UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
ESTRUCTURAS METALICAS
DISEร O DE COLUMNAS
Elaborรณ: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernรกndez e-mail: ingnavafernandez@gmail.com 1
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
Se cuenta con una planta con las siguientes dimensiones a ejes de columnas. El sistema de piso y las vigas se muestran en la figura.
La altura de las columnas es de Datos de columnas para cada ejercicio
3.00 metros.
1.-
C-1
PTR
4”
X 4”
X 14.02 kg/m
2.-
C-2
PTR
6”
X 2”
X 14.10 kg/m
3.-
C-3
Tubo 6” Ced. 40
4.-
C-4
IPR
6”
X28.26 kg/m X 4”
X 13.60 kg/m
Se tiene el siguiente detalle de apoyo de viga en columna.
Se deberá de efectuar una revisión por flexocompresión de cada columna.
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UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
EJERCICIO 01 COLUMNA SELECCIONADA SECCION
PTR 4" x 4" x 14.02 kg/m
A
=
17.87
cm2
rx
=
3.91
cm
ry
=
3.91
cm
S
=
54.08
cm3
L
=
300
cm
Datos
Considere las siguientes propiedades del acero: f’y = 36 kips Aplique un factor de seguridad de 1.25 Efectué el diseño de las columnas aplicando el enfoque de Diseño por Esfuerzos Permisibles.
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COLUMNA 01 COLUMNA
P max = 3875
kg
M max = 77887.50
Peralte
x
ancho
x
peso (kg/m)
4”
x
4”
x
14.02
kg*cm
COMPRESION Area
A = 17.87
cm2
Longitud
L = 300
cm
Subraye si es
Columna Corta
Radio de giro
r = 3.91 K = 1.0
o
Columna Esbelta
Kl/r=76.73
FLEXION Módulo de Sección
cm
S = 54.08
cm3
REVISION POR FLEXOCOMPRESION fa =
σ act compresión
= 216.84
kg/cm2
Fa =
σ perm compresión
= 1113.14
kg/cm2
fb =
σ act flexion
= 1440.23
kg/cm2
Fb =
σ perm flexion
= 1669
kg/cm2
Se cumple la siguiente relación: fa + fb = Fa Fb Comentarios sobre la columna revisada:
216.84
113.14
+
1440.23
1669
La columna no resiste la combinación de carga y momento producido por la aplicación de la carga
Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com 4
=
1.06 > 1
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EJERCICIO 02 COLUMNA SELECCIONADA SECCION
PTR 6" x 2" x14.10 kg/m
A
=
17.87
cm2
rx
=
5.08
cm
ry
=
2.11
cm
S
=
31.35
cm3
L
=
300
cm
Datos
Considere las siguientes propiedades del acero: f’y = 36 kips Aplique un factor de seguridad de 1.25 Efectué el diseño de las columnas aplicando el enfoque de Diseño por Esfuerzos Permisibles.
Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com 5
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
COLUMNA 02 COLUMNA
P max = 3875
Peralte 6"
x x
2"
x
ancho
kg
M max = 87575.0
x
peso (kg/m)
Radio de giro
kg*cm
14.10
COMPRESION Area
A = 17.87
cm2
Longitud
L = 300
cm
Subraye si es
Columna Corta
r = 2.11
cm
K = 1.0 o
Columna Esbelta
Kl/r=142.18
FLEXION Módulo de Sección
S = 31.35
cm3
REVISION POR FLEXOCOMPRESION fa =
σ act compresión
= 216.84
kg/cm2
Fa =
σ perm compresión
= 76056.03
kg/cm2
fb =
σ act flexion
= 2796.46
kg/cm2
Fb =
σ perm flexion
= 1669
kg/cm2
Se cumple la siguiente relación: fa + fb = Fa Fb Comentarios sobre la columna revisada:
216.84
+
113.14
2796.46
1669
La columna no resiste la combinación de carga y momento producido por la aplicación de la carga
Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com 6
= 1.68 > 1
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EJERCICIO 03 COLUMNA SELECCIONADA SECCION
Tubo 6" Ced 40
A
=
36
cm2
rx
=
5.70
cm
ry
=
5.70
cm
S
=
139.23
cm3
L
=
300
cm
Datos
Considere las siguientes propiedades del acero: f’y = 36 kips Aplique un factor de seguridad de 1.25 Efectué el diseño de las columnas aplicando el enfoque de Diseño por Esfuerzos Permisibles.
Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com 7
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
COLUMNA 03 COLUMNA
P max = 3875
Peralte
x
ancho
x
kg
M max = 90675
x
peso (kg/m)
x
28.26
kg*cm
COMPRESION Area
A = 36
cm2
Longitud
L = 300
cm
Subraye si es
Columna Corta
Radio de giro
r = 5.70
cm
K = 1.0 o
Columna Esbelta
Kl/r=52.63
FLEXION Módulo de Sección
S = 139.23
cm3
REVISION POR FLEXOCOMPRESION fa =
σ act compresión
= 107.64
kg/cm2
Fa =
σ perm compresión
= 1278.09
kg/cm2
fb =
σ act flexion
= 651.26
kg/cm2
Fb =
σ perm flexion
= 1669
kg/cm2
Se cumple la siguiente relación: fa + fb = 107.64 Fa Fb 1278.09 Comentarios sobre la columna revisada:
+
651.26
1669
La columna resiste la carga y momento producido por el apoyo de la viga en la ménsula
Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com 8
=
0.47< 1
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EJERCICIO 04 COLUMNA SELECCIONADA SECCION
IPR 6" x 4" x 13.60 kg/m
A
=
94.8
cm2
rx
=
14.61
cm
ry
=
2.62
cm
S
=
91.3
cm3
L
=
300
cm
Datos
Considere las siguientes propiedades del acero: f’y = 36 kips Aplique un factor de seguridad de 1.25 Efectué el diseño de las columnas aplicando el enfoque de Diseño por Esfuerzos Permisibles.
Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com 9
UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN
COLUMNA 04 COLUMNA
P max = 3875
Peralte
x
IPR 6" x 4" COMPRESION
ancho x
kg
M max =
x
peso (kg/m)
Radio de giro
kg*cm
13.60 kg/m
Area
A = 94.8
cm2
Longitud
L = 300
cm
Subraye si es
Columna Corta
r = 2.62
cm
K = 1.0 o
Columna Esbelta
Kl/r= 114.50
FLEXION Módulo de Sección
S = 91.3
cm3
REVISION POR FLEXOCOMPRESION fa =
σ act compresión
= 40.88
kg/cm2
Fa =
σ perm compresión
= 793.51
kg/cm2
fb =
σ act flexion
= 959.20
kg/cm2
Fb =
σ perm flexion
= 1669
kg/cm2
Se cumple la siguiente relación: fa + fb = 40.88 Fa Fb 793.51 Comentarios sobre la columna revisada:
+
959.20
1669
La columna resiste la carga y momento producido por el apoyo de la viga en la ménsula
Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com 10
=
0.63< 1
UNIVERSIDAD ANÁHUAC CANCÚN ESTRUCTURAS METALICAS ING JUAN M NAVA CUBIERTA DEL VESTIBULO 6 TO SEMESTRE TAREA 1 PARCIAL 2 17/03/2020 RUTH ANCONA