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Diseño de viga compuestA
1. DISEÑO DE VIGA COMPUESTA
Análisis realizado en SAP 2000 V 17
1. Generalidades
El siguienteelementoa analizar, se describe como una viga apoyada en los extremos por
dos columnas y estas mismas servirá como reemplazo de una viga en concreto armado,
pero en esta situación consideraremos en acero puro, (viga compuesta), la cual está
articulada con pernos y ambos extremos están apoyados sobre bases fijas en sus
respectivas columnas.
Un esquema que representa la viga es el siguiente:
Las dimensionesde lavigacompuestase indicanacontinuaciónenel siguienteesquema:
8m
0.50m
0.35m
L2X2X1/8
L3x3x3/16
L2x2x3/16
2. Para realizarel cálculode ladeflexión,flecha, reaccionesydemásparámetrosde laviga se
consideró en cuenta las cargas más importantes como son:
- Carga muerta “D”
- Carga viva “L”
- Carga de sismo “H”
-
2. Modelo de la geometría
Esta sección proporciona información geométrica del modelo, incluyendo los elementos tales
como coordenadas de ejes, sujeciones y conectividad elemento.
Figura 1: Modelo de elementos finitos
3. Materialesa utilizar
En estasecciónse aclara losmaterialesautilizarparael diseñode laviga.
Table 24: lista de materiales – por la propiedad de la seccion
Section ObjectType NumPieces TotalLength TotalWeight
mm Kgf
L2X2X1/8 angulo 76 33945.00 83.20
L2-1/2X1-
1/2X3/16
angulo 2 1280.62 4.64
L2-1/2X2X3/16 angulo 7 4201.56 17.21
L2X2X3/16 Angulo 18 10403.12 37.67
L3X2-1/2X1/4 angulo 7 3500.00 23.22
L3X2-1/2X3/16 angulo 5 2920.94 14.73
L3X2-1/2X7/16 angulo 4 32000.00 358.12
L3X3X1/4 angulo 5 2500.00 18.23
L3X3X3/16 angulo 4 2561.25 14.14
3. Tabla 1: propiedades de los materiales
Material Peso
especifico
Unidad de
masa
E1 G12 U12 A1
Kgf/mm3 Kgf-s2/mm4 Kgf/mm2 Kgf/mm2 1/C
4000Psi 2.4028E-06 2.4501E-10 2534.564 1056.068 0.200000 9.9000E-06
A36 7.8490E-06 8.0038E-10 20389.019 7841.930 0.300000 1.1700E-05
A992Fy50 7.8490E-06 8.0038E-10 20389.019 7841.930 0.300000 1.1700E-05
Tabla 2: Propiedades – Datos del acero
Material Fy Fu Pendiente
final
Kgf/mm2 Kgf/mm2
A36 25.311 40.778 -0.100000
A992Fy50 35.153 45.700 -0.100000
Table 3: Propiedades - datos del concreto
Material Fc Pendiente
final
Kgf/mm2
4000Psi 2.812 -0.100000
3.1 Propiedadesde la sección
En estasecciónse ofrece secciónde información sobre propiedadesdelosobjetos
utilizadosenel modelo.
Áreas
Tabla 4: Area de la Seccion Propiedades
Sección Material Tipo de are tipo perforeDOF espesor Doble
grueso
F11Mod
mm mm
ASEC1 4000Psi capa Capa fina si 250.000 250.000 1.000000
4. Patrones de carga
Esta secciónproporcionainformaciónde cargatal como se aplicaal modelo.
Table 5: Definiciones de patrones de carga
Carga
patentada
Tipo de
designacion
SelfWtMult Auto carga
DEAD DEAD 1.000000
VIVA LIVE 0.000000
VIVA DEL
TECHO
LIVE 0.000000
VIVA MINIMA
REPARTIDA
LIVE 0.000000
4. 4.1 combinacionesde cargas
Esta sección proporciona información de combinación de carga.
Tabla 6: Definiciones de combinación
Nombre de
combo
Tipo de combo caso Factor de
escala
DSTL1 Linear Add DEAD 1.400000
DSTL2 Linear Add DEAD 1.200000
DSTL2 VIVA DEL
TECHO
1.600000
DSTL2 VIVA MINIMA
REPARTIDA
1.600000
DSTL3 Linear Add DEAD 1.200000
DSTL3 VIVA DEL
TECHO
1.000000
DSTL3 VIVA MINIMA
REPARTIDA
1.000000
DSTL3 SISMO X 1.000000
DSTL4 Linear Add DEAD 1.200000
DSTL4 VIVA DEL
TECHO
1.000000
DSTL4 VIVA MINIMA
REPARTIDA
1.000000
DSTL4 SISMO Y 1.000000
DSTL5 Linear Add DEAD 0.900000
DSTL5 SISMO X 1.000000
DSTL6 Linear Add DEAD 0.900000
DSTL6 SISMO Y 1.000000
DSTL7 Linear Add DEAD 1.000000
DSTL8 Linear Add DEAD 1.000000
DSTL8 VIVA DEL
TECHO
1.000000
5. Resultadosde la estructura
Esta secciónproporcionalos resultadosde estructura,incluyendoelementostalescomo
períodosestructuralesylasreaccionesde base
7. Tabla 8: Participacion modal de la proporcion de masa
caso de salida Numero
de paso
Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ
Sec
MODAL 9.000000 0.012923 1.305E-05 7.073E-04 1.147E-07 1.617E-05 0.93 0.73
MODAL 10.000000 0.011148 1.346E-03 6.185E-07 1.303E-06 1.362E-03 0.93 0.73
MODAL 11.000000 0.010745 7.489E-05 4.077E-06 1.924E-05 1.437E-03 0.93 0.73
MODAL 12.000000 0.010161 3.309E-06 1.829E-04 3.342E-04 1.440E-03 0.93 0.73
6.2 Racciones sobre la base
Tabla 9: Base Reacciones
Caso de salida Tipo de
paso
GlobalFX GlobalFY GlobalFZ GlobalMX GlobalMY GlobalMZ
Kgf Kgf Kgf Kgf-mm Kgf-mm Kgf-mm
DEAD 9.095E-12 2.911E-11 14251.15 2493999.39 -57005191. 8.708E-08
VIVA DEL
TECHO
4.547E-12 7.264E-12 3600.00 630000.00 -14400000.0 2.189E-08
VIVA MINIMA
REPARTIDA
5.457E-12 1.840E-11 9000.00 1575000.00 -36000000. 5.728E-08
SISMO X Max 1.101E-04 7.408E-06 3.071E-06 3.771E-02 5.08 0.30
SISMO Y Max 7.404E-06 5.904E-02 1.591E-03 14.84 6.37 235.82
6.3 Resultadosde las articulaciones
Esta secciónproporcionalosresultadosde conjuntos,incluyendoelementostales
como desplazamientosyreacciones.
Los desplazamientosconjuntos parte 1de 2
Joint OutputCase StepType U1 U2 U3 R1 R2
mm mm mm Radians Radians
1 DEAD 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
1 VIVA DEL
TECHO
0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
1 VIVA MINIMA
REPARTIDA
0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
1 SISMO X Max 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
1 SISMO Y Max 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
2 DEAD 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
2 VIVA DEL
TECHO
0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
2 VIVA MINIMA
REPARTIDA
0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
2 SISMO X Max 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
2 SISMO Y Max 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
5 DEAD -0.113071 0.193538 -0.382498 -0.000325 0.001076
5 VIVA DEL
TECHO
-0.028615 0.048908 -0.096679 -0.000082 0.000272
5 VIVA MINIMA
REPARTIDA
-0.071537 0.122271 -0.241697 -0.000206 0.000680
5 SISMO X Max 9.435E-09 2.661E-08 4.072E-08 4.458E-11 1.071E-10
5 SISMO Y Max 3.859E-07 0.000017 1.306E-06 2.377E-08 1.429E-09
7 DEAD -0.194953 0.352109 -0.907429 -0.000174 0.001294
8. Joint OutputCase StepType U1 U2 U3 R1 R2
mm mm mm Radians Radians
7 VIVA DEL
TECHO
-0.049349 0.089020 -0.229515 -0.000044 0.000328
7 VIVA MINIMA
REPARTIDA
-0.123373 0.222551 -0.573787 -0.000110 0.000819
7 SISMO X Max 1.526E-08 4.866E-08 9.027E-08 6.438E-11 1.144E-10
7 SISMO Y Max 8.179E-07 0.000059 2.437E-06 4.730E-08 2.278E-10
9 DEAD -0.243334 0.490550 -1.556592 -0.000108 0.001530
9 VIVA DEL
TECHO
-0.061613 0.124066 -0.393893 -0.000027 0.000388
9 VIVA MINIMA
REPARTIDA
-0.154033 0.310165 -0.984733 -0.000068 0.000969
9 SISMO X Max 1.699E-08 6.164E-08 1.450E-07 1.001E-10 1.161E-10
9 SISMO Y Max 1.193E-06 0.000115 3.335E-06 6.336E-08 1.857E-09
11 DEAD -0.263757 0.596508 -2.221367 -0.000049 0.001553
11 VIVA DEL
TECHO
-0.066801 0.150915 -0.562319 -0.000012 0.000394
11 VIVA MINIMA
REPARTIDA
-0.167003 0.377287 -1.405798 -0.000031 0.000984
11 SISMO X Max 1.531E-08 7.711E-08 1.901E-07 1.180E-10 8.846E-11
11 SISMO Y Max 1.438E-06 0.000176 3.937E-06 6.621E-08 2.410E-09
13 DEAD -0.259135 0.687205 -2.893044 -0.000087 0.001594
13 VIVA DEL
TECHO
-0.065645 0.173922 -0.732585 -0.000022 0.000404
13 VIVA MINIMA
REPARTIDA
-0.164112 0.434805 -1.831464 -0.000055 0.001011
13 SISMO X Max 1.088E-08 9.004E-08 2.220E-07 1.148E-10 5.381E-11
13 SISMO Y Max 1.534E-06 0.000236 4.400E-06 6.110E-08 3.102E-09
15 DEAD -0.234076 0.756637 -3.526169 -0.000056 0.001458
15 VIVA DEL
TECHO
-0.059308 0.191557 -0.893164 -0.000014 0.000370
15 VIVA MINIMA
REPARTIDA
-0.148270 0.478892 -2.232909 -0.000036 0.000925
15 SISMO X Max 4.762E-09 8.597E-08 2.335E-07 9.996E-11 1.012E-11
15 SISMO Y Max 1.484E-06 0.000289 4.738E-06 5.321E-08 2.700E-09
Desplazamientos conjuntos, Parte 2 de 2
Joint R3
Radians
7 0.000056
7 0.000141
7 6.852E-11
7 1.185E-07
9 0.000206
9 0.000052
9 0.000130
9 8.944E-11
9 1.390E-07
11 0.000151
11 0.000038
11 0.000096
11 8.779E-11
11 1.423E-07
13 0.000161
13 0.000041
13 0.000102