EXAMEN 02 - ESTRUCTURAS METALICAS

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

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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.

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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.

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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.

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

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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.

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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

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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

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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

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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

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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

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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:

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TABLAS SECCION PTR

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TABLAS SECCION CANAL MONTEN

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TABLA DE VIGAS IPR

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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