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Analizar el peso de tanques de aguas y calculo general de una plata banda, para asi diseñar vigas resistentes a dichos pesos
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5/13/2018 Calculo de vigas y estructura de pisos (Resistencia) - slidepdf.com
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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA
DE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA
NUCLEO CARABOBO ± SEDE NAGUANAGUA
Profesor(a): Bachilleres:
Ing. Victor Rodriguez Derwin Silva C.I:20.297.778
Naguanagua; Enero de 2012
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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La casa ³Los Jarales´ Ubicada en el callejón Prebo, de Valencia Estado
Carabobo, consta de 2 pisos y su parte de arriba es de plata banda, la cual se utilizo para
la colocación de tanques de agua para el suministro del mismo, principalmente se debe
tomar en cuenta que una vivienda siempre debe estar en relación con las características
de sus habitantes, tanto en lo que se refiere al número de miembros como sus hábitos,
costumbres y gustos. Estos son requerimientos a lo que es necesario adaptar a la
construcción, tanto en el momento de construir como dentro de un futuro predecible,
esto quiere decir que al edificar una vivienda es recomendable tomar en cuenta las
necesidades cambiantes de la familia a lo largo del tiempo que se piensa usar la
vivienda, fundamentalmente en lo que respecta a crecimiento o disminución de los
miembros de la familia, por nacimientos o por matrimonios; como ha ocurrido en dicha
casa, el número de personas es más de lo común y para ello el uso del agua es
indispensable, sea para sus propias necesidades, importante destacar que el suministro
de agua por servicio público varia y falta en muchas casos, es decir que la cantidad de
agua no es suficiente para mantenerse con normalidad, para ello se va a realizar el
cálculo de resistencia de material de la placa(plata banda), que consta de 8 columnas, 6
vigas aéreas y 4 vigas de cargas, y su medida total es de 12 metros de largo y 10 metros
de ancho; a fin de conocer si esta puede soportar o resistir la carga generada por 4
tanques rectangulares de 3,6de agua, con las siguientes dimensiones 1,5 * 1,5 *1,6 metros.
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OBJETIVOS GENERAL Y ESPECIFICOS
OBJETIVO GENERAL:
Realizar el cálculo de la resistencia del material de la placa (plata banda), a fin
de conocer si esta puede resistir la carga generada por 4 tanques rectangulares de
3,6, de la casa ³los jarales´ del callejón Prebo de Valencia Estado Carabobo.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Calcular la fuerza generada por los tanques rectangulares de agua.
Analizar el peso total de la placa y el esfuerzo que tiene sobre cada una de las
vigas.
Seleccionar el perfil de cada viga de la placa que resista el peso total del mismo
y de los tanques rectangulares.
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y Peso especifico del hormigón:
2200
y Peso especifico del agua:
9800
Con el peso específico del hormigón se
puede lograr conseguir su peso
distribuido sobre la placa, sabiendo que
va a tener 10cm de espesor:
Se transforma de cm a m para trabajar
de mejor manera, como en 1m hay
100cm, entonces 10cm serian 0.1m,
realizando una transformación de unidades.
Entonces el peso distribuido es:
2200 x 0.1 = 220
Para el cálculo del peso del
tanque rectangular de agua,
con dimensiones de
1.5*1.5*1.6 se realiza lo
siguiente:
Se necesita tener el
volumen del tanque:
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Como el peso específico del agua es 9800 , entonces el peso del tanque es:
A continuación la
figura con la identificación de
cada viga, de la ubicación de
los tanques, y el peso de cada
uno, y el peso de la placa.
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CALCULO DE LA VIGA B6; LA CUAL ES IGUAL AL DE LA VIGA B2.
CALCULO DE LA VIGA B1; LA CUAL ES IGUAL AL DE LA VIGA B4.
2 2
880KgF
1
4220
Kgf/
m^2
2 2
1
4220
Kgf/
m^2
220
Kgf/
m^2
1
1760Kg
R1
R1
R2
R2
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CALCULO DE LAS VIGAS B3.
15900
Kgf/m^2
15900
Kgf/m^2
y
y
1.5 1.5
1.5
220
Kgf/
m^2
220
Kgf/
m^2
440KgF
R1 R2
1.5
1
1.50.75 0.75
35940KgF 35940KgF
1
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CALCULO DE LA VIGA C1.
y
y
R1 R2
880KgF 880KgF
2 2 2
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CALCULO DE LA VIGA C1.
y
y
R1 R2
1760KgF 1760KgF
2 2 2
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SELECCIÓN DEL PERFIL DE LA VIGA PARA UN ESFUERZO ADMISIBLE
IGUAL A
Se seleccionara el perfil de la viga que soporte más pesado, para luego así,
colocar para toda la estructura un solo tipo de viga.
Corte:
36160 - 35940
220 - 440
-220 - 35940
-36160 -36160
0
y
y
R1 R2
0.75 1.25 1.25 0.75
440KgF 35940KgF35940KgF
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Determino los Mf en los puntos críticos
Según la tabla la selección del perfil de la viga será dada respecto a la siguiente formula,
Entonces, el perfil de la viga es:
IPN45: = 2040, P = 115 , h = 450mm, b = 170mm, e = 16.2mm,
= 24.3mm.
115 KgF/m
R1=R2= 460/2 = 230KgF
Corte:
230 - 460
-230 + 230
0
R1 R2
4m
P = 115*4 = 460KgF
0.75m
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Como conclusión se tiene que no falla porque se cumple la siguiente ecuación:
Estudio de refuerzo o arriostramiento
Se debe cumplir: ; L = Longitud
Entonces falla porque no se cumple la ecuación:
Refuerzo con hormigón (3cm) (Peso Específico
)
×
Entonces,
Se concluye que no falla, debido a que se cumple la ecuación
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Observaciones que se tendrán presente dentro de la construcción es que para tener un
mejor resultado es conseguir el material más resistente para la inversión y tamaño de
construcción, o hacer un estudio mas especifico en el momento flector, para así tener un
resultado mínimo y poder seleccionar el perfil de la viga mas indicado para el tipo de
construcción.
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ESFUERZO ADMISIBLE:
Es aquel que debe estar por debajo del límite elástico (esfuerzo después del cual
el material no regresa a su forma o tamaño original al ser descargado, o sea que queda
permanentemente deformado) y del punto de proporcionalidad para que pueda ser
válida la ley de hooke en la cual está basada la teoría elástica. En ese sentido se
acostumbra a utilizar por norma un factor de seguridad ya que es muy difícil determinar
ese punto, por lo tanto se divide el punto cedente por ese factor para obtener ese
esfuerzo admisible, o sea que:
En el caso del acero estructural más usado el A-36 cuyo punto cedente es de
36.000 psi, y con identificación SIDOR PS-25 (Fy= 2.530 ) el esfuerzo
admisible es de 1400
, es decir equivale a 0.55Fy, lo que equivale a decir que
F.S.=
= 1,8
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CONCLUSIONES
La fuerza generada por cada uno de los tanques luego de realizados los cálculos
correspondientes, arrojaron un valor de 35280KgF. Cada tanque estará actuando como
una carga puntual o concentrada sobre la placa lo que generara cambios en el estado de
tensiones y deformaciones de los elementos que conforman la edificación.
El predimensionado de las vigas consiste en determinar las dimensiones
necesarias para que el elemento sea capaz de resistir la flexión y el corte, así como
también debe tener dimensiones tales que la flecha no sea excesiva. En tal sentido el
cálculo realizado en función a las cargas a las cuales se encuentra sometida la viga,
permite concluir que la misma soportara sin ninguna dificultad estructural dichas cargas.
El perfil de viga seleccionado fue el IPN 45, el cual logro soportar los 4 tanques
de agua de 3.6 agregando el mismo peso de la placa, sin ningún tipo de
inconvenientes, es decir que las necesidades en cuanto al suministro de agua de la casa
³Los Jarales´ ubicada en el callejón Prebo del estado Carabobo fueron finalmente
solucionadas.