Borr Sol
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Sabemos que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo siguiente: 178.055 < 300 CUMPLE CON LA CONDICION. Calculamos la carga admisible ( ): Comparando con la carga sometida a tracción. EL PERFIL L2x2x ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON SUS RESPECTIVAS AREAS SON. que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo siguiente: 178.055 < 300
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Sabemos que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir
lo siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS
CON SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS
CON SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS
CON SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS
CON SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS
CON SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS
CON SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS
CON SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS
CON SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS
CON SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS
CON SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS
CON SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
W8x10 con una A = 2.96 plg2
S3x5.7 con una A = 1.67 plg2
L2x2x
con una A = 0.0.484 plg4
COMO LOS 3 PERFILES CALCULADOS SOPORTAN LA CARGA QUE
EL ELEMENTO ESTÁ SOMETIDO A TRACCIÓN, EL PERFIL MÁS
ADECUADO Y ECONÓMICO SERÁ EL DE MENOR ÁREA,
ENTONCES ES EL PERFIL ⁄ DE ÁREA ( ) ES
EL PERFIL ADECUADO.
II.- DISEÑAR LA SECCIÓN Y EL TIPO DE SECCIÓN PARA UN ELEMENTO
EN COMPRESIÓN PARA EL MATERIAL A-36.
1) DISEÑO PARA EL ELEMENTO EN COMPRENSIÓN:
Se utiliza la mayor fuerza posible por ello elegiremos F1= 14.278996 KN del
primer trabajo
Acero A36
Esfuerzo de cedencia. (
Módulo de elasticidad (E=200Gpa)
Longitud del elemento (L = 2.06m = 6.759pies = 81.1plg)
Fuerza o carga de compresión(F = 14.278996 KN = 3.21klb)
Columna de extremos articulado (k=1)
El primer objetivo es hallar un área de referencia para después hallar un perfil
adecuado.
Por teoría (
) esta entre 5 a 6 veces la longitud del elemento (en pies).
El promedio será:
Cálculo de la constante de la columna ( ):
√
√
Comparación entre la razón por esbeltez y la constante de columna.
Es un pandeo inelástico.
Calculo del factor de seguridad (F.S.):
Cálculo del esfuerzo permisible :
[ ( )
]
[
]
Calculo del área:
Con esta área escogeremos el perfil adecuado
A) PARA UN PERFIL W
El perfil más adecuado sería “el perfil W8x10” de la tabla de L. Mott.
Datos del perfil W8x10
Área ( )
El radio de giro adecuado es el menor valor entre :
Cálculo de la razón de esbeltez:
Por teoría para diseñar un elemento en compresión se cumple:
Comprobando con la constante de columna :
Cálculo del factor de seguridad ( ):
1.898
Calculo del esfuerzo permisible :
[ ( )
]
[
]
Cálculo de la carga admisible:
Comprobando con la fuerza de compresión:
El perfil W8 x 10 es un perfil adecuado ya que con este la carga que se necesita
para que se pandee la columna es de y con una carga de compresión
de la columna no se pandeara
B) PARA UN PERFIL S
Con el área de referencia un perfil para ser analizado será el
Datos del perfil
Área
Cálculo de la razón de esbeltez:
Comparando:
Es un pandeo elástico
Calculo del esfuerzo admisible :
[
⁄ ]
Cálculo de la carga admisible:
Comprobando con la fuerza de compresión:
El perfil S3 x 5.7 es un perfil adecuado ya que con este perfil la carga necesaria para que
pandee es de y por tanto la carga compresión es de por lo cual la
columna no se pandeara.
C) PARA UN PERFIL L
El perfil más adecuado seria ⁄ tomado con respecto al área de
referencia que para diseñar un elemento en tracción
se debe cumplir lo siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS
CON SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON
SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON
SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON
SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON
SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON
SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON
SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON
SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON
SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON
SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON
SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON
SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON
SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON
SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON
SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON
SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
que para diseñar un elemento en tracción se debe cumplir lo
siguiente:
178.055 < 300
CUMPLE CON LA CONDICION.
Calculamos la carga admisible ( ):
Comparando con la carga sometida a tracción.
EL PERFIL L2x2x
ES ADECUADO PARA ESTE TIPO DE PERFIL, YA
QUE ESTA NECESITA UNA CARGA DE 10.433 klb-f PARA LLEGAR AL
LIMITE DE PROPORCIONALIDAD, PERO LA CARGA QUE EL
ELEMENTO SOPORTA ES DE 1.997 Klb-f, POR EL CUAL SE
MANTENDRÁ EN LA ZONA DE PROPORCIONALIDAD
SE CONCLUYE LO SIGUIENTE: QUE LOS PERFILES ADECUADOS CON
SUS RESPECTIVAS AREAS SON.
Datos del perfil ⁄
Área
Cálculo de la razón de esbeltez:
Comparando:
Es un pandeo inelástico
Cálculo del factor de seguridad ( ):
Calculo del esfuerzo permisible :
[ ( )
]
[
]
Cálculo de la carga admisible:
Comprobando con la fuerza de compresión:
”El perfil no es el adecuado ya que con este perfil la carga necesaria para que se pandee
es de y por lo tanto la carga de compresión es de por lo cual la
columna se pandeará”
Para un perfil ⁄
Datos del perfil
Área
Cálculo de razón de esbeltez:
Comparando:
Es un pandeo elástico
Calculo del esfuerzo admisible :
[
⁄ ]
Cálculo de la carga admisible:
Comprobando con la fuerza de compresión:
El perfil S3 x 5.7 es un perfil adecuado ya que con este perfil la carga necesaria para que
pandee es de y por tanto la carga compresión es de por lo cual la
columna no se pandeara.
“Por lo tanto el perfil más adecuado para el diseño es el perfil ⁄ por tener la
menor área y ser más económico para su obtención.”
III.- Diseñar el número de pernos necesarios para el elemento en
compresión y el elemento en tracción, teniendo en cuenta que el
elemento de la armadura es A36. Definir el tipo de perno.
SOLUCION:
ELEMENTO EN TRACCIÓN:
Para calcular el número de pernos en un elemento en Tracción de la estructura se
tomara al perfil calculado anteriormente que es el perfil L2x2x
, para un elemento
en tracción y se tomara el elemento que está sometido a la mayor fuerza de
tracción, ya que está más propensa a sufrir fallas.
Para el análisis elegimos el elemento que está sometido a un esfuerzo de
tracción cuya carga es .
Datos del perfil ⁄ y del elemento en Tracción:
Material A-36
Esfuerzo de cedencia ( )
Esfuerzo de rotura ( )
Fuerza o carga de tracción (F21 = 8.8833572 KN = 1.9971klb-f)
Para comenzar el cálculo analizaremos con la cantidad de un perno, con el fin de
obtener un diámetro referencial y así obtener el diámetro adecuado.
El perno a usar es el A325 y para una conexión de apoyo sin roscas en el plano
cortante se usará 30 KSI (esfuerzo cortante).
Falla por cortante:
Pero:
√
√
Falla por aplastamiento:
Pero:
Reemplazando:
Pero:
Falla por tensión:
Pero:
Reemplazando:
Pero:
[ ]
Con estos diámetros calculados, un diámetro adecuado para el análisis sería uno
de y que es superior a ellos y comprobaremos nuevamente los
cálculos con el diámetro elegido.
Falla por cortante:
Pero por conexión de apoyo sin roscas en el plano cortante se usará
Reemplazando:
Falla por aplastamiento:
Pero:
El área:
Reemplazando:
Falla por tensión:
Pero:
El área:
[ ]
[ ]
Reemplazando:
“De lo calculado, la menor de las fuerzas que causaría una falla es por
aplastamiento con que comparado con la fuerza sometida en el
elemento analizado de magnitud es mayor. Por lo tanto para el diseño la menor cantidad suficiente seria de un pernos de de diámetro en cada traslape“.
ELEMENTO EN COMPRESIÓN:
Para calcular el número de pernos en un elemento en compresión de la estructura
se tomara al perfil calculado anteriormente (diseño por pandeo) que es el perfil
⁄ , para un elemento en compresión y se tomara el elemento que está
sometido a la mayor fuerza de compresión, ya que está más propensa a sufrir
fallas.
Para el análisis elegimos el elemento que está sometido a un esfuerzo de
compresión cuya carga es .
Datos del perfil ⁄ y del elemento en compresión:
Material A-36
Esfuerzo de cedencia ( )
Esfuerzo de rotura ( )
Fuerza o carga de compresión (
Para comenzar el cálculo analizaremos con la cantidad de un perno, con el fin de
obtener un diámetro referencial y así obtener el diámetro adecuado.
El perno a usar es el A325 y para una conexión de apoyo sin roscas en el plano
cortante se usará 30 KSI (esfuerzo cortante).
Falla por cortante:
Pero:
√
√
Falla por aplastamiento:
Pero:
Reemplazando:
Pero:
Falla por tensión:
Pero:
Reemplazando:
Pero:
[ ]
Con estos diámetros calculados, un diámetro adecuado para el análisis sería uno
de y que es superior a ellos y comprobaremos nuevamente los
cálculos con el diámetro elegido.
Falla por cortante:
Pero por conexión de apoyo sin roscas en el plano cortante se usará
Reemplazando:
Falla por aplastamiento:
Pero:
El área:
Reemplazando:
Falla por tensión:
Pero:
El área:
[ ]
[ ]
Reemplazando:
“De lo calculado, la menor de las fuerzas que causaría una falla es por
cortante con que comparado con la fuerza sometida en el elemento analizado de magnitud es mayor. Por lo tanto para el diseño la menor cantidad suficiente seria de un pernos de de diámetro en cada traslape“.
IV.- Calcular la longitud de soldadura necesaria para el elemento
en tracción considerando que se va hacer soldadura de traslape o
filete.
SOLUCION:
El elemento que se utilizara en esta solución es el que ejerce la fuerza 11 (
) del primer trabajo de estructuras que está sometida a Traccion y
el perfil que se utilizara es el calculado en la primera parte, con el perfil es L2 x 2 x
1/8.
La idea es que se mantenga la fuerza aplicada P en equilibrio sin que exista
ninguna tendencia a la torsión de la junta, donde P debe pasar por el centroide del
área a soldar.
El tipo de soldadura que se utilizara es el de soldadura de filete.
Tomamos momentos con respecto al punto A.
∑
Tomamos momentos con respecto al punto B.
∑
Comprobando que la suma de las dos reacciones sea igual a la fuerza P.
Se supone que el esfuerzo desarrollado en las soldaduras de filete es un esfuerzo
cortante sin importar la dirección de aplicación de la carga.
Por tanto la formula a utilizar para el cálculo de la longitud de la soldadura es:
Esfuerzo cortante admisible en la soldadura.
Fuerza aplicada.
Longitud de la soldadura.
: Garganta de la soldadura.
Ancho lateral de la soldadura.
Calculo del esfuerzo cortante admisible:
Pero la soldadura a utilizar es E70:
Entonces:
Calculo de la garganta de la soldadura:
Para este caso utilizaremos para el ancho de la soldadura un valor de 3mm
(W=3mm), por el caso de que el espesor del perfil es de: 1/8”= 3.175mm.
Calculo de la longitud de la soldadura:
Para
Por lo tanto una longitud aceptable es de 5mm.
Para
Por lo tanto una longitud aceptable es de 15mm.
Como las longitudes calculadas aceptables son
menores al ancho del elemento donde se soldó , entonces
dichas longitudes si son aceptables”
