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Diseño de cargas - Monografía



 
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Arquitectura. Construcción. Carga viva o muerta



DETERMINACIÓN DE CARGAS PARA DISEÑO



CARGA MUERTA (DEAD)



Asumimos que la carga es de 18 Kg/m2
DEAD =  18 Kg/m2

CARGA VIVA ( LIVE)



Tomando en cuenta que para el montaje se tenga a diez personas con un peso promedio de 90 Kg, se tiene:

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LIVE = 75 Kg/m


CARGA DE SISMO (QUAKE)



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Para el cálculo de la carga de sismo usaremos el Código Ecuatoriano de la Construcción (CEC).

Donde:

Z = aceleración de la gravedad, para Riobamba Z = 0.4 => (Tabla 1 CEC)
I = factor de importancia, para una estructura de ocupación especial
I = 1.3 => (Tabla 4 CEC).
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Para suelo intermedio S = 1.2 y Cm = 3.0 => (Tabla 3 CEC)

103630.gifT = período de vibración.
Ct = 0.09 para estructuras metálicas.
hn = altura máxima de la estructura = 5.50 m.
T = 0.09*(5.50 m)3/4 = 0.323
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como C > Cm; entonces C = Cm = 3.

R = factor de reducción = 7, para estructuras de acero => (Tabla 7 CEC)
5603.95    =  peso del acero

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CARGA DE LLUVIA (RAIN):



El material de la cubierta va absorber humedad, si consideramos un 28 % de absorción de humedad la carga de lluvia será igual a:

R = %de absorción * peso de la cubierta = 0.28*9 = 2.52 Kg/m2.

Considerando  la  acumulación de agua en los canalones.

RAIN  =  3 Kg/m2

CARGA DE GRANIZO (SNOW):



Para calcular la carga de granizo asumimos una altura de acumulación de granizo de 15 mm.

G = Peso especifico del granizo * altura de acumulación
=    1000(Kg/m3)*0.015m

SNOW = 15 Kg/m2.

CARGA DE CENIZA (C):

Ceniza de volcán (TUNGURAHUA)

Asumimos una altura de acumulación de  3mm.
C = Peso especifico de la ceniza   =0.00152113 kg/cm3
altura de acumulación = 0.003m

C = 4.56339 Kg/m2.

CARGA DE VIENTO (WIND):



Para determinar la carga de viento hemos utilizado el código AISC.
Datos:
Velocidad del viento en Riobamba = 100 Km/h = 62.15 millas/hora.
Tipo de exposición = B.
Categoría de la construcción = III.

La presión que ejerce el viento es igual a:

P = qGCp - qh(GCpi)

·# Positivo cuando la presión actúa sobre la superficie y negativo cuando la presión actúa por debajo de la superficie, se combinarán los valores de presión externa e interna algebraicamente para determinar la carga mas crítica

Donde:

q = 0.00256 Kz* Kzt* V2 * I    (lb/pie2)

Kz = 0.62  Exposición B
Kzt = 1
V = velocidad del viento,   62.15 millas/hora.
I = 0.87  coeficiente de importancia
q = 0.00256*0.62*1(62.15)2(0.87)

q = 5.3337 lb/pie2

G  =  0.8  para exposición B

TECHO



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PARED



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En el programa SAP 2000  versión 7.21 se modeló la estructura considerando que la estructura sea de cuatro aguas, e introduciendo las cargas en las correas según el caso, calculando para cada tramo el área tributaria; es decir como existen 14 correas, cada correa soportará la 1/14 de la cada carga, siempre y cuando cumpla este cálculo con su área tributaria; o sea no todas las cargas son iguales, por tratarse se cuatro aguas.

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 Autor:

Juan Roberto Cordova Procel





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