Análisis de estructura de acero para el proyecto de almacén Le-Tigre en Nueva Caledonia (parcial)

Análisis de fuerzas de estructuras de acero mediante el software 3D3S (para un proyecto de estructura de acero de 3 pisos en Nueva Caledonia)

Se adopta el software 3D3S, un software profesional de análisis y diseño estructural para estructuras de acero, para realizar un análisis de fuerza integral en el proyecto de estructura de acero de 3-pisos en Nueva Caledonia, garantizando la racionalidad, seguridad y estabilidad del diseño estructural. Combinado con las condiciones de trabajo reales del proyecto y las limitaciones ambientales, el software completa el cálculo y la verificación de la fuerza de todo el proceso, brindando soporte técnico confiable para el diseño y la construcción del proyecto.

El proceso de análisis de fuerza y ​​los contenidos clave basados ​​en el software 3D3S son los siguientes: Primero, establezca un modelo tridimensional de la estructura de acero de 3-pisos en el software, ingresando con precisión parámetros estructurales como secciones de miembros, formas de conexión y propiedades del material (consistentes con el grado y especificación de acero real del proyecto). Luego, cargue todas las cargas relevantes en el modelo, incluida la carga muerta (peso propio de los miembros de acero, losas de piso y otras cargas permanentes), carga viva (carga de uso del piso, carga de personal y equipo), carga de viento y carga sísmica correspondiente a la ubicación geográfica de Nueva Caledonia, para simular de manera integral el estado de fuerza real de la estructura.

Durante el análisis, el software realiza cálculos de elementos finitos en cada miembro de acero (columnas, vigas, correas, etc.) y nodos de conexión, enfocándose en verificar la fuerza axial, la fuerza cortante, el momento flector y la deflexión de los miembros, así como la capacidad de carga y la estabilidad de los nodos. Para las partes clave de tensión de la estructura de tres pisos (como la conexión entre los pisos, la parte inferior de las columnas y las partes que soportan cargas concentradas), el software realiza un análisis de tensión local para evitar deformaciones locales o daños causados ​​por una tensión excesiva.

Además, el software 3D3S puede simular la respuesta dinámica de la estructura bajo cargas sísmicas y de viento fuerte, verificar si la rigidez y ductilidad estructural cumplen con los requisitos de diseño y optimizar el tamaño de la sección y la forma de conexión de los miembros de acuerdo con los resultados del análisis, para lograr el equilibrio entre seguridad estructural y eficiencia económica. Los resultados del análisis muestran que el proyecto de estructura de acero de 3-pisos en Nueva Caledonia cumple con los estándares de diseño pertinentes y puede soportar de forma segura diversas cargas de diseño, lo que garantiza el funcionamiento estable a largo plazo del proyecto.

 

1 Códigos de diseño

"Código para Diseño de Estructuras de Acero" (GB50017-2003)

"Especificación de carga estructural del edificio" (GB50009-2012)

“Código para Diseño Sísmico de Edificaciones” (GB50011-2010)

"Código de diseño de cimientos de construcción" (GB50007-2011)

"Código de soldadura de acero" (GB50661-2011)

"Especificación técnica de conexión de pernos de acero" (JGJ82-2011)

2 Modelo de cálculo

Modelo de cálculo (los círculos indican restricciones)

3 cargas y combinaciones

Factor de importancia estructural: 1,00

3.1 Cargas de nodo

3.2 Cargas de elementos

1) Caso No.: 0

*Cargas superficiales:

No.	Tipo de carga	Modo de distribución	Factor de forma	Valor de carga (Presión del viento de referencia) kN/m2
1	Carga muerta	elemento uni-direccional	--	4.00
2	Carga muerta	elemento uni-direccional	--	0.40

Diagrama de carga superficial:

Diagrama de distribución de carga superficial No. 1 (elementos de líneas continuas a las que se asignan las cargas)

Diagrama de distribución de carga superficial No. 2 (elementos de líneas continuas a las que se asignan las cargas)

2) Caso No.: 1

*Cargas superficiales:

No.	Tipo de carga	Modo de distribución	Factor de forma	Valor de carga (Presión del viento de referencia) kN/m2
1	Carga viva	elemento uni-direccional	--	10.00
2	Carga viva	elemento uni-direccional	--	0.30

Diagrama de carga superficial:

Diagrama de distribución de carga superficial No. 1 (elementos de líneas continuas a las que se asignan las cargas)

Diagrama de distribución de carga superficial No. 2 (elementos de líneas continuas a las que se asignan las cargas)

3) Caso No.: 2

*Cargas superficiales:

No.	Tipo de carga	Modo de distribución	Factor de forma	Valor de carga (Presión del viento de referencia) kN/m2
1	Carga de viento	elemento uni-direccional	0.80	2.55
2	Carga de viento	elemento uni-direccional	-0.50	2.55
3	Carga de viento	elemento uni-direccional	-0.70	2.55
4	Carga de viento	elemento uni-direccional	-0.60	2.55
5	Carga de viento	elemento uni-direccional	-0.50	2.55

Diagrama de carga superficial:

Diagrama de distribución de carga superficial No. 1 (elementos de líneas continuas a las que se asignan las cargas)

Diagrama de distribución de carga superficial No. 2 (elementos de líneas continuas a las que se asignan las cargas)

Diagrama de distribución de carga superficial No. 3 (elementos de líneas continuas a las que se asignan las cargas)

Diagrama de distribución de carga superficial No. 4 (elementos de líneas continuas a las que se asignan las cargas)

Diagrama de distribución de carga superficial No. 5 (elementos de líneas continuas a las que se asignan las cargas)

4) Caso No.: 3

*Cargas superficiales:

No.	Tipo de carga	Modo de distribución	Factor de forma	Valor de carga (Presión del viento de referencia) kN/m2
1	Carga de viento	elemento uni-direccional	0.80	2.55
2	Carga de viento	elemento uni-direccional	-0.50	2.55
3	Carga de viento	elemento uni-direccional	-0.70	2.55

Diagrama de carga superficial:

Diagrama de distribución de carga superficial No. 1 (elementos de líneas continuas a las que se asignan las cargas)

Diagrama de distribución de carga superficial No. 2 (elementos de líneas continuas a las que se asignan las cargas)

Diagrama de distribución de carga superficial No. 3 (elementos de líneas continuas a las que se asignan las cargas)

4.1.2 Fuerzas envolventes

 

Visualización en color por fuerza axial máxima N (kN);

Fuerzas axiales máximas N de 10 elementos (Unidad: m,kN,kN.m)

No.	elem	Combinación No.	Combinación No.	Ubicación	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	122	3	1	0.000	50.9	53.9	-0.0	0.0	0.0	47.1
2	125	3	1	0.000	45.3	66.3	0.1	0.0	-0.2	69.6
3	118	3	1	0.000	45.3	66.4	0.0	-0.0	-0.0	69.8
4	128	3	1	0.000	40.9	-4.1	0.0	-0.0	-0.2	-6.4
5	695	3	1	0.000	37.3	-4.3	-0.0	-0.0	0.0	-8.5
6	468	6	4	1.704	31.3	-46.2	-0.0	-0.0	-0.0	0.0
7	733	6	4	1.663	30.1	-35.9	-0.0	0.0	0.0	0.0
8	90	3	1	0.000	27.2	-96.3	-0.1	0.0	0.2	-124.3
9	89	3	1	0.000	27.2	123.1	0.2	0.0	-0.3	129.8
10	694	3	1	0.000	25.7	0.7	-0.0	-0.0	0.0	5.1

 

Visualización en color mediante fuerza axial mínima N (kN);

Fuerzas axiales mínimas N de 10 elementos (Unidad: m,kN,kN.m)

No.	elem	Combinación No.	Combinación No.	Ubicación	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	396	3	1	3.550	-1091.9	-0.1	0.3	-0.0	0.6	0.2
2	480	3	1	3.550	-1081.1	-0.8	4.6	0.0	5.3	1.3
3	383	3	1	0.000	-1053.7	-0.5	0.8	-0.0	-1.5	0.0
4	392	3	1	0.000	-1035.5	1.3	0.6	-0.0	-0.9	1.1
5	476	3	1	0.000	-1028.6	1.7	4.3	-0.0	-5.0	1.7
6	413	3	1	3.550	-1028.1	0.0	-1.9	-0.0	-2.1	-0.1
7	469	3	1	0.000	-1019.9	-0.5	4.1	-0.0	-4.8	0.1
8	390	3	1	0.000	-1019.3	-0.6	0.6	0.0	-0.9	-0.9
9	385	3	1	0.000	-1017.4	0.6	0.6	-0.0	-1.1	1.0
10	474	3	1	0.000	-1012.6	-0.2	4.0	0.0	-4.7	-0.2

 

Visualización en color por momento flector máximo M2 (kN.m);

Momentos de flexión máximos M2 de 10 elementos (Unidad: m,kN,kN.m)

No.	elem	Combinación No.	Combinación No.	Ubicación	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	493	3	1	0.000	-269.8	-2.9	-40.9	-0.0	70.0	-4.3
2	484	3	1	0.000	-274.8	-2.1	-40.9	-0.0	68.6	0.7
3	491	3	1	0.000	-270.1	-1.2	-39.6	0.0	68.1	-2.8
4	486	3	1	0.000	-271.0	-0.6	-39.5	-0.0	68.1	-2.5
5	496	3	1	0.000	-274.2	2.8	-35.4	-0.0	56.6	6.8
6	375	3	1	3.200	-242.4	-2.7	29.7	-0.0	44.5	4.4
7	366	3	1	3.200	-228.7	-0.4	29.5	0.0	44.4	-2.0
8	368	3	1	3.200	-243.2	0.2	28.8	-0.0	42.9	-0.3
9	373	3	1	3.200	-241.2	-0.5	28.8	0.0	42.9	0.5
10	378	3	1	3.200	-243.1	0.0	26.9	0.0	42.0	-0.1

 

Visualización en color por momento de flexión mínimo M2 (kN.m);

Momentos de flexión mínimos M2 de 10 elementos (Unidad: m,kN,kN.m)

No.	elem	Combinación No.	Combinación No.	Ubicación	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	484	3	1	3.200	-277.4	-2.1	-40.9	-0.0	-62.4	7.3
2	493	3	1	3.200	-272.4	-2.9	-40.9	-0.0	-60.8	4.9
3	491	3	1	3.200	-272.7	-1.2	-39.6	0.0	-58.5	1.2
4	486	3	1	3.200	-273.6	-0.6	-39.5	-0.0	-58.5	-0.5
5	496	3	1	3.200	-276.7	2.8	-35.4	-0.0	-56.6	-2.2
6	375	3	1	0.000	-239.8	-2.7	29.7	-0.0	-50.5	-4.3
7	366	3	1	0.000	-226.1	-0.4	29.5	0.0	-49.9	-3.3
8	368	3	1	0.000	-240.7	0.2	28.8	-0.0	-49.2	0.3
9	373	3	1	0.000	-238.6	-0.5	28.8	0.0	-49.2	-1.1
10	378	3	1	0.000	-240.5	0.0	26.9	0.0	-44.0	-0.1

 

Visualización en color por momento flector máximo M3 (kN.m);

Momentos de flexión máximos M3 de 10 elementos (Unidad: m,kN,kN.m)

No.	elem	Combinación No.	Combinación No.	Ubicación	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	66	3	1	0.000	-38.9	148.5	0.0	0.0	-0.0	158.2
2	38	3	1	0.000	-38.9	145.4	0.0	0.0	-0.0	156.8
3	167	3	1	0.000	25.1	144.1	-0.0	0.0	0.0	154.7
4	45	3	1	0.000	-37.4	145.2	-0.0	0.0	0.1	154.7
5	59	3	1	0.000	-37.4	145.1	0.0	-0.0	-0.1	154.6
6	153	3	1	0.000	18.8	144.4	-0.0	-0.0	0.0	154.4
7	175	3	1	5.800	-0.9	-146.3	0.0	-0.0	0.1	151.1
8	176	3	1	0.000	-1.5	134.8	0.0	0.0	-0.1	151.1
9	536	3	1	0.000	1.7	145.2	0.3	0.0	-0.3	151.0
10	52	3	1	0.000	-25.9	140.5	0.0	0.0	-0.0	148.2

 

Visualización en color por momento de flexión mínimo M3 (kN.m);

Momentos de flexión mínimos M3 de 10 elementos (Unidad: m,kN,kN.m)

No.	elem	Combinación No.	Combinación No.	Ubicación	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	174	3	1	3.250	-1.1	-0.0	0.0	0.0	0.0	-219.0
2	630	3	1	3.250	0.9	-0.0	0.0	0.0	-0.0	-219.0
3	181	3	1	3.250	-1.1	-0.0	0.0	-0.0	0.0	-219.0
4	188	3	1	3.250	-2.2	-0.0	0.0	-0.0	0.0	-214.1
5	195	3	1	3.250	-1.9	-0.0	0.0	-0.0	0.0	-214.1
6	616	3	1	3.250	1.3	-0.0	-0.0	-0.0	0.0	-214.1
7	209	3	1	3.250	-2.2	-0.0	0.0	-0.0	0.0	-214.1
8	602	3	1	3.250	1.1	-0.0	-0.0	0.0	-0.0	-214.1
9	623	3	1	3.250	1.4	-0.0	0.0	-0.0	-0.0	-214.1
10	609	3	1	3.250	1.3	-0.0	-0.0	0.0	0.0	-214.1

4.2 Desplazamientos

4.2.1 Desplazamientos combinados

 

Combinación 1: Uz(mm)

 

Combinación 2: Uz(mm)

 

Combinación 3: Uz(mm)

 

Combinación 4: Uz(mm)

 

Combinación 5: Uz(mm)

 

Combinación 6(1): Uz(mm)

 

Combinación 6(2): Uz(mm)

 

Combinación 6(3): Uz(mm)

 

Combinación 6(4): Uz(mm)

5 resultados del diseño

Materia 2:

Q235: Módulo joven: 2,06*10⁵N/mm²;Relación de Poisson: 0,30;Coeficiente de expansión: 1,20*10^-5;Densidad: 7850kg/m³.

Q345: Módulo joven: 2,06*10⁵N/mm²;Relación de Poisson: 0,30;Coeficiente de expansión: 1,20*10^-5;Densidad: 7850kg/m³.

5.1 Gráficos de resultados del diseño

La relación máxima de tensión es 0,92.

Relación de estrés

 

Nota:

Arriba sólo una pequeña parte de todo el informe.