Date post: | 04-Sep-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | hector-quispe-chancas |
View: | 226 times |
Download: | 4 times |
TENSIN.
1.- Disear un tensor, que soporta una carga axiar de 6.0 Ton. y quetiene una longitud de 4.0 m.
Revisin:
Para diseo de barras,A-7 con Fy min. = 23ZO
consideraremos aceros delKg/cm2.
tipo A.S T M
.'. I,'r = 0.6(2320) = l.l00Kg I cm). P 600r)llt'c(l .t1L'lLr =T= l+00 = 4..9t.ttt
De a cuerdo a estos resultados, proponemosde(, - 2.858 cm. (1 1/g',), cuya rea neta ser.
). P,, : 4.921(1400) = 6993.6 > pctct
Revisando la elongacin
una barraAn = 4.924
(BtEN)
redondacm2
ptrt=---
I:,460()014001
2.039.r I 0o:16.4l = 0.18cnt. (ACEPTABLE)
Munual de Diseo en Acero
esprcii'lcctDEL AISC
1.5 11
Segn Tablail- Ict
Guu Tcnico de Diser rle Estructuros Mellica.s.Ios Roberto Zelinct. fuIuoz
ilLt
CAPTTUT,O TII - DISEO DE ELEXIENTOS
Revisin de la soldadura:
I'/'r = -
-
fit =950Ke I cnt2 = .fst = sen(45")fs. t,s =0.i07 r(950)ls :672t,y
.'j t
proponiendo tu: 112" = 1.27 cm./s : 6000(672 x 1.27) - 7 .03 cm; ls':4.0 cnt/lcttlo.
espEctncncr,rDEL AISC
TII-2Guct Tcnica de Diseo tle Estructurss lVletdlicas
Jos Roberto Zetinu Muoz
fuIanuul de Diseo en Acero
TENSION
2. Revisartensinsoporte
Ias dimensiones de una placa sujeta a una carga axial ade 10.0 Tm con un ancho de 20 cm. (8") y conectada a una base de 3 tornillos de =1.905 cm. (3/4',).
17.5 cm
Revisando el rea requerida:
I 0000,tlrec .- Si Fy=2,530 l(g/cm, (para acero A-36)0.6Fy
, I 0000Attq.= ,r;; = 6.5ecnt'
Espesor requerido = !f=T =o.321cntProponemos espesor de 3/1 O" (0.476 cm.)Revisando en la zona barrenada
Dimetro del barreno = 1.905 + 0.3175 = 2.222 cm.
rea neta = 20x0.476 - 3(0.476) (2.222) = 9.52-3.174=6.346 cm:rea neta < 0.8517 :0.85(9.52)= g.0g crz, (BIEN)
espectncclr.DEL ASC
1.s.1.1
1.14.2.3
Guu Tctticu de Diseo de Estructuru.s MetlicrtsJos Roberto Zetinu Muoz.
ITT-3
g4lllluLo ru _ DrsEo DE Er.EMEtvros
Revisando los esfuerzos en la placa
I 0000Jr = 6j46 = 1575.9 x 0.6Fy = t520Kg I cm2
Ancho neto = 20 - 3 (2.222) = 13.334
,, = -j*-^. = 0.493cm: 0 6'j 5 l,/ ,, I52o(13.334) o'493cn = o'63 5(,/q" )
Revisando nuevamente en el nuevo espesor.
rea neta = 20 (0.635) - 3 (0.635) (2.22) = 12.7 - 4.23 = B.4Trea neta < 0.B5At = 0.85(l 2.7) = 10.8 (BIEN)
Esfuerzo de tensin
f =W= I 180.6 < Ft = 1520 kg/cm, (BtEN)
especrncacnDEL AISC
1.5.1.1
1.14.2.3
1.5.1.1
III-4Gua Tcnica de Diseo de Estrucfurus [eflicas
Jos Roberto Zetino Muoz
COMPRESIN.aJ.- se tiene una corumna, sujeta a carga axiar a compresin de 15 T.,
el elemento propuesto es una viga lR- 6" x4,,xll.o xgt^ (1s2x142 mm x 3.5 m de long.), ra cuar, se encuentra articurada en rabase y tiene conectadas rigidamente en su extremo superiorcanales de B" x 17.11 Kglm (t-203 mm. de 3 0 y 4.0 m de long.respectivamente) como se muestra en la figura.
/Gr,=G.,,.,,=lo
T: eo-l/-, ,G_, =4==$=0.
\- tl lJ/'')L tt 4ooY4 t20L l,'Gr,= vlr; -,3i!o' =ootL l, :oo
Entrando al nomograma del apndice
l -8"x17.11 kg/mL= 300 cmlx= 132.3 cma
- ) (]-).
l -8"x17.11 kg/n1L= 400 cm.Ix= 132.3 cma
lR-6'x4"x17.9 kg/m.L= 300 cmIx= 903 cma ;rx= 6.3 cmly= 120 cmo ry= 2.3 cmA= 22.7 cm2
/q.r\kx=( )\10/
/o.s I\A7=\ro /= tas
Munuul de Diseo en Acero
especlplcclruDEL AISC
1.5.1.3
Guu Tcttictt de Diseo tle Estructurus Metlicn.rJos Roberto Zetinu fuf uoz.
ilI-s
CAPITALO ilI - DISEO DE ELEMENTOS
( t't \ 2.ql(ioo)lf=\, ), 6.3( kt\ t.8s(loo)I I :[
" J, 2.3
= 139.05 =
140
=241.3 > 200
Se propone cambiar la columna, y debido, a que requerimosradio de g.iro en "y" grande, partiremos de manera inveisa.
lkt), =160r.".. ",
=!*-=# k, =t.8J5k,Del nomograma si lry = 2.0
= Gr, = 1.5
IcLt IcGb, - ^ =
1.5 =* .'. Ic - l.SIt =1.5(132.3)=l9g.45cma' Itlc' Itl^
-
l+LL-LI
Dado que la columna del tipo lR resulta poco funcional debido a sufalta de radio de giro en su eje Y-y, proponemos cambiar a2-2,,; -6"x 3/8" (152 x 10 mm)Datos
A =56.26 cnt'1
rx: IY = 5.89 cm
Ix : Iv = 1954.6 cma
G..,,=G,.,, =lo
-
L' 1954.6)/: -u lc - 300u,r,= ; -
'"":"" =19.70trr t)/.ru lt 400
espectncnctr.DEL AISC
1.5.1.3
IIT-6Guct Tcttica de Diseo de Estructurus Mettilicas
Jos Roberto Zefilto fuIuoz.
It tes4.6c,,,=?ll.- lQq =t4.77
)- ,, t J.J-
lt 100.t = {il 'n = i.5o: tq, = {,,:', = i.25
(tt\ . (kt\
[" J"'l ,'J l:.sor:oo ).'.1 I =178.i>126\ 5.89 I-
l2(i. l4l59rjg-39gru= 2 =330kglcm.23(178.3)
Pu = 0.330r56.26 = 18.58 lf > pact = I5.02BIEN
Manual de Diseo en Acero
espectplcnctr'lDEL AISC
1q414
1.5.',1 .3.2
Gua Tcnica de Diseo cle Estructuras MetlicasJos Roberto Zetinu Muoz
III.7
CAPITALO ilI - DISENO DE ELEMENTOS
COMPRESION.
4.- Supongamos los mismos datos iniciales del ejemplo 3, con lossiguientes cambios: la columna est empotrada en su base yadems contraventeada en el plano de su eje Y-Y; ver figura.
a -8"x17.ii kgim.L= 4O0 cm!x= 132.3 cma
!R-6"x4"x17.9 kg/m.L= 30O cmlx= 903 cma ; lf 120 cmarF 6.3 cm ry-- 2.3 cmA= 22-77 cmsz
Y7'
G,.,,=Gr.u=l'o
903
Gn, =fS=e.r400
lry = 1.00', Por estar contraventeado
lR - 6" x 4" X 17.9 IQ/tn
I =300cm[x = 903 cmu , Iy = 120 cma"x = 6.3 cm , tJ) = 2.3 cm
A = 22.77 cm 2
/q.l\hr = \r.o/=
l.8s;
ESPECIFICACIONDEL AISC
1.5.1.3
III-BGuu Tcnict de Diseo tle Estructurus Metdlicas
Jos Roberto Zetina Muoz
Manual de Diseo en Acero
1.85r3001= 88.09 = 896.3
l(i00 )' '=li0.4i>('c=126L.',
-
l2(3. l4 I 59 )j .r2.0i9-yl 0"t'tt= 2i(tt).*ri; " =617'le=$17k'qlcm:t' = lt^o:: = 658.7 - 65eks t cm:' 22.77t = ::'^ = I .07 6 + 7 .63'A ,*,a,0612
( ttt\[" J,f,')\ r /,
Aunque el factor es un poco alto,ya que estamos trabajando endescontado la altura neta, es decirel espesor de las trabes que llegan
puede considerarse como aceptableun rango elstico y no hemos
a la altura total, se le resta el dado yal nudo.
espEctncclr.DEL AISC
1.5.1.3.1
1.5.1.3.2
Gua Tcnicu de Diseo tle Estructuras Metdlicas.Ios Roberto Zetina Muoz
III-9
CAPITULO ilI - DISEO DE ELEMHVTOS
FLEXION Y CORTE
Disear la siguientemuestran:
viga con los datos que a continuacion se
ESPECIFICACIONDEL AISC
1.5.1.4.1.1
1.5.1.4.1.2
3.5 m
L mu =ITQ = 875kgsor :s r'lu[mux= g =766k9-m
Jb=+susar./b: 1000 l(g/cm') para proponer secciones
.'. s =Y= tu-u,o.o =76.6cntl.lb l00o
Propongo lR - 6" x 4" x 17.9 Kg/m
Verificando si es compacta esta seccin:
a) Si estn unidos sus patines con el alma en una forma continua.BIEN
b)b,
= 1o'2
=7.180.15 -d -1s.2 =26.2< 2t54 :42.82Fy 2530 t, 0.5S 25 j0
BIEN
, 640h, 640tt0.2tlt = = ]29.8r'mtv 2510
e)
, 1406140 t4061401r= dFv =(1.-r\ =313.36cmo", lr"r' )rtto
= I > 1,,1,
NO CUMPLE
Manuul de Diseo en Acero
especlptccllDEL AISC
1.5.1 .4.1.3
1.s.1.4.1.4 (bl
1.5.1.4.1.5
III- 1 ]Gua Tcnica rte Diseo cle Estrucfurus Met[icusIos Roherto Zetina Muoz.
ICAPITULO NI - DISEO DE ELEMENTOS
.'. Fb = 0.6Fttsit--
< si.lJcbrl
r,h,] h t tty,:-i.;;=62.8c'm'F; KN
'' =l + =1/t" =2'7tcm
NOTA: Para fines prcticos 1y, puede ser Iy/2.
' l" longitud libre sin arriostrar t:350 cm
I -350 xD9.3r, 2.71
C'b=1.0.. 129.3> I l9 Cl) >53.2 Cb
. I tejxg+'6 I I95.rl0r(t)
= ; ,i, -"
= i;;.;,r'' =7t5kgtc'ni
Revisando el cortante:
h 13.78 i700-111
"/v < Ft/h
CAPIT(TLO M - DISEO DE EI,EilIENTOS
Segn elA.l.S.C. para la flecha permisible:
(Usar para fines prcticos)
I 350i== 0.97 cnt360 360
.'. A
Manual de Diseo en Acero
Disear la siguiente trabe armada en funcin de los datos que acontinuacin se muestran:
327
_x Pulvr.os LATERALMENTESOPORIADOS
5.2 m 4.25 m 3.5 m
327
*
1.1.-Diseo preliminar del alma proponiendo h: 178 cm (70") para noreducir los esfuerzos en el patn
h 6320-
CAPITALO ilI - DISEO DE ELEMENT'OS
, = h
-
178 =0.55 cnt BIENt",",- 322- 3'22-'
Se propone una placa de 178 x 0.79 ctn (70" x 5/16")del manual
Aw = 178 x 0.79 = 141 cm2
h 178tu 0.79
ll. Diseo preliminar del Patn.-' Proponiendo un espesor de 1.905 (3/4") Y Fb = 1520 Kg/ cm'
At)= M -'o,' llt+tt\Fh 6
Ao= 281'rlo5 -',,01)=81 .5cm:
' (178 + 1.905)xI520 6
Proponemos usar PL - 1.905 x 45.7 cm.
Ap : 1.905 (45.7) :87 cm'> Ap-calculada :81.5 cm2
Checando el pandeo local:
lr, 8oot < - "- =15'92t, iFy45.72
r( r.e05)
ESPECIFICACIONDEL AISC
1.9.12
III- I 6Gua Tcnica cle Diseo de Estructras Metdlicus
Jos Roberto Zetins ilIuoz
unual de Dseo en Acerolll. Probando con la viga
1 .- Alma (70" x 5/16") ySECCN A
armada.
Patines (314"x 18")
371284
703956 26703956 26
1779248
esprclrtcnclDEL AISC
1.s.1.4.s (21
A
t o
-7826
Avt
178 x 0.79 14145.7x 1 905 87 (178+t,g}S)t245.7x 1.905 87 -(178+1.905)t2SUMAS 315
Mdulo de seccin requerido:
Srecl287x10'
I 520
lateraf :
= 18882 cm'
CAPITULO NI - DISEO DE ELEMET{T'OS
s nz, =^l-=|'1.71 cttt'' v 110.5
a) Del diagrama de momentos, checando los esfuerzos de flexin en lostramos de 5.2 nt.
Mmax>MI, ! MI, ".Cb=1.0t 425
-
rA )A < 5j.l c' = 53r, 11 .72 -"''"
Por lo que el esfuerzo permisible en el patn en el tramo de 4.25 m-
ru, = rtlr- o ooosl ^^Al: ? l]Fb'= ts:olr
- o ooosf
'1' )f ] t-1
- '* ll"-"1 " " "- \ 87 /\ o.7e ts2o ))
Fb'=1442 kg I cm2 *1467 kgl cm2
1.7o/o Escasa; es acePtable
b) Del diagrama de momentos, checando los esfuerzos de flexin en lostramos de 5.2 nt
cb=t75+t05#.o{ff)' =rt
donde IuI, = g',- #:- 0;= Ch = l'75
calculando los esfuerzos de flexin en el tramo de 5.2 nt.277 xl}slb=#=1416 k.qlc'nl19562
ESPECIFICACIONDEL AISC
1.5.1.4.5 (2)
1 .10.6
frmula(1 .10.5)
1.5.1.4.5 (2bl
III.18Gua Tcnica tle Diseo de Estructurss ilIetdlicos
Jos Rolserto Zetina Muoz
I s20-
=;; = 44.4
CAPITULO nI - DISEI,IO DE ELEMEIYT'OS
R
Munual de Diseo en Acero
a.s2i Fy( h, I =-rrooooofr\I\ |/. 0.527(2530X125)j'.k- jt60000 =21.34>1.0
k=5.31*r 4r-,Yn)
ln) 4ll=\h ) k_s34
a-t4" h k-5.34=,2134-5.34 =o'5
y despejando a = 0.5(l 78) - 90.'. a < 90Colocar atiesadores a g0 cm. delapoyo.
c) Checando para atiesadores adicionales.
El cortante para el primer atiesador intermedio:
v : 6s - 4.s (0.9) :60.95 T
60.95.r I 0',=
^ =432 k,glt'm:
La distancia entre el primer atiesador y la carga concentrada.
a:5.2 - 0.9: 4.3 m.
alh = 4301178=2.41> t.04.0k=5.i-1*- =6.02
\2.4t)'3160000(6.02 )
c'r. _ _:___=___: = 0.1 4g < 0.925ifl ??5)-2530
Fv =:( 0.148) = 130 kg I cnt:
CAPITULO UI - DISEI\rO DE ELEilIENTOS
Colocar atiesadores intermedios, probando con:
a 430=215 cm22
Mximo espaciamiento
o ( ztot 't' lzoo.ro.zg)'h,,,,,, \. h / \ 178 ) ""ct 2i5 ct
= l.r r.ohLk=5.34+. . =8.1(1.2)'
3 r60000(8. r)C'v= =0.2
" 9600/i = At = 68 k.q , ,'ntt < Fy = lj() k.q I c.rn: BIEN
3.-Esfuerzos combinados de tensin y corte checando ra interaccin dela carga concentrada en la zona de tensin del panel.
4t600./t, =; = l$ l k,q t cnr'
Esfuerzo permisibre de frexin interaetuado con corte.
.4 =ioszs -o:tsL\r,L [rv]'
TI rzsrllr =10 825 _ o:z{* )lzs:o= t6 t 5 k.q t ,,ni.'.Fb=0.6Fy=lJ2g kglcn'2 >Jb=# =1416 kglcm2
BIEN
4.- checando la estabilidad del alma bajo cargas transversales decompresin. (Se supone er patn de comprsin compretamenterestringdo a la rotacin)Carga uniforme = 4.5 T/m
Calculando los esfuerzos de compresin en el alma.
r, =#h=56.e6 kg t cm2Esfuerzo permisible a compresin
- i - r iroooon'=l ))+,
.1, ,,L tuhl )\htr)T-
_ l-_ 1 1700000f c =t )..\ *-- ,* *.- = 96.02 kg I cm: BIENI a rrl Ilic > fc:
Manual de Diseo en Acero
I especlnctcr,lI oe- rsc
1.10.7
frmula1.10.7
1.10.10
1.10.10 (2)
frmula1.10.10
IIT-23Gua Tcnica de Diseo de Estructurus MetdlicasJos Roberto Zetina Muoz
CAPITULO UI - DISENO DE ELEMENTOS
RESUMEN:Espaciamiento de atiesadores como se muestra en la figura
2.1 5
V. Dimensionando los atiesadores.
1 .-Para atiesadores intermedios.
a)rea requerida (atiesadores de placa colocados solo porlado):
Ast = oA rea del alma x D (/v/Fv)
D :2.4 (para atiesadores de placa colocados solo por un lado)
h/t = 225
a/h:2151178=1.2
'% Avv = 0.111
A.t =o.t I t(l+8x2.4 r(::'"\=30.t c,nt1r56s/
Propongo usar PL- 1 5875 (5/8")
30.t h,h--- tl0 c'r(- BIENr.5875 2 -As't = 1.5875 (20 = 31.75 > 30.1 BIEN
USAR PL.5/8'' X 8''
0.902.152.150.90
especlflcRclNDEL AISC
1.10.5.4
Ver ApndiceTabla I
III-24Gu[a Tcnica de Diseo de Estructuras Mettilicas
Jos Roberto Zetinu Muoz
b) Verificando la relacin ancho espesor:
20ljg?5 = 12.6 < 15.8 BIEN
c) Verificando el momento de inercia:
Ireq ={-+)' =[#)' =t6o cntai
Iprop = J(1.5875X20.4)3 = 4490 cma >> Ireq
BIEN
d)Longitud mnima requerida:Irecl = h - t,y-6t,,. =l7g_0.635_ 6(0.79)=1J2.6 cntUsar para atiesadores intermedios:
PL-5/8" x 5' g" soldada al patn de compresin y al alma consoldadura de filete.
2.-Diseando los atiesadores de carga
Para los extremos de la trabe diseando para la reaccin celextremo.
Probando con pl-S/g" x B,'
a)Checando el pandeo local:
20
t.5B7s = 12.6 < 15.8 BIEN
b)Checando los esfuerzos de compresin:
Manual de Diseo en Acero
ESPECIFICACIONDEL AISC1.10.5.4
'1.'t0.5.4
1.10.s.1
1.9.1.2
r.f 0.5.1
Gua Tctzica de Diseo cle Esfructurss MetlicosJos Roberto Zetina Muoz
TII-25
CAPITULO M - DISEO DE ELEMDNT'OS
AREA EFECTIVA
lztzot + 0.791'1=1.587-i-12
I =8978 cm4A = 2(20)(L5 875) + I 2(0.7 9))A = 70,98 cm2
-
189?8r="lllA=^!-=11.21 c'mv / v 70.98
Jl=-(l78)=1i3.54'
de la TABLA 11del Apendice para t
kl r33.5-
= --:--r = I 1.88 = l2 SiendO k = 1.0r I1.24
El esfuerzo permsible es.
Fa=1480 kg I cmt y
11000Itr= j=481.9 kglcnt)' 66.4.fa < Fu
BIEN
Usar para los atiesadores bajo las cargas concentradas 2-PL-1 12" xB" x5'9-3t4"
rsprcrrrcncrDEL AISC
III-26Gua Tcnica de Diseito tle Estructuros Metrlicas
Jos Roberto Zetins Muoz