Manual de Diseño de viga compuesta en seccion en I simplemente apoyada

DL

LL

ps

Lb

be

ts

Sd

Compruebe cizalla diseño y resistencia a la flexión de una sección viga en I compuesta simplemente apoyada a AISC LRFD 3ª Ed.

Tenga en cuenta que para la construcción "no apuntalada", la deflexión total es de suma de deflexión de la viga de acero bajo su propia carga, y la deflexión de la viga de material compuesto bajo cargas vivas y muertas. Para la construcción "apuntalado", deflexión total es suma de deflexión bajo cargas vivas y muertas para sólo la sección compuesta.

Sobre la base de los métodos utilizados en "Diseño de Estructuras de Acero y Comportamiento" por: Salmon & Johnson (ver páginas 1010-1061)

Método de la sección transformada se ha utilizado para el cálculo de propiedades de la sección elásticas

Se supone que toda el corte será transferido a través de los pernos y que las secciones de hormigón y acero formar una sección compuesta totalmente

Material Acero cumple con las normas ASTM A922 Ver AISC LRFD Especificaciones Capítulo I

LOS PARÁMETROS DE ENTRADA

En esta primera parte se procederá a poner los datos de entrada que comúnmente son propiedades inherentes al material en algunos casos y en otros es son dimensiones que se opta por el proyecto a ejecutar y el material a elegir, estas así mismas están divididas en datos de estructura, dimensiones de la sección y las propiedades del material.

ESTRUCTURA

Longitud de viga

Carga Uniformemente distribuida Viva

Carga Uniformemente distribuida Muerta

Factor de Carga Viva

Esto es Debido a un factor de carga especificado en la norma que especifica 1.6

Factor de Carga Muerta

Esto es Debido a un factor de carga especificado en la norma que especifica 1.2

Momento máximo factorizadoSegún el LRFD se da con la siguiente fórmula

(Lf∗¿+Df∗DL )∗(Lb )28

Cortante Máxima factorizada

(Lf∗¿+Df∗DL )∗Lb∗0.5

Diámetro de perno de corte

Se usará un diámetro de perno de3/4”

Se adjunta el siguiente cuadro de resumen

Elemento Símbolo Unidades Inglesas Unidades Internacionales

Longitud de viga Lb 314.88 [ft] 96000.0 [mm]

Carga Uniformemente distribuida Viva

LL 1.2 [kip/ft] 17.8 [kN/m]

Carga Uniformemente distribuida Muerta

DL 0.44 [kip/ft] 6.5 [kN/m]

Factor de Carga Viva Lf 1.6 [] 1.6 []

Factor de Carga Muerta Df 1.2 [] 1.2 []

Máximo momento factorizado Mu 30340 [kip-ft] 40453.0 [kN-m]

Máximo cortante factorizado Vu 385 [kip] 1712.9 [kN]

Diámetro perno de corte Sd 0.75 [in] 19.1 [mm]

DIMENSIONES DE SECCIÓN

Ancho efectivo

Es el ancho de losa que se elige como ancho referencial para hallar el peso distribuido en un ancho efectivo

Espesor de losa

Sección de acero

Sección de Acero que se elige de acuerdo a medidas estándar, para el caso referido se eligió una acero W16X31, del cual sus propiedades físicas y geométricas están en una tabla

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Esfuerzo del fluencia del acero

Es la deformación irrecuperable del acero, a partir de la cual sólo se recuperará la parte de su deformación correspondiente a la deformación elástica, quedando una deformación irreversible. Para la fluencia existe un estándar de valores, para nuestro caso tenemos un valor de 248.3 Mpa

Fuerza cortante última del perno Fuerza de compresión del concreto Módulo elástico del acero

Módulo elástico del aceroPara obtener el Módulo, previamente se ha definido una matriz llamada “table” en la se encuentran diferente datos para cada tipo de sección, el comando INDICE en esta celda, busca el valor en una matriz, según su fila y columna.La fila es introducida respecto al nombre de la sección que se ha escogido, y su ubicación referencial se encuentra en la celda “Table Row” (fila en la tabla)Para el caso del Área, el valor se encuentra en la columna 2 de “table”Es = INDICE(Table; Match(fc,Comp,0),2)

Fila de la tabla=COINCIDIR(G53,section,0)Esta fórmula nos indica el número de fila de la tabla donde encontramos nuestra sección a partir de nuestra sección W16X31

Elemento Símbolo Unidades Inglesas Unidades InternacionalesEsfuerzo del fluencia del acero Fy 36 [ksi] 248.3 [MPa]Fuerza cortante última del perno Fu 58 [ksi] 400.0 [MPa]

Fuerza de compresión del concreto fc 3000 [psi]

20689.7 [MPa]

Módulo elástico del acero Es 29000 [ksi] 200000.0 [MPa]Módulo elástico del acero Ec 3222.22 [ksi] 22222.2 [MPa] Fila de la tabla row 159

Elemento Símbolo Unidades Inglesas Unidades Internacionales

Ancho efectivo be 84 [in]

2133.6 [mm]

Espesor de losa ts 4 [in]

101.6 [mm]

Sección de acero Des W16X31 []