Celosía
Celosía
Celosía
s
f
l
DONDE:
20 m < L < 50 m
f/L: Relacin ms recomendable por consideraciones de economa y esbeltez
S: Espaciamiento entre columnas
d: Peralte de la celosa
b: Ancho de la celosa
l: Separacin entre correas
2.- DATOS GENERALES
2.1.
=
=
24.50
6.75
m
m
2.4.
Cajamarca
Techo de losa deportiva
2.3.
:
:
Calamina Translcida
Onda 177 PP
1.83
m
1.16
m
2.20
mm
0.20
m
7.19
kg
Largo til:
Ancho til:
Carga:
1.63
1.07
4.12
Todos los elementos sern perfiles laminados de acero estructural ASTM A-36 y estrn formados con e
(punto azul)
Bridas:
Diagonales:
Enlaces
fy:
E:
G:
:
:
2.5.
2530
2100000
807000
7.85E+03
1.17E-05
kg/cm2
kg/cm2
kg/cm2
kg/cm3
1/C
Vo
Vo
t
=
=
=
65.00
75.00
-18.00
3.- CLCULOS
3.1.
=
=
=
1.63
km/h
km/h
C
3.2.
3.3.
4.89
=
=
=
4.08
4.40
5.57
m
m
3.4.
f
Se adopta: f
n = L/f
Por condiciones d
3.4.2.
0.37
0.45
0.27
0.30
3.4.3.
3.4.4.
Clculo de d
_=arctan(/(_2))
3.4.5.
d
d
=
=
1.15
65.6400
rad
grados
ld
49.40
cm
e
e
=
=
0.97
55.8170
rad
grados
3.4.6.
lb
=
40.75
cm
Usar tubos, varillas o ngulos
Clculo de e
_=arctan(/(_2))
3.4.7.
_=/sin _
36.26
cm
4.1.
5.00
5.26
Arcos (estimado)
Correas y arriostres
Total
5.26
7.00
12.26
Estructuras de acero
Cobertura de iluminacin
Total
12.26
20.00
32.26
Por viento
_=4.5 10 ^(4)_0^2
Vo
Sv
4.1.2.
=
=
km/h
kg/m
=(15)/(8^2 )_
4.1.3.
75.00
170.86
E
H
_/^2
H
=
-18.00
=
1.17E-05
=
2100000
= 829.24
=
6.98E-03
=
5.78
Ft
E
H
_/^2
H
=
=
=
=
=
=
1518
2100000
0.01771
2846.25
6.98E-03
19.86
1 ESTADO
5.00
5.17
22.00
2 ESTADO
12.00
12.26
31.12
1 ESTADO
6.00
6.20
35.20
2 ESTADO
14.40
14.71
49.79
Clculo de
_( )
_( )=(100_)/3+/4
_=0.00744_1 ^2
_
^2
-0.262
=_+_=0.82764_ +0.58491_
_( )
=
=
25.72
15.16
kg
5.1.2.
Clculo de
_( )
Para:
3.03
0.30
Tenemos:
tan=4/ (12/)
Cos
M
=
=
0.8121626
0.00
=_+_=0.90138_ +0.67023_
N
Fb = N/4
_( )
5.2.
=
=
=
29.18
7.29
1.703
/sin _
Clculo de
_( )
^2
-0.370
=_+_=0.82764_ +0.58491_
_( )
5.2.2.
Clculo de
=
=
24.26
18.41
kg
_( )
_=0.0860_1
_
Para:
4.28
0.30
Tenemos:
tan=4/ (12/)
Cos
M
=
=
0.8121626
0.00
=_+_=0.90138_ +0.67023_
N
Fb = N/4
_( )
5.3.
=
=
24.77
6.19
2.141
/sin _
Clculo de
_( )
=
=
0.058 ^2
0.058 ^2
+
+
_
_
1.04
4.60
31.75
25.64 _
_( )=(100_)/3+/4
_( )
5.3.2.
Clculo de
9.87
147.08 _
_( )
Por la forma de los diagramas de corte, los cortes mximos se presentan en las secciones ext
= L, siendo la suma de ellos Qmx.
_=_1+_2+_3=0.0860_ _() sin0.03997_
Sin
Cos
_
=
=
0.5834311
0.8121626
-1.70
3.38
=
=
18.94
4.74
+
+
4.70
1.17
_( )=
0.998
+
1.45
sin _
Se van a comparar los esfuerzos mximos en cada estado, para determinar los mayores valores que sern los de dise
ESTADO
_( ) ()
_( ) ()
1 ESTADO
15.16
/sin _
1.703
2 ESTADO
18.41
2.141
/sin _
Del cuado anterior se observa que el segundo estado es el que gobierna, lo cual es razonable porque en este estado a
carga viva, produciendo flexin.
El esfuerzo de diseo Femx en kg para los enlaces, se puede determinar ya que se conoce Fbmx de diseo:
_( )=(0.02(4_( )))/(_ )
_( )=
1.47
sin _
Para el diseo del tirante se considera el 2 estado para carga plena que produce el mximo empuje.
_( )=0.75(_+_ )
_( )=
48.38
En la siguiente tabla, se muestran los esfuerzos en compresin en kg para el diseo de bridas, diagonales y enlaces;
traccin en kg para el diseo del tirante.
En la siguiente tabla, se muestran los esfuerzos en compresin en kg para el diseo de bridas, diagonales y enlaces;
traccin en kg para el diseo del tirante.
Para obtener los esfuerzos de diseo Fbmx, Fdmx, Femx y Htmx en kg, dados por las fmulas simplificadas qu
continuacin, en funcin de S y L, stos valores debern estar expresados en metros.
ELEMENTOS
BRIDAS
DIAGONALES
ENLACES
TIRANTES
ESFUERZOS DE DISEO
_( ) ()
18.41
_( ) ()
2.14
/sin _
_( ) ()
1.47
/sin _
_( ) ()
48.38
Se va a proceder al diseo de las bridas, diagonales, enlaces y tirantes, en base a las caractersticas geomtricas y lo
diseo de los arcos considerados.
Ha sido conveniente para el diseo, expresar los esfuerzos en kips y las longitudes en pulgadas.
ELEMENTOS
BRIDAS
DIAGONALES
ENLACES
TIRANTES
7.1.
DISEO DE BRIDAS
S (m)
6.75
7.2.
L (m)
24.50
_( )
__
lb (pulg) Perfil (L) rz (pulg)
()
(
()
6.71
16.04
1 3/4
1 3/4
1/4
0.3413574
47
Fa (ksi)
19.07
DISEO DE DIAGONALES
S (m)
6.75
7.3.
ESFUERZOS DE DISEO
_( ) ()
0.0406
_( ) ()
0.0047
_( ) ()
0.0032
_( ) ()
0.1067
_( )
__
ld (pulg) (pulg) rz (pulg)
()
(
()
24.50
0.86
19.45
5/8
0.15625
124
L (m)
Fa (ksi)
9.53
DISEO DE ENLACES
S (m)
L (m)
_( )
le (pulg)
()
(pulg) rz (pulg)
__
(
()
Fa (ksi)
6.75
24.5
0.65
14.28
1/2
0.125
114
10.81
8.- VERIFICACIONES
8.1.
3l
4.89
ly/ry
=
44.35
lb/rz
=
OK, CUMPLE CON LAS CONDICONES DE ARRIOSTRE LATERAL
8.2.
Considerando arcos parablicos biarticulados de seccin constante, se puede expresar el valor crtico de
carga con la frmula:
_= /^3 =(18900_)/=
4050.00
kg/m
64.50
435.40
kg/m
_=
_=
4050.00
435.40
OK, VERIFICNDOSE LA ESTABILIDAD DEL ARCO EN SU PLANO
9.- CLCULO DE DEFORMACIONES
Las deformaciones que se presentan en el centro del arco, producidas por las cargas permanentes, se puede calcu
siguiente frmula:
_=(1.00456_ ^2)/
_=
0.5431314 cm
Como se observa, la deformacin en el centro del arco es pequea, presentando una distorsin ms que aceptable de
1
4109
10.- PESO PRELIMINAR Y DENSIDAD DE ARCOS
5.00
kg/cm2
L (m)
ELEMENTO
Bridas
Diagonales
Enlaces
1 3/4
1 3/4
1/4
5/8
1/2
24.5
P (kg/m)
N (und)
4.11
1.554
0.994
2
2
813.60309 kg
854.28325 kg
Para el diseo, se ha considerado el peso inicial de arcos de 5 kg/cm2. Se va a calcular la densidad del a
_=/=
%V
5.17
kg/cm2
3.31
RO
CO DE CELOSA
3l
3l
portiva
e ejes)
e ejes)
1.63
1.07
4.12
m
m
kg/m2
angulares
redondas lisas
redondas lisas
36
30000
11512
km/h
km/h
C
ksi
ksi
ksi
Norma E.020
ALES
as o ngulos
rad
grados
cm
rad
grados
cm
7.00
15.00
22.00
4.12
12.00
15.00
31.12
anslcida fibraforte
uminacin
equipo
imiento
-18.00
1.17E-05
2100000
829.24 _/^2
6.98E-03 _
5.78 _
1518
2100000
0.01771
2846.25 _/^2
6.98E-03 _
19.86 _
5.00
C
1/C
kg/cm2
cm2
kg
kg/cm2
kg/cm2
cm2
kg
3 ESTADO
32.00
32.26
5.00
3 ESTADO
38.40
38.71
8.00
kg
esta condicin.
0.00
0.00
kg
_() +_
+
3.57 _
_()_
_
0.03997_
3.38 _
) 0.842_
4.70 _
1.17 _
(2 sin _ )
1.45 _
ce Fbmx de diseo:
mo empuje.
E DISEO
18.41
2.14
/sin _
1.47
/sin _
48.38
lgadas.
E DISEO
0.0406
0.0047
/sin _
0.0032
/sin _
0.1067
Ab
(pulg2)
Pa (kip)
VERIF.
0.8137516
15.52
OK
Ab
Pa (kip)
(pulg2)
0.3067962
2.92
Ab
(pulg2)
Pa (kip)
VERIF.
OK
VERIF.
0.1963495
2.12
OK
47
E ARRIOSTRE LATERAL
kg/m
kg/m
435.40
DEL ARCO EN SU PLANO
emento.
ales y enlaces respectivamente.
K (adim)
PNK
(kg/m)
16.44
g (kg/m)
31.30
3.01
2.77
9.36
5.51