #a car,a de ser9ici % #s es$uer;s $actri;ads5 Dar un es
S#uci6n>
A) Carga Carga de Serv Servici icio: o: ? ? ?
2es es de# de# cana#6 na#6n> n> '( +,+,-! !' 2es 2es de de #a Estruc Estructura tura 1et"#i 1et"#ica ca .Est .Esti!a i!ad3 d3 > @(+,@(+,-! !' Car,a Car,a Vi9a Vi9a sbre sbre e# Tech ech .RNE .RNE3> 3> )* +,-! +,-! '
B) Datos Datos de de Diseñ Diseño: o: ? ?
Ln, Ln,it itud ud de cada cada e#e! e#e!en ent t>> '5( '5(* *! Ln,i n,itu tud d de se8a se8ara raci ci6n 6n>> 0 !
METRADO DE CARGAS: ?
Car Car,a 1ue 1uert rta a > . '( '( @( 3 4 Le#e!ent 4 Lse8araci6n > . '( @( 3 4 '5(*! 4 0! & 0** +,
Pd = !" to# ?
Car,a Vi9a> .)* +,-! '3 4 Le#e!ent 4 Lse8araci6n .)* +,-!'3 4 '5(* ! 4 0 ! & B** +,
P$ = !% to#
DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Ca$c*$o de +*er,a i#ter#as de-ido a $as cargas e.teriores CARGA 1UERTA
F% & *> ?*50* 4 7 A% G% & * A% G% & (5B* tn
Estructura A% & G%
Si!trica A% & '50 tn
G% & '50 tn
M/todo de $os 0*dos: DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 0*do A: F% & * *50* tn FA 4 Sen .@@3 '50* tn & * FA & @'5'/ tn
F4 & *> FA# FA 4 Cs .@@3 & * FA# & @' tn
0*do B: F4 & *> @'5'/ tn 4 Cs .@@3 F C 4 Cs .@@3 & * FC & @'5'/ tn
F% & *> ?*50* tn ? FC 4 Sen .@@3 @'5'/ 4 Sen .@@3 F # & * FL & *5B tn
0*do 1: F% & *> *50* tn & FLC 4 Sen .'@3 FLC & '5( tn
F4 & *> @' tn & F LC 4 Cs .'@3 F LH FLH & 5B* tn
0*do C: F4 & *> DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL @'5'/ tn 4 Cs .@@3 & F DC 4 Cs .@@3 '5( Cs .'@3 & * FDC & 57 tn
F% & *> *50* tn FDC 4 Sen .@@3 '5( 4 sen .'@3 & @'5'/ 4 Sen .@@3 F HC FHc & @5// tn
0*do 2: F% & *> @5// tn & FHD 4 Sen .)*5*3 FHD & '50* tn
F4 & *> 5B* tn & FHD 4 Cs .)*5*3 FHJ FHJ & 75'* tn
Fina#!ente se tendrKa>
CARGA 3I3A:
DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
F% & *> ?*5B* 4 7 A% G% & * A% G% & /5' tn
Estructura Si!trica A% & G%
A% & '5@ tn G% & '5@ tn
M/todo de $os 0*dos: 0*do A: F% & *> DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL '5@* tn & FA 4 Sen .@@3 *5B* tn FA & 5@0 tn
F4 & *> FA# & FA 4 Cs .@@3 FAL & 5** tn
0*do B: F4 & *> 5@0 tn 4 Cs .@@3 & FC 4 Cs .@@3 FC & 5@0 tn
F% & *> FL FC 4 Sen .@@3 & *57' tn 5@0 4 Sen .@@3 F2 & *57' tn
0*do 1: F% & *> *57' tn & FLC 4 Sen .'@503 F2C & @5/ tn
F4 & *> tn & F2C 4 Cs .'@503 FLH F2O & 75'* tn
0*do C: F4 & * 5@0 tn 4 Cs .@@3 & FDC 4 Cs .@@3 @5/ Cs .'@503 FDC & 75)/ tn
F% & * DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL *57' tn FDC 4 Sen .@@3 @5/ 4 sen .'@503 & 5@0 4 Sen .@@3 FHC FHc & @5*0 tn
0*do 2: F% & *> @5*0 tn & FHD 4 Sen .)*53 FHD & '5@* tn
F4 & * 75'* tn & FHD 4 Cs .)*53 FHJ FHJ & (5/* tn
Fina#!ente se tendrKa> CARGA DEBIDO A 1A CARGA DE SER3ICIO:
DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
F% & *> ?) tn A% G% & * A% G% & ) tn
Estructura Si!trica A% & G%
A% & @5(* tn G% & @5(* tn
M/todo de $os 0*dos: 0*do A: F% & *
DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL FA 4 Sen .@@5)@3 & @5(* tn FA & 75B( tn
F4 & * FA# & FA 4 Cs .@@5)@3 FA# & 75(* tn
0*do B: F4 & *> 75B( tn 4 Cs .@@5)@3 & F C4 Cs .@@5)@3 FC & 75B( tn
F% & *> FC 4 Sen .@@5)@3 75B( 4 Sen .@@5)@3 & F L FL & * tn
0*do 1: F% & *> FLC 4 Sen .'@503 & * FLC & * tn
F4 & *> 75(* tn FLC 4 Cs .'@503 & FLH FLH & 75(* tn
0*do C: F4 & *> 75B( tn 4 Cs .@@5)@3 & F CD 4 Cs .@@5)@3 FDC & 75B( tn
F% & *> DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL FDC 4 Sen .@@5)@3 75B( 4 Sen .@@5)@3 &F HC FHc & *5** tn
0*do 2: F% & *> Fs+ 4 Sen .)*5@3 & * Fs+ & * tn
F4 & *> 75(* tn FSH 4 Cs .)*5B3 & FSJ FSJ & 75(* tn
Fina#!ente se tendrKa
CARGA DEBIDO A1 3IE0TO: DATOS: h & @50(! L & @(5** ! Ubicaci6n> Ciudad de Ica
3E1OCIDAD DE DISEÑO: De acuerd a su ubicaci6n % t!and en cnsideraci6n
DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL V d =65
km h
PRESI40 DI05MICA: 2
Q=0.005 V 2
Q=0.005 ( 65 )
=21.13
kg m
2
COE6ICIE0TES DE PRESIO0 C: 7!8Coe9cie#te de resi;# e.ter#a C pe:
Ls Ce=cientes de 8resi6n ser"n>
DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL CA : < ! CB : 8!> Para e$ Tec?o: Su8er=cie a Sta9ent>
CE : 8 !@ Su8er=cie a ar#9ent>
E# tech est" inc#inad en un An,u# de @@5)@ cn res8ect a #a hri;nta#: e# 9a#r de CF ser" inter8#ad entre ds 9a#res> @*
????????????????? ? *50
@@5)@ ????????????????? CF '*
????????????????? ? *5/
C6 = 8 !@>
!8Coe9cie#te de resi;# i#ter#a C pi : C! #a estructura se cnsidera cerrada .n & *3: #as 8resines interires se t!ar"n en cuenta cn e# C pi !"s des$a9rab#e5 C pi =± 0.30
Ca$c*$o de C p: E# e$ect c!binad de #as 8resines e4terires e interires ser" a8#icand> C p =C pe −C pi C A 1 =0.90 −( 0.30 )=0.6
DISEÑO DE ACERO
C A 2 =0.90 −(−0.30 )=1.20
I& cic$o ' (a
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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL C B 1=−0.50− ( 0.30 )=−0.80
C B 2=−0.50− (−0.30 )=−0.20
C E 1=−0.75 −( 0.30 )=−1.05
C E 2=−0.75 −(−0.30 )=−0.45
C F 1=−0.70 −( 0.30 )=−1.00
C F 2=−0.70 −(−0.30 )=−0.40
Se t!aran #s 9a#res !a%res> C p 1= 1.20 C p 2 =−0.80 C p 3 =−1.05 C p 4 =−1.00
!8PRESIO0ES: Se ca#cu#ar" de acuerd a #a si,uiente $r!u#a5 p=C p x
p1=21.13 x 1.20 =25.36
kg m
2
p2=21.13 x −0.80 =−16.90
kg
p3=21.13 x −1.05=−22.19
kg
m
p4 =21.13 x − 1.00=−21.13
2
2
m
kg m
2
E# c"#cu# de #as car,as a4ia#es se usara e# !a%r 9a#r> p=25.36
kg m
2
CARGA DE VIENTO EN CADA NUDO DE LA CERCMA>
DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL W = 25.36
kg m
2
x ( 1.5 m ) / 1000
W = 0.0456 tonn/ m
Lue, se !u#ti8#ica 8r #a #n,itud dnde 9a a estar esta car,a % di9idir#a entre e# n!er de nuds de esta> W = 0.0456
kg x ( 9.18 m) / 2 m
W = 0.21 ton
2sterir!ente se 8rcede a hacer e# !td de #s nuds cn #a car,a ha##ada
F% & *> ?*5'@ tn 4 0 4 Cs .@@5)@3 A% G% & * A% G% & @5B( tn
Estructura Si!trica A% & G%
A% & *50' tn G% & *50' tn
DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
Metodo de $os 0*dos: 0*do A: F% & *> *5'@ 4 Cs .@@3 FA 4 Sen .@@3 '5(' tn & * FA & @@50* tn
F4 & *> *5'@ 4 Sen .@@3 FAL FA 4 Cs .@@3 & * FAL & @@5() tn
0*do B: F4 & *> *5'@ 4 Sen .@@3 @@50 tn 4 Cs .@@3 F C 4 Cs .@@3 & * FC & @@50/ tn
F% & *> *5'@ 4 Cs .@@3 FC 4 Sen .@@3 B5B* 4 Sen .@@3 F L & * FL & @5') tn
0*do 1: DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL F% & *> @5') tn FLC 4 Sen .'@503 & * FLC & )5)@ tn
F4 & *> ? @@5() tn FLC 4 Cs .'@503 FLH & * FLH & 05/B tn
0*do C: F4 & *> *5'@ 4 Sen .@@3 @@50/ tn 4 Cs .@@3 F DC 4 Cs .@@3 )5)@ Cs .'@503 & * FDC & 057/ tn
F% & *> *5'@ 4 Cs .@@3 FDC 4 Sen .@@3 @@50/ 4 Sen .@@3 F HC )5)@ 4 sen .'@503 & * FHc & *50) tn
0*do 2: F% & *> *50) tn FHD 4 Sen .)*5@3 & *
DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL FHD & @5B' tn
F4 & *> ? 05/B tn FHD 4 Cs .)*5@3 F HJ & * FHJ & 75*7 tn
DETERMI0ACIO0 DE 1AS 6ERAS 6ACTORIADAS E0 CADA BARRA
Usare!s #a !itad de #a estructura debid a
2ara saber #s !"4i!s es$uer;s de #as barras se tendr"
BARRA AB BARRA BC BARRA CD
DISEÑO DE ACERO
CM
C3
CS
C3
D @'5'/
Lr 5@0
L 75B(
@@50
@'5'/
5@0
75B(
@@50/
57
75)/
75B(
057/
I& cic$o ' (a
“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL BARRA A1 BARRA 12 BARRA 2 BARRA D BARRA B1 BARRA C2 BARRA 1C BARRA 2D
@'
75(
@@5()
5B
75'
75(
05/B
75'
(5/
75(
75*7
*
*
)
*
*5B
*57'
*
@5')
@5//
@5*0
*
*50)
'5(
@5/
*
)5)@
'50
'5@
*
@5B'
COMBI0ACIO0ES DE CARGA
BARRA AB BARRA BC BARRA CD BARRA A1 BARRA 12 BARRA 2 BARRA D BARRA B1
C@ @5/ D @75@ / @75@ / @)57 @ @B50 * @)5/ / @*5* 0 *5**
C' @5' D@5B L *5( Lr )@5('
C) @5'D@5B Lr*5( L ))5'*
C/ @5'D@5)P*5(L *5(Lr )05//)
C( @5'D@5*E*5(L *5'QS @05(@)
CB *5D@5)P
)@5('
))5'*
)05/(
@05(@)
'B5/*0
'75BB
'75)'
)*5B*(
@(5(7)
'*5@7)
)*5*
)'5((
)75B)
@05@(
'(570
'75@'
'B57
'50B0
@(5'7
@5B)0
')5)/
'@5*)
'/5'0@
@'5)
@(5B7@
/50*
@5(*
@5(
@5(
*
@5)/
@5(@
'5)*
)5@@@
@5@('
'5/B)
DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
'B5)(B
“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL BARRA C2 BARRA 1C BARRA 2D
'5*'
'5'7
)5/B
)5)/7
@57'0
'5)7(
)5B)
/5*0
B5'@
05)0@
)5@*0
B5B)/
)5'
/5/@
B57'
B5(@B
)5)B
/5B'B
T!a!s en cuenta #as !a%res car,as ESUE1A DE FUERZAS FACTORIZADAS EN LAS ARRAS DE LA AR1ADURA
DISEÑO DE 1OS E1EME0TOS DE ACERO FCOMPRESIO0 TRACCIO0) DISEÑO A TRACCIO0 F% & '()* +,-c!' Fu & /*0* +,-c!)
E0 1A BRIDA I06ERIOR L4 &'5(*! L% & (5**! Puact = 37.64 ton =37 640 kg
Ag =
Pu 37640 kg = =16.53 cm2 2 0.9 x Fy 0.9 x 2530 kg / cm
DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL As*ios: . . " 2r tab#a> A, & @75(/0 c!' R4 & @5(* c! R% & )577 c!
3eri9caci;# de $a es-e$te, 1r J Lx 250 cm = =166 c m Rx 1.509 cm
( según especificaciones AISC-LRDF
establece no debe exceder a 300)
Ly 5 00 cm = =132.63 cm Ry 3.77 cm
DISEÑO DE ACERO
300 !I"# ($er%ite arriostre en el centro)
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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 6$*e#cia e# e$ Krea -r*ta Pu=∅ xFyxAg=0.9 x 2530
E# $a diago#a$
kg cm
2
x 17.548 cm
2
=39956.80
kg > 31610
OH
1C
Puact = 8.38 ton= 8380 kg
Ag =
Pu 8380 kg = =3.68 cm2 2 0.9 x Fy 0.9 x 2530 kg / cm
As*ios: 7 L . 7L . 7" 2r tab#a> A, & /5() c!' R4 & @5@0@c! R% & '50/ c!
3eri9caci;# de $a es-e$te, 1r J L4 & L% & )5') ! Lx 3 23 cm = = 178.35 cm Rx 1.811 m
6$*e#cia e# e$ Krea -r*ta Pu=∅ xFyxAg=0.9 x 2530
E# $a diago#a$
kg cm
2
2
x 4.539 cm = 10335.3 kg > 8380
OH
2D
Puact = 6.72 ton =6720 kg
Ag =
Pu 6720 kg 2 2.95 cm = = 2 0.9 x Fy 0.9 x 2530 kg / cm
DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL As*ios: 7 L . 7 L . 7" 2r tab#a> A, & /5() c!' R4 & @5@0@c! R% & '50/ c!
3eri9caci;# de $a es-e$te, 1r J L4 & L% & )5(* ! Lx 350 cm = =296.36 cm Rx 1.181 m
6$*e#cia e# e$ Krea -r*ta Pu=∅ xFyxAg=0.9 x 2530
kg cm
2
2
x 4.539 cm = 10335.3 kg > 6720
OH
E0 1A MO0TA0TE PRI0CIPA1 Puact = 4.80 ton =4800 kg
Ag =
Pu 4800 kg = =2.11 cm2 2 0.9 x Fy 0.9 x 2530 kg / cm
As*ios: 7 L . 7 L . 7" 2r tab#a> A, & /5() c!' R4 & @5@0@c! R% & '50/ c!
3eri9caci;# de $a es-e$te, 1r J L4 & L% & @5( ! Lx 150 cm = =127 cm Rx 1.181 Cm
6$*e#cia e# e$ Krea -r*ta DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Pu=∅ xFyxAg=0.9 x 2530
kg cm
2
2
x 4.539 cm = 10335.30 kg > 4800
OH
DISEÑO A COMPRESIO0 E0 1A BRIDA SPERIOR 2u & )'5') tn L4 & )5*B ! L% & )5*B ! Deter!inand #a car,a a4ia# resistente 8r tab#a>
∅= 0.85
Asu!i!s )” 4 )” 4 @-'” )**
)*B ))*
2n&
)@5' 2n '(5
35.06
2n & )(5*B tn ¿ 2u & )'5') tn
E0 1AS MO0TA0TES: Mo#ta#te 1C: 2u & 05)0 tn
L4 & )5') ! L% & )5') ! Deter!inand #a car,a a4ia# resistente 8r tab#a>
∅= 0.85
Asu!i!s ' @-'” 4 ' @-'” 4 )-0” )**
DISEÑO DE ACERO
@)50
I& cic$o ' (a
“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
)') ))*
2n @@5/
2n& @@5B tn 2n & @@5B tn ¿ 2u & 05)0 tn
Mo#ta#te 2D: 2u & B57' tn L4 & )5(* ! L% & )5(* ! Deter!inand #a car,a a4ia# resistente 8r tab#a>
∅= 0.85
Asu!i!s '@-'” 4 ' @-'” 4 )-0” ))*
@@5/
'0*
2n
)B*
5B
2n& @'5/0 tn 2n & @'5/0 tn ¿ 2u & B57' tn
2RESENTACION DEFINITIVA
DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
“UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
DISEÑO DE ACERO
I& cic$o ' (a
