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UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

ESTRUCTURAS METALICAS

DISEร O DE COLUMNAS

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

UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

Se cuenta con una planta con las siguientes dimensiones a ejes de columnas. El sistema de piso y las vigas se muestran en la figura.

La altura de las columnas es de Datos de columnas para cada ejercicio

3.00 metros.

1.-

C-1

PTR

4”

X 4”

X 14.02 kg/m

2.-

C-2

PTR

6”

X 2”

X 14.10 kg/m

3.-

C-3

Tubo 6” Ced. 40

4.-

C-4

IPR

6”

X28.26 kg/m X 4”

X 13.60 kg/m

Se tiene el siguiente detalle de apoyo de viga en columna.

Se deberá de efectuar una revisión por flexocompresión de cada columna.

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

UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

EJERCICIO 01 COLUMNA SELECCIONADA SECCION

PTR 4" x 4" x 14.02 kg/m

A

=

17.87

cm2

rx

=

3.91

cm

ry

=

3.91

cm

S

=

54.08

cm3

L

=

300

cm

Datos

Considere las siguientes propiedades del acero: f’y = 36 kips Aplique un factor de seguridad de 1.25 Efectué el diseño de las columnas aplicando el enfoque de Diseño por Esfuerzos Permisibles.

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

UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

COLUMNA 01 COLUMNA

P max = 3875

kg

M max = 77887.50

Peralte

x

ancho

x

peso (kg/m)

4”

x

4”

x

14.02

kg*cm

COMPRESION Area

A = 17.87

cm2

Longitud

L = 300

cm

Subraye si es

Columna Corta

Radio de giro

r = 3.91 K = 1.0

o

Columna Esbelta

Kl/r=76.73

FLEXION Módulo de Sección

cm

S = 54.08

cm3

REVISION POR FLEXOCOMPRESION fa =

σ act compresión

= 216.84

kg/cm2

Fa =

σ perm compresión

= 1113.14

kg/cm2

fb =

σ act flexion

= 1440.23

kg/cm2

Fb =

σ perm flexion

= 1669

kg/cm2

Se cumple la siguiente relación: fa + fb = Fa Fb Comentarios sobre la columna revisada:

216.84

113.14

+

1440.23

1669

La columna no resiste la combinación de carga y momento producido por la aplicación de la carga

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

=

1.06 > 1

UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

EJERCICIO 02 COLUMNA SELECCIONADA SECCION

PTR 6" x 2" x14.10 kg/m

A

=

17.87

cm2

rx

=

5.08

cm

ry

=

2.11

cm

S

=

31.35

cm3

L

=

300

cm

Datos

Considere las siguientes propiedades del acero: f’y = 36 kips Aplique un factor de seguridad de 1.25 Efectué el diseño de las columnas aplicando el enfoque de Diseño por Esfuerzos Permisibles.

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

UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

COLUMNA 02 COLUMNA

P max = 3875

Peralte 6"

x x

2"

x

ancho

kg

M max = 87575.0

x

peso (kg/m)

Radio de giro

kg*cm

14.10

COMPRESION Area

A = 17.87

cm2

Longitud

L = 300

cm

Subraye si es

Columna Corta

r = 2.11

cm

K = 1.0 o

Columna Esbelta

Kl/r=142.18

FLEXION Módulo de Sección

S = 31.35

cm3

REVISION POR FLEXOCOMPRESION fa =

σ act compresión

= 216.84

kg/cm2

Fa =

σ perm compresión

= 76056.03

kg/cm2

fb =

σ act flexion

= 2796.46

kg/cm2

Fb =

σ perm flexion

= 1669

kg/cm2

Se cumple la siguiente relación: fa + fb = Fa Fb Comentarios sobre la columna revisada:

216.84

+

113.14

2796.46

1669

La columna no resiste la combinación de carga y momento producido por la aplicación de la carga

Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com 6

= 1.68 > 1

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EJERCICIO 03 COLUMNA SELECCIONADA SECCION

Tubo 6" Ced 40

A

=

36

cm2

rx

=

5.70

cm

ry

=

5.70

cm

S

=

139.23

cm3

L

=

300

cm

Datos

Considere las siguientes propiedades del acero: f’y = 36 kips Aplique un factor de seguridad de 1.25 Efectué el diseño de las columnas aplicando el enfoque de Diseño por Esfuerzos Permisibles.

Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com 7

UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

COLUMNA 03 COLUMNA

P max = 3875

Peralte

x

ancho

x

kg

M max = 90675

x

peso (kg/m)

x

28.26

kg*cm

COMPRESION Area

A = 36

cm2

Longitud

L = 300

cm

Subraye si es

Columna Corta

Radio de giro

r = 5.70

cm

K = 1.0 o

Columna Esbelta

Kl/r=52.63

FLEXION Módulo de Sección

S = 139.23

cm3

REVISION POR FLEXOCOMPRESION fa =

σ act compresión

= 107.64

kg/cm2

Fa =

σ perm compresión

= 1278.09

kg/cm2

fb =

σ act flexion

= 651.26

kg/cm2

Fb =

σ perm flexion

= 1669

kg/cm2

Se cumple la siguiente relación: fa + fb = 107.64 Fa Fb 1278.09 Comentarios sobre la columna revisada:

+

651.26

1669

La columna resiste la carga y momento producido por el apoyo de la viga en la ménsula

Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com 8

=

0.47< 1

UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

EJERCICIO 04 COLUMNA SELECCIONADA SECCION

IPR 6" x 4" x 13.60 kg/m

A

=

94.8

cm2

rx

=

14.61

cm

ry

=

2.62

cm

S

=

91.3

cm3

L

=

300

cm

Datos

Considere las siguientes propiedades del acero: f’y = 36 kips Aplique un factor de seguridad de 1.25 Efectué el diseño de las columnas aplicando el enfoque de Diseño por Esfuerzos Permisibles.

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

UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

COLUMNA 04 COLUMNA

P max = 3875

Peralte

x

IPR 6" x 4" COMPRESION

ancho x

kg

M max =

x

peso (kg/m)

Radio de giro

kg*cm

13.60 kg/m

Area

A = 94.8

cm2

Longitud

L = 300

cm

Subraye si es

Columna Corta

r = 2.62

cm

K = 1.0 o

Columna Esbelta

Kl/r= 114.50

FLEXION Módulo de Sección

S = 91.3

cm3

REVISION POR FLEXOCOMPRESION fa =

σ act compresión

= 40.88

kg/cm2

Fa =

σ perm compresión

= 793.51

kg/cm2

fb =

σ act flexion

= 959.20

kg/cm2

Fb =

σ perm flexion

= 1669

kg/cm2

Se cumple la siguiente relación: fa + fb = 40.88 Fa Fb 793.51 Comentarios sobre la columna revisada:

+

959.20

1669

La columna resiste la carga y momento producido por el apoyo de la viga en la ménsula

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

=

0.63< 1

UNIVERSIDAD ANÁHUAC CANCÚN ESTRUCTURAS METALICAS ING JUAN M NAVA CUBIERTA DEL VESTIBULO 6 TO SEMESTRE TAREA 1 PARCIAL 2 17/03/2020 RUTH ANCONA CALIFICACION 75 LA PORTADA NUNCA VA AL FINAL DE UN DOCUMENTO