Trabajo Práctico N°3 Estructuras Metálicas y de Madera
Enviado por Matías Reales • 28 de Octubre de 2017 • Monografías • 1.287 Palabras (6 Páginas) • 196 Visitas
Trabajo Práctico N°3
Estructuras Metálicas y de Madera
- Introducción
Se llevará a cabo el diseño y cálculo de la unión más solicitada de elementos estructurales que conforman una cabriada. Para lo cual, mediante previo análisis de cargas como así también de solicitaciones y dimensionado de dicha estructura, se obtienen los datos necesarios para poder realizar el dimensionado de la unión. Estos datos fueron los siguientes:
Diagrama de esfuerzo axial máximo
[pic 1]
Se determinó que el nudo más desfavorable es el superior (cumbrera), cuyos esfuerzos axiales fueron:
Esfuerzo axial máximo de cada elemento [kg] | |
Cordón superior (P1) | -8870 |
Montante (P2) | 1901 |
Mientras que los perfiles adoptados para dichos esfuerzos fueron:
Perfiles adoptados | |
Cordón superior (P1) | 2” x ¼” |
Montante (P2) | 1” x 1/8” |
- Antecedentes
Las normas a utilizar para el diseño de esta unión son:
- Cirsoc 301 (edición 1984) – “Proyecto, cálculo y ejecución de estructuras de aceros para edificios”
- Cirsoc 304 (edición 1982) – “Estructuras soldadas de acero”
Datos
- P1 = 8870 kg ; P2 = 1901 kg
- Acero empleado en elementos estructurales: F-22 → 2200 kg/cm²
- Para la chapa de unión se empleará acero F-30 → σf (chapa) = 3000 kg/cm²
- Los elementos de unión serán tornillos calibrados F-22 → σf (tornillos) = 2200 kg/cm²
- Se debe considerar que esta unión corresponde a una costura doble:
- Datos de perfiles:
2” x ¼”
a = 50,8 mm
e = 6,4 mm
Xg = Yg = 15 mm
1” x 1/8”
a = 25,4 mm
e = 3,2 mm
Xg = Yg = 7,5 mm
- Se adoptará b = 2 . a min = 2 . 25,4 mm = 50,8 mm como una de las dimensiones necesarias que debe tener la chapa de unión.
- Datos adicionales:
Espesores de chapas | |
Pulgadas | cm |
1/8 | 0,32 |
3/16 | 0,48 |
1/4 | 0,64 |
5/16 | 0,79 |
3/8 | 0,95 |
1/2 | 1,27 |
5/8 | 1,59 |
3/4 | 1,91 |
1 | 2,54 |
Tabla 16 - Cirsoc 301 | |||
Coef. De seguridad | σ'f (kg/cm²) | Tornillos normales (brutos) | Tornillos normales (calibrados) |
γ1 | 1800 | 1,9 γ | 1,43 γ |
3000 | 1,15 γ | 0,95 γ | |
γ2 | - | 2 γ | 2 γ |
γ3 | - | 0,67 γ | 0,5 γ |
Tensiones admisibles tornillos
Corte: τ’adm = σ’f: tensión de fluencia del tornillo[pic 2]
Tracción: σ’adm = σ’f: tensión de fluencia del tornillo[pic 3]
Aplastamiento: σ/adm = σ’f: tensión de fluencia de chapa o tornillo (menor)[pic 4]
γ1, γ2, γ3 : coeficientes de seguridad según tabla 16
Diseño de la unión mediante tornillos
Espesor de chapa de unión
σadm = = = 1875 kg/cm²[pic 5][pic 6]
σadm = → t1 = = = 0,93 cm[pic 7][pic 8][pic 9]
Adopto: t1 = 12,7mm
Diámetros de tornillos
Se puede aproximar el diámetro de tornillo necesario mediante la siguiente expresión:
d = - 0,2 t: menor espesor de elementos a unir[pic 10]
Para cordón superior → d = – 0,2 = 1,59 cm → Adopto: d = 1,6 cm[pic 11]
Para montante → d = – 0,2 = 1,59 cm → Adopto: d = 1,2 cm[pic 12]
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