INFORME DE ESTRUCTURAS CAERO Y MADERA, Monografías, Ensayos de Estructuras de Madera

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UNIVERSIDAD INDOAMÉRICA

ESTRUCTURAS DE ACERO Y MADERA

INTEGRANTES:

Michael Ayala

Sexto 02

Ing. Luis Fernández

Índice

JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO

La propuesta estructural del proyecto ha sido desarrollada con un enfoque integral que considera

tanto la resistencia y estabilidad de la edificación como su adaptación a las condiciones

específicas del emplazamiento, ubicado en el centro de Ambato, en las calles Joaquín y Lalama.

Se ha optado por un sistema estructural de acero en el primer bloque de aulas y madera en el

bloque de auditorio y salón con el objetivo de combinar las ventajas de ambos materiales y

garantizar una solución eficiente y funcional. El empleo de columnas de acero A572 grado 50 y

vigas de acero A-36 permite dotar a la edificación de la rigidez necesaria para soportar cargas

verticales y horizontales, asegurando estabilidad frente a las acciones sísmicas, dado el contexto

geográfico de la ciudad.

Por otro lado, la incorporación de madera como material estructural responde a criterios de

sostenibilidad, eficiencia constructiva y estética arquitectónica. Para las vigas principales y

columnas de madera se ha seleccionado madera del grupo B, caracterizada por su alta resistencia

y durabilidad y de igual manera en las vigas y viguetas se ha utilizado madera del grupo B, que

ofrece un buen desempeño estructural. Esto permite optimizar el comportamiento de la

estructura, reduciendo el peso propio de la edificación sin comprometer su capacidad de carga.

Además, la elección de estos materiales se fundamenta en su disponibilidad en el mercado local,

garantizando un proceso constructivo viable y alineado con las normativas ecuatorianas de

construcción. Con este sistema estructural, se busca no solo cumplir con los requerimientos

técnicos y de seguridad, sino también generar un impacto positivo en el entorno urbano mediante

una edificación funcional, resistente y acorde a las necesidades del sector.

ESTRUCTURA DEL EDIFICIO: EQUIPAMIENTO SECTORIAL

A continuación, se presenta una isometría del sistema estructural diseñado para la

edificación del equipamiento sectorial propuesto. Debido a su irregularidad, se consideró

dividirlo en dos bloques, el bloque A en acero y el bloque B en madera.

Análisis Estructural

Análisis de cargas de la losa

Determinación de la Carga sobre la superficie ± 0,00

La superficie ± 0,00 corresponde a una planta libre

Detalle de losa utilizada en el proyecto

Determinación de la Carga Muerta (D=?)

• Baldosa de Gres 0,0 1 * 1900 kg/m³ = 19 kg/m²
• Mortero compuesto de cemento cal y arena 0,015 * 1800 kg/m³ = 27 kg/m²
• Losa colaborante + Deck de placa colaborante 0,075 * 2400 kg/m³ + 7 kg/m² = 187 kg/m²

D = 233 kg/m²

Determinación de la Carga Viva (L=?)

La carga viva que actúa sobre la losa depende de su uso, en este caso, corresponde a

restaurante y según la normativa es de 4,80 kN/m². L = 200 kg/m²

Diseño de Viguetas entre los Ejes A-B y 1- 2

DIM

Luz de la Vigueta = 7.6 m l = 7.6 m

Longitud Tributaria = 2.0 m L ◻=2.00m

1 199.2 𝑘𝑔/𝑚 * (2.0 𝑚)

Momento requerido

Selección del perfil

𝑍 = 26.32 𝑐𝑚 3 → 10 , 26 𝑖𝑛 3 = 2.54 in

𝑟𝑒𝑞

Utilizando la tabla de la LRFD, el mejor perfil es el W 8 x 10

Diagrama de la Vigueta

8

W*l

VIGUETA

W8X

Detalle de conexión de Vigueta con Viga Secundaria

Corte Frontal Corte Lateral

Diseño de Viga Secundaria entre los Ejes A-B

Luz de la Viga Secundaria = 7 , 60 m l = 7,60 m

W8X35 (^) W8X

3597.6 𝑘𝑔/𝑚 * (6.0 𝑚)

Momento requerido

Selección del perfil

𝑍 = 711.01𝑐𝑚 3 → 83.18 𝑖𝑛 3 = 12.89in 𝑟𝑒𝑞

Utilizando la tabla de la LRFD, el mejor perfil es el W 1 0x

Diagrama de la Viga Secundaria

8

Wu*l

VIGUETA

W 14 X 283

Diagrama de la Viga Secundaria

Corte Frontal Corte Lateral

Diseño de Vigas Principales

Luz de la Viga Principal = 12,50 m l = 3.8 m

Longitud Tributaria = 1 ,5 m L ◻=1,

Análisis Estructural

Determinación de la Carga Muerta

Soldadura

E

Soldadura E

Viga principal W18x

Viga secundaria W14x

Viga principal

W14x

Viga secundaria

W14x

𝑍 = 71.30 𝑐𝑚 3 → 27.80 𝑖𝑛 3 = 4.30in

𝑟𝑒𝑞

Utilizando la tabla de la LRFD, el mejor perfil es el W 8 x 15

Diagrama de la Viga Principal

Detalle de conexión de Viga Principal con Columna

VIGUETA

W 18 X 97

Soldadura

E

Columna

W12x

Viga Principal

W18x

Diseño de Columnas

Área Tributaria

Se diseñará la columna C2.

Área Tributaria

Área Tributaria = 56 m² A ◻=56m

𝑃 = 927.6𝑘𝑔/𝑚 2 * 56m

𝑃 =41945.6kg → 𝑃 = 1 14.28 𝑘𝑖𝑝𝑠

Se propone utilizar el perfil W1 2 x1 4.

λ = 𝑐

𝑐 π^ (0.753)

λ = 0. 8 2 𝑐

λ 𝐹 𝑐𝑟

𝑘 𝑙 𝐹𝑦

π 𝑟 𝐸

50

29000

λ

λ = 12 , 48

λ = 12.48 → λ 12.

TABLA 1 - 38

Capacidad de carga Pu > Carga actuante P

Por lo tanto, el perfil escogido, es el adecuado.

λ =

λ =

VIGUETA

W 12 X 14