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                            C-02 Ejemplos-Cargas y acciones
	EJEMPLO CARGAS Y ACCIONES DE DISEÑO
		EJEMPLO CARGA VIENTO
			Descripción del Problema
			Solución
				Cálculo presión dinámica de base:
				Presiones exteriores:
C-04 Ejemplos-Elementos principales
	EJEMPLOS DE APLICACIÓN DISEÑO ELEMENTOS PRINCIPALES
		EJEMPLO TRABE CARRIL
			Descripción del Problema
			Solución
				Análisis de carga por fatiga:
				Línea de influencia carga viva móvil:
				Carga de Impacto:
				Fuerza empuje lateral:
				Fuerza longitudinal por frenado ó tracción:
				Pre-dimensionamiento:
				Propiedades de la sección en x-x:
				Propiedades de la sección en y-y:
				Calculo Carga Muerta sobre Trabe:
				Excentricidad de carga por Empuje lateral en dirección Horizontal:
				Momentos de diseño
				Revisión por flexión
				Revisión por cortante
				Revisión del alma bajo carga móvil
				Diseño de atiesadores carga concentrada apoyos
				Diseño de soldadura
				Revisión por fatiga:
			Comentarios finales
		EJEMPLO DISEÑO ARMADURA
			Descripción del Problema
			Solución
				Cargas consideradas:
				Combinaciones de carga:
				Pre-dimensionamiento:
				Análisis estructural de armadura:
				Fuerzas de diseño:
				Fuerzas resistentes:
			Comentarios finales
		EJEMPLO DISEÑO COLUMNA
			Descripción del Problema
			Solución
				Análisis estructural de la nave
				Efectos geométricos de Segundo orden
				Diseño estructural de columna
			Comentarios finales
		EJEMPLO LARGUERO FACHADA SECCIÓN CF
			Descripción del Problema
			Solución
				Cálculo Momento resistente
				Revisión por cortante:
				Revisión de flecha:
		EJEMPLO LARQUERO TECHO SECCION ZF
			Descripción del problema
			Solución:
				Diseño carga gravitacional:
				Diseño carga viento (succión):
				Revisión de flecha:
C-06 Ejemplos-Conexiones
	EJEMPLOS DISEÑO DE CONEXIONES
		EJEMPLO CONEXIÓN 1
			Descripción del Problema
			Solución
				Diseño Placa Patín:
				Diseño Placa del Alma:
				Diseño de Soldadura:
		EJEMPLO CONEXIÓN 2
			Descripción del Problema
			Solución:
				Diseño de tornillos:
				Diseño de placa:
				Modelo en computadora
		EJEMPLO DE CONEXIÓN DE PERFILES HSS
			Descripción del Problema
			Solución:
				Clasificación de la conexión:
				Revisión de limitaciones:
				Parametros de la conexión:
				Revisión de Resistencia:
				Diseño de soldadura:
		EJEMPLO PLACA BASE
			Descripción del Problema
			Solución:
				Dimensiones propuestas:
				Diseño carga axial y momento:
				Diseño a cortante:
				Interacción cortante y tensión en anclaje:
                        
Document Text Contents
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CAPÍTULO 10.2




EJEMPLO CARGAS Y ACCIONES
DE DISEÑO

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10.2.1 EJEMPLO CARGA VIENTO

10.2.1.1 Descripción del Problema

Se desea calcular las presiones exteriores que actúa sobre la nave industrial cuya geometría se
muestra en la fig. 10.2.1. La nave se encuentra ubicada en la ciudad de Guadalajara y será
utilizada para almacenamiento, la zona donde está ubicada tiene pocas edificaciones altas
debido a que se encuentra en un parque industrial en las afuera de la ciudad.




Fig. 10.2.1 Geometría nave industrial: planta, sección transversal, elevaciones lateral y frontal.

10.2.1.2 Solución

A continuación se presenta el análisis por viento para la revisión de los distintos elementos de la
nave industrial.

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10.4.3.2 Solución

10.4.3.2.1 Análisis estructural de la nave

Del análisis estructural se determinan los elementos mecánicos que actúan sobre la columna.
En la fig. 10.4.21 se ilustra la dirección de los elementos mecánicos que usaremos para el
diseño de la columna.


Fig. 10.4.21 Elementos mecánicos en la columna.

10.4.3.2.2 Efectos geométricos de Segundo orden

Por ser una estructura regular se considera que los momentos producidos por carga vertical son
de traslación impedida y los momentos producidos por cargas laterales (Sismo y Viento) son los
de traslación permitida. De manera aproximada se toma en cuenta este efecto calculando el
índice de estabilidad de entrepiso y el factor de ampliación de momento debido a efecto P-Δ:

PU 985.00 = Ton
L = 9.75 m



a. Índice de estabilidad de entrepiso por sismo (Q=2.0):

HX 131.00 = Ton OHX 4.05 = cm

HY 92.75 = Ton OHY 6.50 = cm

MX =3.0 T-m

MY =9.3 T-m

PZ =0.6 Ton

MX =3.0 T-m

MY =9.7 T-m

CARGA SISMO

MX =0.5 T-m

MY =5.2 T-m

PZ =8.9 Ton

CARGA VIENTO

MX =0.4 T-m

MY =4.9 T-m

CARGA GRAV

MY
CM =0.6 T-m

MY
CV =0.6 T-m

MY
CVR=0.3 T-m

MY
CM =1.2 T-m

MY
CV =1.2 T-m

MY
CVR=0.6 T-m

PZ
CM =24.4 Ton

PZ
CV

=24.4 Ton
PZ

CVR=12.2 Ton

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IX ( )LH
QP

X

OHXXU

Σ
∆Σ

= = 0.06 < 0.08 Efectos P-Δ despreciable

IY ( )LH
QP

Y

OHYYU

Σ
∆Σ

= = 0.14 => B2Y
YI1

1


= = 1.16

b. Índice de estabilidad de entrepiso por Viento (Q=1.0):

Vx 14.50 = Ton ∆x 1.00 = cm

Vy 44.20 = Ton ∆y 5.10 = cm

IX ( )LH
QP

X

OHXU

Σ
∆Σ

= = 0.07 < 0.08 Efectos P-Δ despreciable

IY ( )LH
QP

Y

YYU

Σ
∆Σ

= = 0.12 => B2Y
YI1

1


= = 1.14

10.4.3.2.3 Diseño estructural de columna

Para resistir los elementos mecánicos del análisis estructural se propone una columna con las
siguientes dimensiones


Fig. 10.4.22 Sección transversal de
columna.

B = 305 mm Ix = Iy 16,359 = cm
t =

4
10.0 mm rx = ry 12.07 = cm

A = 112.29 cm S2 x = Sy 1,073 = cm

K

3

X 1.0 =
Zx = Zx 1,265 = cm

K

3

Y 1.0 = J = 26,954 cm



4



a. Clasificación de la sección

a.1. Alma flexocomprimida:

𝑉𝑉
𝑡𝑡

=
30.5− 2(1.0)

1.0
= 28.5 ≤ 3.75�

𝐸𝐸
𝐹𝐹𝑦𝑦
�1 − 0.6

𝑃𝑃𝑈𝑈
𝑃𝑃𝑦𝑦
� = 106.5�1− 0.6𝑃𝑃𝑈𝑈 𝑃𝑃𝑦𝑦⁄ �

30
5m

m
10

m
m

28
5m

m
10

m
m

305mm
10mm285mm10mm

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Insetar figura área grupo de anclas

𝐴𝐴𝑝𝑝 = (1.5 × 17)(17 + 18 + 18 + 17) = 1,785 𝑐𝑐𝑐𝑐2

El área para un cono completo de una sola ancla es igual a:

𝐴𝐴𝑁𝑁𝑒𝑒 = 4.5𝑐𝑐12 = 4.5(172) = 1,300.5 𝑐𝑐𝑐𝑐2

b.2.2. Factores Ψ5, Ψ6 y Ψ7:

Para esta conexión se tiene que:

No existe excentricidad de la carga aplicada al grupo de anclas ⇒ Ψ5 = 1.00

La distancia mínima al borde perpendicular a la carga es igual a c2min = 17 cm < 1.5c1 = 25.5 cm,
por lo que:

𝜓𝜓6 = 0.7 + 0.3
𝑐𝑐2𝑐𝑐𝑐𝑐𝑠𝑠
1.5𝑐𝑐1

= 0.7 + 0.3
17

25.5
= 0.90

Ψ6 = 0.90

Existe la posibilidad de agrietamiento del concreto ⇒ Ψ7 = 1.00

b.2.3. Cálculo de resistencia:

La resistencia lateral de diseño del cono de concreto a cortante es igual a:

𝑅𝑅𝑝𝑝 = 𝐹𝐹𝑅𝑅2.8 �
𝐴𝐴𝑝𝑝
𝐴𝐴𝑝𝑝𝑒𝑒

�𝜓𝜓5𝜓𝜓6𝜓𝜓7�𝑑𝑑𝑒𝑒�𝑒𝑒𝑐𝑐∗𝑐𝑐1
1.5 × 8 3⁄

𝑅𝑅𝑝𝑝 = 0.70 × 2.8 × �
1,785

1,300.5
� × 1.00 × 0.90 × 1.00 × √1.9 × √200 × 171.5 × 8 3⁄ × 10−3 = 8.82 𝑇𝑇𝑒𝑒𝑠𝑠

Rv = 8.82 Ton > RU = 2.20 Ton OK!

b.3. Resistencia al arrancamiento del concreto por acción de palanca de anclas:

Aunque este tipo de falla se presenta en anclas alejadas del borde con poca longitud de
empotramiento, se procede a calcular la resistencia considerando solo el grupo de pernos en el
extremo, por lo que:

Rt = 13.33 Ton

Para hef = 11.33 cm > 6.35 cm se tiene que:

𝑅𝑅𝑝𝑝 = 𝑘𝑘𝑐𝑐𝑒𝑒𝑅𝑅𝑡𝑡 = 2.0 × 13.33 = 26.66 𝑇𝑇𝑒𝑒𝑠𝑠

Rv = 26.67 Ton > RU = 2.20 Ton OK!

10.6.4.2.4 Interacción cortante y tensión en anclaje:

Se tiene que la resistencia mínima a tensión de los anclajes es igual a Rt = 11.11 Ton, por lo que:

0.20𝑅𝑅𝑡𝑡 = 0.20 × 11.11 = 2.22 𝑇𝑇𝑒𝑒𝑠𝑠 < 𝑇𝑇𝑈𝑈 = 11.00 𝑇𝑇𝑒𝑒𝑠𝑠

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Para el cortante se tiene que la resistencia mínima es igual a Rv = 8.82 Ton, por lo que:

0.20𝑅𝑅𝑝𝑝 = 0.20 × 8.82 = 1.76 𝑇𝑇𝑒𝑒𝑠𝑠 < 𝑉𝑉𝑈𝑈 = 8.00 𝑇𝑇𝑒𝑒𝑠𝑠

Para TU > 20%Rt y VU > 20%Rv se debe verificar la interacción entre el cortante y la tensión, por lo
que:

9.66
11.11

+
2.20
8.82

= 1.12 < 1.20

∴ La conexión es adecuada

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