Daniela Giulfo - Architecture Portfolio - Estructuras III - RIBA Part 2 - ULima-2021 by Daniela Valeska Giulfo Acosta

PORTAFOLIO

ESTRUCTURAS III DANIELA VALESKA

GIULFO ACOSTA 20183959

Facultad de Ingeniería y Arquitectura Carrera de Arquitectura - Área de Construcción y Estructuras Ciclo 2021 - 1

CONTENIDOS

CRITERIOS RIBA

Pág. 02

TAREA 01 ELEMENTOS ESTRUCTURALES CG-1, CG-6

Pág. 04

TAREA 02 METRADO DE CARGAS CG-8, CG-10

Pág. 08

PRÁCTICA CALIFICADA 01 CG-8

Pág. 10

TAREA 03 PROPUESTA DE PÓRTICO CG-8, CG-10

Pág. 16

TAREA 04 PERFIL METÁLICO

Pág. 18

CG-1, CG-8 PRÁCTICA CALIFICADA 02 CG-8

Pág. 24

TAREA 05 EDIFICIOS A GRAN ALTURA CG-1, CG-6

Pág. 30

PRÁCTICA CALIFICADA 03 CG-8

Pág. 32

TAREA 06 COLUMNAS A COMPRESIÓN CG-8

Pág. 38

TAREA 07 DETALLE DE CONEXIÓN CG-8

Pág. 42

EVALUACIÓN FINAL CG-8

Pág. 44

CURRICULUM VITAE

Pág. 52

INFORMACIÓN DEL CURSO

Pág. 54 01

CRITERIOS

RIBA

CG-1 Habilidad para crear diseños arquitectónicos que satisfagan requerimientos técnicos y estéticos. CG-6 Comprensión de la profesión de arquitectura y el rol de la arquitectura en la sociedad, en particular en la preparación de proyectos que tengan en cuenta los factores sociales. CG-8 Comprensión del diseño estructural y los problemas de construcción y de ingeniería asociados con el diseño de las ediﬁcaciones. CG-10 Habilidades de diseño necesarias para cumplir los requerimientos de los usuarios dentro de las restricciones impuestas por factores de costos y regulaciones.

TAREA 01 CG-1, CG-6

ELEMENTOS

ESTRUCTURALES

ENCARGO Consiste en la elaboración de una exposición grupal en la cual se identiﬁcaron diferentes tipos de elementos estructurales. REFLEXIÓN Este ejercicio me sirvió como una introducción al curso de Estructuras III, al mismo tiempo que me hizo recordar conceptos aprendidos en los cursos previos a este. La elaboración de diagramas fue escencial para poder explicar mejor las fuerzas o características de los elementos estudiados.

ESTRUCTURAS METÁLICAS APORTICADAS NAVES INDUSTRIALES - Pórticos rígidos - Cubierta a una o dos aguas

Estructura aporticada genérica

TIPOS DE PÓRTICOS Nudos rígidos y bases empotradas - Mantienen un equilibrio entre la cimentación y la estructura metálica - Optimizan el espacio más libres con estructuras limpias y ligeras - Modulación ideal entre: 6 y 8 metros

Nudo rígidos y bases articuladas - Se utilizan cuando no se dispone de un buen terreno - Transmiten esfuerzos mínimos a los apoyos de la estructura - Pilares con inercia variable Triarticulado: Bases articuladas y articulación en cumbrera - Se utiliza cuando se quiere cubrir una mayor superﬁcie en anchura de nave - Destaca por su deformabilidad y por sus enormes flectores en los hombros.

Bases empotradas, cumbrera rígida y articulación en hom- Sufre especialmente en el dintel, con momento positivo importante y una flecha notable - Transmite mayores flectores a cimentación

ESTRUCTURAS METÁLICAS TENSIONADAS / COLGADAS Puente del Ferrocarril, Zaragoza

Las estructuras colgadas se caracterizan por tener cables o barras que generan tracción y la sostienen en sus puntos de apoyo. Se generan fuerzas internas en los elementos, las cuales se mantienen tensionadas siempre con una misma magnitud y de sentido contrario a la carga aplicada. Son utilizadas usualmente en la construcción de puentes colgantes que vayan a soportar un gran peso en su uso.

Estructuras Tensionadas

La estructura metálica puede ser utilizada con cerramiento de tela, el cual trabaja a tensión con ayuda de cables que ayuda a que la tela esté estirada. Permite un continuo desarrollo con elementos de cubierta, fachada o revestimiento y se puede proponer como un sistema constructivo principal. Factores signiﬁcativos: -Expresión visual -Sencillez -Equilibrio -Ligereza -Resistencia -Estabilidad -Flexibilidad

M & G Research - Italia

ESTRUCTURAS METÁLICAS DE CÁSCARA Las cáscaras rígidas o también llamadas membranas estructurales son superﬁcies curvadas las cuales tienen la ventaja de ser muy resistentes debido a su forma. Son sistemas no convencionales de construcción. La fuerza que se reparte en este tipo de estructuras se da por igual en todos los nudos, y además el estar compuesta de varios componentes permite que la resistencia sea mucho mayor a la de otras estructuras metálicas. Las sinclásticas o de simple curvatura son aquellas que tienen curvaturas simples., es decir estas se encuentran en un solo sentido (La curvatura en la superﬁcie es positiva o negativa). Dos ejemplo son la “Montreal Biosphere”, ubicada en Quebec,Canadá. y el Climatron.

Fuerzas llegan al suelo por igual por las uniones

Montreal Biosphere - Richard Buckminster

Climatron at the Missouri Botanical Garden - Murphy and Mackey

TAREA 02 CG-8, CG-10

METRADO

DE CARGAS

ENCARGO Consiste en realizar un metrado de cargas de estructuras aporticadas. REFLEXIÓN Este ejercicio también me sirvió como un repaso de todo lo aprendido en Estructuras II. Fue un ejercicio sencillo que se pudo resolver con la teoría de las primeras clases del curso.

PC 01 CG-8

PRACTICA

CALIFICADA 01 ENCARGO Evaluación conceptual de las semanas 1 a la 4. REFLEXIÓN Pude resolver esta práctica al utilizar la teoría aprendida en clase en diferentes diagramas que expliquen cada una de plas preguntas. Lamentablemente como fue la primera práctica, no logré terminar el primer ejercicio por no calcular bien el tiempo. Sin embargo, esto me motivó a seguir practicando los ejercicios de clase para mejorar mi velocidad en las siguientes prácticas.

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

CARRERA DE ARQUITECTURA

ASIGNATURA: ESTRUCTURAS III PERÍODO ACADÉMICO: 2021-1 FECHA: 29/04/2020 TIEMPO: 60 minutos

NOTA

EVALUACION SEMANAS 1 A 4 CÓDIGO 20183959

APELLIDOS Y NOMBRES

SECCIÓN

GIULFO ACOSTA, DANIELA VALESKA

721

ANTES DE INICIAR LA EVALUACION DEBE LEER LAS INSTRUCCIONES INSTRUCCIONES GENERALES: - La evaluación consta de “10” preguntas, de dos puntos cada una. - El procedimiento, el orden, la claridad de las respuestas y el uso apropiado del lenguaje (anotaciones, símbolos y unidades), serán considerados como criterios de calificación. - Desarrolle la prueba con lapicero de tinta azul o negra. - Se permite el uso de una calculadora y el material del curso. - Enviar el archivo con el desarrollo de su examen por correo a FICOCHEA@ULIMA.EDU.PE como máximo 05 minutos después de terminado el tiempo de la evaluación indicado por el profesor. - El asunto del correo debe ser: APELLIDO-NOMBRE-EVALUACION 1 - El nombre del archivo adjunto debe ser: APELLIDO-NOMBRE- EVALUACION 1 - ESTRUCTURAS III

- Leer detenidamente las situaciones que ocasionarán la anulación de la evaluación que se encuentran a continuación.

SITUACIONES QUE OCASIONARÁN LA ANULACIÓN DE LA EVALUACIÓN:

- Compartir o intercambiar información que pueda determinar la posibilidad de plagio de manera remota. (se determinará a partir de la posibilidad de coincidencia de errores en el desarrollo) - Conversar durante el desarrollo de la evaluación en la sala virtual. Los profesores de la asignatura

1 11

PROBLEMA 1

Realizar el metrado de carga de la viga VC4 y además idealizar el pórtico colindante a dicha viga. Asumir que la nave tendrá apoyos articulados. Datos: Peso propio= 10kg/m Peso de cubierta= 5 kg/m2 Peso instalaciones= 8 kg/m2 Sobrecarga Viva = 25kg/m2

PROBLEMA 2

De acuerdo a lo desarrollado en clase explique el concepto de aleación e indique por lo menos tres elementos que por su composición química componen el acero estructural. El concepto aleación se reﬁere a la mezcla de diferentes elementos químicos que se utilizan para alcanzar ciertas características o propiedades, en este caso, en el acero estructural. Esta deﬁne la resistencia, ductilidad, soldabilidad, etc. Algunos elementos del acero estructural son el hierro, carbono y el manganeso. PROBLEMA 3

Cuál es la diferencia entre estructuras aporticadas y las estructuras Geodésicas, explique con ejemplos gráﬁcos para aclarar su respuesta. Los pórticos mantienen equilibrio entre la cimentación y la estructura metálica, mientras que las geodésicas reparten y transiten las fuerzas por igual en todos los nudos, y además el estar compuesta de varios componentes permite que la resistencia sea mayor.

PROBLEMA 4 Explique porque es ventajosa la prefabricación de los componentes de las estructuras metálicas.

La ventaja más grande es el tiempo de obra que se realizará gracias a que el mayor trabajo ya se realizó en el taller al armar estas estructuras. Al mismo tiempo su transporte y colocación es más sencillo.

PROBLEMA 5 En el contexto normativo, el diseño de las estructuras tienen las normas nacionales E020, E030, E090.Explique la importancia de su aplicación, alcances y consideraciones que se tiene en el diseño de las estructuras y/o Ediﬁcaciones metálicas.

Estas 3 tienen gran importancia, ya que son sobre cargas, diseño sismo-resistente y estructuras metálicas respectivamente. Con estas podemos aprender lo necesario para el proceso de fabricación de estructuras resistentes que puedan soportar todo tipo de carga muerta y viva, al mismo tiempo tener resistencia con desastres naturales como los sismos. Todas estas reglas son parte de las normas nacionales del Perú, por ende cada uno de estas ha sido estudiado con respecto a los acontecimientos de este mismo, mientras al mismo tiempo con criterios de reglamentos de otros países. Es por eso que al tenerlas en cuenta en los diseños de estructuras metálicas, estas serán seguras y podrán resistir los criterios mencionados anteriormente. PROBLEMA 6 En la determinación de la fuerza sísmica para evaluar las cargas de diseño de las estructuras interviene el factor U, explique en que consiste y de qué manera se determina.

El factor U es el factor de Uso o importancia de la estructura, el cual divide en categorías los diferentes usos de una edificación y le da un valor de factor de uso diferente a cada una, estas pueden ser edificaciones esenciales: hospitales públicos, centros educativos etc.; edificaciones importantes: cines, teatros, bibliotecas, terminales, etc.; edificaciones comunes: viviendas, oficinas, etc.; y edificaciones menores: construcciones temporales. Las primeras mencionadas tienen un mayor factor de uso debido a que son las más concurridas y con mayor capacidad de aforo.

13 



PROBLEMA 7

En la concepción y diseño de estructuras en base a armaduras es fundamental el empleo de triángulos. Explique cuál es la razón de este principio y que tipos de esfuerzos tienen sus elementos componentes. Graﬁque con un ejemplo su respuesta. Los triángulos son considerados una forma geométrica que proporciona resistencia y estabilidad. Es por ello que ha sido estudiada durante mucho tiempo y hoy en día brindan gran aporte en diferentes tipos de estructuras. Al mismo tiempo, estas ayudan en las estructuras metálicas a transmitir las fuerzas eﬁcaz y proporcionalmente a lo largo de toda la estructura. Los triángulos trabajan con esfuerzos de tensión y compresión. Tensión Compresión

PROBLEMA 8

En las siguientes imágenes se muestran las bases de 02 columnas.

Imagen 7.1 Imagen 7.2 Indicar el tipo de columna por su conexión en la base que tiene cada una e idealizar gráﬁcamente el apoyo de las mismas. La Imagen 7.1 es una columna articulada, mientras que la Imagen 7.2 es una columna empotrada.

Articulado

Empotrado

PROBLEMA 9

Cuál de las siguientes combinaciones de opciones no corresponde a algún tipo de armadura según su forma: a. b. c. d.

Pratt, Warren, Vierendell King Post, Fink, Scissors Cantilevered, Squared, lenticular (no corresponde) Flat,Queen Post, Polynesian

PROBLEMA 10

En la siguiente imagen por favor describa los elementos estructurales que componen una nave aporticada:

TAREA 03 CG-1, CG-8

PROPUESTA

DE PÓRTICO

ENCARGO Consiste en proponer la armadura metálica para un pabellón industrial. Para esto es necesario realizar el predimensionamiento de viga o Tijeral.

REFLEXIÓN Elegí desarollar un tijeral, ya que me pareció una estructura más interesante. Al inicio propuse una luz de 15m, la cual era muy corta, pero fuí perfeccionando el diseño y logré el resultado mostrado a continuación. Este ejercicio me ayudó a poner en práctica todo lo aprendido en clase sobre predimensionamiento, tanto en la elección de la luz como el calculo del peralte del tijeral.

ARMADURA METÁLICA: TIJERALES PERALTE L/15 o L/8

= 40/15 o 40/8 = 2,70 m o 5,00 m



 

h= 





 

TAREA 04 CG-1, CG-8

PERFIL

METÁLICO

ENCARGO Consiste en la selección de un perﬁl metálico para el tijeral presentado en la Tarea 03 según el método LRFD. Para lograr esto se hicieron calculos de reacciones y esfuerzos en el tijeral. REFLEXIÓN Gracias a este ejercicio comprendí mejor el manual AISC (Steel Construction Manual) , y como evaluar que perﬁles metálicos son mejores en diferentes proyectos. Fue esencial elegir varias opciones, para poder compararlas y así elegir la más adecuada. Las críticas en asesoría me sirvieron para poder lograr comprender mejor y poner en práctica lo aprendido en clase.

ARMADURA METÁLICA: TIJERALES

h= 





 



DISEÑO PERALTE

VIGAS

VIGAS SECUNDARIAS

L/15 o L/8

L/20 o L/25

L/30 o L/20

= 2,00 m o 1,60m

= 5/30 o 5/20

= 40/15 o 40/8

= 0,16 m o 0,25 m

= 2,70 m o 5,00 m

CÁLCULO DE REACCIONES 



R 



R 5m



 



(Servicio) Wm= 47 kg/m Wv= 75 kg/m

Carga Ampliﬁcada 1,5Wm + 1,8Wv W= 1,5 (47) + 1,8 (75)= 205,5 kg/m

2R= 205,5 x 5 2R= 1027,6 kg R= 513 kg

0,5 Ton

DFC 0,5 + 0,5

DMF

Mmáx = WL2 /8 +

Mmáx = 0,21 (5) 2 /8 = 0,67 ton-m 5,05 kips - ft

ELECCIÓN DEL PERFIL EN AISC

OPCIÓN A: MC8-MC7 bMn <=

bMpx

5,05 Kips - ft <= 18,8 Kips - ft F.S. = 3,8

Perﬁl: MC8 x 8,5

OPCIÓN B: W8 bMn <=

bMpx

5,05 Kips - ft <= 32,9 Kips - ft F.S. = 6,52

Perﬁl: W8 x 10

ESFUERZOS 0,5 Ton

0,5 Ton

B A 

0,5 Ton



I 



 





 

TCE







TCD 













TBD



E 

0,5 Ton



0,5 Ton

 







10/20 = X/5 X= 2,5







 





5/10 = X/2,5 X= 1,25



5 2+ 1,25 = h 5,15 = h

MB = 0 -2,25 (5) + 0,5 (5) + 1,25 TCD COS ( ) + 1,25 TCE = 0 -11,25 + 2,5 + TCD (5/5,15) + 1,25 TCE = 0 1,21 TCD + 1,25 TCE = 8,7 Ton 1,21 TCD + 1,25 (8,7) = 8,7 Ton 1,21 TCD + 10,875 = 8,7 Ton TCD = - 1,8 Ton

Compresión

Fx = 0 TCE + 0,97 TCD + 0,97 TBD = 0 TCE + 0,97 TCD + 0,97 ( - TCD - 8,96 ) = 0 TCE + 0,97 TCD - 0,97 TCD - 8,6912 = 0 TCE = 8,6912 Ton

Tracción

Fy = 0 2,25 - 0,10 + TBD SEN ( ) + TCD SEN ( ) = 0 2,15 + 0,24 TBD + 0,24 TCD = 0 8,96 + TBD + TCD = 0 TBD = - TCD - 8,96 TBD = - ( -1,8) - 8,96 TBD = - 7,16 Ton

Compresión 21

BARRAS EN COMPRESIÓN MAYOR COMPRESIÓN: 7,16 Ton Carga= 3, 58 Ton x 2,2 kips/ 1 Ton = 7,9 kips

3,6 kips

ELEGIR PERFIL L4 x 4 x 1/4 rx = 1,25 ry = 1,25 rz = 0,783

KL/rx = 157,48

ESFUERZO DE PANDEO POR FLEXIÓN = π 2(29x103 ksi) / (157,48) = 11, 54 ksi 157, 48 ≥ 133.7

RESISTENCIA DE DISEÑO (LRFD)

0,9 x 10,12 x 1,93 = 17, 58 kips 17, 58 kips ≥ 7,16 kips

E= 29 x 10 3 ksi A= 1,93 pulgadas 2 Fy= 36 ksi

Fcr= 0,877 (11,54) Fcr= 10,12 ksi

BARRAS EN TRACCIÓN MAYOR TRACCIÓN:

8,7 Ton

Carga= 4, 4 Ton x 2,2 kips/ 1 Ton = 9,68 kips

OPCIÓN B: PERFIL L2 x 2 x 1/4 = 30,6 kips ≥ 9,68 kips

4,4 kips

OPCIÓN B: PERFIL L2 x 2 x 1/8 = 15,9 kips ≥ 9,68 kips

PC 02 CG-8

PRÁCTICA

CALIFICADA 02

ENCARGO Evaluación conceptual de las semanas 5 a la 7.

REFLEXIÓN Gracias a la resolución de esta práctica pude aprender a identificar los diferentes elementos de una estructura metálica en menos tiempo, al mismo tiempo que los diferentes esfuerzos que ocurren en estos. Fue esencial aprender a leer las tablas de los perfiles del AISC, ya que esto me facilitó la elección de perfiles metálicos para resolver los ejercicios.

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

CARRERA DE ARQUITECTURA

ASIGNATURA: ESTRUCTURAS III PERÍODO ACADÉMICO: 2021-1 FECHA: 27/05/2021 TIEMPO: 60 minutos

NOTA

EVALUACIÓN SEMANAS 5 A 7 CÓDIGO

APELLIDOS Y NOMBRES

SECCIÓN

20183959

Giulfo Acosta, Daniela Valeska

721

ANTES DE INICIAR LA EVALUACIÓN DEBE LEER LAS INSTRUCCIONES INSTRUCCIONES GENERALES: - La evaluación consta de “04” preguntas, 03 de CUATRO puntos Y 01 de OCHO puntos. - EL PROCEDIMIENTO, EL ORDEN, LA CLARIDAD DE LAS RESPUESTAS Y EL USO APROPIADO DEL LENGUAJE (ANOTACIONES, SÍMBOLOS Y UNIDADES), SERÁN CONSIDERADOS COMO CRITERIOS DE CALIFICACIÓN. - LA CALIDAD DE LA PRESENTACIÓN SE CONSIDERARÁ EN LA EVALUACIÓN. - Desarrolle la prueba con lapicero de tinta azul o negra. - Se permite el uso de una calculadora y el material del curso. - Enviar el archivo con el desarrollo de su examen por correo a FICOCHEA@ULIMA.EDU.PE como máximo 8 minutos después de terminado el tiempo de la evaluación indicado por el profesor. - El asunto del correo debe ser: APELLIDO-NOMBRE-EVALUACION 2 - El nombre del archivo adjunto debe ser: APELLIDO-NOMBRE- EVALUACION 2 - ESTRUCTURAS III

- Leer detenidamente las situaciones que ocasionarán la anulación de la evaluación que se encuentran a continuación.

SITUACIONES QUE OCASIONARÁN LA ANULACIÓN DE LA EVALUACIÓN:

PROBLEMA 1

En el gráﬁco adjunto se muestra un tipo de conexión. Explique qué tipo de conexión es y señale los elementos que intervienen dicha unión.

En la imagen se presenta la unión empernada o atornillada entre viga – viga, esta unión se puede observar una viga que es cortada en las alas para poder ingresar y tener contacto directo con el alma de la otra, es por eso que se considera una unión perpendicular. El paso siguiente es empernar para tener una unión segura. PROBLEMA 2

En la fotografía adjunta se aprecian todos los elementos que componen una estructura aporticada con armaduras, señale y explique los elementos enunciados y el rol que cumplen en la ediﬁcación. También el tipo de esfuerzos al que son sometidos.

Elementos: 1. Vigas: Soportan la carga de la estructura, de los techos y diversos elementos para transmitirlos a las columnas. 2. Viguetas: Dan soporte entre vigas y sirven para ayudar a contener el peso y forjado de losas y techos. 3. Columnas: Sirven para transmitir las cargas de la estructura hacia el suelo. 4. Cubierta: Protege a la estructura, brinda sombra y protección al interior. 5. Arriostramiento de techo: Elemento que permite estabilizar la estructura e impide el desplazamiento de esta.

PROBLEMA 3

Se muestra el esqueleto metálico de un edificio de varios pisos. Falta mostrar la placa colaborante y la losa. Indique los elementos componentes, los niveles estructurales y la forma de transmisión de cargas hasta llegar a la cimentación. Primer Nivel: Las placas colaborantes forman parte de la superficie transitable creando una losa colaborante. Segundo Nivel: La estructura presenta vigas metálicas que soportarán a las placas colaborantes, es decir a la superficie transitable. Tercer Nivel: Las columnas soportan y transfieren el peso de las vigas y de la placa colaborante hacia la cimentación.

PROBLEMA 4

PROBLEMA 5

Explique y determine: Los elementos que la componen. Predimensionamiento de la viga de portico central Selección del perﬁl adecuado según manual de aisc 15th en la tabla adjunta Asumiendo: Una carga distribuida de Weq= 0.1ton/m Mn=Mmax= Mn <=

Mpx

1Ton= 2.2Lbs y 1m=3.28ft

TAREA 05 CG-1, CG-6

EDIFICIOS DE

GRAN ALTURAS ENCARGO Consiste en la investigación y presentación estructural de edificios a gran altura. REFLEXIÓN Lo interesante de este ejercicio fue que pude aprender sobre algunas edificaciones que no conocía antes, y pude comprender gracias a la teoría de clase como funcionan los núcleos estructurales de diferentes edificaciones de gran altura. Ese conocimiento adquirido fue esencial para realizar el análisis de las siguientes edificaciones.

ST. REGIS, CHICAGO (2020) DESCRIPCIÓN Es una ediﬁcación de hotel para uso residencial, compuesto de diferentes torres interconectadas. El material principal de construcción es el acero y esta cubierto de vidrio, con los cuales se crea un movimientofluido en la fachada .

CARACTERÍSTICAS 101 pisos 363 m

HAZ DE TUBOS Se puede observar que el sistema de estabilización utilizado se compone de tres torres interconectadas que funcionan como una unidad. https://es.xcv.wiki/wiki/St._Regis_Chicago https://studiogang.com/project/vista-tower

GUANGZHOU INTERNATIONAL FINANCE CENTER, CHINA (2006-2010) DESCRIPCIÓN Es un ediﬁcio de uso mixto: hotel, oﬁcinas y observador. Construido con un sistema Diagrid (armazones de acero basado en vigas y soportes ensamblados en forma triangular)y con una fachada compuesta muros cortina.

CARACTERÍSTICAS 103 pisos 439 M

RETÍCULA DIAGONAL Se puede observar en los diagramas como los elementos diagonales en todo el perimetro de la estructura son los que soportaran las cargas y proporcionarán una debida distribución de estas. https://www.jmhdezhdez.com/2011/11/guangzhou-ifc-international-ﬁnance.html

PC 03 CG-8

PRACTICA

CALIFICADA 03 ENCARGO Evaluación conceptual de las semanas 9 a la 11.

REFLEXIÓN La Tarea 05 me ayudó a resolver esta práctica, ya que justo había estudiado bastante el tema de núcleos de ediﬁcaciones de grandes alturas. Gracias a esta práctica también pude reconocer la importancia de la resolución y estudio de cada uno de los calculos que se deben hacer para poder obtener una estructura resistente. En esta práctica me di cuenta de que debo prestarle más atención a los detalles más mínimos, ya que con un error todo el resultado va variar a lo largo de la práctica.

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA CARRERA DE ARQUITECTURA

ASIGNATURA: ESTRUCTURAS III PERÍODO ACADÉMICO: 2021-1 FECHA: 06/22/2021 TIEMPO: 60 minutos

NOTA

EVALUACIÓN SEMANAS 9 A 11 CÓDIGO

APELLIDOS Y NOMBRES

SECCIÓN

20183959

GIULFO ACOSTA, DANIELA VALESKA

721

ANTES DE INICIAR LA EVALUACIÓN DEBE LEER LAS INSTRUCCIONES INSTRUCCIONES GENERALES: - La evaluación consta de “04” preguntas. - EL PROCEDIMIENTO, EL ORDEN, LA CLARIDAD DE LAS RESPUESTAS Y EL USO APROPIADO DEL LENGUAJE (ANOTACIONES, SÍMBOLOS Y UNIDADES), SERÁN CONSIDERADOS COMO CRITERIOS DE CALIFICACIÓN. - LA CALIDAD DE LA PRESENTACIÓN SE CONSIDERARÁ EN LA EVALUACIÓN. - Desarrolle la prueba con lapicero de tinta azul o negra. - Se permite el uso de una calculadora y el material del curso. - Enviar el archivo con el desarrollo de su examen por correo a FICOCHEA@ULIMA.EDU.PE como máximo 05 minutos después de terminado el tiempo de la evaluación indicado por el profesor. - El asunto del correo debe ser: APELLIDO-NOMBRE-EVALUACION 3 - El nombre del archivo adjunto debe ser: APELLIDO-NOMBRE- EVALUACION 3 - ESTRUCTURAS III

- Leer detenidamente las situaciones que ocasionarán la anulación de la evaluación que se encuentran a continuación.

SITUACIONES QUE OCASIONARÁN LA ANULACIÓN DE LA EVALUACIÓN:

PROBLEMA 1

En la imágen adjunta se aprecia el tipo de estructura considerada para el diseño de un ediﬁcio a gran altura. indique que tipo de estructura tiene según su sistema de arriostramiento. La ediﬁcación presenta un sistema de arriostramiento lateral exterior ya que presenta elementos estructurales a lo largo del perímetro exterior, al mismo tiempo este contiene una estructura interior, lo cual lo transofrma en una estructura de tubo dentro de tubo.

PROBLEMA 2

En los graﬁcos a continuación se muestran la seccion transversal y elevación de una columna metálica (parte de un pórtico), considerando que la columna se encuentra empotrada en la base y articulada en la parte superior, determinar la capacidad de carga axial de acuerdo con el metodo LRFD. Considerar que la columna tiene una longitud ﬁsica de 19.57 metros. PROPIEDADES Ag = 196.96 cm2 rx = 26.67 cms. ry = 10.14 cms Acero A 36 Fy = 2,530 Kg/cm2 E = 2’000,000 Kg/cm2

PROBLEMA 3

En el problema anterior, determinar la capacidad de carga axial considerando que se tiene una restriccion de desplazamiento lateral a 15 mts. de la parte inferior de la columna. Considerar que la columna tiene una longitud ﬁsica de 19.57 metros.

PROBLEMA 4

Se desea conectar dos platinas metálicas que cuentan con la siguiente sección transversal: Platina 1, de 110 x 12 mm Platina 2, de 130 x 10 mm. Para conectarlas por traslape se empleará una hilera de pernos de 19 mm de diámetro. Determine la resistencia a tracción del sistema y el modo de falla. Se muestran las fórmulas de diseño vistas en clase. Considerar el diámetro de las perforaciones con 2 mm más que el diámetro de los pernos. Material: Acero ASTM A-36 Fy = 25.3 kg/mm2 Fu = 41.0 kg/mm2

Resistencia de Diseño por Fluencia Ptu = Øt x Fy x Ag Øt = 0.90 Ag = Área Bruta Resistencia de Diseño a la Fractura por Tensión Pfu = Øt x Fu x Ae Øt = 0.75 Ae = Área efectiva

TAREA 06 CG-1, CG-8

COLUMNAS A

COMPRESIÓN ENCARGO Consiste en la elección de un perﬁl metálico para columnas a compresión según el método LRFD en el mismo pórtico presentado en la Tarea 03 y 04 . REFLEXIÓN Este ejercicio me ayudó a comprender un capítulo más del reglamento AISC, ya que este fue fundamental para poner en práctica lo aprendido en clase. Fue interesante observar como la propuesta del pórtico de la Tarea 03 adquiere más carácter al poder selecionar los perﬁles metálicos adecuados para que tenga resistencia y pueda ser un proyecto más real.

h= 





 



DISEÑO DE COLUMNAS RESISTENCIA DE DISEÑO LRFD ÁREA 2 A= 77,4 plg

Ancho de Ala del Perﬁl bf= 15,8 plg

Radio de Giro Eje X-X

Espesor de Ala tf= 1,57

rx= 15,3 plg Radio de Giro Eje Y-Y ry= 3,76 plg

Módulo de Elasticidad E= 29000 ksi Límite de Fluencia Fy= 50 ksi

W33 X 263

COMPACT SECTION CRITERIA: 5,75

Elección del perfil: Ancho de columna = 40 cm = 15,8 plg

bf/2tf = 15,8/ (2x1,57) = 5,03

CÁLCULO 1. LONGITUD FÍSICA Lx = 15m Ly = 15m

2. LONGITUD EFECTIVA KLx = 0,80 x15 = 12m KLy = 0,80 x15 = 12m

3. ESBELTEZ rxx = 15,3 plg ryy = 3,76 plg 1m = 39,37 plg

KLx/rx = (0,80 x15 x 39,37) / 15,3 KLx/rx = 30,87 1m = 39,37 plg

KLx/ry = (0,80 x15 x 39,37) / 3,76 KLx/ry = 125,65

4. CALCULAR Fe (EULER) Dato: E= 29000 ksi Fe= π 2 (29000) / (125,65) 2 Fe= 18.13 kips/in

5. SELECCIONAR FÓRMULA PARA Fcr

d29000 50

113,43

125,65 ≥ 113,43

Fcr= 0,877 (18,13) Fcr= 15,90 klb/plg

6. RESISTENCIA DE DISEÑO (LRFD)

0,9 x 15,90 x 77,4 = 1107,594 kips

TAREA 07 CG-8

DETALLE DE

CONEXIÓN ENCARGO Consiste en la elaboración de un esquema 3D de una conexión de estructura metálica. Para su elaboración se utilizó el detalle en 2D presentado en clase .

REFLEXIÓN Este encargo me sirvió para poder observar mejor la conexión mostrada en el esquema, y poder interpretar a partir del detalle en 2D su elevación. Es importante la elaboración de proyectos en 3D, ya que con ellos podemos ser más conscientes de las diferencias de medidas y de detalles que no se pueden observar solo en un diagrama en 2D.

PERNOS Ø 5/8’’ Con arandela y tuerca

COLUMNA DE CONCRETO 0,25 X 0,50

V.M. (8’’ X 16’’ X 1/2’’) Acero A-36

PC 03 CG-8

EVALUACIÓN

FINAL

ENCARGO Evaluación conceptual de las semanas 12 a la 15.

REFLEXIÓN En esta evaluación pude demostrar todos los conocimientos adquiridos en clase. Fue mi mejor caliﬁcación en el curso,ya que le dediqué bastante tiempo a practicar para tener mayor rapidez en la resolución de los ejercicios. Además, tuve gran motivación ya que estos últimos temas fueron los que me parecieron más interesantes.

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

CARRERA DE ARQUITECTURA

ASIGNATURA: ESTRUCTURAS III PERÍODO ACADÉMICO: 2021-1 FECHA: 20/07/2021 TIEMPO: 80 minutos

NOTA

EVALUACION PARA EXAMEN FINAL CÓDIGO

APELLIDOS Y NOMBRES

SECCIÓN

20183959

GIULFO ACOSTA, DANIELA VALESKA

721

ANTES DE INICIAR EL EXAMEN DEBE LEER LAS INSTRUCCIONES INSTRUCCIONES GENERALES - La prueba consta de “5” preguntas, cuyo puntaje está indicado en cada una de ellas. - El procedimiento, el orden, la claridad de las respuestas y el uso apropiado del lenguaje (anotaciones, símbolos y unidades), serán considerados como criterios de calificación. Debe usar 2 decimales en su desarrollo. - Desarrolle la prueba con lápiz e indique sus respuestas en lapicero de tinta azul o negra. - Se permite el uso de una calculadora y el material del curso. - Enviar el archivo con el desarrollo de su examen por correo a FICOCHEA@ULIMA.EDU.PE como máximo 05 minutos después de terminado el tiempo de la prueba indicado por el profesor. - El asunto del correo debe ser: APELLIDO-NOMBRE-EVALUACION FINAL ESTRUCTURAS III - El nombre del archivo adjunto debe ser: APELLIDO-NOMBRE- FINAL ESTRUCTURAS III - Leer detenidamente las situaciones que ocasionarán la anulación de la prueba, que se encuentran a continuación. SITUACIONES QUE OCASIONARÁN LA ANULACIÓN DE LA PRUEBA - Compartir o intercambiar información que pueda determinar la posibilidad de plagio de manera remota. (se determinará a partir de la posibilidad de coincidencia de errores en el desarrollo) - Conversar durante el desarrollo de la prueba en la sala virtual. Los profesores de la asignatura

1 45

PROBLEMA 1 (2 puntos)

Un puente grúa consta de una viga puente, dos vigas testeras y dos vigas carrileras. Haga un gráﬁco para ilustrar las principales cargas que se presentan en las vigas testeras y las vigas carrileras

Cargas móviles verticales Cargas móviles horizontales Acciones Longitudinales Peso propio

PROBLEMA 2 (3 puntos)

Explique mediante un ejemplo gráﬁco cuáles son las ventajas y desventajas de las conexiones soldadas y empernadas. UNIONES SOLDADAS

UNIONES EMPERNADAS

Se ahorra el uso de acero en su peso

Más peso por más elementos (Placas de unión)

Se necesita mano de obra con conocimientos de este método

No es necesaria una mano de obra especializada

Mayor rigidez

Rigidez apropiada

Se vuelven elementos más continuos, ya que se fusionan

No son elementos continuos, solo se unen

Facilidad para realizar cambios en el montaje

Las unidades ya estan perforadas en el montaje, se dificulta relizar cambios.

Dificultas en el desmontaje

Facilidad de desmontaje

PROBLEMA 3 (5 puntos)

Se desea conectar dos platinas metálicas que cuentan con la siguiente sección transversal: Platina 1, de 125 x 12 mm Platina 2, de 140 x 10 mm. Para conectarlas por traslape se empleará una hilera de pernos de 19 mm de diámetro. Determine la resistencia a tracción del sistema y el modo de falla. Se muestran las fórmulas de diseño vistas en clase. Considerar el diámetro de las perforaciones con 2 mm. más que el diámetro de los pernos. Material: Acero ASTM A-36 Fy = 25.3 kg/mm2 Fu = 41.0 kg/mm2

Resistencia de Diseño por Fluencia Ptu = Øt x Fy x Ag Øt = 0.90 Ag = Área Bruta Resistencia de Diseño a la Fractura por Tensión Pfu = Øt x Fu x Ae Øt = 0.75 Ae = Área Neta

PROBLEMA 4 (5 puntos)

En el graﬁco se muestra la elevación de una columna de un pórtico metálico para un almacén. Considerando que la columna se encuentra con las siguientes restricciones: En su base, empotrada para ambas direcciones (X-X e Y-Y) En la parte superior considerar que se encuentra articulada y sin posibilidad de desplazamiento para ambas direcciones (X-X e Y-Y). En el punto medio se encuentra arriostrada contra desplazamiento lateral alrededor del eje YY. Calcular la resistencia máxima que puede alcanzar e indicar que tipo de pandeo presentará. Emplear el cuadro de factor de longitud efectiva K y formulas vistas en clase.

Características de la sección de la columna Área = 144 cm2. r x = 26.46 cms. r y = 9.43 cms. Material Acero ASTM A36 Fy = 2,530 Kg/cm2 E = 2´000,000 Kg/cm2

PROBLEMA 5 (5 puntos)

Se tiene que veriﬁcar el diseño de una vigueta simplemente apoyada de 5.0 metros de longitud libre que está sometida a las siguientes cargas Se tienen los siguientes datos: Cargas/ml sobre la vigueta: Peso propio (pre-estimado) Peso losa colaborante Sobrecarga

60 Kg/ml 640 Kg/ml 850 Kg/ml

Combinaciones de carga a emplear de acuerdo con la Norma E090 Combinación 1 Wu = 1.4 Carga muerta Combinación 2 Wu = 1.2 Carga Muerta + 1.6 Carga viva. La vigueta se considera simplemente apoyada en sus extremos con un momento máximo en el centro de: Mu = Wu L2/8. Donde Wu es la combinación de carga ultima más desfavorable. L es la longitud libre de la vigueta. Se pide: Idealizar la vigueta. Determinar la combinación de carga más desfavorable para el diseño. Determinar el valor del momento máximo Mu Seleccionar en la tabla adjunta el perﬁl que cumpla con tener resistencia mayor a Mu. Determinar el valor del momento resistente Ø Mn

CURRICULUM

VITAE

DANIELA

GIULFO PERFIL

CONTACTO

Estudiante de sexto ciclo de la carrera de arquitectura en la Universidad de Lima.

DGiulfo_arq 988900962 DGiulfo@ginval.pe 20183959@aloe.ulima.edu.pe

IDIOMAS

Español

Una persona extrovertida, empática y creativa con criterio para la toma de decisiones, capacidad de persistencia, solución de problemas y coordinación de grupos.

EDUCACIÓN

Inglés

Francés

HABILIDADES PERSONALES Sociable Empática Extrovertida Dinámica Diciplinada Proactiva Líder

2018 - Actualidad Pre-grado

Universidad de Lima

2018 Idiomas

KAPLAN International Los Angeles - Ingles B2

2007-2017 Primaria y Secundaria

Colegios Sagrados Corazones Recoleta

PROGRAMAS

Adobe Illustrator

Adobe Animate

Adobe Photoshop

Skecth Up 2021

Autocad 2021

Revit 2021

3ds Max 2021

INTERESES

RECONOCIMIENTOS

Historia de la arquitectura

Proyecto parcial de curso Proyecto de arquitectura I 2018-2 seleccionado para exposición.

Paisajismo y jardinería Danzas Folklóricas Psicologia Fútbol Natación Yoga Viajes

Primer lugar en los macro regionales de futbol 11 damas de los Juegos Deportivos Escolares Nacionales 2015. Segundo lugar en los macro regionales de futbol 11 damas de los Juegos Deportivos Escolares Nacionales 2013.

INFORMACIÓN

DEL CURSO

NOMBRE DE LA ASIGNATURA Estructuras III NOMBRE DEL PROFESOR Félix Augusto Icochea Aguirre

SECCIÓN 721

SUMILLA Estructuras III es una asignatura teórica-práctica obligatoria que se ocupa del estudio y el comportamiento de las estructuras metálicas, tensionadas y cáscaras.

OBJETIVO GENERAL El objetivo que se persigue con este curso es que el alumno trabaje con diferentes estructuras metálicas de los tipos aporticadas, tensionadas y de cáscaras para la solución de su desarrollo arquitectónico, considerando en el análisis las posibles condiciones de carga.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. Identiﬁcar, comprender y saber aplicar los principales tipos de estructuras metálicas para el diseño de ediﬁcaciones. 2. Analizar el comportamiento estructural de elementos metálicos que conforman un sistema arquitectónico, usando programas de cómputo. 3. Proponer y diseñar un sistema estructural compuesto por estructuras metálicas.

NOMBRE DE LA ASIGNATURA Estructuras III NOMBRE DEL ALUMNO Daniela Giulfo Acosta NOMBRE DEL PROFESOR Félix Augusto Icochea Aguirre SECCIÓN 721