mathcad-doble t - soldado- aisc 360-10 - asd( ejercicio 3 - clase 1).pdf

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______________________________________________________________________________ 1.-Descripción: Sección doble T soldada. Diseño a flexión compuesta Bibliografía: AISC 360-10 ______________________________________________________________________________ 2.- Datos: Cargas : M x 0 tonf m := Momento solicitante en X (Eje fuerte) M y 0 tonf m := Momento solicitante en Y (Eje débil) P 10.3 tonf := Axial Geometría sección: b f 200 mm := Ancho ala d 200 mm := Altura t f 10 mm := Espesor ala t w 5 mm := Espesor alma Acero: F y 2400 kgf cm 2 := E 2.1 10 6 kgf cm 2 := G 77200 MPa := K x 2.1 := L x 8m := K y 1 := L y 8m := K z 1 := L b 8m := También es válido utilizar un valores de Ky entre 0.8 y 1, para este ejercicio

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  • ______________________________________________________________________________

    1.-Descripcin:Seccin doble T soldada. Diseo a flexin compuestaBibliografa:

    AISC 360-10

    ______________________________________________________________________________

    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

  • ______________________________________________________________________________

    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=

  • ______________________________________________________________________________

    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

  • 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"=

  • 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

  • (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

  • (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

  • 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