CALIFICACION 10 UNIVERSIDAD ANÁHUAC CANCÚN ESTRUCTURAS METÁLICAS ING. JUAN NAVA FERNÁNDEZ 6TO SEMESTRE DISEÑO DE UNA VIGA A FLEXIÓN TAREA 02 PRIMER PARCIAL 10/FEB/2021 ROBERTO SÁNCHEZ CHARFÉN
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
ESTRUCTURAS DE ACERO
DISEÑO DE VIGAS DE ACERO SÁNCHEZ CHARFÉN NOMBRE DEL ALUMNO: ROBERTO ______ESTA NO ES LA PORTADA DE LA TAREA____
TAREA NO.
___2___
PARCIAL NO.
___1___
CALIFICACION
______ 1
Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
EJERCICIO 01 Efectuar el diseño de los siguientes problemas que trabajan como vigas empleando el procedimiento de diseño por esfuerzos permisibles realizado en clase. Datos: Acero A-36
f’y = 2530 kg/cm2
E = 2 100 000 kg/cm2
σ permisible a flexión
σ perm =
.66 * f’y
τ permisible a cortante
τ perm =
.40 * f’y
deformación permisilbe
d perm = L / 360
=0.66*2530= 1669.8kg/cm2 =0.40*2530= 1012 kg/cm2 = 500/360= 1.38cm
Se deberá emplear la tabla de vigas anexada. La carga W del problema es de
1.50
La longitud de la viga mostrada es de
5.0
Ton/m m
= 1500/100= 15kg/cm = 500cm
Emplee las siguientes fórmulas en la realización del diseño del ejercicio.
FS= 1.20
Considere un Factor de Seguridad de
= 1.5*5/2=3.75 Ton = 3750kg 2
= 1.5 * 5 / 8= 4.6875 T*m =468,750 kg*cm
= 5 * 15 * 500
4
384*2,100,000* 5415
= 1.07 cm
Se deberán de capturar los resultados de su diseño en la siguiente hoja:
2 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN No se podrán revisar resultados u operaciones en hojas diferentes a las de este documento. Tampoco se podrán considerar en la calificación. Por lo que se reitera, la necesidad de capturar su información.
La viga del tipo IPR deberá ser la más económica que cumpla con los requisitos de diseño considerados.
VIGA RESULTADO (Recordar que deberá de escoger la viga más económica) Peralte in
x
ancho in
x
12" _________
x
4" _________
x
peso kg/m 28.3 kg/m _________
Capture la información relevante de la viga obtenida en las unidades indicadas: Peralte
30.9 h = __________ cm
Espesor del alma
0.61 tw = __________ cm
Inercia
5415 cm4 I = __________
Módulo de Sección
350 S = __________ cm3
3 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:
•
FLEXION FS
S= Modulo de sección
(468750 / 1669.8) * 1.2
468,750 kg*cm M max =__________
S req = Mmax / Esfuerzo permisible
336.86 S req = __________
S IPR = Módulo de sección de la viga
350 S IPR = ___________ cm3
cm3
¿ El módulo de sección S IPR es mayor al valor obtenido S req ? 350 336.86 Subraye la respuesta. Afirmativo
•
Negativo
CORTANTE
peralte x espesor alma Area del Alma =30.9*0.61= τ act cortante = Vmax / Area del alma *FS τ perm cortante
(3750/18.849) * 1.2=
3750 V max =__________ kg 18.849 Av = __________cm2 238.73 kg/cm2 τ act = _________ 1012 τ perm =__________kg/cm2
¿ Se cumple la siguiente relación ? 1012 238.73 τ act cortante < τ perm cortante Subraye la respuesta. Afirmativo
Negativo
4 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
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•
Deflexión o flecha máxima
5415 I = __________cm4
Inercia de la viga d max = deformación máxima de la viga
1.07 d max =__________ cm
d perm = deformación permisible de la viga
1.38 d perm=__________ cm
¿ Se cumple la siguiente relación ? 1.07 d max <
1.38 d perm
Subraye la respuesta. Afirmativo
Negativo
Comentarios:
_________________________________________________________________________
5 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
EJERCICIO 02 Efectuar el diseño de los siguientes problemas que trabajan como vigas empleando el procedimiento de diseño por esfuerzos permisibles realizado en clase. Datos: Acero A-36
f’y = 2530 kg/cm2
E = 2 100 000 kg/cm2
σ permisible a flexión
σ perm =
.66 * f’y
=0.66*2530= 1669.8kg/cm2
τ permisible a cortante
τ perm =
.40 * f’y
=0.40*2530= 1012 kg/cm2
deformación permisilbe
d perm = L / 360
= 450/360= 1.25cm
Se deberá emplear la tabla de vigas anexada. La carga P del problema es de
4
La longitud de la viga mostrada es de
4.50
= 4000 kg
Ton m
= 450cm
Emplee las siguientes fórmulas en la realización del diseño del ejercicio.
FS 1.20
Considere un Factor de Seguridad de
= 4/2= 2 Ton = 2000 kg = 4*4.5 / 4= 4.5 T*m = 450,000 kg*cm
= 4000*450
3
48 * 2 100 000 * 5415
= 0.66cm
Se deberán de capturar los resultados de su diseño en la siguiente hoja: 6 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN No se podrán revisar resultados u operaciones en hojas diferentes a las de este documento. Tampoco se podrán considerar en la calificación. Por lo que se reitera, la necesidad de capturar su información.
La viga del tipo IPR deberá ser la más económica que cumpla con los requisitos de diseño considerados.
VIGA RESULTADO (Recordar que deberá de escoger la viga más económica) Peralte in
x
ancho in
x
peso kg/m
12" _________
x
4" _________
x
28.3 kg/m _________
Capture la información relevante de la viga obtenida en las unidades indicadas: Peralte
30.9 h = __________ cm
Espesor del alma
0.61 tw = __________ cm
Inercia
5415 cm4 I = __________
Módulo de Sección
350 S = __________ cm3
7 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
A continuación indique los siguientes resultados de su diseño en las unidades indicadas: Resultado del Diseño por:
•
FLEXION (450,000 / 1669.8) * 1.2
450,000 M max =__________ kg*cm
S req = Mmax / Esfuerzo permisible
323.39 S req = __________
S IPR = Módulo de sección de la viga
350 S IPR = ___________ cm3
cm3
¿ El módulo de sección S IPR es mayor al valor obtenido S req ? 350 323.39 Subraye la respuesta. Afirmativo
•
Negativo
CORTANTE 2000 V max =__________ kg
Area del Alma
= 30.9* 0.61 =
18.849 Av = __________cm2
τ act cortante = Vmax / Area del alma τ perm cortante (2000/18.849) * 1.2 =
127.32 kg/cm2 τ act = _________ 1012 τ perm =__________kg/cm2
¿ Se cumple la siguiente relación ? 1012 127.32 τ act cortante < τ perm cortante Subraye la respuesta. Afirmativo
Negativo
8 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
•
Deflexión o flecha máxima
5415 I = __________cm4
Inercia de la viga d max = deformación máxima de la viga
0.66 d max =__________ cm
d perm = deformación permisible de la viga
1.25 d perm=__________ cm
¿ Se cumple la siguiente relación ? 0.66 d max <
1.25 d perm
Subraye la respuesta. Afirmativo
Negativo
Comentarios:
_________________________________________________________________________
9 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
EJERCICIO 03 Efectuar el diseño de los siguientes problemas que trabajan como vigas empleando el procedimiento de diseño por esfuerzos permisibles realizado en clase. Datos: Acero A-36
f’y = 2530 kg/cm2
E = 2 100 000 kg/cm2
σ permisible a flexión
σ perm =
.66 * f’y
=0.66*2530= 1669.8kg/cm2
τ permisible a cortante
τ perm =
.40 * f’y
=0.40*2530= 1012 kg/cm2
deformación permisilbe
d perm = L / 360
= 200/360= 0.55cm
Se deberá emplear la tabla de vigas anexada. La carga W del problema es de
1.50
La longitud de la viga mostrada es de
2.0
Ton/m = 1500/100= 15 kg*cm m
= 200cm
Emplee las siguientes fórmulas en la realización del diseño del ejercicio. Considere un Factor de Seguridad de
FS 1.20
= 1.5*2= 3 Ton = 3000kg 2
= 1.5* 2 / 2 = 3T*m = 300,000 kg*cm
4
= 15* 200 = 0.38 cm 8 * 2 100 000 * 3671 Se deberán de capturar los resultados de su diseño en la siguiente hoja:
10 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN No se podrán revisar resultados u operaciones en hojas diferentes a las de este documento. Tampoco se podrán considerar en la calificación. Por lo que se reitera, la necesidad de capturar su información.
La viga del tipo IPR deberá ser la más económica que cumpla con los requisitos de diseño considerados.
VIGA RESULTADO (Recordar que deberá de escoger la viga más económica) Peralte in
x
ancho in
x
peso kg/m
12" _________
x
4" _________
x
20.9 _________
Capture la información relevante de la viga obtenida en las unidades indicadas: Peralte
30.20 cm h = __________
Espesor del alma
0.51 tw = __________ cm
Inercia
3671 cm4 I = __________
Módulo de Sección
243 S = __________ cm3
11 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
A continuación indique los siguientes resultados de su diseño en las unidades indicadas: Resultado del Diseño por:
•
FLEXION 300,000 kg*cm M max =__________
(300,000/1669.8) * 1.2= S req = Mmax / Esfuerzo permisible
215.59 S req = __________
S IPR = Módulo de sección de la viga
243 S IPR = ___________ cm3
cm3
¿ El módulo de sección S IPR es mayor al valor obtenido S req ? 215.59 243 Subraye la respuesta. Afirmativo
•
Negativo
CORTANTE 3000 kg V max =__________
Area del Alma
15.402 Av = __________cm2
= 30.20 * 0.51 = 15.402
τ act cortante = Vmax / Area del alma =(3000/15.402) * 1.2 = τ perm cortante
233.73 kg/cm2 τ act = _________ 1012 τ perm =__________kg/cm2
¿ Se cumple la siguiente relación ? τ act cortante < 233.73 Subraye la respuesta.
τ perm cortante 1012
Afirmativo
Negativo
12 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
•
Deflexión o flecha máxima
3671 I = __________cm4
Inercia de la viga d max = deformación máxima de la viga
0.38 d max =__________ cm
d perm = deformación permisible de la viga
0.55 d perm=__________ cm
¿ Se cumple la siguiente relación ? 0.38 d max <
0.55 d perm
Subraye la respuesta. Afirmativo
Negativo
Comentarios:
_________________________________________________________________________
13 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
RESUMEN
EJERCICIO 1
____________
(34 PUNTOS)
EJERCICIO 2
____________
(33PUNTOS)
EJERCICIO 3
____________
(33 PUNTOS)
CALIFICACION
___________
(100 PUNTOS)
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