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Title: Metodología para el diseño de cubiertas metálicas.
Author: Agudelo Escobar, Oscar Mauricio
Issue Date: 24-Sep-2002
Advisor / Validator: Castañeda López, Freddy Antonio
Zuluaga Z., Martha Lucía
Keywords: Escuela Juan de Dios (Medellín, ant.)
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Estructuras metálicas
Análisis estructural
Diseño de estructuras
Estructuras de acero
Description: En Colombia se ha tenido la idea de que el acero no es material confiable para la construcción, y con mayor razón si se tiene en cuenta la frecuente falla en las obras importantes que se han realizado en los últimos años. Quizá por el poco conocimiento que existe de las estructuras metálicas, no se le brinda la misma atención que al concreto, siendo éstas contratadas sin diseño previo, en forma similar a como se hace con los pisos; por metro cuadrado o precio global fijo. En las estructuras metálicas a diferencia de otros materiales se debe tener en cuenta el peso total que arroja el diseño de la obra, al igual que las dimensiones de perfiles utilizados; para así obtener una mayor seguridad. Habitualmente los constructores son obligados a "optimizar” el diseño de sus estructuras a valores mínimos de peso, tratando de cumplir al límite, las precisiones de las Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente. El riesgo de cualquier error involuntario en el diseño o la fabricación pone en peligro la estabilidad de la estructura y la pérdida de vidas humanas. Adicionalmente, algunos diseños no se cobran, con esto se incurre en costos mínimos de estudios y en la contratación de profesionales poco idóneos o altamente especializados, para poder competir en el mercado. Algunas veces, incluso, se busca economizar en el costo de profesionales, dejando el "diseño" y construcción en manos de personal menos capacitado.
Table Of Contents: Introducción 20 1. Planteamiento del problema 23 1.1 Descripción del problema 25 2. Objetivos 29 2.1 General 29 2.2 Específicos 29 3. Justificación 31 4. Delimitación 34 4.1 Espacial 34 4.2 Temporal 34 4.3 Conceptual 34 5. Marco teórico 35 5.1 Antecedentes 35 5. Base teórica 41 5.2.1 La estructura y sus partes. 43 5.2.2 El acero estructural. 46 5.2.3 Cargas sobre las estructuras. 49 5.2.4 Seguridad estructural. 55 5.2.5 Planeación y exploración del sitio. 57 5.2.6 Métodos de construcción. 67 5.2.7 Control de calidad. 68 5.2.8 Requisitos de servicio y mantenimiento. 70 5.3 Marco conceptual 73 6. Hipótesis 81 7. Aspectos metodológicos 83 7.1 Tipo de estudio 83 7.2 Métodos de investigación 83 7.3 Fuentes 84 7.3.1 Fuentes primarias. 84 7.3.2 Fuentes secundarias. 85 8. Desarrollo del proyecto 86 8.1 Pre análisis 86 8.1.1 Códigos de construcción. 86 8.1.2 Métodos de diseño estructural. 87 8.1.2.1 Diseño para esfuerzos admisibles. 88 8.1.2.2 Diseño a la resistencia última. 89 8.1.2.3 Diseño para estados límites. 90 8.2 Análisis 92 8.2.1 Programa SAP90. 92 8.2.2 Generalidades. 93 8.2.3 Capacidad. 94 8.2.4 Modelación de la estructura. 94 8.2.5 Tipos de elementos en SAP 90. 96 8.2.6 Opciones de carga estática. 97 8.2.7 Opciones de carga dinámica. 97 8.2.8 Sistemas de coordenadas. 97 8.2.9 Cargas. 98 8.2.10 Entrada de datos. 98 8.2.11 Características del archivo de datos. 99 8.2.12 Formato. 104 8.2.13 Línea de comentario. 105 8.2.14 Línea de continuación. 105 8.2.15 Escogencia del programa para el análisis de la cubierta metálica. 105 8.3 Diseños 106 8.3.1 Ejemplo de diseño de una cubierta metálica en arco. 106 8.3.1.1 Localización de la estructura, su descripción y diseño. 106 8.3.1.2. Metodología. 107 8.3.1.3 Especificaciones y materiales utilizados. 108 8.3.1.4 Suposiciones de diseño. 109 8.3.1.5 Evaluación de Cargas. 110 8.3.1.6 Carga Muerta (WD). 120 8.3.1.7 Carga Viva (WLr). 128 8.3.1.8 Carga de viento (Ww). 133 8.3.1.9 Estructuración y metodología seguida. 143 8.3.1.9.1 Análisis de las correas. 143 8.3.1.9.2 Diseño de las correas. 145 8.3.1.9.3 Diseño de la correa A y B, perfil de Ángulos y barras a compresión y tensión. 159 8.3.1.9.4 Comparación de las correas reales y propuestas. 185 8.3.1.9.5 Escogencia de las correas más viables. 197 8.3.1.10 Diseño del pórtico. 199 8.3.1.10.1 Procedimiento para hallar la carga de sismo. 202 8.3.1.11 Estructuración y metodología seguida. 207 8.3.1.11.1 Análisis del pórtico. 207 8.3.1.11.2 Diseño del pórtico. 208 8.3.1.11.3 Chequeo de pandeo global de la estructura. 210 8.3.1.11.4 Comparación de los pórticos reales y propuestos. 213 8.3.1.11.5 Escogencia del pórtico más viable. 218 Conclusiones y recomendaciones 220 Bibliografía 227 Anexos 229
Program: Ingeniería Civil
Headquarters: Medellín
Publisher: Universidad Cooperativa de Colombia, Facultad de Ingenierías, Ingeniería Civil, Medellín y Envigado
Type: Trabajos de grado - Pregrado
Citation: Agudelo Escobar, O. M. (2005). Metodología para el diseño de cubiertas metálicas. (Tesis no publicada). Universidad Cooperativa de Colombia. Medellín, Colombia
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