UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
ESTRUCTURAS DE ACERO
EXAMEN 03 ESTA NO ES LA PORTADA DEL EXAMEN
CALIFICACION 10 NOMBRE DEL ALUMNO: CALIFICACION
Roberto Sánchez Charfén
__________
_____ 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
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
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
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
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
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
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.
6 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
COLUMNA DE SECCION
________2 – 3 _____________
Peralte in
x
ancho in
x
peso kg/m
12" _________
x
8" _________
x
59.6 _________
Longitud del elemento
400 L = __________ cm
Capture la información relevante de la columna obtenida en las unidades indicadas:
PROPIEDADES GEOMETRICAS Peralte
h
30.30 = __________ cm
Espesor patín
tf
1.31 = __________ cm
Espesor alma
tw
0.75 = __________ cm
Area Total
At
75.94 cm2 = __________
Inercia en X
Ix
12907 cm4 = __________
Inercia en Y
Iy
1835 = __________ cm4
Módulo de Sección X
Sx
850 = __________ cm3
Módulo de Sección Y
Sy
180 = __________ cm3
Radio de giro en X
rx
13.03 cm = __________
Radio de giro en Y
ry
4.92 = __________ cm
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
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
Resultado del Diseño por: •
COMPRESION AXIAL
Carga actuante
5550/75.94 * 1.25
Esfuerzo Actuante a Compresión
Relación de esbeltez
P / At *F.S.
1x400x4.92
P
5550 =__________ kg
fa
91.35 kg/cm2 =__________
81.30 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
1079.31 =__________ kg/cm2
¿ El esfuerzo Permisible Fa es mayor al Esfuerzo Actuante fa considerando el FS indicado? 91.35<1079.31 Subraye la respuesta. Afirmativo
Negativo
8 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
Resultado del Diseño por: •
FLEXION
Momento actuante
401,000 M max =__________ kg*cm
401,000/850 * 1.25
Esfuerzo Actuante a Flexión
M / S * F.S.
acero a-36 - factor 0.66 f'y=2533 Fb=0.66*2533 Esfuerzo permisible a flexión
fb
589.70 kg/cm2 =__________
1671.78 Fb = __________
cm3
Resultado del Diseño por: •
FLEXOCOMPRESION ( Considerar el FS indicado en fb
589.70 ___________ 1671.78
+
91.35 __________
fa )
=
0.437 < 1.0 ________
1079.31
Comentarios:
9 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
COLUMNA DE SECCION
________7 – 8 _____________
Peralte in
x
ancho in
x
peso kg/m
14" _________
x
8" _________
x
64.1 _________
Longitud del elemento
400 L = __________ cm
Capture la información relevante de la columna obtenida en las unidades indicadas:
PROPIEDADES GEOMETRICAS Peralte
h
34.70 cm = __________
Espesor patín
tf
1.34 = __________ cm
Espesor alma
tw
0.78 = __________ cm
Area Total
At
81.61 cm2 = __________
Inercia en X
Ix
17856 cm4 = __________
Inercia en Y
Iy
1877 = __________ cm4
Módulo de Sección X
Sx
1027 = __________ cm3
Módulo de Sección Y
Sy
185 = __________ cm3
Radio de giro en X
rx
14.78 cm = __________
Radio de giro en Y
ry
4.80 = __________ cm
10 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
Resultado del Diseño por: •
COMPRESION AXIAL
Carga actuante
14080 / 81.61 * .25
Esfuerzo Actuante a Compresión
Relación de esbeltez
P / At *F.S.
400/4.8
P
14080 kg =__________
fa
215.65 kg/cm2 =__________
83.33 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
1064 =__________ kg/cm2
¿ El esfuerzo Permisible Fa es mayor al Esfuerzo Actuante fa considerando el FS indicado? 215.65<1064 Subraye la respuesta. Afirmativo
Negativo
11 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
Resultado del Diseño por: •
FLEXION
Momento actuante
298,000 M max =__________ kg*cm
298,000/1027 *1.25
Esfuerzo Actuante a Flexión
M / S * F.S.
acero a-36 - factor 0.66 f'y=2533 Esfuerzo permisible a flexión
Fb=0.66*2533
fb
362.70 kg/cm2 =__________
1671.78 Fb = __________
cm3
Resultado del Diseño por: •
FLEXOCOMPRESION ( Considerar el FS indicado en fb
362.70 ___________ 1671.78
+
215.65 __________
fa )
=
0.4197 ________
1064
Comentarios:
12 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
TABLAS SECCION PTR
13 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
14 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
15 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
TABLAS SECCION CANAL MONTEN
16 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
17 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
18 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
19 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
TABLA DE VIGAS IPR
20 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
21 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
22 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
23 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
24 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
25 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
26 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
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