TAREA 03 - DISEÑO A FLEXOCOMPRESION

UNIVERSIDAD ANÁHUAC CANCÚN

ESTRUCTURAS METÁLICAS ING.JUAN MANUAEL NAVA FERNÁNDEZ

CALIFICACION 10

DISEÑO A FLEXOCOMPRESION TAREA 03 6to SEMESTRE B DANNA ELIZABETH AGUILAR LARA

28 DE MARZO DEL 2021

UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

ESTRUCTURAS DE ACERO

DISEÑO A FLEXOCOMPRESION

1 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com

UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN Considerando el diseño bajo el enfoque de esfuerzos permisibles ( ASD ) efectúe la revisión por flexocompresión considerando el acero A-36, los esfuerzos permisibles vistos en clases y un Factor de Seguridad de 1.25 en la revisión de los efectos aislados y combinados.

Considere acero A-36

f’y = 2533 kg/cm2

E = 2100000 kg/cm2

EJERCICIO 01 Considere el siguiente marco de acero con las vigas y columnas indicadas en la resolución del ejercicio.

La nomenclatura de las vigas W ( IPR ) se indican en peralte ( in ) y peso ( lb/ft ) para la consulta de sus propiedades geométrica en el manual del IMCA. Las columnas TS ( PTR ) de sección cuadrada se indican en peralte ( in x in ) y espesor ( in ) para la consulta de sus propiedades geométricas en el manual del IMCA. Las distancias entre crujías y alturas de columnas están indicada en la figura.

Considere la siguiente nomenclatura de nodos en la resolución.

2 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com

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Al marco indicado se le aplicaron las siguientes cargas verticales.

En las vigas de la azotea se aplicó una carga de 2.0 T/m y en el entrepiso de 3.0 T/m.

3 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com

UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN A continuación se muestra la orientación de las columnas en la configuración del marco, empleada en la consideración de las propiedades geométricas a usar en el ejercicio.

4 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com

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A continuación se muestra el diagrama de fuerzas axiales indicando los valores en Ton.

5 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com

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A continuación se muestra el diagrama de momentos flexionantes indicando los valores en Ton*m. Los valores indicados corresponden a los extremos, superior e inferior de las columnas.

Se excluyeron los valores de las vigas.

M max = 2.81 T*m cm 281 000 kg*m

M max = 0.06 T*m 60 000 kg*m cm

M max = 2.98 T*m 298 000 kg*cm

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COLUMNA DE SECCION

Peralte in 12'' _________

x x

________1 – 2 _____________

ancho in

x

peso kg/m

8'' _________

x

59.60 _________

Longitud del elemento

400 L = __________ cm

Capture la información relevante de la columna obtenida en las unidades indicadas:

PROPIEDADES GEOMETRICAS 30.3 = __________ cm

Peralte

h

Espesor patín

tf

1.31 = __________ cm

Espesor alma

tw

0.75 = __________ cm

Area Total

At

75.94 = __________ cm2

Inercia en X

Ix

Inercia en Y

Ix

1835 = __________ cm4

Módulo de Sección X

Sx

850 = __________ cm3

Módulo de Sección Y

Sy

= __________ cm3

Radio de giro en X

rx

13.03 = __________ cm

Radio de giro en Y

ry

4.92 = __________ cm

12907 = __________ cm4

Módulo a emplear de acuerdo a orientación de co de columna

180

A continuación indique los siguientes resultados de su diseño en las unidades indicadas: 7 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com

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Resultado del Diseño por: •

COMPRESION AXIAL

Carga actuante Esfuerzo Actuante a Compresión

P / At * F.S.

P

14050 =__________ kg

fa

231.26 =__________ kg/cm2

81.32 K L / r = __________

Relación de esbeltez Considere el valor de K = 1

¿ Qué tipo de columna es ?

Subraye la respuesta.

Columna Corta

Columna Larga

Esfuerzo Permisible a Compresión

Fa

1079.31

=__________ kg/cm2

¿ El esfuerzo Permisible Fa es mayor al Esfuerzo Actuante fa considerando el FS indicado? fa = 231.26 < 1079.31

Subraye la respuesta.

Afirmativo

Negativo

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Resultado del Diseño por: •

FLEXION

Momento actuante

281 000

281000 / 850 * 1.25

Esfuerzo Actuante a Flexión

M max =__________ kg*cm

M / S * F.S. fb

413.23

=__________ kg/cm2

Fb = 0.66 * 2533 = 1671.78 kg/cm2

cm3

S req = Mmax / Esfuerzo permisible

S req = __________

S IPR = Módulo de sección de la viga

S IPR = ___________ cm3

¿ El módulo de sección S IPR es mayor al valor obtenido S req considerando el FS indicado ?

Subraye la respuesta.

Afirmativo

Negativo

Resultado del Diseño por: •

FLEXOCOMPRESION ( Considerar el FS indicado en fb

231.26 ___________ 1079.31

+

413.23 __________

fa )

=

0.461 < 1.0

________

1671.78

Comentarios: _________________________________________________________________________ 9 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com

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COLUMNA DE SECCION

Peralte in 12'' _________

________4-5_____________

x

ancho in

x

_________

Longitud del elemento

12''

x

peso kg/m

x

58.68 _________

x

1/4''

400

L = __________ cm

Capture la información relevante de la columna obtenida en las unidades indicadas:

PROPIEDADES GEOMETRICAS 30.5 = __________ cm

Peralte

h

Espesor patín

tf

0.64 = __________ cm

Espesor alma

tw

0.64 = __________ cm

Area Total

At

74.84 = __________ cm2

Inercia en X

Ix

Inercia en Y

Ix

11030 = __________ cm4

Módulo de Sección X

Sx

722.67 = __________ cm3

Módulo de Sección Y

Sy

722.67 = __________ cm3

Radio de giro en X

rx

12.14 = __________ cm

Radio de giro en Y

ry

12.14 = __________ cm

11030 = __________ cm4

10 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com

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A continuación indique los siguientes resultados de su diseño en las unidades indicadas: Resultado del Diseño por: •

COMPRESION AXIAL

Carga actuante Compresión Esfuerzo Actuante a Flexión

P MP / At S * F.S. fb

31870 =__________ kg 532.30 =__________ kg/cm2

32.96

Relación de esbeltez

K L / r = __________

Considere el valor de K = 1

¿ Qué tipo de columna es ?

Subraye la respuesta.

Columna Corta

Columna Larga

Esfuerzo Permisible a Compresión

Fa

1390.58 =__________ kg/cm2

¿ El esfuerzo Permisible Fa es mayor al Esfuerzo Actuante fa considerando el FS indicado? fa =5 fa = 532.30 < 1390.58

Subraye la respuesta.

Afirmativo

Negativo

11 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com

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Resultado del Diseño por: •

FLEXION

Momento actuante

60000 60000 / 722.67 * 1.25

Esfuerzo Actuante a Flexión

M/S

60 000 M max =__________ kg*cm

fb

103.78 =__________ kg/cm2

Fb = 0.66 * 2533 = 1671.78 kg/cm2

cm3

S req = Mmax / Esfuerzo permisible

S req = __________

S IPR = Módulo de sección de la viga

S IPR = ___________ cm3

¿ El módulo de sección S IPR es mayor al valor obtenido S req considerando el FS indicado ?

Subraye la respuesta.

Afirmativo

Negativo

Resultado del Diseño por: •

FLEXOCOMPRESION ( Considerar el FS indicado en fb

532.30

___________ 1390.58

+

103.78 __________

fa )

=

0.444 < 1.0 ________

1671.78

Comentarios: _________________________________________________________________________ 12 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com

UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN TABLAS SECCION PTR

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14 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com

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15 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com

UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN TABLAS SECCION CANAL MONTEN

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TABLA DE VIGAS IPR

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26 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com

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RESUMEN

EJERCICIO 1

____________

(50 PUNTOS)

EJERCICIO 2

____________

(50 PUNTOS)

CALIFICACION

___________

(100 PUNTOS)

27 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com