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DISEÑO DE UN TECHO PARA UNA VIVIENDA MULTIFAMILIAR
Tipo: Ejercicios
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¡No te pierdas las partes importantes!
Facultad de Ingeniería y Arquitectura
Carrera Profesional de Ingeniería Civil
GUTIERREZ MENDOZA, CHRISTIAN JOEL MORON TAPIA, LIUBIA PATRICIA
DEDICATORIA:
Agradezco a Dios por haberme guiado y dedico este trabajo a mis padres, mis compañeros y a nuestro Docente por darnos las pautas necesarias y por sus sabias cátedras que nos brinda
las formas estructurales más comúnmente utilizadas y comercializadas en el país, el comportamiento estructural del sistema de techo y cada uno de sus componentes y el dimensionamiento adecuado de los elementos y sus conexiones según la metodología de diseño por resistencia última. Adicionalmente se incluye el procedimiento de análisis y diseño de una estructura de techo utilizando un software de aplicación y por último la evaluación del costo directo generada por dicha estructura.
En el presente trabajo planteado, las integrantes del grupo tenemos como reto hacer el metrado de cargas de servicio, viento y sismo calcular o hacer el predimensionamiento de las estructuras presentes en esta edificación como son las barras de acero, las cuales ya han sido elaboradas por un profesional, y hacer un comparativo de los dos resultados y de ser necesario, realizar las modificaciones correspondientes al plano original. El presente trabajo consta de las siguientes partes:
Para garantizar la seguridad estructural y buen funcionamiento de los techos se necesita un proceso de diseño y supervisión, en este sentido los códigos extranjeros aportan valiosa ayuda. Los más importantes e influyentes en estructuras de acero son publicados por el American Institute of Steel Construction (AISC) que fue fundado en el año de 1921 y cuyo objetivo fue hacer del acero estructural una opción de material de construcción, a través de la publicación de manuales, guías de diseño y especificaciones. En sus primeras publicaciones el diseño se basaba en la teoría de esfuerzos permisibles (ASD), fue hasta 1986 que se
introduce un nuevo método basado en la teoría de resistencia última (LRFD). Es importante tener en cuenta tanto el método de diseño a utilizar, como las normas vigentes del medio en el que se desempeña el ingeniero. Anteriormente no se contaba con normas que regularan los métodos de diseño de las estructuras de techo, el diseño se basaba principalmente en la experiencia empírica de las personas encargadas de la obra.
El objetivo principal del trabajo es realizar el análisis estructural de la edificación y chequear que los elementos estructurales cumplan con el dimensionamiento para así soportar las cargas de la estructura y ser segura en caso de sismos pero en este caso nuesto peor enemigo seria el viento, ya que la estructura esta sometida a tal fuerza permanentemente. Las estructuras de techos merecen ser objeto de estudio, debido a que en el transcurso de su vida útil estará sometida a diferentes tipos de cargas, como las gravitacionales ya sea por carga viva (carga por montaje y lluvia) o muerta (carga por peso propio), otro tipo de carga es la que se produce de manera accidental como sismo y viento, siendo este último el agente causante de fallas que producen un grave impacto en la funcionalidad del techo. A continuación se presentan daños causados por cargas accidentales.
como un elemento aislado. En la viga de alma abierta de la imagen (ver Fig. 1.18) la cuerda inferior se ha comprimido al soportar succión por carga de viento lo cual genera el pandeo entre las celosías de la viga, la celosía por su parte al soportar los esfuerzos producidos por el cortante estará sometida a esfuerzos de compresión axial por lo que puede fallar por pandeo.
Fig. 1.18. Pandeo local en viga de alma abiertal
Cuando el pandeo ocurre en la longitud no arriostrada a lo largo del elemento este es llamado pandeo total. En vigas de alma abierta la cuerda superior cuando está sometido a presión de viento y la carga muerta está en su totalidad sometida a esfuerzos de compresión la cual puede generar el pandeo sin que el elemento alcance su límite de fluencia debido a la esbeltez de las cuerdas (ver Fig. 1.19).
Fig. 1.19. Pandeo total (vista en planta de polín )
En armaduras debido a su configuración articulada está compuesta de elementos conectados, los cuales están sometidos a esfuerzos axiales, generalmente la cuerda inferior se encuentra sometida a tensión y la superior, a compresión, mientras que los montantes y diagonales presentan variabilidad. En los elementos sometidos a compresión axial es donde puede presentarse la falla por pandeo total como podemos ver en la imagen (figura 1.20) al generarse la falla en el montante las cuerdas superiores e inferiores ya no se comportaran como elementos sometidos a cargas axiales, ahora deberán soportar la flexión y al no estar diseñados para resistir tales esfuerzos fallan por flexión, generando daños tanto en la cubierta como en los elementos secundarios.
Fig. 1.20. Pandeo en elemento a compresión en armadura de techo ocasionada por presión de viento
5.1. Descripción del Proyecto
Diseño de una armadura, en una vivienda unifamiliar. 5.1.2. AREA DE CONSTRUCCIÓN DEL BLOQUE 2 200 m2 aproximadamente.
5.2. Ubicación de la Edificación Se encuentra ubicado específicamente en la intersección de la Av. San Martin y Av. Los Rosales del Centro Poblado San Antonio, distrito de Moquegua, Provincia de Mariscal Nieto, Departamento de Moquegua, con un esparcimiento totalmente libre y muy bien ubicado en una zona muy comercial.
5.3. Descripción de la Arquitectura.
La armadura se clocara en el último piso de la edificación, ara que esta genere protección solar y de otras índoles.
