Universidad de Tarapac Arica- Chile

DISEO MECANICO GALPN

Profesor: Alberto Gallegos Nombre: Otiel Carrasco C.

IntroduccinEn este trabajo se utilizaran materiales para las bases de un galpn, el cual debe ser determinado con la experiencia que ya hemos adquirido durante este ltimo tiempo, donde se deber elegir sus vigas, costanera, planchas etc.Lo ideal seria elegir perfiles los cuales sean ms favorables para nuestro caso y adems tratar de ahorrar lo mas en material posible.Para poder optimizar la fabricacin del galpn se tomaran en cuenta que debe ser econmico pero eficiente, quiere decir que mediante el clculo de los materiales se utilizar, evitaremos sobredimensionar los diversos elementos que usaremos para la fabricacin de este.Otro detalle a destacar que este galpn fue diseado con la norma chilena y adems con condiciones propias de nuestra regin de modo de evitar inconvenientes.

Calculo de un galpn Datos iniciales del galpn

30

Angulo de vertiente: 30Ancho: 15mLargo: 50mAncho de la vertiente: = 8,66mrea de la vertiente == 433cm2 rea total de ambas vertientes= 844 cm2

Separacin entre marcos

L: largo ; N: nmero de marcosSeparacin entre costaneras

Numero de costaneras por vertiente

Recubrimiento Seleccin de las planchas:Con la ayuda del catlogo zincalum se obtuvieron las mejores propuestas.Para el techo:Acanalada de onda estndar

Espesor [mm]0,5

L normal [mm]3000

Traslapo extremo [mm]150

Traslapo lateral [mm]93

Ancho nominal [mm]935

Peso kg por plancha12,51

Para las paredes:5-V

Espesor [mm]0,5

L normal [mm]2500

Traslapo extremo [mm]150

Traslapo lateral [mm]93

Ancho nominal [mm]812

Peso kg por plancha9,6

Techo:Aplancha=2,4m2N de planchas==180 por lado

Pared:N de planchas==77 por lado

Ahora calcular los perfiles del techoSuponer que el peso terico de la viga es de 20kg/m y considerar una persona sobre el mismo techo con un peso aproximado de 100 kg.

Plano Y-Z SobreCargo = 86,6kg

Momento flector

Deflexin mxima

Plano X-Zsobre cargo 50 kg

Momento flector

Deflexin mxima

Seleccionamos un perfil tipo CA [mm] 150

B [mm] 75

e [mm] 4

P [kg/m] 9,01

Ix [cm4] 403,75

Iy [cm4] 64,06

x[mm]2,06

Considerando E=

Calculo de las deflexiones con el perfil elegido Reemplazando en XZ

Reemplazando en YZ

Deflexin mxima

Anlisis de esfuerzoDe la viga selecciona se calcula los esfuerzo para ver si resiste

Esfuerzo admisible de un acero estructural ; Con un factor de seguridad de 1.6 Por lo tanto la viga si cumple con la condicin de esfuerzo

Por lo tanto el perfil elegido cumple con las condiciones

Calcular los perfiles de la pared Ahora calcular los perfiles del techoSuponer que el peso terico de la viga es de 20kg/m y considerar una persona sobre el mismo techo con un peso aproximado de 100 kg.

Plano Y-Z =12,02 kg/m

De igual manera para el plano X-Z

Seleccionando una viga en C del catlogo cintac A [mm]B [mm]e [mm]P [kg/m]Ix [cm4]Iy [cm4]x [cm]

1005068,5155,2725,141,53

Nuevamente con los esfuerzo se ver si la viga resiste

Viga resiste a los esfuerzosDeflexin mxima

Por lo tanto el perfil cumple con las condiciones de esfuerzo max y deflexin max.

Calculo de la cerchaPara el marco se decidi en realizarlo por el mtodo de la cercha como la figura a continuacin.

Caga distribuida del techo

Viento

Se realizo la siguiente estructura de cercha.

Se decidi realizarlo de esta forma para hacer un ahorro de material Calculado todos los nodos nos entrega que los valores ms crticos de las vigas interiores son:

Para el rea necesaria para la traccin

Requisito mnimo para que pueda resistir, donde se elige un perfil tipo L con la siguientes caractersticas.ABePEjes X-X o ejes Y-Y

mmmmmmKg/mrea cm^2Icm^4Wcm^3Xcm

404024,255,4112,573,631,53

Donde

Por lo tanto cumple con ese requisitoAnlisis de columnaPara una viga articulada le=l (longitud diagonal de la vigas internar de la cercha)Radio de giro Grado de esbeltez

columna cortaColumna corta

Por lo tanto el perfil es el adecuado

Para la parte del exterior de la cercha estar formada por vigas compuestas de manera que su momento de inercia sea mayor en este caso, para as poder resistir a la deflexin.Reacciones ms crticas para el borde de la cercha

Para esta seccin utilizares una viga tipo LABePEjes X-X o ejes Y-Y

mmmmmmKg/mrea cm^2Icm^4Wcm^3Xcm

404061,21,532,440,841,53

Esta viga est distribuida de la siguiente manera para los borde de esta cercha

Cumple con ese requisitoAnlisis de columnaPara una viga articulada le=lPara que tenga un momento de inercia mayor al que tiene individualmente y pueda resistir a la deflexin Radio de giro Grado de esbeltez

Columna corta

Cumple

Deflexin de la viga Tomando como un viga extendida

Peso de las vigas internas Ltotal =13,56m *2 + 2,33mPeso =4,5 kg/m * 29,45m=125,16 kg qvigas intentas = 125,16 /7,74 m=16,17 kg/mpeso de vigas externas del marcoLtotal= (2*8,66+2*7,74)*2=65,6 mPeso =1,2 kg/m *65,6m= 78,6 kgq viga externas = 78,6kg /7,74 m = 10,1 kg/m

Momento flector

El momento de inercia se definir con una viga compuesta para que pueda resistir la deflexin En este caso se elegir una viga en L Calculado el momento de rea de viga compuesta

Ahora para la deflexin mxima

cumple

cumple Cumple por lo tanto resiste la viga

Anlisis de la columna de la pared

Peso de la cercha= Reaccin ms crtica (en la columna de la derecha) = 821kg Reaccin horizontal = 1653 kg Fuerza del viento 426 kg/m entonces Fuerza de sismo = 0.2 (Ptecho + Pcerchas+Pcost.pared+Ppropio)

Ahora poe ecuaciones de deflexion

Anexo