mathcad-doble t - soldado- aisc 360-10 - asd( ejercicio 3 - clase 1).pdf
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1.-Descripcin:Seccin doble T soldada. Diseo a flexin compuestaBibliografa:
AISC 360-10
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2.- Datos:Cargas :
Mx 0 tonf m:= Momento solicitante en X (Eje fuerte)
My 0 tonf m:= Momento solicitante en Y (Eje dbil)
P 10.3 tonf:= Axial
Geometra seccin:
bf 200 mm:= Ancho ala
d 200 mm:= Altura
tf 10 mm:= Espesor ala
tw 5 mm:= Espesor alma
Acero:
Fy 2400kgf
cm2
:= E 2.1 106 kgf
cm2
:= G 77200 MPa:=
Kx 2.1:= Lx 8 m:=
Ky 1:= Ly 8 m:=
Kz 1:= Lb 8 m:=
Tambin es vlido utilizar un valores de Ky entre 0.8 y 1, para este ejercicio
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3.- Propiedades de la seccin:h d 2 tf:=
reaA 2 bf tf h tw+:=
A 49 cm2=
Momento de inercia
Ixbf d
3 bf tw( ) h3
12:= ix
IxA
:=
Ix 3856 cm4
= ix 8.871 cm=
Iy2 tf bf
3 h tw
3+
12:=
iyIyA
:=
Iy 1334 cm4
=
iy 5.217 cm=
Wx 2Ixd
:= Wy 2Iybf
:=
Wx 386 cm3
= Wy 133 cm3
=
Mdulo plstico
Zx bf tf h tf+( )tw h
2
4+:= Zy tf
bf2
2
h tw2
4+:=
Zx 420.5 cm3
= Zy 201.125 cm3
=
Propiedades flexo torsionales
J2 bf tf
3 h tf+( ) tw3+
3:= ia
d Iy
2 Wx:=
J 14 cm4= ia 5.88 cm=
Cw tf bf3
h tf+( )224
:= it bftfd
:=
Cw 120333 cm6
= it 1 cm=
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4.- Clasificacin de la seccin para pandeo local:Para el ala( No atiesados), segn Tabla B4.1a( Captulo B.AISC-360-10)
fbf
2 tf:= f 10= Esbeltez del ala
Kc4htw
0.35 4htw
0.76if
0.35 4htw
0.35
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Para el alma(elemento atiesado),segn Tabla B4.1a( Captulo B. AISC-360-10)
whtw
:= Esbeltez del alma
w 36=
rwc 1.49EFy
:=
rwc 44.075=
Alma "No Esbelta" w rwcif
"Esbelta" otherwise
:=
Alma "No Esbelta"=
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5.- Resistencia a la compresin:Se considera que la resistencia est dada por la mnima obtenida entre:
- Pandeo por flexin(FB)- Pandeo por torsin(TB)- Pandeo flexo - torsional
x
Kx Lx
ix:= x 189.374=
yKy Ly
iy:= y 153.352=
a) Pandeo por flexin(E3):
Para secciones sin elementos esbeltos:
max "Esbeltez Mayor que 200" 200 maxx
y
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(E3-2)Fcr1 0.658
FyFe
Fy
FeFy
2.25if
0.877 FeFeFy
2.25>if
:=
(E3-3)
f Fcr1:= (Se ocupar en elementos esbeltos para determinar Qa)
Fcr1 422.041kgf
cm2
=
Pn1 Fcr1 A:= (E3-1)
Pn1 22.8 tonf= Vlido, slo en caso de no existir elementosesbeltos
b) Pandeo torsional y flexo-torsional(E4-(i) Miembros consimetra Doble):
Fe2
2 E Cw
Kz Lb( )2G J+
1Ix Iy+
:= (E4-4)
Fe2 2.893 103
kgf
cm2
=
Segn AISC 360-10, para el clculo de Fcr se utilizan ecuacionesE-3-2 y E-3-3
(E3-2)Fcr2 0.658
FyFe2
Fy Fe2 0.44 Fyif
0.877 Fe2 Fe2 0.44 Fy
-
Pn2 Fcr2 A:= (E4-1)Vlido, slo en caso de no existir elementosesbeltos
Pn2 91.6 tonf=
c) Miembros con elementos esbeltos(E7), Pandeo local:1(b). Factor de reduccin para elementos esbeltos no atiesadossoldados:
(E7-7)Qs 1 f 0.64E Kc
Fyif
1.415 0.65 fFy
E Kc 0.64
E KcFy
f< 1.17E Kc
Fyif
0.90 E Kc
Fy f2
f 1.17E Kc
Fy>if
:=
(E7-8)
(E7-9)
Qs 1=
2(a).Factor de reduccin para elementos esbeltos atiesados(alma):
i ) Pandeo Por Flexin
be min1.92 tw
Ef
10.34w
Ef
h
w 1.49Ef
if
h w 1.49Ef
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(E7-16)QaAeff
A:=
Qa 1=
Q Qa Qs:= Factor de Reduccin que toma en cuentatodo los elementos esbeltos encompresin, considerando pandeo Fe,Pandeo por flexin
Q 1=
Fcr Q 0.658
Q FyFe
Fy Fe 0.44 Q Fyif
0.877 Fe Fe 0.44 Q Fy
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A 49 cm2=
(E7-16)Qa2Aeff
A:=
Qa2 1=
Q2 Qa2 Qs:= Factor de Reduccin que toma en cuentatodo los elementos esbeltos encompresin, considerando pandeo Fe,Pandeo por flexin
Q2 1=
(E7-2)Fcr3 Q2 0.658
Q2 FyFe2
Fy Fe2 0.44 Q Fyif
0.877 Fe2 Fe2 0.44 Q2 Fy