diseño edificio industrial con puente grua
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Proyecto de aceroTRANSCRIPT
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Diseño Edificio Industrial con Puente Grúa
Marietta Vallespir – Andrea Meyerholz – Raimundo Gueneau de Mussy
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Contenidos
1. Introducción 2. Estructuración 3. Estados de Carga 4. Modelación Computacional 5. Diseño de la Estructura Principal 6. Diseño de la Estructura Secundaria 7. Diseño de Fundaciones 8. Placa Base y Anclajes 9. Conexiones
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1. Introducción
Proyecto: Edificio industrial de un piso, con puente grúa para el movimiento de elementos dentro del edificio. Uso industrial (minería) Importancia: Categoría C1 (NCh2369), obra crítica debido a que si la estructura falla, puede afectar en forma importante al medio ambiente a través de la contaminación de aguas y suelo del entorno. Ubicación: Paine, Chile. Zona Sísmica 2. Materiales: Galpón: Acero A42-27ES. Fundaciones: Hormigón H30. Cubierta: Paneles metálicos de tipo PV-6.
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
• NCh 170 Of. 1985 Hormigón - Requisitos generales. • NCh 431 Of.1977 Construcción - Sobrecargas de nieve • NCh 432 Of. 1971 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones. • NCh 433 Of. 2009 Diseño sísmico de edificios. • NCh 1537 Of. 1986 Diseño estructural de edificios - Cargas permanentes y sobrecargas de uso. • NCh 2369 Of. 2003 Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales. • AISC 360-05 y 10 Specification for Structural Steel Buildings • ACI 318-08 Diseño hormigón armado
Normas a Utilizar:
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
2. Estructuración
-10 marcos rígidos unidos por puntales -Arriostramiento lateral en forma de “A” -Arriostramiento de techo en forma de “X” -Se busca simetría
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Dimensionamiento INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE
CARGA
MODELACIÓN COMPUTACIONAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA PRINCIPAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Estructura Primaria
-Columnas -Vigas -Puntales -Arriostramiento en A -Arriostramiento en X
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Estructura Secundaria
-Costaneras -Colgadores -Columnas de viento -Arriostramiento en X en marcos frontales -Forro exterior -Viga Portagrúa y vigas portarriel
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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3. Estados de Carga
Peso Propio
clasif. tipo perfil N L W/L W
IN 20 10.9 655 142790
IN 20 15.7 232 72848
IN 6 12 108 7776
IN 2 60 250 30000
C 4 60 35 8400
C 8 31 20 4960
C 5 60 35 10500
XL 12 11.4 27.3 3734.64
XL 12 4.2 27.3 1375.92
XL 24 8.6 19 3921.6
XL 64 10.2 19 12403.2
CN 14 60 2.41 2024.4
CN 21 60 2.41 3036.6
CN 16 31 2.41 1195.36
2phi16 18 10.9 3.16 620
2phi16 36 15.7 3.16 1786
2phi16 24 12 3.16 910
Area m2 4014.64 m2
W/A 4 kg/m2
324340.4 Kg
324.3 Ton
340.6 Ton
EP
ES
estructura principal y secundaria
[m,kg]
Costaneras Techo
Costaneras Front
Colgadores Long
Colgadores Techo
Colgadores Front
CUBICACIÓN PESO PROPIO
Vigas Porta-Riel
Costaneras Long
Columnas Viento
Diagonales A big
Diagonales A small
Puntales Techo
Arriostramientos Techo
Arriostramientos Front
Elemento
Columnas Marco
Vigas Marco
Puntales Long
Puntales Front
PP + 5%
W 16058.56Instapanel PV-6Cubierta
Total PP
Total PP
- Pesos nominales - 5% adicional - Peso Total = 340,6 ton
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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Sobrecargas de Techo
- Norma NCh1537 Cargas Permanentes y Sobrecargas de Uso
- Pendiente techo = 15% (13,5º)
- Área Tributaria = 201 m2 - Controla SC mínima
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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Sobrecargas de Techo
Sobrecarga Lineal en Vigas
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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Sobrecargas de Viento
- Norma NCh432: Cálculo de la acción de viento sobre las construcciones
- Campo Abierto - H = 13,2 m
- SC máxima = 108,2 kgf/m2
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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Sobrecargas de Viento
Distribución de Presiones Laterales C = 1,2 sin α
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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Sobrecargas de Nieve
- Norma NCh431 Construcción – Sobrecargas de Nieves.
- Paine latitud 33,82º sur altitud 409 msnm - SC básica mínima de 25 kgf/m2. - Inclinación 13,5º < 30º
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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Cargas Sísmicas
- Norma NCh2369 Diseño Sísmico de Estructuras e Instalaciones Industriales
-C1: O. Críticas I = 1,2 - Zona 2: Ao = 0,3 g - Suelo III: T’ = 0,62 n = 1,8 - R = 5 “Edificios industriales de un piso,
con o sin puente grúa y con arriostramiento continuo de techo”
- ζ = 0,02 “Marcos de acero soldados
con y sin arriostramiento”
- Cmax = 0,23 para R y ζ dados
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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Cargas Sísmicas
Cálculo del Espectro de Diseño
0
50
100
150
200
250
300
0 1 2 3 4 5 6
Sa [
cm/s
2]
T [seg]
Espectro de Diseño
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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Sobrecargas de Uso
- Estado de Carga Debidos a la Grúa - Datos Viga Porta-Grúa
Carga máxima grúa: W = 12,5 tonf Luz porta grúa: L = 30 m Distancia entre ruedas: c = 4,56 m
- Impacto Vertical - Impacto Transversal - Impacto Longitudinal
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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Sobrecargas de Uso
Sentido Transversal - Caso Crítico 1
- Caso Crítico 2
R1 = 11,8 tonf R2 = 3,9 tonf
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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Sobrecargas de Uso
Sentido Longitudinal - Caso Crítico 1
- Caso Crítico 2
R = 1,33
R = 1,32
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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Sobrecargas de Uso
- Impacto Vertical : ponderación x1,325 peso
R1 = 19,6 tonf R2 = 6,5 tonf
- Impacto Transversal: menor entre (i) 0,1(carga + trolley) (ii) 0,05(carga + grúa) (iii) 0,2(carga) V1 = V2 = 1,66 tonf - Impacto Longitudinal 20% carga máx en cada rueda
V1 = 2,37 tonf V2 = 2,14 tonf
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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Combinaciones de Carga
- AISC360-05 Specifications for
Structural Steel Buildings
1.4D 1.2D+1.6L+0.5(L ó S) 1.2D+1.6(Lr ó S)+(0.5L ó 0.8W) 1.2D+1.3W+0.5L+0.5(Lr ó S)
- Norma NCh2369 Diseño Sísmico de Estructuras e Instalaciones Industriales
1.2D+Lc+Lo+La+1.1EH+1.1EV 0.9D+La±1.1EH±EV 0.9D±1.3W
Lr Sobrecarga de techo. La Sobrecarga accidental derivada de la ocurrencia del sismo. Lc Sobrecarga normal de operación o uso. Lo Sobrecarga especial debida a efectos dinámicos o térmicos que existen durante la operación.
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
4. Modelación Computacional
Se modeló la estructura primaria en SAP2000
Elementos Frame. Secciones de Manual ICHA.
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Vista en Elevación
Procedimiento: 1. Modelación con secciones calculadas en Pre-Diseño. 2. Análisis estructural, comprobando secciones. 3. Modificación de secciones, volver a 2 hasta que no falle ninguna.
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Conectividad
Arriostramientos de Techo (X): Extremos rotulados, libres de momento y torsión.
Arriostramientos Laterales (A): Intersecciones rotuladas.
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Conectividad
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Puntales: Rotulados en sus extremos, divididos en cada uno de sus apoyos. Columnas de Pórtico: Empotradas en el eje fuerte de la columna y rotuladas en el eje débil.
Otras uniones: Uniones de momento.
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Estados de Carga
Peso Propio (DEAD): SAP considera automáticamente el peso de la estructura primaria. El peso de la estructura secundaria se cubicó y distribuyó sobre vigas y columnas principales.
Sobrecarga de Techo (LIVE): Distribuida uniformemente sobre vigas principales, considerando áreas tributarias.
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Sobrecargas de Nieve (SNOW): Se distribuyeron sobre las vigas principales según áreas tributarias.
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Estados de Carga
Sobrecarga de Operación (LIVE): Efecto viga portagrúa aplicado en las columnas centrales longitudinalmente. Sobrecargas Especiales o Dinámicas (LIVE): Efectos del frenaje y levantamiento de cargas de la grúa aplicados en columnas centrales longitudinalmente.
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Sobrecarga de Viento (WIND): Se distribuyó sobre los pórticos por concepto de áreas tributarias.
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Estados de Carga
Cargas Sísmicas (QUAKE): Se ingresó el espectro de diseño como una función de respuesta, se creó un load case con la información modal de la estructura y a partir de ésta se generaron las cargas longitudinales y transversales.
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Esfuerzos
Esfuerzos Axiales – Combinación 1.2D+1.6Lr + 0.8Wy
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Esfuerzos
Esfuerzos Axiales – Combinación 1.2D+1.3Wx+0.5Lr
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Esfuerzos
Momentos 3-3 – Combinación 1.2D+1.3Wx+0.5Lr
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Esfuerzos
Corte 2-2 – Combinación 1.2D+1.3Wx+0.5Lr
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Esfuerzos Últimos por elemento
P V2 V3 T M2 M3
Kgf Kgf Kgf Kgf-cm Kgf-cm Kgf-cm
-1709.41 15173.24 7267.01 43127.62 1448728 10765403
-57472.7 -13550.1 -6622.38 -43042.1 -749958 -9823684
P V2 V3 T M2 M3
Kgf Kgf Kgf Kgf-cm Kgf-cm Kgf-cm
-739 8768.9 80.67 2907.44 50189.24 1777737
-11914.5 -9463.59 -80.86 -2899.71 -50246 -4440421
P V2 V3 T M2 M3
Kgf Kgf Kgf Kgf-cm Kgf-cm Kgf-cm
11492.53 289.49 309.86 212.51 46013.14 21357.57
-10991.9 -276.22 -309.41 -210.66 -45923.4 -25603.1
P V2 V3 T M2 M3
Kgf Kgf Kgf Kgf-cm Kgf-cm Kgf-cm
30905.34 76.53 0 0 0 16363.32
-31232.5 -76.53 0 0 0 0
P V2 V3 T M2 M3
Kgf Kgf Kgf Kgf-cm Kgf-cm Kgf-cm
3840.78 214.05 0 0 0 55166.7
-4510.45 -214.05 0 0 0 -3.2E-11
Arriostramientos Techo
Arriostramientos Laterales
Columnas
Puntales
Vigas
![Page 35: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/35.jpg)
5. Diseño Estructura Principal
Columnas de pórtico : W40x655 INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE
CARGA
MODELACIÓN COMPUTACIONAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA PRINCIPAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Diseño: Flexo compresión, Corte
Columnas
P V2 V3 T M2 M3
ton ton ton ton cm ton cm ton cm
-1,71 15,17 72,67 43,13 1448,73 10765,40
-57,47 -13,55 -66,22 -43,04 -749,96 -9823,68
Solicitaciones máximas y mínimas según SAP
Se diseña con valores de P, M3 y V2.
La sección es compacta (Capítulo B, AISC360-10) y largo de columna = 10,9 m
![Page 36: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/36.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Diseño a Compresión (Cap. E, AISC360-10) =0,9 Pn = 2162,77 ton Pu = 57,47 ton OK Diseño a Flexión (Cap. F, AISC360-10) =0,9 - Fluencia: Mn = Mp Mn = 1218,51 ton m Mu = 107,65 ton m OK - Pandeo Lateral Torsional Mn = 1044,66 ton m Mu = 107,65 ton m OK
![Page 37: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/37.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Diseño a Flexo-Compresión (Cap. H, AISC360-10) OK Diseño por Corte (Cap. G, AISC360-10) =0,75 Vn = 761,7 ton Vu = 15,17 ton
![Page 38: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/38.jpg)
Viga: IN70x232 INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE
CARGA
MODELACIÓN COMPUTACIONAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA PRINCIPAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Diseño: Flexión, Corte
Solicitaciones máximas y mínimas según SAP
Vigas
P V2 V3 T M2 M3
ton ton ton ton cm ton cm ton cm
-0,739 8,77 80,67 2,9 50,19 1777,74
-11,92 -9,46 -80,86 -2,9 -50,25 -4440,42
Se diseña con valores de M3 y V2.
La sección es compacta (Capítulo B, AISC360-10)
![Page 39: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/39.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Diseño a Flexión (Cap. F AISC360-10) =0,9 - Eje Fuerte: Fluencia: Mn = Mp Mn = 232,2 ton m Mu = 44,4 ton m OK - Eje Débil: Fluencia: Mn = Mp Mn = 55,6 ton m Mu = 44,4 ton m OK Controla
![Page 40: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/40.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Diseño por Corte (Cap. G, AISC360-10) =0,75 Vn = 69,58 ton Vu = 9,46 ton OK Verificación de deformaciones Con q = 6,4 ton/cm (peso propio viga mas peso elementos secundarios)
![Page 41: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/41.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Arriostramientos Laterales (A): XL 30x27.3
Diseño: Tracción, Compresión
Solicitaciones según SAP: Tracción: Tu = 30,9 ton Compresión: Pu = 31,23 ton
Sección de alas esbeltas. En este caso controla compresión frente a tracción Diseño a Compresión (Cap. E, AISC360-10) =0,9 Pn = 31,33 ton Pu = 31,23 ton OK
![Page 42: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/42.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Diseño: Tracción, Compresión Se verifica esbeltez
Solicitaciones según SAP: Tracción: Tu = 3,84 ton Compresión: Pu = -4,51 ton
Sección de alas esbeltas. En este caso controla compresión frente a tracción Diseño a Compresión (Cap. E, AISC360-10) =0,9 Pn = 26,08 ton Pu = 4,51 ton OK
Arriostramientos de Techo: XL 25x19
![Page 43: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/43.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Puntales : O 15x15x13,7
Se verifica esbeltez: Diseño a Compresión: (Cap. E, AISC360-10) =0,9 Pn = 21,3 ton Pu = 11 ton OK
![Page 44: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/44.jpg)
Columnas de Viento: HN30x107,9 INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE
CARGA
MODELACIÓN COMPUTACIONAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA PRINCIPAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
6. Diseño de Estructura Secundaria
- Cargas estimadas presión de viento q = 764,7 kgf/m Mu = 17,9 tonf-m Vu = 10,8 kgf - Diseño Flexión Sección Compacta Mn = Mp = Zx*Fy φMn = 43,7 tonf-m > 17,9 tonf OK - Diseño Corte Vn = 0,6FyAwCv φVn = 18,2 tonf > 10,8 tonf OK
![Page 45: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/45.jpg)
Arriostramientos Frontales: XL20x12.1
- Se diseñan por Esbeltez
- Generar falla por Fluencia
OK
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
![Page 46: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/46.jpg)
Propiedades Luz viga porta-riel : 670 cm Carga máxima a levantar por la grúa: 12,5 ton. Peso del trolley: 2,12 ton Peso total grúa: 19 ton Máxima carga por rueda: 11,83 ton Cargas sobre la viga porta-grúa: Impacto vertical Impacto lateral Separación entre ruedas: 4,56 m.
Viga Porta-Riel: IN60x121 INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE
CARGA
MODELACIÓN COMPUTACIONAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA PRINCIPAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
![Page 47: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/47.jpg)
Viga Porta-Riel: IN60x121
Esfuerzos - Mpp = 1,44 tonf-m
- Msc = 19,81 tonf-m
- Efecto Local Ruedas
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
![Page 48: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/48.jpg)
- Tensión eje X: Suma de tensiones dadas por las siguientes cargas: -Peso Propio -Carga Vertical -Impacto -Efecto Local Ruedas fx = M/Wx fx = 0,35 tonf/cm2 - Tensión Y Frenaje Lateral fy = 0,1 tonf/cm2
Viga Porta-Riel: IN60x121 INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE
CARGA
MODELACIÓN COMPUTACIONAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA PRINCIPAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
![Page 49: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/49.jpg)
Costaneras: C8x2,41 INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE
CARGA
MODELACIÓN COMPUTACIONAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA PRINCIPAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Consideraciones - Diseño con cargas estimadas - Situación más desfavorable
Costaneras Frontales (PP, W, E) Costaneras Techo (PP, SC, S) Costaneras Laterales (PP, W, E)
- Luz efectiva acortada por colgadores Flexión Eje Fuerte - Pandeo Lateral-Torsional (AISC-F2) - Costaneras Laterales Mu = 19,72 tonf-cm Mn = 39,72 tonf-cm φMn > Mu OK
![Page 50: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/50.jpg)
Costaneras: C8x2,41 INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE
CARGA
MODELACIÓN COMPUTACIONAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA PRINCIPAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Flexión Eje Débil - Fluencia de la Sección (AISC-F6) - Costaneras Laterales Mu = 0,22 tonf-cm Mn = 7,26 tonf-cm φMn > Mu OK Corte - Resistencia Nominal (AISC-G2) - Costaneras Laterales Vu = 0,34 tonf Vn = 2,59 tonf φVn > Vu OK Deformaciones
E 2100 ton/cm2 max 1.15 cm
I 5 cm4 delta 0.086 cm
L 230 cm (L/200) OK
Costaneras - Eje Débil
Deformaciones
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Colgadores: 2 barras φ16 INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE
CARGA
MODELACIÓN COMPUTACIONAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA PRINCIPAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
- Acortan luz efectiva costaneras - Se diseñan a tracción - F = peso costanera tributaria
OK
![Page 52: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/52.jpg)
Cubierta Exterior: Instapanel PV-6 e=0,5mm INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE
CARGA
MODELACIÓN COMPUTACIONAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA PRINCIPAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
- Distancia entre Costaneras = 1,55 m - Resistencia Nominal = 350 kgf/m2 - Carga Última = 217 kgf/m2
OK
![Page 53: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/53.jpg)
Perfiles Finales INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE
CARGA
MODELACIÓN COMPUTACIONAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA PRINCIPAL
DISEÑO DE
ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Estructura Principal: Columnas de Pórtico: W40x655 Vigas de Pórtico: IN70x232 Arriostramiento Laterales: XL30x27,3 Arriostramientos de Techo: XL25x19 Puntales: O15x15x13,7
Estructura Secundaria: Columnas de Viento: HN300x250x107,9 Costaneras: C8x2.41 Colgadores: 216 Cubierta Exterior: Instapanel PV6 0,5mm de espesor Arriostramientos Frontales: XL20x12,1
![Page 54: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/54.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
7. Diseño de Fundaciones
Procedimiento: 1. Pre-diseño teórico considerando reacciones máximas
Dimensiones iniciales de zapata y sobre-cimiento. 2. Verificación/Corrección del tamaño diseñando las
fundaciones en SAP. Pre-Diseño
F1 F2 F3 M1 M2 M3
Kgf Kgf Kgf Kgf-cm Kgf-cm Kgf-cm
10408.27 13550.14 84823.5 10765403 0 0
-10755.6 -15173.2 -15172.3 -9823684 0 0
Reacciones Base
Factores de Seguridad resistencia del suelo volcamiento deslizamiento
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Pre-Diseño
La fundación se asentará sobre arena seca:
Phi 36 º
0.628 rad
c 0
q adm 2.5 kgf/cm2
PROPIEDADES SUELO
ARENA CON ID 55%
.
Dimensiones de la zapata en sus dos sentidos, diferenciando las fuerzas que afectan a cada eje resistente de la fundación.
B1 350 cm
B2 600 cm
D 85 cm
b1 120 cm
b2 120 cm
h 100 cm
gamma HA 2.5 tonf/m3
0.0025 kgf/cm3
gamma Suelo 1.75 tonf/m3
0.00175 kgf/cm3
DIMENSIONES
![Page 56: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/56.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Pre-Diseño
Pu 15.17 tonf Pu 15.17 tonf
Vu 10.75 tonf Vu 15.17 tonf
Mu 0.00 tonf-m Mu 107.65 tonf-m
Pu 97.63 tonf Pu 97.63 tonf
Vu 10.75 tonf Vu 15.17 tonf
Mu 19.89 tonf-m Mu 135.72 tonf-m
sello
eje fuerte (2)
sobre cimiento
eje débil (1)
sobre cimiento
FUERZAS
sello
Fuerzas equivalentes en el sello de la fundación:
e 20.37 cm e 139.0 cm
B 350 cm B 600 cm
B/6 58.3 cm B/6 100.0 cm
q max 6.27 tonf/m2 q max 11.11 tonf/m2
0.627 kgf/cm2 1.111 kgf/cm2
a no aplica --- a 482.95 cm
compresión 100 % compresión 80 %
eje débil (1)
carga trapezoidal carga triangular
eje fuerte (2)
TENSIONES SUELO
Tensiones máximas sobre suelo de fundación:
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Pre-Diseño
Requerimientos de factores de seguridad de tensiones, volcamiento y deslizamiento:
FS volcamiento 8.59 OK
FS deslizamiento 6.60 OK
FS resistencia 3.99 OK
FS volcamiento 2.16 OK
FS deslizamiento 4.68 OK
FS resistencia 2.25 OK
FACTORES DE SEGURIDAD
eje débil (1)
eje fuerte (1)
![Page 58: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/58.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Dimensionamiento Computacional
Se modela la estructura apoyada sobre las fundaciones. Fundaciones elemento shell, sobre resortes con rigidez equivalente al coeficiente de balasto.
![Page 59: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/59.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Dimensionamiento Computacional
h 100 cm mesh B1 8 kest 8 kgf/cm3
D 85 cm mesh B2 12 Cr 0.862
B1 350 cm h1 43.75 cm Kdiseño 6.89 kgf/cm3
B2 600 cm h2 50 cm A res 1794.9 cm2
A 210000 cm2 A mesh 2187.5 cm2
n res 117
Coeficiente de Balasto - Rigidez Equivalente Resortes
k res 12370.85 kgf/cm
Modelo computacional
![Page 60: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/60.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Modelo computacional
Solicitación máxima resortes: 1336 kgf < Fuerza admisible resortes: 4487,2 kgf OK
![Page 61: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/61.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Diseño de la Armadura de Refuerzo
Armadura de Flexión
Flexión de la Zapata
Mu+ (refuerzo inferior): dado por análisis estructural. Mu- (refuerzo superior):
Flexión Eje Fuerte Flexión Eje Débil
Mu (tonf-m) фMn (tonf-m) Armadura Mu (tonf-m) фMn (tonf-m) Armadura
Refuerzo superior 78,1 149,7 ф18@17 30,7 256,6 ф18@18
Refuerzo inferior 135,7 149,7 ф18@17 19,9 256,6 ф18@18
OK
![Page 62: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/62.jpg)
Corte Eje Fuerte Corte Eje Débil
Armadura Armadura
Zapata ф16@15 ф16@11
Sobrecimiento ф12@22 ф12@22
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Diseño de la Armadura de Refuerzo
Armadura de Flexión
Flexión del Sobrecimiento
Flexión Eje Fuerte Flexión Eje Débil
Mu (tonf-m) фMn (tonf-m) Armadura Mu (tonf-m) фMn (tonf-m) Armadura
Refuerzo superior e inferior 122,8 123,4 ф18@10 10,8 117,8 ф18@12
Armadura de Corte
Vc 234641.00 kgf
234.64 tonf
Vu 56548.96 kgf
56.55 tonf
Vc 402241.72 kgf
402.24 tonf
Vu 26737.50 kgf
26.74 tonf
Eje Fuerte (2)
Eje Débil (1)
OK
OK
Verificación Corte Zapata
Armadura mínima:
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Diseño de la Armadura de Refuerzo
Punzonamiento
Se verifica en unión entre el sobre-cimiento y la zapata debido a la carga vertical última en la columna.
sqrt(fc') 15.8113883
bo 800 cm
d 80 cm
betac 1
alphas 30
1608966.9 kgf
2145289.2 kgf
1072644.6 kgf
Vc 1072644.6 kgf
phi*Vn 965380.1 kgf
Vu 15.2 tonf
15172.3 kgf
ratio 0.016 kgf
Vc
OK
Verificación Punzonamiento
No es necesaria armadura adicional para punzonamiento
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
- Reacciones Columnas
- Columna empotrada
- Placa Base 1200x1200 mm2 - 6 Pernos 1 1/2’’
8. Placa Base y Anclajes
PM
2u u
T
Ra
fc
0,95H
b
Generalidades
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
- Placa Base
-Pernos Anclaje Tu = 84,8 tonf Tn = 0,6AFy Areq = 52,3 cm2 Ap (6 pernos 1 ½’’) = 54,7 cm2 OK
Diseño
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
- Empotramiento Pernos T1 = 14,5 tonf (cada perno) T1 = dcF1 F1 = 0,41 fc’ c = 40 cm OK
- Placa Apoyo Pernos: PL15x2,8 L = 7 cm M = T1*L/10 =10,14 tonf-cm, b = 15 e req = 27,9 mm OK
Diseño
h
c
d
T1
- Atiesadores: PL10x1 Reacción pernos: R = 1,1T1 = 15,9 tonf
Si b = 10 cm, e debe ser 0,98 cm. OK
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- Llave de Corte: 2 PL15x12 cm e=26mm Dimensionamiento:
V = 13,55 ton A req = V/0.5fc’ = 108,4 cm2 M = 2,11 tonf-cm e = 26 mm
Verificación:
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Diseño 150 mm
150 mm
V
150 mm
75 mm
9 cm
13,55 ton
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
9. Conexiones
Son diseñadas para transmitir el 100% de la capacidad de los elementos involucrados. Se diseñarán las conexiones de vigas y las siguientes conexiones:
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Conexiones 1 y 2
Pernos A325, Acero A42-27ES Fu= 8,4 kg/cm2 Pu = 31,33 tonf
Aplastamiento Tracción: Ab = 6,63 cm2 Corte: Ab = 7,46 cm2
3 pernos ф3/4’’:
Distancia mínima al borde de la placa: 3,18 cm distancia = 3,5 cm
Placa 320x200 mm e=16 mm
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INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Conexiones 1 y 2
Falla de bloque perfil diagonal
OK
Falla de placa conectora Dimensionamiento por Corte
t = 1,6 cm : espesor de la placa
Otras verificaciones:
- Falla por fluencia y fractura en el área Whitmore. - Pandeo de la placa Gusset en el area Whitmore - Interacción (momento, corte) en el área crítica - Pandeo en borde libre
![Page 71: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/71.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Conexión 3
Pernos A325, Acero A42-27ES Fu = 8,4 kg/cm2
Solicitación: Capacidad del los perfiles a conectar. C1: Pu = 71,89 ton C2: Pu = 77,5 ton
Se verifica en perfiles C1 y C2: - Resistencia a Tracción de aplastamiento - Resistencia al Corte de aplastamiento - Falla de bloque perfil diagonal (XL30x27,3)
![Page 72: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/72.jpg)
Dimensionamiento por Corte Entonces t = 2,7 cm : espesor de la placa Otras Verificaciones - Falla por fluencia y fractura en el área Whitmore. - Pandeo de la placa Gusset en el area Whitmore - Interacción (momento, corte) en el área crítica - Pandeo en borde libre
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Falla de placa conectora
![Page 73: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/73.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Conexión de Vigas - Para poder trasladar los marcos, se cortan las vigas - La conexión debe transmitir el 100% de las cargas de corte y momento. - Se usan pernos A325 y las vigas son perfiles IN70x232
![Page 74: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/74.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Capacidad a Flexión Mn = Zx Fy =232,2 ton cm C = T = Mu/(H-tf) = 349,2 ton 10 pernos 1 ¼” Rn = 399,2 ton > C OK Placas Conectoras en Alas Dimensionamiento por Tracción Tu = C/2 e = 2,1 cm Se verifica: - Fluencia en área bruta - Fractura en área efectiva - Falla en bloque
![Page 75: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/75.jpg)
INTRODUCCIÓN
ESTRUCTURACIÓN
ESTADOS DE CARGA
MODELACIÓN
COMPUTACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA
PRINCIPAL
DISEÑO DE ESTRUCTURA SECUNDARIA
DISEÑO DE
FUNDACIONES
PLACA BASE Y ANCLAJES
CONEXIONES
Capacidad a Corte V =Vn =81,65 ton
4 pernos 1 ¼” Rn = 159,7 ton > Vu OK
Placas conectoras en Alma Dimensionamiento por Corte
Vu = V/2 e= 1 cm
Se verifica:
- Fluencia en área bruta - Fractura en área efectiva - Falla en bloque
![Page 76: Diseño edificio industrial con puente grua](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022082216/5695cfc11a28ab9b028f6256/html5/thumbnails/76.jpg)
Diseño Edificio Industrial con Puente Grúa