Memoria de Calculo Diseño en Acero
Memoria de Calculo Diseño en Acero
Memoria de Calculo Diseño en Acero
MEMORIA DE CÁLCULO
PROYECTO: CONJUNTO HABITACIONAL GM
DIRECCIÓN: PUEBLA, PUEBLA
USO: HABITACIONAL
DISEÑO:
GARCÍA CASTRO URIEL ALDHIR
Octubre 2014
G-M ESTRUCTURAS
0
G-M ESTRUCTURAS CONJUNTO HABITACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
INDICE
I INTRODUCCION 2
II Descripción general 2
III MATERIALES 2
IX Revisión de vigas 10
X Revisión de columnas 20
1
G-M ESTRUCTURAS CONJUNTO HABITACIONAL
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
I Introducción
II Descripción general
Esta memoria respalda el análisis y cálculo estructural de un edificio de 5 niveles para uso
de casa habitación, como proyecto final para la materia de diseño de elementos de acero. Consta
de 2 crujías en ambos sentidos con 9.6m entre ejes de columnas en sentido del eje “x” y 6.75 en
sentido del eje “y”, la altura de entrepiso es de 4.33 m. La estructuración se constituye de
losacero, la cual se apoya sobre vigas secundarias metálicas de sección IR, estos elementos a su
vez transmiten carga a vigas principales, nuevamente de acero. Las vigas principales sirven para
recibir el sistema de piso y se apoyarán sobre columnas metálicas de sección IR.
III Materiales
Losacero
2
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Módulos
Ec 197990 Kg/m² Es 2039000 Kg/m²
Losacero
I+ 74.6 cm⁴/m I- 69.39 cm⁴/m
S+ 18.62 cm³/m S- 19.23 cm³/m
Fy 2320 Kg/m²
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Losa entrepisos:
Peso
Espesor Ancho Largo vol. TOTAL
(kg/m²) (kg/m²)
LOSETA 0.02 1 1 1800 36
MORTERO 0.015 1 1 2000 30
CONCRETO (capa 6cm) 0.0916 1 1 2200 201.52
MUROS LIGEROS 100
PLAFON E INSTALACIONES 50
LOSAACERO CAL 22 8
40
INCREMENTO POR REGLAMENTO
CD= 465.52
USO DEPARTAMENTOS CL 170 CD+CL 635.52
CLM 90
SOBRE CARGA= (CD+CL)-PESO PROPIO LOSAACER= 414kg/m²
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Losa azotea:
Peso
Espesor Ancho Largo vol. TOTAL
(kg/m²) (kg/m²)
IMPERMEABILIZANTE 0.11 1 1 1200 132
RELLENO LIGERO 0.1 1 1 1300 130
CONCRETO (capa 6cm) 0.095 1 1 2200 209
PLAFON E INSTALACIONES 50
LOSAACERO CAL 22 8
40
INCREMENTO POR REGLAMENTO
CD= 569
USO DEPARTAMENTOS CL 170 CD+CL 739
CLM 90
SOBRE CARGA=(CD+CL)-PESO PROPIO LOSAACER= 510kg/m²
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CORTE PLANTA
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CORTE LATERAL
T-1 T-1
4,33
C-1 C-1
T-1 T-1
4,33
C-1 C-1
T-1 T-1
4,33
C-1 C-1
T-1 T-1
4,33
C-1
C-1
T-1 T-1
5,25
C-1 C-1
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ISOMETRICO
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C1=1.4D+1.4Dlosa
C2=1.2D+1.2Dlosa+1.6L+0.5Lr
C3=1.2D+1.2Dlosa+1.6L+1.0Lr
C4=1.2D+1.2Dlosa+1.0L+0.5Lr
C5=1.2D+1.2Dlosa+1.0Ex+1.0L
C5a=1.2D+1.2Dlosa-1.0Ex+1.0L
C5b=1.2D+1.2Dlosa+1.0Ey+1.0L
C5c=1.2D+1.2Dlosa-1.0Ey+1.0L
C6=0.9D+0.9Dlosa+1.0Ex
C6a=0.9D+0.9Dlosa-1.0Ex
C6b=0.9D+0.9Dlosa+1.0Ey
C6c=0.9D+0.9Dlosa-1.0Ey
Cargas de servicio
S1=1.0D+1.0Dlosa
S2=1.0D+1.0Dlosa+1.0L+1.0Lr
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IX Revisión de vigas
Selección de perfil
IR 24x68
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Revisión de la sección
Datos a Utilizar
fy = 3515
E = 2039000
tf = 1.49
bf = 22.8
tw = 10.5
d = 60.3
T = 53.3
Revisión de patín
𝑏𝑓
𝜆𝑝 = = 7.651
2 ∙ 𝑡𝑓
𝐸
𝜆𝑟𝑝 = 0.38√( ) = 9.152
𝑓𝑦
𝑇
𝜆𝑎 = = 5.076
𝑡𝑤
𝐸
𝜆𝑟𝑝 = 3.76√( ) = 90.559
𝑓𝑦
𝑓𝑦 = 3515
𝑑 = 60.3
𝑡𝑤 = 1.05
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𝑇 = 53.3
𝐸 = 2039000
𝐴𝑤 = 𝑑 ∙ 𝑡𝑤 = 63.315
𝑇
𝑅𝑒 = = 50.762
𝑡𝑤
𝑇 𝐸
≤ 2.24√
𝑡𝑤 𝑓𝑦
𝐸
𝛽 = 2.24√ = 53.95
𝑓𝑦
𝐶𝑣 = 1
∅𝑣 = 0.9
DISEÑO ZONA I
Datos necesarios
𝑓𝑦 = 3515
𝐸 = 2039000
Modulo de sección
𝑆𝑥 = 2524
𝑍𝑥 = 2900
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Se tiene que conocer el momento máximo que nos da la estructura con carga
𝑀𝑢 = 144.93
𝑀𝑢 100
𝐸= = 1.58 × 103
∅𝑀𝑛
Se tiene que el valor de la longitud libre sin soporte lateral y el radio de giro del elemento:
𝐿𝑏 = 192
𝑟𝑦 = 4.7
Teniendo los valores anteriores, entonces procederemos a saber si la longitud libre sin soporte
lateral es la adecuada para el diseño en la zona I
𝐸
𝐿𝑝 = 1.76𝑟𝑦 √ = 199.231 𝑐𝑚
𝑓𝑦
𝐿𝑝 > 𝐿𝑏 Para que el diseño en esta zona, de lo contrario, se utilizan las formulas en zona II.
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Selección de perfil
IR 18x60
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Diseño en Zona I
Datos necesarios
Acero con el cual se trabaja:
fy = 3515
E = 2039000
Se tiene que conocer el momento máximo que nos da la estructura con carga
Mu = 0.00965
Se calcula el Momento Nominal de Diseño con la siguiente formúla:
6
Mn = ( Zx fy) = 6.378 10
Se tiene que tener el valor de la longitud libre sin soporte lateral y el Radio de giro del
elemento
Lb = 60
ry = 4.3
Teniendo los valores anteriores, entonces procederemos a saber si la longitud libre sin
soporte lateral es la adecuada para el diseño en la zona I.
E
Lp = 1.76 ry = cm
fy
Lp Lb Para que podamos hacer el diseño en esta zona, de lo contrario, se utilizan las formúlas
de la zona II
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E
= 2.24 = 53.95
fy
Cv = 1
v = .9
Resistencia por cortante
5
Vn = .6 fy Aw Cv = 1.025 10
4
Vn = v Vn = 9.228 10
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X Revisión de columnas
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Revisión de la sección
Diseño en Zona I
Datos necesarios
Acero con el cual se trabaja:
fy = 3515
E = 2039000
Se tiene que conocer el momento máximo que nos da la estructura con carga
Se tiene que tener el valor de la longitud libre sin soporte lateral y el Radio de giro del
elemento
Lb = 525
ry = 13.92
Teniendo los valores anteriores, entonces procederemos a saber si la longitud libre sin
soporte lateral es la adecuada para el diseño en la zona I.
E
Lp = 1.76 ry = 590.062 cm
fy
Lp Lb Para que podamos hacer el diseño en esta zona, de lo contrario, se utilizan las formulas
de la zona II
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Datos
Fy = 3515
E = 2039000
Ag = 159
r = 13.92
t = 1.27
b = 35.6
=
b
= 28.031 f = 1.4 E = 33.719
t Fy
Si el λa < fa se puede seguir con las fórmulas.
b) Calculo de la capacidad de Carga axial
k l
= = 28.287
r
La relación más alta es la que se escoge ya que es la más crónica para el diseño.
Fe =
( 2 E) = 711426.5696
2
Pn = Fcr Ag = 501957.39 22
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ϕMR = ϕb Zx Fy = 6421905
𝑝𝑢
= 0.088
𝜙𝑃𝑙
𝑝𝑢 𝑀𝑢𝑥 𝑀𝑢𝑦
+( + ) == .607 < 1.0
𝜙𝑃𝑙 𝜑𝑏 𝑀𝑟𝑥 𝜑𝑏 𝑀𝑟𝑦
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Revisión de flechas
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