ESTRUCTURAS de CABLES VIGA JAWERTH EJERCICIO RESUELTO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PLATA
FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO TALLER VERTICAL DE ESTRUCTURAS S | V
EJERCICIO RESUELTO PROFESORES: Ing. R. SCASSO – Ing. A. VICENTE
ESTRUCTURAS III
A4
-
A
2020
Ing. J. D’ARCANGELO
Rev.
GUIA Nº
REV.
EMISION
ELABORO
A
TALLER VERTICAL DE ESTRUCTURAS Nivel III VIGA JAWERTH Ejercicio resuelto Taller: S | V
TV2
Revisión: A
TABLA DE CONTENIDOS 1
INTRODUCCION .......................................................................................................... 3
2
PROYECTO ................................................................................................................. 4
3
CARGAS ACTUANTES ............................................................................................... 5
4
ESTADOS de CARGAS ............................................................................................... 5
5
HIPOTESIS .................................................................................................................. 5
6
CARGAS EN LOS CABLES ........................................................................................ 5
7
CONDICIONES DE CARGAS MINIMAS ...................................................................... 6
8
CONDICIONES DE CARGAS MAXIMAS .................................................................... 6
9
CALCULO DEL ÁREA DEL CABLE ............................................................................ 7
10
Cálculo de solicitaciones en las péndolas................................................................ 9
11
TENSORES DE RETENCION ...................................................................................... 9
11.1 11.2 11.3
Análisis Del Nudo A ....................................................................................................................... 9 Análisis Del Nudo B ..................................................................................................................... 10 Análisis Del Nudo C ..................................................................................................................... 10
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Revisiรณn: A
1
INTRODUCCION Se plantea cubrir una planta rectangular de 100 m. de largo por 60 m. de ancho con una estructura compuesta de vigas Jawerth.
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Revisión: A
2 PROYECTO Disposición de las VJ paralela a luz menor Cubierta de chapa s/correas metálicas Flecha
1 f 1 25 L 10
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f
L 60 6m 10 10
Separación de Vigas Jawerth
Sv 5 m Distancia entre Péndolas
dp L/10 6 m
Distancia Mínima entre Cables
dc 1 m
Altura Mínima Útil (h2) (adoptado) Altura VJ en apoyo (h1) (6+1+6) Altura total (ht) (7+13)
h2= 7 m h1= 13 m ht = 20 m
Angulo alfa (a):
Angulo b se adopta generalmente entre 20º y 30º.
Distancia x entre la columna y el anclaje de los tensores se establece a partir de:
El ángulo d entre el tensor Tr2 y la horizontal se puede determinar a partir de:
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Revisión: A
Anteproyecto con todos los parámetros geométricos de la estructura
RESOLUCION 3
CARGAS ACTUANTES Peso propio (cables, correas C, Chapas, aisl.) Sobrecarga Viento Pretensado
4
g = +30 kg/m2 p = +20 kg/m2 w = -60 kg/m2 v = a determinar kg/m2
ESTADOS de CARGAS 0) v I) v+g II) v+g+p III) v+g+w
5
HIPOTESIS Las cargas se distribuyen por igual entre ambas cuerdas, porque las cuerdas tienen igual rigidez, esto se debe a que los cables portante y tensor tienen el mismo diámetro, flecha y luz. 6
CARGAS EN LOS CABLES
Estado (g+p) Sobre cuerda Portante
p/2
v
v
g/2 p/2 g/2
Sobre cuerda Tensora
v
v
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Estado (g+w) Sobre cuerda Portante
Sobre cuerda Tensora
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Revisiรณn: A
v
v
w/2 g/2 w/2 g/2 v
v
7 CONDICIONES DE CARGAS MINIMAS a) Sobre cuerda Portante
b) Sobre cuerda Tensora
Resulta definitoria la segunda condiciรณn. Por razones de seguridad se adopta:
8 CONDICIONES DE CARGAS MAXIMAS a) Sobre cuerda Portante
Componente Horizontal
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Revisiรณn: A
Componente Vertical
Esfuerzo total en el cable
b) Sobre cuerda Tensora
Componente Horizontal
Componente Vertical
Esfuerzo total en el cable
9 CALCULO DEL ร REA DEL CABLE Calculamos para el cable mรกs solicitado (Sp)
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Otro método para área del cable:
= 44430 kg De tabla obtengo Ø =31 mm Cable Flexible 6 Cordones - 19 Alambres - 1 Alma Textil
CARGAS DE ROTURA EN KG Diametro del cable (mm)
Peso (kg/m)
4.76 6.00 6.35 7.00
0.088 0.155 0.150 0.177
1000 1570 1720 2070
1140 1780 1960 2360
1280 2000 2190 2640
1460 2280 2510 3020
1600 2500 2740 3300
1740 2710 2980 3590
8.00 9.00 9.53 11.00
0.236 0.300 0.340 0.450
2750 2540 3900 5230
3130 4020 4430 5950
3510 4500 4970 6660
4010 5150 5680 7610
4380 5630 6210 8330
4760 6110 6740 9040
12.00 12.70 14.00 16.00
0.530 0.580 0.690 0.915
6290 6770 7970 10840
7150 7700 9060 12320
8000 8620 10150 13800
9150 9850 11600 15770
10010 10780 12680 17250
10860 11700 13770 18730
17.00 19.00 21.00 22.00
1.000 1.310 1.620 1.780
11910 15370 19300 20700
13530 17470 21930 23520
15160 19570 24570 26340
17320 22360 24080 30110
18950 24460 30710 32930
20570 26560 33340 35750
24.00 25.40 27.00 28.00
2.170 2.320 2.740 2.930
25210 26800 31900 33700
28650 30460 36250 38300
32080 34110 40600 42890
36670 38990 46400 49020
40110 42640 50750 53620
43540 46300 55100 56210
29.00 31.00 32.00 34.00
3.050 3.560 3.730 4.280
35550 41380 43430 49850
40400 47020 49360 56650
45240 52660 55280 63440
51710 60190 63180 72510
56560 65830 69100 79310
61400 71470 75030 86100
36.00 38.00 40.00
4.910 5.300 5.810
56720 61440 66580
64460 69820 75660
72190 78200 84740
82510 89370 96840
90240 97750 105927
97980 106130 115000
110 125 140 160 (kg/mm2) (kg/mm2) (kg/mm2) (kg/mm2)
175 (kg/mm2)
190 (kg/mm2)
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10 Cálculo de solicitaciones en las péndolas Separación entre péndolas (dp) del orden de L/10. dp/10 =60m/6 = 6 m El esfuerzo puede ser de tracción (péndola) o de compresión (montante) según sea la disposición de los cables portante y tensor. T(kg) = C(kg) = qmax * Ap
Area tributaria Ap
2
Donde qmax (kg/m ) es la carga máxima en el cable y vale: qmax = v + g/2 + p/2 qmax = 30 + 30/2 + 20/2 = 55 kg/m2 El área tributaria Ap (m2) de la péndola o montante que se calcula como el producto de la separación entre péndolas o montantes por la separación entre vigas Jawerth. Ap(m2) = Sv(m) * dp(m) Ap(m2) = 5 m * 6 m = 30 m2 Entonces: T(kg) = C(kg) = 55 kg/m2 * 30 m2 = 1650 kg T(kg) = 1650 kg
dp Sv
11 TENSORES DE RETENCION 11.1 Análisis Del Nudo A Nudo en equilibrio: Sp max = 22.2 ton (dato) Tr1 = 48.8 ton Cp = 52.6 ton
EQUILIBRANTES
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11.2 Anรกlisis Del Nudo B Nudo en equilibrio: St max = 18.8 ton (dato) Tr2 = 22.1 ton Cp = 5.92 ton
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EQUILIBRANTES
TENSORES DE RETENCION 11.3 Anรกlisis Del Nudo C Nudo en equilibrio: Tr1 = 48.8 ton (dato) Tr2 = 22.1 ton (dato) Rt = 68.2 ton Dato para calcular la fundacion del tensor
RESULTANTE
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TABLA DE CABLES Cable Flexible 6 Cordones - 19 Alambres - 1 Alma Textil
CARGAS DE ROTURA EN KG Diรกmetro del cable (mm)
Peso (kg/m)
4.76 6.00 6.35 7.00
0.088 0.155 0.150 0.177
1000 1570 1720 2070
1140 1780 1960 2360
1280 2000 2190 2640
1460 2280 2510 3020
1600 2500 2740 3300
1740 2710 2980 3590
8.00 9.00 9.53 11.00
0.236 0.300 0.340 0.450
2750 2540 3900 5230
3130 4020 4430 5950
3510 4500 4970 6660
4010 5150 5680 7610
4380 5630 6210 8330
4760 6110 6740 9040
12.00 12.70 14.00 16.00
0.530 0.580 0.690 0.915
6290 6770 7970 10840
7150 7700 9060 12320
8000 8620 10150 13800
9150 9850 11600 15770
10010 10780 12680 17250
10860 11700 13770 18730
17.00 19.00 21.00 22.00
1.000 1.310 1.620 1.780
11910 15370 19300 20700
13530 17470 21930 23520
15160 19570 24570 26340
17320 22360 24080 30110
18950 24460 30710 32930
20570 26560 33340 35750
24.00 25.40 27.00 28.00
2.170 2.320 2.740 2.930
25210 26800 31900 33700
28650 30460 36250 38300
32080 34110 40600 42890
36670 38990 46400 49020
40110 42640 50750 53620
43540 46300 55100 56210
29.00 31.00 32.00 34.00
3.050 3.560 3.730 4.280
35550 41380 43430 49850
40400 47020 49360 56650
45240 52660 55280 63440
51710 60190 63180 72510
56560 65830 69100 79310
61400 71470 75030 86100
36.00 38.00 40.00
4.910 5.300 5.810
56720 61440 66580
64460 69820 75660
72190 78200 84740
82510 89370 96840
90240 97750 105927
97980 106130 115000
110 125 140 160 (kg/mm2) (kg/mm2) (kg/mm2) (kg/mm2)
175 (kg/mm2)
190 (kg/mm2)
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