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Title: Análisis y diseño de una cubierta en cercha métalica para un parqueadero ubicado en la ciudad de Pasto Nariño.
Author: Deossa Gómez, Wilson Alonso
Lopéz Zabala, Claudia
Muñoz Correa, Diana Edith
Issue Date: 6-Jun-2011
Advisor / Validator: Pérez Palacio, German
Echeverry, Julian del Río
Keywords: Parqueaderos
Diseño de cubiertas
Description: En un mundo donde la disminución de los tiempos de ejecución de los proyectos se convierte en una variable determinante para los inversionistas y usuarios, se hace prioritario contar con materiales y procedimientos constructivos que apunten a satisfacer esta necesidad. Dentro de estos materiales el acero se convierte tal vez en el material de construcción más útil para construir estructuras y puede ofrecer mucha más resistencia que el concreto. Las estructuras de acero tienden a ser más económicas que las estructuras de concreto para edificios altos, estructuras de grandes luces, cubiertas, y puentes. Las estructuras metálicas pueden ser construidas muy rápido y esto permite ser usadas en tiempo relativamente corto; lo que finalmente se puede traducir en una reducción general de costos. Las estructuras de acero son dúctiles y resistentes y pueden soportar cargas severas tales como sismos. Asimismo, este tipo de estructuras pueden ser fácilmente reparadas y repotenciadas para soportar cargas más altas. El acero es, además, un material muy amigable con el ambiente y las estructuras hechas de este material pueden ser fácilmente desmanteladas y vendidas como residuos para su posterior reutilización. Así, el costo del ciclo de vida de las estructuras de acero, el cual incluye el costo de construcción, mantenimiento, reparación y desmantelamiento, puede ser menor que para estructuras de concreto. Ya que el acero es producido en fábricas bajo mejor control de calidad, este tipo de estructuras pueden ofrecer alta confiabilidad y seguridad. Para obtener el máximo beneficio del acero, las estructuras metálicas deben ser diseñadas y protegidas para resistir la corrosión y el fuego, así como también una fácil fabricación y montaje. Para prevenir el desarrollo de fisuras bajo fatiga y cargas de sismo, las conexiones y en particular las soldaduras deben ser diseñadas y detalladas acorde a los lineamientos establecidos por las normas vigentes para este tipo de estructuras. Un buen control de calidad es esencial para garantizar la correcta instalación de los diferentes elementos estructurales.
Abstract: El análisis y diseño de una cercha metálica hecha con ángulos enfrentados por las puntas para uso de parqueadero, localizada en la ciudad de San Juan de Pasto será realizado siguiendo, además de los lineamientos especificados en la Norma Colombiana de Diseño y Construcción Sismo-Resistente, NSR-98, las especificaciones del American Institute of Steel Construction, AISC-2005. Los análisis de cargas correspondientes se consideran tal como se establece en el Título del reglamento colombiano, y las especificaciones técnicas de resistencia de los elementos a tracción, compresión y flexión considerados en el diseño, además de la resistencia de las conexiones se realizan con base en los requisitos de resistencia mostrados en el Título F de la misma norma. En el diseño a tracción son considerados los efectos de fluencia en el área bruta, rotura en el área neta y esbeltez. Además, se consideran la resistencia a cortante de los pernos de unión, la resistencia por aplastamiento y la resistencia por bloque de cortante. El diseño de los elementos a compresión considera los efectos de pandeo global alrededor de los ejes x y y, considerando en este último el efecto producido por el acoplamiento en los elementos, donde se tiene en cuenta la separación entre los elementos de conexión y sus respectivas propiedades geométricas, y el pandeo por flexo-torsión que considera la posibilidad de falla como una combinación de los efectos de compresión y flexión. Al considerar los elementos a flexión correspondientes a las correas, que se encargarán de soportar las tejas como tal, se chequean los estados límites de fluencia, que se da cuando la sección es lo suficientemente estable como para que se logre desarrollar el momento plástico en la sección transversal; otro efecto a tener en cuenta en el diseño a flexión corresponde a la posibilidad de pandeo lateral con torsión, que se puede dar debido al peralte de la sección transversal; por último se considera la posibilidad de pandeo local en la aleta o el alma, que se da cuando estos elementos son lo suficientemente delgados para lograr pandearse localmente antes de que se presente una falla global en toda la sección.
Table Of Contents: Resumen 7 Introducción 8 1. Contexto de la investigación 9 2. Planteamiento del problema 10 3. Objetivos 11 3.1. Objetivo general 11 3.2. Objetivos específicos 11 4. Justificación 12 5. Delimitación de la investigación 13 5.1. Delimitación espacial 13 5.2. Delimitación temporal 13 5.3. Delimitación conceptual 13 5.4. Delimitación teórica 14 6. Marco teórico 15 7. Localización del proyecto 16 8. Sistema estructural utilizado y definición del modelo 17 9. Materiales 19 10. Análisis de cargas 20 10.1. Cargas muertas 20 10.2. Cargas vivas 20 10.3. Cargas de viento 21 10.4. Cargas de sismo 24 11. Diseño a tracción 28 11.1. Verificación de la resistencia del elemento 28 11.2. Resistencia del elemento de conexión 30 11.3. Resistencia por bloque de cortante 31 12. Diseño a compresión 34 12.1. Resistencia de diseño a la compresión por pandeo flector 34 12.2. Resistencia de diseño a la compresión por pandeo local 36 12.3. Resistencia de diseño a la compresión a pandeo por flexo-torsión 37 12.4. Relaciones de esbeltez máximas 38 12.5. Procedimiento de diseño de elementos a compresión 38 13. Diseño a flexión 42 13.1. Procedimiento de diseño de elementos a flexión 43 13.1.1 Resistencia por momento 44 13.1.2 Resistencia por cortante 46 13.1.3 Deflexiones 47 14. Comparativo entre estructura metálica y hormigón armado 48 Conclusiones 52 Recomendaciones 55 Bibliografía y Cibergrafías 56 Anexos 57
Program: Ingeniería Civil
Headquarters: Medellín
Publisher: Universidad Cooperativa de Colombia, Facultad de Ingenierías, Ingeniería Civil, Medellín y Envigado
Type: Trabajos de grado - Pregrado
Citation: Deossa Gómez, W. A. Lopéz Zabala, C. & Muñoz Correa, D. E. (2011). Análisis y diseño de una cubierta en cercha métalica para un parqueadero ubicado en la ciudad de Pasto Nariño. (Tesis no publicada). Universidad Cooperativa de Colombia. Medellín, Colombia
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