UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

ESTRUCTURAS DE ACERO

TRABAJO ENCARGADO NO 1

DIMENSIONAMIENTO DE

TIJERALES A DOS AGUAS

Mg o Ing. Carmen Chilón Muñoz

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

2012

DIMENSIONAMIENTO DE TIJERALES A DOS AGUAS

Se desea dimensionar un tijeral de dos aguas que será construido en la Urbanización

Miraflores de castilla Piura, para ser usado como cubierta del templo pentecostal de las

hermanas de la Caridad, requiriéndose por arquitectura que el nivel de la brida inferior se

encuentre a 8m del nivel del falso piso.

El templo será construido sobre un terreno de 30m de frente por 120m de fondo,

debiéndose investigar los retiros municipales para ese tipo de edificación.

Los dueños desean que el templo tenga una entrada frontal de 7m de largo por 3m de alto

de dos entradas laterales ubicadas en forma simétrica de 4m de largo y 3 de alto.

Se pide:

1.- Dimensionar loa geometría extrema de la armadura que se muestra.

2.- La distribución de armaduras, ubicación de ejes de viguetas dobles, simples y

armaduras, así como arriostres.

3.- Determinar la geometría interna de la armadura considerando el uso de planchas de

ETERNIT.

4.- Identificar la junta sísmica con respecto de edificaciones vecinas existentes (edificios

de concreto armado) asumiendo que las armaduras se encontraran apoyadas sobre columnas

de 50 cm x 50 cm con muros de albañilería de 3.5m de altura.

CONCEPCION RETIRO LATERAL : 3m

RETIRO LATERAL : 5m

DIMENSIONAMIENTO DE ARMADURA EXTERNA:

Tras hacer efectivos los retiros municipales el dimensionamiento y geometría.

METRADO DE CARGAS :

Carga muerta (D) :

P:P:A = 15 Kg / m2

P.E = 15 Kg / m2

WD = P:P:A + P.E

WD = (15 + 15) Kg/m2

WD = 30 Kg/m2

Carga viva (L) :

Wl = 25 Kg/m2 = s/c (para la limpieza y mantenimiento)

Carga de viento:

Calculo de diseño Vh = Vz (h/10)0.22 ≥ 75 Km/h

Vz = velocidad de la zona, Piura = 40km/h

h = Altura = 8

Vh = 40(8/10) 0.22 ≥ 75 Km/h

Vh = 38.08 ≥ 75 Km/h

P = 0.005 C Vh 2

, con inclinación de 15 o

Barcovento Socabento

C + 0.3 -0.6

-0.7

Barcovento

C = + 0.3

P = 0.005 C Vh 2

P = 0.005 (0.3) (75) 2

P = 8.45 Kg/m2

Barcovento

C = - 0.7

P = 0.005 C Vh 2

P = 0.005 (-0.7) (75) 2

P = -19.70 Kg/m2

Socabento

C = - 0.6

P = 0.005 C Vh 2

P = 0.005 (-0.6) (75) 2

P = -16.90 Kg/m2

Hallando el valor de P1:

P1 = W cos Ɵ

P1 = -19.7 cos 15

P1 = -19 Kg/m2

Hallando el valor de P2:

P2 = W cos Ɵ

P2 = -16.9 cos 15

P2 = -16.32 Kg/m2 , Para efectos de diseño se toma solo

una carga de viento la de SOCABENTO: P1 > P2

P1 = -19 Kg/m2

Calculando CARGA DE DISEÑO :

Wd = 1.4 CM = 42 Kg/m2

Wd = 1.2CM +1.6 CV+0.5W

De las combinaciones:

Wd = 85.5 Kg/m2 COMO LA LONG

TRIBUTARIA ES DE 5M

Wd = (85.5 x 5) Kg/m2 x m

Wd = 430 Kg/ m

CARGAS POR LA ARMADURA

exterior interior Exterior

Kg

Interior

Kg

Brida

superior

Bs 4465.4 5953.8

Brida

inferior

Bi 6495.1 5953.8

Diagonal D 6392.4 5953.5

Montante M 5160 2580

FUERZAS EN LOS ELEMENTOS:

Por ser un solo elemento BRIDA SUPERIOR 5953.8 Kg ≈ 6000 Kg

Por ser un solo elemento BRIDA SUPERIOR 5953.8 Kg ≈ 6000 Kg

Por uniformidad DIAGONAL 6392.4 Kg ≈ 6400 Kg

DISEÑO DE ELEMENTOS DE LA ARMADURA :

TIJERAL

Ps = 6000 kg

Longitud efectiva: K = 1

L = 5.2 – 2 = 3.2 m

Asuminedo un perfil soldados del tipo :

(50 x 50 x 7)

2” x 2” x 1 /4 “

As = 6.56 cm2

rx = 1.547 cm

, ry = 3.697 cm

rx < ry , asi la esbeltez es la maxima

A tracción = ɸt Nt

= ɸt Fu At ≥ Pu

0.75 x 2530 x 6.56 ≥ 6000 Kg

12447.6 ≥ 6000 Kg

- Esbeltez :

= ≤ 300

206 ≤ 300

- Deformacion compatible:

Δ = = 0.0052 m

Δ = 5 mm

BRIDA INFERIOR FLEXION

P = 6500 kg

Asuminedo un perfil soldados

del tipo :

(50 x 50 x 7) mm

2” x 2” x 1 /4 “

As = 6.56 cm2

rx = 1.547 cm

ry = 3.697 cm

rx < ry , asi la esbeltez es la máxima.

- Capacidad resistente:

A tracción = ɸt Nt

= ɸt Fu At ≥ Pu

0.75 x 2530 x 6.56 ≥ 6500 Kg

12447.6 ≥ 6000 Kg mm

2” x 2” x 1 /4 “

- Esbeltez :

= ≤ 300

206 ≤ 300

- Deformacion compatible:

Δ = = 0.0052 m

Δ = 5 mm

DIAGONAL TRACCION

L = 6.56 , P = 6400 kg

Capacidad resistente:

A tracción = ɸt Ft

= ɸt Fu Au ≥ Pu

0.75 x 2530 x Au ≥ Pu

Au ≥ 3.37 cm2

TABLA , ZAPATA BAGUIETO

Usaremos:

1 1 /4 “ - 1 ¼ “ – 1/8 “

A = 3.89 cm2 > 3.370

MONTANTE COMPRENSION

Pm = 5200 Kg

Le , K = 1

L = 5.2

Capacidad portante :

A tracción = ɸt Ft

= ɸt Fu Au ≥ Pu

0.75 x 2530 x Au ≥ 5200

Au ≥ 2.4 cm2

TABLA , ZAPATA BAGUIETO

Usaremos: 1 1 /4 “ - 1 ¼ “ – 1/8 “

Au ≥ 2.4 cm2

A = 6.77 cm 2 > 2.74

Esbeltez :

= ≤ 300

x 928 ≤ 300 , no cumple

Se elige una mayor área:

Usaremos:

2 1 /4 “ - 2 ¼ “ – 1/4 “

A = 15.084 cm2 > 2.74

rx = 1.97 cm

ry = 4.98 cm

- Esbeltez :

= ≤ 300

263.9 ≤ 300 , cumple

RESULTADOS:

DISEÑO DE VIGUETA:

CM = 12 Kg / m2

CV= 25 Kg / m2

Wu = 37 Kg / m2

Wd = 37 x 1.7 = 68.9 Kg /m

P d = = 655 Kg

Se usa secciones circulares para las viguetas:

ɸt Nt = ɸt Fy Ac ≥ Pb

= 0.9 x 4200 x Ac ≥ 655

Ac ≥ 0.173 cm 2 ɸ 1 / 4 “

A ɸ 1 / 4 “ = 0.33 cm 2 ≥ 0.173 cm 2

El diseño que se plantea será en la parte posterior, esto es con junta sísmica de 2 “ a

3 “, separación entre la edificación (estructura de concreto ) con las casas vecinas.

En el encuentro columna - muro, por sismo considerarse una junta de 1 “.

Nota : El formato electrónico incluye dibujos en AUTOCAD