TENSORES EN UNA ARMADURA

TATIANA HERAZO TORRESROBERTO CARLOS LÓPEZ JULIO

DARWIN DEL CRISTO VERGARA OZUNACRISTIAN ALBERTO VILLALBA MERCADO

DOC.ING. EMEL MULET

TALLER

UNIVERSIDAD DE SUCREFACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVILPROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL VIII SEMESTRE

SINCELEJO

1. CALCULO DE LOS TENSORES EN UNA ARAMADURA

Diseñar los tensores para los largueros de la armadura que se muestra en la figura. Los largueros, perfil PAG 220*80*20 mm, estarán soportados en los tercios del claro de la armadura espaciados a 6 m entre centros. Use acero A572 grado 50. Se usa un techo con láminas de fibro-cemento que pesa 0.30 KN/m^2 como superficie de techo.

Longitud: 18 mMaterial cubierta: laminas fibro-cemento

Tensor: fy=420 MPa; fu=492 MPa

Figura 1

1. Cargas de diseño

Carga muerta

Peso propio de la cubierta: 0.1 KN/m^2 Cielo raso: 0.30 KN/m^2 Perfil PAG 220*80*20: 0.646 KN/m

Peso promedio en KN/m^2 de los 4 largueros a cada lado del techo:

¿ 0.646∗418

=0.1436KN /m2

Instalaciones: 0.40 KN/m^

CM=0.1436+0.40+0.30+0.1=0.9436KN /m2

Figura 2. Vista en planta

Carga viva

El tipo de cubierta dada funciona adecuadamente con una pendiente de 15°, de acuerdo a este tipo de cubierta entramos en el inciso B.4.2.1 y la tabla B.4.2.1-2 y observamos la carga uniforme en KN /m2, que corresponde a este tipo de cubierta, siendo esta una de las maneras de determinar esta carga viva, así:

Vemos que para cubiertas inclinadas 15° o menos corresponde una carga viva igual a 0.50 N/m^2.

Carga mayorada

qu=1.2CM +1.6CV

qu=1.2 (0.9436 )+1.6 (0.50 )=1.9323

qu=1.9323KN /m2

Como se ve en la figura 2, se muestra el área tributaria del tensor inclinado superior, que es el tensor más crítico y por el cual debe diseñarse estos miembros a tensión. Además en la figura se observa que hay tres espacios entre los 4 tensores a cada lado de la armadura, de aquí que el área tributaria sea 5/6*9.32*2 m, luego tenemos que:

Descomponiendo la fuerza Qu, así:

La fuerza que nos interesa para el diseño del tensor, es la componente paralela a la superficie de la cubierta, Qt:

Qt=Qu∗sen (15 °)

Dónde:

Qu=(56 )∗s∗l '∗quDónde:

l '= 9cos (15°)

=9.32m

Qu=(56 )∗2∗9.32∗1.9323=30.0 .15KN Luego:

Qt=30.0.15KN∗sen (15 ° )=7.77KN

Qt=Pu

2. Diseño del miembro a tensión

Como el miembro a tensión a utilizar será una barra roscada, es decir, conectada con roscas y tuercas, se tiene que el esfuerzo nominal a tensión es:

Fnt=0.75∗fu

Este esfuerzo se aplica al área total AD de la varilla, calculada con el diámetro mayor de la rosca, o sea, el diámetro de la extremidad exterior de la rosca; entonces tenemos que el área requerida para la carga a tensión determinada, se calcula como sigue:

Rn=Fnt∗A D=0.75∗fu∗A D

Tenemos que:

AD≥Pu

∅∗0.75∗fu

∅=0.75 (LRFD)

Luego, tenemos que:

AD=Pu

∅∗0.75∗fu= 7.77 KN

0.752∗(492∗103 KNm2

)

AD=2.81∗10−5m2=0.28 c m2

Luego, el diámetro de la extremidad exterior de la rosca es igual a:

AD=π∗de

2

4

de=( 4∗ADπ )12=0.597 cm=5.97mm=0.24 plg

Se utiliza una varilla de ¼ plg, que es la varilla comercial siguiente a 0.24 plg. Debe revisarse según el tamaño practico mínimo de la tabla 7-18 del AISC para

analizar si este diámetro determinado está por debajo o por encima del mínimo establecido.