CURSO DE RESISTENCIA DE MATERIALES – FIC UNASAM
Docente: Msc. Maza Rubina David
PROTOCOLO INVESTIGACION FORMATIVA
INVESTIGACION FORMATIVA DEL CURSO DE RESISTENCIA DE
MATERIALES:
“ANALISIS Y DISEÑO COMPARATIVO DE UN TECHO PARABOLICO DE
ESTRUCRURA METALICA UTILIZANDO LOS SOFWARES ETABS/SAP20O0,
ROBOT Y SMATH STUDIO”.
I.
OBJETIVOS :
El objetivo del presente trabajo de Investigación es realizar el análisis y diseño de una
estructura metálica parabólica para cubrir una luz de “L” metros (mayor a 25mt,) para
tal fin deberá basar su análisis y diseño en la norma técnica E-90 Estructuras Metálicas
del Reglamento Nacional de Edificaciones y Especificación ANSI/AISC 360-10 para
Construcciones de Acero, el análisis estructural será realizado asiendo uso de
herramientas modernas como son los softwares Etabs/Sap2000, robot y Smath Studio”.
Realizar el ANALISIS Y DISEÑO COMPARATIVO DE UN TECHO PARABOLICO
DE
ESTRUCRURA
METALICA
UTILIZANDO
LOS
SOFWARES
ETABS/SAP20O0, ROBOT Y SMATH STUDIO”.
Objetivos específicos

Calcular las cargas muertas y vivas.

Diseñar y seleccionar los elementos de la estructura metálica (columnas, principales,
viguetas, arriostramiento).

Diseñar y seleccionar la cubierta.

Realizar el análisis estructural utilizando los softwares indicados

Realizar los planos en AutoCad.
II.- NORMATIVA APLICABLE
Para el desarrollo de la presente investigación se tomara en consideración la normatividad
siguiente:

RNE E.020 Cargas. 2006: Para la determinación de las solicitaciones de cargas
vivas y muertas que actúan sobre la estructura.
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
Norma técnica E-90 Estructuras Metálicas del Reglamento Nacional de
Edificaciones.

Especificación ANSI/AISC 360-10 para Construcciones de Acero,
III.- CARGAS A CONSIDERAR EN LA INVESTIGACION
Las cargas para el diseño deberán cumplir con lo señalado en la norma E.020 , las cuales
indican los siguientes tipos de carga a considerar en el diseño de los elementos:
- Carga Muerta (CM): Carga vertical que incluye el peso de los diferentes materiales
utilizados, tabiquería, piso terminado y cargas permanente en la estructura.
- Carga Viva (CV): Carga variable que incluye el peso de los ocupantes, muebles y otros
elementos móviles no permanente en la estructura.
- Carga debidas al Viento: La estructura, los elementos de cierre y los componentes
exteriores de todas las edificaciones expuestas a la acción del viento, serán diseñados para
resistir las cargas (presiones y succiones) exteriores e interiores debidas al viento,
suponiendo que éste actúa en dos direcciones horizontales perpendiculares entre sí. En la
estructura la ocurrencia de presiones y succiones exteriores serán consideradas
simultáneamente.
IV.- MÉTODO DE DISEÑO
Todos los elementos de concreto armado se diseñarán por el método de diseño por
resistencia. Se amplificarán las cargas muestras (CM), vivas (CV) y cargas de viento, para
luego usar las combinaciones establecidas en la norma E.090 Diseño en Acero. Se debe
analizar y diseñar los elementos para el valor de fuerzas que produzcan los esfuerzos más
críticos. Las combinaciones utilizadas son:
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D : Carga muerta debida al peso propio de los elementos y los efectos permanentes
sobre la estructura.
L : Carga viva debida al mobiliario y ocupantes.
Lr : Carga viva en las azoteas.
W : Carga de viento.
S : Carga de nieve.
E : Carga de sismo de acuerdo a la Norma E.030 Diseño Sismorresistente.
R : Carga por lluvia o granizo
V.- MATERIALES SELECCIONADOS PARA EL MODELAMIENTO DE LA
ESTRUCTURA:
Sera de las designaciones ASTM, Norma se aprobará el uso del material que cumpla
algunas de las siguientes especificaciones:
 Acero estructural, ASTM A36 ( AASHTO M270 Grado 36)
 Tubos redondos de acero negro y galvanizado, sol dados y sin costura, ASTM A53,
Gr. B.
 Acero de alta resistencia y baja aleación, ASTM A242
 Tubos estructurales de acero al carbono, doblados en frío, soldados y sin costura,
ASTM A500.
 Tubos estructurales de acero al carbono, doblados en caliente, solados y sin costura,
ASTM A501.
 Planchas de acero aleado, templado y revenido, de alta resistencia, adecuadas para
soldadura, ASTM A514 (AASHTO M270 Grado 100 y 100W)
 Acero al Carbono – Manganeso, de alta resistencia, de calidad estructural, ASTM
A529.
 Planchas y flejes de acero al carbono, laminadas en caliente, de calidad estructural,
ASTM A570, Gr. 275, 310 y 345
 Acero de alta resistencia y baja aleación al niobio -vanadio, de calidad estructural,
ASTM A572 (AASHTO M270 Grado 50)
 Acero estructural de alta resistencia y baja aleación, con un límite de fluencia mínimo
de 345 MPa, de hasta 100 mm de espesor, ASTM A588 (AASHTO M270 Grado 50W)
 Planchas y flejes de acero de alta resistencia y baja aleación, laminadas en caliente y
laminadas en frío, con resistencia mejorada a la corrosión atmosférica, ASTM
A606.
 Planchas y flejes de acero de alta resistencia y baja aleación, con Niobio o Vanadio
o ambos, laminadas en caliente y laminadas en frío, ASTM A607.
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VI.- ESTRUCTURACIÓN DE LA ESTRUCTURA METALICA
La primera etapa al iniciar un proyecto es realizar la estructuración, la cual consiste en
establecer la ubicación y las características de los diferentes elementos estructurales tales
como los arcos parabólicos, las vigueterias, los arriostramientos, de manera que se logre
satisfacer los requerimientos de las cargas de diseño. Se realiza en base a los planos de
arquitectura.
Las luces a diseñar serán de las siguientes dimensiones así como los perfiles a utilizar
para el diseño:
Grupo de
Investigación
Perfiles a Utilizar
Luz a cubrir
Grupo Nº01
Perfiles Angulares y barras lisas
25
Grupo Nº02
Perfiles Tubulares y barras lisas
28
Grupo Nº03
Perfiles tubulares Cuadrados
30
Grupo Nº04
Perfiles tubulares Rectangular
32
Grupo Nº05
Perfiles tubulares Cuadrados y
35
barras lisas
Grupo Nº06
Perfiles tubulares Rectangular Y
37
Barras lisas
Grupo Nº07
Barras Lisas
40
VII.- CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS DE LOS MATERIALES
De acuerdo a la Norma técnica E-90 Estructuras Metálicas del Reglamento Nacional de
Edificaciones y especificaciones técnicas de los fabricantes.
VIII.- GEOMETRÍA DE LA EDIFICACIÓN (Ver la planta de la Edificación a
Cubrir con la estructura metálica)
La estructura estará conformada por 07 arcos parabólicos cuya luz se indicó para cada
grupo, siste paños de 6.65 mt. Cada uno.
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XI.- PROCEDIMIENTO DE ANALISIS:
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1. Para el modelamiento estructural de la edificación se utilizara el software ETABS,
SAP2000, Robot Estructural o un Software Innovador y Smath Studio, en las cual
se realiza un análisis tridimensional completo de toda la estructura. Se tomando
como base todas las disposiciones de la norma.
2. El ingreso y análisis del modelo estructural al Software se realizaran mediante el
procedimiento que se adjunta al presente documento, Tesis para optar el Título de
Ingeniero Civil, que presentan los bachilleres: José Antonio Taboada García y
Arturo Martín de Izcue Uceda, denominada ANÁLISIS Y DISEÑO DE
EDIFICIOS ASISTIDO POR COMPUTADORAS, apuntes y videos del curso de
Resistencia de Materiales impartidas por el Msc Maza Rubina David.
3. Tesis “DISEÑO ESTRUCTURAL DE ACERO DEL TECHO PARABOLICO
PARA EL COLISEO POLIDEPORTIVO ACUDESI - TRUJILLO” AUTOR:
Bach. Lozano Oliva, César Aurelio, ASESOR: Mg. Ing. León Lescano, Edward
Javier
XII.- PROCEDIMIENTO DE ASESORAMIENTO:
1. Los alumnos integrantes del grupo de investigación conjuntamente con el docente
se reunirán mediante la plataforma virtual Microsoft Teams para lo cual cada
alumno tendrá instalada el programa ETABS, SAP2000 en un su PC, con la
finalidad que el docente del curso brinde el asesoramiento correspondiente, donde
se tomara la evidencia de la reunión que será parte del informe de investigación
XIII.- FORMA DE PRESENTACION:
Deberá seguir los lineamientos establecidos en el reglamento de Grados y Títulos de La
escuela profesional de Ingeniería Civil, con respecto a su contenido, no es obligatorio
usar las normas APA.