Scan Disño Acero

TENSIN.

1.- Disear un tensor, que soporta una carga axiar de 6.0 Ton. y quetiene una longitud de 4.0 m.

Revisin:

Para diseo de barras,A-7 con Fy min. = 23ZO

consideraremos aceros delKg/cm2.

tipo A.S T M

.'. I,'r = 0.6(2320) = l.l00Kg I cm). P 600r)llt'c(l .t1L'lLr =T= l+00 = 4..9t.ttt

De a cuerdo a estos resultados, proponemosde(, - 2.858 cm. (1 1/g',), cuya rea neta ser.

). P,, : 4.921(1400) = 6993.6 > pctct

Revisando la elongacin

una barraAn = 4.924

(BtEN)

redondacm2

ptrt=---

I:,460()014001

2.039.r I 0o:16.4l = 0.18cnt. (ACEPTABLE)

Munual de Diseo en Acero

esprcii'lcctDEL AISC

1.5 11

Segn Tablail- Ict

Guu Tcnico de Diser rle Estructuros Mellica.s.Ios Roberto Zelinct. fuIuoz

ilLt

CAPTTUT,O TII - DISEO DE ELEXIENTOS

Revisin de la soldadura:

I'/'r = -

-

fit =950Ke I cnt2 = .fst = sen(45")fs. t,s =0.i07 r(950)ls :672t,y

.'j t

proponiendo tu: 112" = 1.27 cm./s : 6000(672 x 1.27) - 7 .03 cm; ls':4.0 cnt/lcttlo.

espEctncncr,rDEL AISC

TII-2Guct Tcnica de Diseo tle Estructurss lVletdlicas

Jos Roberto Zetinu Muoz

fuIanuul de Diseo en Acero

TENSION

2. Revisartensinsoporte

Ias dimensiones de una placa sujeta a una carga axial ade 10.0 Tm con un ancho de 20 cm. (8") y conectada a una base de 3 tornillos de =1.905 cm. (3/4',).

17.5 cm

Revisando el rea requerida:

I 0000,tlrec .- Si Fy=2,530 l(g/cm, (para acero A-36)0.6Fy

, I 0000Attq.= ,r;; = 6.5ecnt'

Espesor requerido = !f=T =o.321cntProponemos espesor de 3/1 O" (0.476 cm.)Revisando en la zona barrenada

Dimetro del barreno = 1.905 + 0.3175 = 2.222 cm.

rea neta = 20x0.476 - 3(0.476) (2.222) = 9.52-3.174=6.346 cm:rea neta < 0.8517 :0.85(9.52)= g.0g crz, (BIEN)

espectncclr.DEL ASC

1.s.1.1

1.14.2.3

Guu Tctticu de Diseo de Estructuru.s MetlicrtsJos Roberto Zetinu Muoz.

ITT-3

g4lllluLo ru _ DrsEo DE Er.EMEtvros

Revisando los esfuerzos en la placa

I 0000Jr = 6j46 = 1575.9 x 0.6Fy = t520Kg I cm2

Ancho neto = 20 - 3 (2.222) = 13.334

,, = -j*-^. = 0.493cm: 0 6'j 5 l,/ ,, I52o(13.334) o'493cn = o'63 5(,/q" )

Revisando nuevamente en el nuevo espesor.

rea neta = 20 (0.635) - 3 (0.635) (2.22) = 12.7 - 4.23 = B.4Trea neta < 0.B5At = 0.85(l 2.7) = 10.8 (BIEN)

Esfuerzo de tensin

f =W= I 180.6 < Ft = 1520 kg/cm, (BtEN)

especrncacnDEL AISC

1.5.1.1

1.14.2.3

1.5.1.1

III-4Gua Tcnica de Diseo de Estrucfurus [eflicas

Jos Roberto Zetino Muoz

COMPRESIN.aJ.- se tiene una corumna, sujeta a carga axiar a compresin de 15 T.,

el elemento propuesto es una viga lR- 6" x4,,xll.o xgt^ (1s2x142 mm x 3.5 m de long.), ra cuar, se encuentra articurada en rabase y tiene conectadas rigidamente en su extremo superiorcanales de B" x 17.11 Kglm (t-203 mm. de 3 0 y 4.0 m de long.respectivamente) como se muestra en la figura.

/Gr,=G.,,.,,=lo

T: eo-l/-, ,G_, =4==$=0.

\- tl lJ/'')L tt 4ooY4 t20L l,'Gr,= vlr; -,3i!o' =ootL l, :oo

Entrando al nomograma del apndice

l -8"x17.11 kg/mL= 300 cmlx= 132.3 cma

- ) (]-).

l -8"x17.11 kg/n1L= 400 cm.Ix= 132.3 cma

lR-6'x4"x17.9 kg/m.L= 300 cmIx= 903 cma ;rx= 6.3 cmly= 120 cmo ry= 2.3 cmA= 22.7 cm2

/q.r\kx=( )\10/

/o.s I\A7=\ro /= tas

Munuul de Diseo en Acero

especlplcclruDEL AISC

1.5.1.3

Guu Tcttictt de Diseo tle Estructurus Metlicn.rJos Roberto Zetinu fuf uoz.

ilI-s

CAPITALO ilI - DISEO DE ELEMENTOS

( t't \ 2.ql(ioo)lf=\, ), 6.3( kt\ t.8s(loo)I I :[

" J, 2.3

= 139.05 =

140

=241.3 > 200

Se propone cambiar la columna, y debido, a que requerimosradio de g.iro en "y" grande, partiremos de manera inveisa.

lkt), =160r.".. ",

=!*-=# k, =t.8J5k,Del nomograma si lry = 2.0

= Gr, = 1.5

IcLt IcGb, - ^ =

1.5 =* .'. Ic - l.SIt =1.5(132.3)=l9g.45cma' Itlc' Itl^

-

l+LL-LI

Dado que la columna del tipo lR resulta poco funcional debido a sufalta de radio de giro en su eje Y-y, proponemos cambiar a2-2,,; -6"x 3/8" (152 x 10 mm)Datos

A =56.26 cnt'1

rx: IY = 5.89 cm

Ix : Iv = 1954.6 cma

G..,,=G,.,, =lo

-

L' 1954.6)/: -u lc - 300u,r,= ; -

'"":"" =19.70trr t)/.ru lt 400

espectncnctr.DEL AISC

1.5.1.3

IIT-6Guct Tcttica de Diseo de Estructurus Mettilicas

Jos Roberto Zefilto fuIuoz.

It tes4.6c,,,=?ll.- lQq =t4.77

)- ,, t J.J-

lt 100.t = {il 'n = i.5o: tq, = {,,:', = i.25

(tt\ . (kt\

[" J"'l ,'J l:.sor:oo ).'.1 I =178.i>126\ 5.89 I-

l2(i. l4l59rjg-39gru= 2 =330kglcm.23(178.3)

Pu = 0.330r56.26 = 18.58 lf > pact = I5.02BIEN

Manual de Diseo en Acero

espectplcnctr'lDEL AISC

1q414

1.5.',1 .3.2

Gua Tcnica de Diseo cle Estructuras MetlicasJos Roberto Zetinu Muoz

III.7

CAPITALO ilI - DISENO DE ELEMENTOS

COMPRESION.

4.- Supongamos los mismos datos iniciales del ejemplo 3, con lossiguientes cambios: la columna est empotrada en su base yadems contraventeada en el plano de su eje Y-Y; ver figura.

a -8"x17.ii kgim.L= 4O0 cm!x= 132.3 cma

!R-6"x4"x17.9 kg/m.L= 30O cmlx= 903 cma ; lf 120 cmarF 6.3 cm ry-- 2.3 cmA= 22-77 cmsz

Y7'

G,.,,=Gr.u=l'o

903

Gn, =fS=e.r400

lry = 1.00', Por estar contraventeado

lR - 6" x 4" X 17.9 IQ/tn

I =300cm[x = 903 cmu , Iy = 120 cma"x = 6.3 cm , tJ) = 2.3 cm

A = 22.77 cm 2

/q.l\hr = \r.o/=

l.8s;

ESPECIFICACIONDEL AISC

1.5.1.3

III-BGuu Tcnict de Diseo tle Estructurus Metdlicas

Jos Roberto Zetina Muoz


1.85r3001= 88.09 = 896.3

l(i00 )' '=li0.4i>('c=126L.',

-

l2(3. l4 I 59 )j .r2.0i9-yl 0"t'tt= 2i(tt).*ri; " =617'le=$17k'qlcm:t' = lt^o:: = 658.7 - 65eks t cm:' 22.77t = ::'^ = I .07 6 + 7 .63'A ,*,a,0612

( ttt\[" J,f,')\ r /,

Aunque el factor es un poco alto,ya que estamos trabajando endescontado la altura neta, es decirel espesor de las trabes que llegan

puede considerarse como aceptableun rango elstico y no hemos

a la altura total, se le resta el dado yal nudo.

espEctncclr.DEL AISC

1.5.1.3.1

1.5.1.3.2

Gua Tcnicu de Diseo tle Estructuras Metdlicas.Ios Roberto Zetina Muoz

III-9

CAPITULO ilI - DISEO DE ELEMHVTOS

FLEXION Y CORTE

Disear la siguientemuestran:

viga con los datos que a continuacion se


1.5.1.4.1.1

1.5.1.4.1.2

3.5 m

L mu =ITQ = 875kgsor :s r'lu[mux= g =766k9-m

Jb=+susar./b: 1000 l(g/cm') para proponer secciones

.'. s =Y= tu-u,o.o =76.6cntl.lb l00o

Propongo lR - 6" x 4" x 17.9 Kg/m

Verificando si es compacta esta seccin:

a) Si estn unidos sus patines con el alma en una forma continua.BIEN

b)b,

= 1o'2

=7.180.15 -d -1s.2 =26.2< 2t54 :42.82Fy 2530 t, 0.5S 25 j0

BIEN

, 640h, 640tt0.2tlt = = ]29.8r'mtv 2510

e)

, 1406140 t4061401r= dFv =(1.-r\ =313.36cmo", lr"r' )rtto

= I > 1,,1,

NO CUMPLE

Manuul de Diseo en Acero

especlptccllDEL AISC

1.5.1 .4.1.3

1.s.1.4.1.4 (bl

1.5.1.4.1.5

III- 1 ]Gua Tcnica rte Diseo cle Estrucfurus Met[icusIos Roherto Zetina Muoz.

ICAPITULO NI - DISEO DE ELEMENTOS

.'. Fb = 0.6Fttsit--

< si.lJcbrl

r,h,] h t tty,:-i.;;=62.8c'm'F; KN

'' =l + =1/t" =2'7tcm

NOTA: Para fines prcticos 1y, puede ser Iy/2.

' l" longitud libre sin arriostrar t:350 cm

I -350 xD9.3r, 2.71

C'b=1.0.. 129.3> I l9 Cl) >53.2 Cb

. I tejxg+'6 I I95.rl0r(t)

= ; ,i, -"

= i;;.;,r'' =7t5kgtc'ni

Revisando el cortante:

h 13.78 i700-111

"/v < Ft/h

CAPIT(TLO M - DISEO DE EI,EilIENTOS

Segn elA.l.S.C. para la flecha permisible:

(Usar para fines prcticos)

I 350i== 0.97 cnt360 360

.'. A


Disear la siguiente trabe armada en funcin de los datos que acontinuacin se muestran:

327

_x Pulvr.os LATERALMENTESOPORIADOS

5.2 m 4.25 m 3.5 m

327

*

1.1.-Diseo preliminar del alma proponiendo h: 178 cm (70") para noreducir los esfuerzos en el patn

h 6320-

CAPITALO ilI - DISEO DE ELEMENT'OS

, = h

-

178 =0.55 cnt BIENt",",- 322- 3'22-'

Se propone una placa de 178 x 0.79 ctn (70" x 5/16")del manual

Aw = 178 x 0.79 = 141 cm2

h 178tu 0.79

ll. Diseo preliminar del Patn.-' Proponiendo un espesor de 1.905 (3/4") Y Fb = 1520 Kg/ cm'

At)= M -'o,' llt+tt\Fh 6

Ao= 281'rlo5 -',,01)=81 .5cm:

' (178 + 1.905)xI520 6

Proponemos usar PL - 1.905 x 45.7 cm.

Ap : 1.905 (45.7) :87 cm'> Ap-calculada :81.5 cm2

Checando el pandeo local:

lr, 8oot < - "- =15'92t, iFy45.72

r( r.e05)


1.9.12

III- I 6Gua Tcnica cle Diseo de Estructras Metdlicus

Jos Roberto Zetins ilIuoz

unual de Dseo en Acerolll. Probando con la viga

1 .- Alma (70" x 5/16") ySECCN A

armada.

Patines (314"x 18")

371284

703956 26703956 26

1779248

esprclrtcnclDEL AISC

1.s.1.4.s (21

A

t o

-7826

Avt

178 x 0.79 14145.7x 1 905 87 (178+t,g}S)t245.7x 1.905 87 -(178+1.905)t2SUMAS 315

Mdulo de seccin requerido:

Srecl287x10'

I 520

lateraf :

= 18882 cm'

CAPITULO NI - DISEO DE ELEMET{T'OS

s nz, =^l-=|'1.71 cttt'' v 110.5

a) Del diagrama de momentos, checando los esfuerzos de flexin en lostramos de 5.2 nt.

Mmax>MI, ! MI, ".Cb=1.0t 425

-

rA )A < 5j.l c' = 53r, 11 .72 -"''"

Por lo que el esfuerzo permisible en el patn en el tramo de 4.25 m-

ru, = rtlr- o ooosl ^^Al: ? l]Fb'= ts:olr

- o ooosf

'1' )f ] t-1

- '* ll"-"1 " " "- \ 87 /\ o.7e ts2o ))

Fb'=1442 kg I cm2 *1467 kgl cm2

1.7o/o Escasa; es acePtable

b) Del diagrama de momentos, checando los esfuerzos de flexin en lostramos de 5.2 nt

cb=t75+t05#.o{ff)' =rt

donde IuI, = g',- #:- 0;= Ch = l'75

calculando los esfuerzos de flexin en el tramo de 5.2 nt.277 xl}slb=#=1416 k.qlc'nl19562


1.5.1.4.5 (2)

1 .10.6

frmula(1 .10.5)

1.5.1.4.5 (2bl

III.18Gua Tcnica tle Diseo de Estructurss ilIetdlicos

Jos Rolserto Zetina Muoz

I s20-

=;; = 44.4

CAPITULO nI - DISEI,IO DE ELEMEIYT'OS

R

Munual de Diseo en Acero

a.s2i Fy( h, I =-rrooooofr\I\ |/. 0.527(2530X125)j'.k- jt60000 =21.34>1.0

k=5.31*r 4r-,Yn)

ln) 4ll=\h ) k_s34

a-t4" h k-5.34=,2134-5.34 =o'5

y despejando a = 0.5(l 78) - 90.'. a < 90Colocar atiesadores a g0 cm. delapoyo.

c) Checando para atiesadores adicionales.

El cortante para el primer atiesador intermedio:

v : 6s - 4.s (0.9) :60.95 T

60.95.r I 0',=

^ =432 k,glt'm:

La distancia entre el primer atiesador y la carga concentrada.

a:5.2 - 0.9: 4.3 m.

alh = 4301178=2.41> t.04.0k=5.i-1*- =6.02

\2.4t)'3160000(6.02 )

c'r. _ _:___=___: = 0.1 4g < 0.925ifl ??5)-2530

Fv =:( 0.148) = 130 kg I cnt:

CAPITULO UI - DISEI\rO DE ELEilIENTOS

Colocar atiesadores intermedios, probando con:

a 430=215 cm22

Mximo espaciamiento

o ( ztot 't' lzoo.ro.zg)'h,,,,,, \. h / \ 178 ) ""ct 2i5 ct

= l.r r.ohLk=5.34+. . =8.1(1.2)'

3 r60000(8. r)C'v= =0.2

" 9600/i = At = 68 k.q , ,'ntt < Fy = lj() k.q I c.rn: BIEN

3.-Esfuerzos combinados de tensin y corte checando ra interaccin dela carga concentrada en la zona de tensin del panel.

4t600./t, =; = l$ l k,q t cnr'

Esfuerzo permisibre de frexin interaetuado con corte.

.4 =ioszs -o:tsL\r,L [rv]'

TI rzsrllr =10 825 _ o:z{* )lzs:o= t6 t 5 k.q t ,,ni.'.Fb=0.6Fy=lJ2g kglcn'2 >Jb=# =1416 kglcm2

BIEN

4.- checando la estabilidad del alma bajo cargas transversales decompresin. (Se supone er patn de comprsin compretamenterestringdo a la rotacin)Carga uniforme = 4.5 T/m

Calculando los esfuerzos de compresin en el alma.

r, =#h=56.e6 kg t cm2Esfuerzo permisible a compresin

- i - r iroooon'=l ))+,

.1, ,,L tuhl )\htr)T-

_ l-_ 1 1700000f c =t )..\ *-- ,* *.- = 96.02 kg I cm: BIENI a rrl Ilic > fc:


I especlnctcr,lI oe- rsc

1.10.7

frmula1.10.7

1.10.10

1.10.10 (2)

frmula1.10.10

IIT-23Gua Tcnica de Diseo de Estructurus MetdlicasJos Roberto Zetina Muoz

CAPITULO UI - DISENO DE ELEMENTOS

RESUMEN:Espaciamiento de atiesadores como se muestra en la figura

2.1 5

V. Dimensionando los atiesadores.

1 .-Para atiesadores intermedios.

a)rea requerida (atiesadores de placa colocados solo porlado):

Ast = oA rea del alma x D (/v/Fv)

D :2.4 (para atiesadores de placa colocados solo por un lado)

h/t = 225

a/h:2151178=1.2

'% Avv = 0.111

A.t =o.t I t(l+8x2.4 r(::'"\=30.t c,nt1r56s/

Propongo usar PL- 1 5875 (5/8")

30.t h,h--- tl0 c'r(- BIENr.5875 2 -As't = 1.5875 (20 = 31.75 > 30.1 BIEN

USAR PL.5/8'' X 8''

0.902.152.150.90

especlflcRclNDEL AISC

1.10.5.4

Ver ApndiceTabla I

III-24Gu[a Tcnica de Diseo de Estructuras Mettilicas

Jos Roberto Zetinu Muoz

b) Verificando la relacin ancho espesor:

20ljg?5 = 12.6 < 15.8 BIEN

c) Verificando el momento de inercia:

Ireq ={-+)' =[#)' =t6o cntai

Iprop = J(1.5875X20.4)3 = 4490 cma >> Ireq

BIEN

d)Longitud mnima requerida:Irecl = h - t,y-6t,,. =l7g_0.635_ 6(0.79)=1J2.6 cntUsar para atiesadores intermedios:

PL-5/8" x 5' g" soldada al patn de compresin y al alma consoldadura de filete.

2.-Diseando los atiesadores de carga

Para los extremos de la trabe diseando para la reaccin celextremo.

Probando con pl-S/g" x B,'

a)Checando el pandeo local:

20

t.5B7s = 12.6 < 15.8 BIEN

b)Checando los esfuerzos de compresin:


ESPECIFICACIONDEL AISC1.10.5.4

'1.'t0.5.4

1.10.s.1

1.9.1.2

r.f 0.5.1

Gua Tctzica de Diseo cle Esfructurss MetlicosJos Roberto Zetina Muoz

TII-25

CAPITULO M - DISEO DE ELEMDNT'OS

AREA EFECTIVA

lztzot + 0.791'1=1.587-i-12

I =8978 cm4A = 2(20)(L5 875) + I 2(0.7 9))A = 70,98 cm2

-

189?8r="lllA=^!-=11.21 c'mv / v 70.98

Jl=-(l78)=1i3.54'

de la TABLA 11del Apendice para t

kl r33.5-

= --:--r = I 1.88 = l2 SiendO k = 1.0r I1.24

El esfuerzo permsible es.

Fa=1480 kg I cmt y

11000Itr= j=481.9 kglcnt)' 66.4.fa < Fu

BIEN

Usar para los atiesadores bajo las cargas concentradas 2-PL-1 12" xB" x5'9-3t4"

rsprcrrrcncrDEL AISC

III-26Gua Tcnica de Diseito tle Estructuros Metrlicas

Jos Roberto Zetins Muoz

Scan Disño Acero

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