Departamento de estructuras

Realizo:

Proyecto:HOWA TEXTILE INDUSTRYReviso:

Ubicacin:AguascalientesFecha:

COLUMNA C1-M1La seccin transversal ser variable a lo largo de los 7 m de la columna.

1. Diseo de la seccin superior.Los datos de diseo son los siguientes:Mux=14.86Ton-m

1486000.00kg-cm

Muz=0.15Ton-m

15000.00kg-cm

Pu=6380.66kg

a) Revisin de la seccin bajo compresin pura.La seccin que se propone considera el uso de planchn de 6 x 20, de modo que las dimensiones de patines y alma se consideran mltiplos de 6 para la disminucin de desperdicio en la fabricacin, adems se considera que por cada corte que se le hace al planchn se tiene una prdida de 4 mm. Datos de la seccin

bf=199.8mmJ=14.61cm4

19.98cmCw=438940cm6

tf= 3/8 inA=61.10cm2

0.953cm

tw= 1/4 in

0.635cm

hw=362.8mm

36.28cm

h=38.19cm

h0=37.23cm

Eje fuerteEje dbil

Ix=15719.26cm4Iy=1266.55cm4

Sx=823.32cm3Sy=126.80cm3

Zx=917.44cm3Zy=193.73cm3

FF=1.11FF=1.53

rx=16.04cmry=4.55cm

Revisin de la esbeltez de los elementos.Patines (elementos no atiesados).

Alma (elemento atiesado).

Calculo del factor de reduccin Q.

Para secciones formadas solo por elementos atiesados esbeltos

Si

Estado lmite de pandeo general.Los datos de diseo son los siguientes:Lbx=700.00cm

Kx=1.00

rx=16.04cm

Lby=700.00cm

Ky=1.00

ry=4.55cm

Estado lmite de pandeo lateral torsional.

Si la resistencia nominal a compresin se calcula con la ecuacin en donde el esfuerzo critico se calcula con la ecuacin:

Si la resistencia nominal a compresin se calcula con la ecuacin en donde el esfuerzo critico se calcula con la ecuacin:

b) Revisin de la seccin bajo flexin pura en torno al eje mayor.Revisin de la compacidad de la seccin propuesta.Revisin de la compacidad en patines.

Revisin de la compacidad en el alma.

Revisin del estado lmite de pandeo lateral torsional.Para nuestro caso la longitud no soportada lateralmente es igual a la longitud total de la columna.

Como

Revisin del estado lmite de pandeo local del patn en compresin.Para secciones con patines no compactos el momento nominal se calcula con:

Rige el estado lmite de pandeo lateral torsional

c) Revisin de la seccin bajo flexin pura en torno al eje menor.La revisin de la flexin en torno al eje menor de la seccin se realizara con base en el captulo F6 de las especificaciones AISC 2010.Revisin del estado lmite de fluencia.

Revisin del estado lmite de pandeo local del patn.Para secciones con patines no compactos el momento nominal se calcula con:

d) Revisin de la interaccin de flexin y compresin.La revisin de la interaccin de flexin y compresin se realizara con el captulo H seccin H1 de las especificaciones AISC 2010. Los datos de diseo son los siguientes:Pr=6380.66kg

Pc=41056.68kg

Mrx=14.860Ton-m

Mcx=18.070Ton-m

Mry=0.150Ton-m

Mcy=5.716Ton-m

Si

e) Calculo de la soldadura.Obtencin del cortante nominal.Para almas sin atiesadores y con ,

Como

Se usara electrodo 7018 que tiene una resistencia FEXX=4,920 kg/cm2.La resistencia nominal se calcula con la siguiente ecuacin:

El flujo de cortante se calcula como sigue:

El espesor del filete de soldadura se calcula de la siguiente manera:

El espesor mnimo para el filete de acuerdo con la tabla J2.4 de las especificaciones AISC 2010 es de 5 mm, por lo tanto se decide utilizar 7 mm de espesor de filete.

2. Revisin de la seccin inferior.La seccin que se propone considera el uso de planchn de 6 x 20, de modo que las dimensiones de patines y alma se consideran mltiplos de 6 para la disminucin de desperdicio en la fabricacin, adems se considera que por cada corte que se le hace al planchn se tiene una prdida de 4 mm. Se revisara para los siguientes elementos mecnicos:Mux=0.00Ton-m

0.00kg-cm

Muz=0.00Ton-m

0.00kg-cm

Pu=6752.52kg

Datos de la seccin

bf=199.8mmJ=13.05cm4

19.98cmCw=114843cm6

tf= 3/8 inA=49.55cm2

0.953cm

tw= 1/4 in

0.635cm

hw=181.0mm

18.10cm

h=20.00cm

h0=19.05cm

Eje fuerteEje dbil

Ix=3768.30cm4Iy=1266.16cm4

Sx=376.83cm3Sy=126.76cm3

Zx=414.43cm3Zy=191.90cm3

FF=1.10FF=1.51

rx=8.72cmry=5.06cm

Revisin de la esbeltez de los elementos.Patines (elementos no atiesados).

Alma (elemento atiesado).

Estado lmite de pandeo por flexin.Los datos de diseo son los siguientes:Lbx=700.00cm

Kx=1.00

rx=8.72cm

Lby=700.00cm

Ky=1.00

ry=5.06cm

Cuando

Estado lmite de pandeo lateral torsional.

Cuando

Como se puede observar el estado lmite que rige es el de pandeo por flexin (pandeo general).

3. Revisin de la seccin bajo flexin pura en torno al eje mayor.Revisin de la compacidad de la seccin propuesta.Revisin de la compacidad en patines.

Revisin de la compacidad en el alma.

Revisin del estado lmite de pandeo lateral torsional.Para nuestro caso la longitud no soportada lateralmente es igual a la longitud total de la columna.

Como

Pero el esfuerzo crtico no puede ser mayor que el esfuerzo de fluencia por lo que en la ecuacin de esfuerzo critico se considerara el trmino de la raz conservadoramente como la unidad.

Revisin del estado lmite de pandeo local del patn en compresin.Para secciones con patines no compactos el momento nominal se calcula con:

Como puede observarse rige el estado lmite de pandeo lateral torsional.

4. Revisin de la seccin bajo flexin pura en torno al eje menor.La revisin de la flexin en torno al eje menor de la seccin se realizara con base en el captulo F6 de las especificaciones AISC 2010.Revisin del estado lmite de fluencia.

Revisin del estado lmite de pandeo local del patn.Para secciones con patines no compactos el momento nominal se calcula con:

Como puede observarse rige el estado lmite de pandeo local del patn.

5. Revisin de la interaccin de flexin y compresin.La revisin de la interaccin de flexin y compresin se realizara con el captulo H seccin H1 de las especificaciones AISC 2010. Los datos de diseo son los siguientes:Pr=6752.52kg

Pc=41044.10kg

Mrx=0.000Ton-m

Mcx=7.013Ton-m

Mry=0.000Ton-m

Mcy=5.771Ton-m

Si

COLUMNA C2-M1La seccin transversal ser constante a lo largo de la longitud de la columna.

1. Diseo de la seccin.Los datos de diseo fueron seleccionados de acuerdo con la envolvente de esfuerzos generada por las 43 combinaciones de carga y son los siguientes:Mux=3.58Ton-m

358000.00kg-cm

Muz=1.48Ton-m

148000.00kg-cm

Pu=14641.35kg

a) Revisin de la seccin bajo compresin pura.La seccin que se propone considera el uso de planchn de 6 x 20, de modo que las dimensiones de patines y alma se consideran mltiplos de 6 para la disminucin de desperdicio en la fabricacin, adems se considera que por cada corte que se le hace al planchn se tiene una prdida de 4 mm.

bf=301.7mmJ=19.95cm4

30.17cmCw=1055251cm6

tf= 3/8 inA=76.62cm2

0.953cm

tw= 1/4 in

0.635cm

hw=301.7mm

30.17cm

h=32.07cm

h0=31.12cm

Eje fuerteEje dbil

Ix=15369.96cm4Iy=4358.73cm4

Sx=958.48cm3Sy=288.98cm3

Zx=1038.64cm3Zy=436.44cm3

FF=1.08FF=1.51

rx=14.16cmry=7.54cm

Revisin de la esbeltez de los elementos.Patines (elementos no atiesados).

Alma (elemento atiesado).

Calculo del factor de reduccin Q.

Para patines de columnas formadas por tres placas,

Cuando

Si

Estado lmite de pandeo general.Los datos de diseo son los siguientes:Lbx=808.00cm

Kx=1.00

rx=14.16cm

Lby=808.00

Ky=1.00

ry=7.54cm

Si la resistencia nominal a compresin se calcula con la ecuacin en donde el esfuerzo critico se calcula con la ecuacin:

Estado lmite de pandeo lateral torsional.

Si la resistencia nominal a compresin se calcula con la ecuacin en donde el esfuerzo critico se calcula con la ecuacin:

Como puede observarse rige el estado lmite de pandeo por flexin (pandeo general).

b) Revisin de la seccin bajo flexin pura en torno al eje mayor.Revisin de la compacidad de la seccin propuesta.Revisin de la compacidad en patines.

Revisin de la compacidad en el alma.

Revisin del estado lmite de pandeo lateral torsional.Para nuestro caso la longitud no soportada lateralmente es igual a la longitud total de la columna que es 808 cm.

Como el momento nominal se calcula con la siguiente expresin:

Revisin del estado lmite de pandeo local del patn en compresin.Para secciones con patines no compactos el momento nominal se calcula con:

Rige el estado lmite de pandeo local del patn en compresin.

c) Revisin de la seccin bajo flexin pura en torno al eje menor.La revisin de la flexin en torno al eje menor de la seccin se realizara con base en el captulo F6 de las especificaciones AISC 2010.

Revisin del estado lmite de fluencia.

Revisin del estado lmite de pandeo local del patn.Para secciones con patines no compactos el momento nominal se calcula con:

Como puede observarse rige el estado lmite de pandeo local del patn.

d) Revisin de la interaccin de flexin y compresin.La revisin de la interaccin de flexin y compresin se realizara con el captulo H seccin H1 de las especificaciones AISC 2010. Los datos de diseo son los siguientes:Pr=14641.35kg

Pc=99606.49kg

Mrx=3.50Ton-m

Mcx=26.20Ton-m

Mry=1.48Ton-m

Mcy=9.57Ton-m

Si

e) Calculo de la soldadura.Obtencin del cortante nominal.Para almas sin atiesadores y con ,

Como

Se usara electrodo 7018 que tiene una resistencia FEXX=4,920 kg/cm2.La resistencia nominal se calcula con la siguiente ecuacin:

El flujo de cortante se calcula como sigue:

El espesor del filete de soldadura se calcula de la siguiente manera:

El espesor mnimo para el filete de acuerdo con la tabla J2.4 de las especificaciones AISC 2010 es de 5 mm, por lo tanto se decide utilizar 8 mm de espesor de filete.

REVISIN DEL DESPLAZAMIENTO LATERAL DEL MARCO.

El desplazamiento lateral permisible de acuerdo con el RCDF 2004 est dado por la siguiente ecuacin:

De acuerdo con el programa de anlisis estructural RAM Advanse 9.5 el mximo desplazamiento lateral que presenta el marco es de 2.41 cm, por lo que se puede concluir que el diseo es satisfactorio para los estados lmite de resistencia y de servicio.