Esfuerzos Combinados en Estructuras Metálicas según Norma AISC-360 2010

Escuela Superior Politecnica deChimborazo Escuela de Ingeniería Mecánica +- ESTRUCTURAS METÁLICAS Miembros sometidos a esfuerzos combinados INTEGRANTES: Cristhian Fabián Cañizares Silva 6513 PROFESOR : Ing. Javier Orna 09 de Enero del 2015 2 rx = 7 in ry = 2. Use la sección H2 de las especificaciones del AISC para determinar si el perfil W16x77 ASTM A992 resiste a las cargas mostradas. 6 in2 b/t = 6.1 in3 Sx = 134 in3 Lp = 8.72 ft Lr = 27.57 in4 Cw = 8590 in6 ho = 15.8 in .1.8 ft J = 3.47 in Zx = 150 in3 Zy = 41. LRFD Pu= 360 Kips Mux=250 kip-ft Muy=80 kip-ft Datos del Perfil W 16X77 Ag = 22.77 h/t = 31. [ � − ] � − ] . − ] � � = . = . = . Elemento no esbelto SECCIÓN E3 Eje y-y = . = . √ √ = .1.2<35.01<113. √ √ = .48  . √ √ = . Elemento no esbelto Elementos atiesados Caso 5 . = � �� = . .88 .88 . 68. Compresión  Elementos no atiesados Caso 1 .43 = = ( � = . =� . Pandeo Inelástico ⁄ ) .67<13. = 31. � [ ∗ . = 6. [ . √ � = . Caso 10 √ � = . √ � � . √ � = .= . < . <� � = . = . � � � √ . � = . 2. � ∗ � . ฀� . Flexión en el eje mayor Tabla B4. LRFD ∅ . � = . / ∅ . √ � = Elementos atiesados Caso 15 . √ � = � = . � � = . = .1 b Elementos no atiesados. = . � � = . = = .. por lo tanto la sección es compacta. = . . ( . ) + . √ √ . − − ] [ − ] ) . < ฀ √ � = . . Calculo de límites de estado mediante la sección F2 Fluencia = Pandeo lateral = � = = . ) ( . + √( . � = < � ) ∗ . . . ℎ <� . . � ∗ℎ � ∗ℎ . . = = − . ∗ = = . [ −( � � � −� √ √ � � = . � Patín y alma compactos. � ∗ ∗ + √( ) + . � � −� . + + + . Flexión en el eje menor − . − .LRFD = [ − = − . � . � − FLB No aplica debido a que el patín es compacto 4. 3. = . El perfil no resiste las cargas asignadas. = . = . � −� ( � −� � − Calculo de límites de estado mediante la sección F6 Fluencia = � = = = = [ − ] � .1 = . . Esfuerzos Combinados | LRFD | . TABLA 6. )] . � = � −� . | + . = − − − | � −� . . 729*10^-3 By=2.7 rx = 10.04 in Sx = 450 in3 Zx = 511 in3 Zy = 115 in3 Iy = 479 in4 Ix = 5680 in4 J = 23.= + + .9 H0 = 23. − .81 h/t = 28. por tanto el cálculo es correcto. + − . + . = .06*10^-3 = . Seleccione el perfil W24 para que resista las siguientes cargas LRFD Pu= 360 Kips Mux=280 kip-ft Muy=65 kip-ft Perfil W24x176 P= 1. . ∗ .5 in ry = 3. ∗ − + = .57 . − + .9 Cw = 68400 rts = 3. Este perfil cumple las condiciones de carga para resistir W 16X77 A = 51.73*10^-3 Bx=0. . ∗ − + + . ∗ ^− .7 in2 b/t = 4. ^− . 2. . El resultado obtenido mediante la tabla del manual AISC es igual al resultado obtenido por ecuaciones. − . . √ = .7<35. = = ⟶ Elemento no esbelto 4. <� √ = . Compresión  Elementos no atiesados Caso 1 � = . √ Caso b) Pandeo Elástico = = � � . √ = . − = . . 28. √ . √ = .81<13.1. = . Elementos atiesados Caso 5 � = .88 ⟶ SECCIÓN E3 = . = .48  √ ℎ = . � . <� Elemento no esbelto ⟶� . . � Tabla B4. √ . ∗ = . . . Flexión en el eje mayor LRFD = . <� < . − � − � 2. ℎ √ <� . . = . � ∗ = . = . Caso 10 √ � = . √ � = . . ∅ . = . =� . . ∅ . � � = . < √ = . = . � = .= . � � � � � = . √ = . Elementos atiesados Caso 15 � = . √ √ . = .1 b Elementos no atiesados. � � � � � = = Patín y alma compactos. . por lo tanto la sección es compacta. = � � −� . � −� LRFD � � = . √ � . � . −( √ = � = ∗ = � √ = . ) + . ∗ [ . = = � [ [ . −( − . = = . . � −� ( ∗ . = = ∗ +√ .SECCIÓN F2 Fluencia = = LTB = = . � � � ∗ ∗ + √( ) + . � − − . � � ∗ � ) − . )] � ) � − ] . . � � ∗ ] )( . ( . � √ � . . = . < − − � . . � ∗ℎ � ∗ℎ . Determine el perfil W36 ASTM A992 más adecuado para que resista las siguientes solicitaciones de carga = = = . � − SECCIÓN F6 Fluencia = = = � � � = � −� = . + [ . � − = . � = FLB [ − ] � −� No aplica debido a que el patín es compacto 4. Flexión en el eje menor . 3. Esfuerzos Combinados . � −� = .� = 3. = Caso a) + = . − ] ) El resultado obtenido mediante la tabla del manual AISC es igual al resultado obtenido por ecuaciones. por tanto el cálculo es correcto. + . + ( . . . 48 h/tw = 39.6 in ry = 2.LRFD Pu = 480 kips Mux = 360 kip-ft Muy = 115 kip-ft Datos del Perfil W36x210 Ag = 61.18 in ho = 35.72 ft Lr = 27. 5 in3 Ix = 13200 in4 Iy = 411 in4 rts = 3.8 ft .1 rx = 14.3 in J = 28 in4 Cw = 128000 in6 Lp = 8.58 in Zx = 833 in3 Zy = 107 in3 Sx = 719 in3 Sy = 67. 8 in2 b/t = 4. √ √ = . = = √ 130. Elemento no esbelto Elementos atiesados Caso 5 . = .1.23 > 113. .1 > 35.48 < 13. √ √ = . .884 . √ = . = 4.432 . Compresión  Elementos no atiesados Caso 1 . √ . = 39. � = . Pandeo Elástico .487  . = → = . Elemento esbelto ∴ Por lo tanto la sección es esbelta SECCIÓN E7 Eje y-y = . Flexión en el eje mayor = = . ] . Entonces no se aplica √ [ − = . √ . � 2. . . . √ ] ⁄ . = . √ = = [ − . = . LRFD ∅ .= = ( � � [ ⁄ ) = . = . � =� =� . � = . = . ∗ ∅ . � � . . = . � � . = . − ] . [ − ] ∗ . . = . [ � − ] � √ . � � � . Caso 10 √ � = . √ � = . � = . <� . � = ℎ . � = √ � = .Tabla B4. � � = . � = . � = . < . √ � = . < .1 b Elementos no atiesados. � � . √ <� � � í √ � = . √ � = Elementos atiesados Caso 15 . � √ . Como � < � = .Patín y alma compactos. � − . ∗ � = − √ . � LRFD [ � √ � . � � − �� ] − � −� . . ) ( . por lo tanto la sección es compacta. ∗ ( � −� + . � � � � � � ∗ ∗ + √( ) + . = . = = . � − − . ∗ � ) � . � ) . = . . � = . √ −( = − . � � ∗ ∗ . � ∗ℎ � ∗ℎ � � � [ √ � = . Calculo de límites de estado mediante la sección F2 Fluencia = = Pandeo lateral = � = = = = . � √ = . � � −� ∗ +√ ∗ . � −� = . ( . [ )] − ] � −� . . . Esfuerzos Combinados . � − = . [ . = + . Flexión en el eje menor Calculo de límites de estado mediante la sección F6 Fluencia = � � = = = � = = [ � � −� � −� . con las cuales se da un factor de seguridad para las mismas. + > − . . FLB − ] No aplica debido a que el patín es compacto 4.� = � = . . . 3. + + ( = . � −� � − = . ] ) Se puede aceptar este valor debido a las reducciones de carga que propone la norma. . + − . + . = . − − = − + + . − El resultado obtenido mediante la tabla del manual AISC es igual al resultado obtenido por ecuaciones. = . − .TABLA 6. = .1 − = . por tanto el cálculo es correcto. = . .