UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
ESTRUCTURAS DE ACERO
EXAMEN 03 ESTA NO ES LA PORTADA DEL EXAMEN
CALIFICACION 9.5 NOMBRE DEL ALUMNO: CALIFICACION
Alexa Paola Vazquez __________
_____ 1
Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
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Considerando el diseño bajo el enfoque de esfuerzos permisibles ( ASD ) efectúe la revisión por flexocompresión considerando el acero A-36, los esfuerzos permisibles vistos en clases y un Factor de Seguridad de 1.25 en la revisión de los efectos aislados y combinados. Considere acero A-36
f’y = 2533 kg/cm2
E = 2100000 kg/cm2
EJERCICIO 01 Considere el siguiente marco de acero con las vigas y columnas indicadas en la resolución del ejercicio. La nomenclatura de las vigas W ( IPR ) se indican en peralte ( in ) y peso ( lb/ft ) para la consulta de sus propiedades geométrica en el manual del IMCA. Las columnas TS ( PTR ) de sección cuadrada se indican en peralte ( in x in ) y espesor ( in ) para la consulta de sus propiedades geométricas en el manual del IMCA. Las distancias entre crujías y alturas de columnas están indicada en la figura.
Considere la siguiente nomenclatura de nodos en la resolución. 2 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
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Al marco indicado se le aplicaron las siguientes cargas verticales. En las vigas de la azotea se aplicó una carga de 2.0 T/m y en el entrepiso de 3.0 T/m.
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A continuación se muestra la orientación de las columnas en la configuración del marco, empleada en la consideración de las propiedades geométricas a usar en el ejercicio.
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A continuación se muestra el diagrama de fuerzas axiales indicando los valores en Ton.
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A continuación se muestra el diagrama de momentos flexionantes indicando los valores en Ton*m. Los valores indicados corresponden a los extremos, superior e inferior de las columnas. Se excluyeron los valores de las vigas.
MMAX = 2.98 TON 298000 KG*CM
MMAX= 4.01 TON 401000 KG*CM
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COLUMNA DE SECCION
________2 – 3 _____________
Peralte in
x
ancho in
x
peso kg/m
12 " _________
x
8" _________
x
59.60 _________
Longitud del elemento
400 L = __________ cm
Capture la información relevante de la columna obtenida en las unidades indicadas:
PROPIEDADES GEOMETRICAS Peralte
h
30.3 = __________ cm
Espesor patín
tf
1.31 = __________ cm
Espesor alma
tw
0.75 = __________ cm
Area Total
At
75.94 = __________ cm2
Inercia en X
Ix
12907 = __________ cm4
Inercia en Y
Iy
1835 = __________ cm4
Módulo de Sección X
Sx
850 = __________ cm3
Módulo de Sección Y
Sy
180 = __________ cm3
Radio de giro en X
rx
13.03 = __________ cm
Radio de giro en Y
ry
4.92 = __________ cm
A continuación indique los siguientes resultados de su diseño en las unidades indicadas: 7 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com
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Resultado del Diseño por: •
COMPRESION AXIAL
Carga actuante
5550/75.94*1.25
Esfuerzo Actuante a Compresión
P / At *F.S.
1*400/4.92=
P
5,550 =__________ kg
fa
91.35 =__________ kg/cm2
81.30 K L / r = __________
Relación de esbeltez Considere el valor de K = 1
¿ Qué tipo de columna es ?
Subraye la respuesta.
Columna Corta
Columna Larga
Esfuerzo Permisible a Compresión
Fa
1079.31 kg/cm2 =__________
¿ El esfuerzo Permisible Fa es mayor al Esfuerzo Actuante fa considerando el FS indicado?
Subraye la respuesta. Afirmativo
Negativo
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Resultado del Diseño por: •
FLEXION 401,000 kg*cm M max =__________
Momento actuante Esfuerzo Actuante a Flexión
M / S * F.S.
Esfuerzo permisible a flexión
589.70 =__________ kg/cm2
fb
Fb = __________
cm3
0.66*2533 = 1671.78
Resultado del Diseño por: •
FLEXOCOMPRESION ( Considerar el FS indicado en fb
589.70 ___________ 1671.78
+
91.35 __________
fa )
=
0.437 ________
1079.31
Comentarios:
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COLUMNA DE SECCION
________7 – 8 _____________
Peralte in
x
ancho in
x
peso kg/m
14" _________
x
8" _________
x
64.10 _________
Longitud del elemento
400 L = __________ cm
Capture la información relevante de la columna obtenida en las unidades indicadas:
PROPIEDADES GEOMETRICAS Peralte
h
34.70 = __________ cm
Espesor patín
tf
1.340 = __________ cm
Espesor alma
tw
0.780 = __________ cm
Area Total
At
81.61 = __________ cm2
Inercia en X
Ix
17856 = __________ cm4
Inercia en Y
Iy
1877 = __________ cm4
Módulo de Sección X
Sx
1027 = __________ cm3
Módulo de Sección Y
Sy
185 = __________ cm3
Radio de giro en X
rx
14.78 = __________ cm
Radio de giro en Y
ry
4.80 = __________ cm
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Resultado del Diseño por: •
COMPRESION AXIAL
Carga actuante
14080/81.61*1.25
Esfuerzo Actuante a Compresión
Relación de esbeltez
P / At *F.S.
1*400/4.80
P
14,080 kg =__________
fa
215.65 =__________ kg/cm2 83.33
K L / r = __________
Considere el valor de K = 1
¿ Qué tipo de columna es ?
Subraye la respuesta.
Columna Corta
Columna Larga
Esfuerzo Permisible a Compresión
Fa
1064 =__________ kg/cm2
¿ El esfuerzo Permisible Fa es mayor al Esfuerzo Actuante fa considerando el FS indicado?
Subraye la respuesta. Afirmativo
Negativo
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Resultado del Diseño por: •
FLEXION
298,000
Momento actuante
M max =__________ kg*cm
Esfuerzo Actuante a Flexión
M / S * F.S.
fb
362.70 kg/cm2 =__________
298,000/1027*1.25=
Esfuerzo permisible a flexión
Fb = __________
cm3
0.66*2533 = 1671.78 Resultado del Diseño por: •
FLEXOCOMPRESION ( Considerar el FS indicado en fb
362.70 ___________ 1671.78
+
215.65 __________
fa )
=
0.419 ________
1064
Comentarios:
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TABLAS SECCION PTR
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TABLAS SECCION CANAL MONTEN
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TABLA DE VIGAS IPR
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RESUMEN
EJERCICIO 1
____________
(50 PUNTOS)
EJERCICIO 2
____________
(50 PUNTOS)
CALIFICACION
___________
(100 PUNTOS)
27 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com