Tarea 02 | Estructuras Metálicas | Diseño de vigas de Acero

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CALIFICACION 10 Universidad Anáhuac Cancún

Estructuras Metálicas Ing. Juan Nava Fernández 7mo

Semestre

DISEÑO DE VIGAS DE ACERO Tarea 02

05/Febrero/2021 Paulina Soledad Macias Covarrubias


UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

ESTRUCTURAS DE ACERO

DISEÑO DE VIGAS DE ACERO NOMBRE DEL ALUMNO:

______ESTA NO ES LA PORTADA DE LA TAREA____

TAREA NO.

___2___

PARCIAL NO.

___1___

CALIFICACION

______ 1

Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com


UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

EJERCICIO 01 Efectuar el diseño de los siguientes problemas que trabajan como vigas empleando el procedimiento de diseño por esfuerzos permisibles realizado en clase. Datos: Acero A-36

f’y = 2530 kg/cm2

E = 2 100 000 kg/cm2

σ permisible a flexión

σ perm =

.66 * f’y

= 0.66*2530 = 1669 kg/cm2

τ permisible a cortante

τ perm =

.40 * f’y

= 0.40*2530= 1012 kg/cm2

deformación permisilbe

d perm = L / 360

= 500/360 = 1.38 cm

Se deberá emplear la tabla de vigas anexada. La carga W del problema es de

1.50

La longitud de la viga mostrada es de

5.0

Ton/m m

= 1500/100 = 15 kg/cm = 500 cm

Emplee las siguientes fórmulas en la realización del diseño del ejercicio. Considere un Factor de Seguridad de

1.20

= (1.5*5) / 2 = 3.75 Ton = 3750 kg

= (1.5*5^2) / 8 = 4.6875 T*m = 468,750 kg*cm

= 5*15*500^4 = 1.07 384* 2100000* 5415

Se deberán de capturar los resultados de su diseño en la siguiente hoja:

2 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com


UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN No se podrán revisar resultados u operaciones en hojas diferentes a las de este documento. Tampoco se podrán considerar en la calificación. Por lo que se reitera, la necesidad de capturar su información.

La viga del tipo IPR deberá ser la más económica que cumpla con los requisitos de diseño considerados.

VIGA RESULTADO (Recordar que deberá de escoger la viga más económica) Peralte in 12" _________

x x

ancho in

x

peso kg/m

4" _________

x

28.3 _________

Capture la información relevante de la viga obtenida en las unidades indicadas: Peralte

30.9 h = __________ cm

Espesor del alma

0.61 tw = __________ cm

Inercia

5,415.00 I = __________ cm4

Módulo de Sección

350.00 S = __________ cm3

3 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com


UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

A continuación indique los siguientes resultados de su diseño en las unidades indicadas: Resultado del Diseño por:

FLEXION 468,750 M max =__________ kg*cm

(468,750 / 1669.8) * 1.2 = 336.86 fs

S req = Mmax / Esfuerzo permisible

336.86 S req = __________

S IPR = Módulo de sección de la viga

350.00 S IPR = ___________ cm3

cm3

Módulo de Sección

¿ El módulo de sección S IPR es mayor al valor obtenido S req ? 350.00

336.86

Subraye la respuesta. Afirmativo

Negativo

CORTANTE 3,750 V max =__________ kg

Area del Alma

18.849 Av = __________cm2

= 30.9*0.61 = 18.849 * fs (3750 / 18.849) * 1.2 = 238.73

τ act cortante = Vmax / Area del alma

238.73 τ act = _________ kg/cm2 1012 τ perm =__________kg/cm2

τ perm cortante ¿ Se cumple la siguiente relación ? τ act cortante 238.73

<

τ perm cortante 1012

Subraye la respuesta. Afirmativo

Negativo

4 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com


UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

Deflexión o flecha máxima

5,415

Inercia de la viga

I = __________cm4

d max = deformación máxima de la viga

1.07 d max =__________ cm

d perm = deformación permisible de la viga

1.38 d perm=__________ cm

¿ Se cumple la siguiente relación ? 1.38

1.07

d max

<

d perm

Subraye la respuesta. Afirmativo

Negativo

Comentarios:

_________________________________________________________________________

5 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com


UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

EJERCICIO 02 Efectuar el diseño de los siguientes problemas que trabajan como vigas empleando el procedimiento de diseño por esfuerzos permisibles realizado en clase. Datos: Acero A-36

f’y = 2530 kg/cm2

E = 2 100 000 kg/cm2

σ permisible a flexión

σ perm =

.66 * f’y

τ permisible a cortante

τ perm =

.40 * f’y

deformación permisilbe

d perm = L / 360

= 0.66 * 2530 = 1669.8 kg/cm2 = 0.40 * 2530 = 1012 kg/cm2 = 450 / 360 = 1.25 cm

Se deberá emplear la tabla de vigas anexada. La carga P del problema es de

4

La longitud de la viga mostrada es de

4.50

4000 kg

Ton m

450 cm

Emplee las siguientes fórmulas en la realización del diseño del ejercicio. Considere un Factor de Seguridad de

1.20

= 4 / 2 = 2 Ton = 2000 kg = (4*4.50)/4 = 4.5 T*m = 450,000 kg*cm

(4000)(450^3)

= 0.66

48*2,100,000* 5415

Se deberán de capturar los resultados de su diseño en la siguiente hoja: 6 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com


UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN No se podrán revisar resultados u operaciones en hojas diferentes a las de este documento. Tampoco se podrán considerar en la calificación. Por lo que se reitera, la necesidad de capturar su información.

La viga del tipo IPR deberá ser la más económica que cumpla con los requisitos de diseño considerados.

VIGA RESULTADO (Recordar que deberá de escoger la viga más económica) Peralte in 12

_________

x x

ancho in

x

peso kg/m

4 _________

x

28.3 _________

Capture la información relevante de la viga obtenida en las unidades indicadas: Peralte

30.90 h = __________ cm

Espesor del alma

0.61 tw = __________ cm

Inercia

5415 I = __________ cm4

Módulo de Sección

350 S = __________ cm3

7 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com


UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

A continuación indique los siguientes resultados de su diseño en las unidades indicadas: Resultado del Diseño por:

FLEXION (450,000 / 1669.8 ) * 1.2 = 323.39

450,000 M max =__________ kg*cm

S req = Mmax / Esfuerzo permisible

323.39 S req = __________

S IPR = Módulo de sección de la viga

350.00 S IPR = ___________ cm3

cm3

¿ El módulo de sección S IPR es mayor al valor obtenido S req ? 350.00

323.39

Subraye la respuesta. Afirmativo

Negativo

CORTANTE 2000 V max =__________ kg

Area del Alma

30.90*0.61= 18.849

18.849 Av = __________cm2

τ act cortante = Vmax / Area del alma

( 2000 / 18.849 ) * 1.2 = 127.32

127.32 τ act = _________ kg/cm2 1012 τ perm =__________kg/cm2

τ perm cortante ¿ Se cumple la siguiente relación ? τ act cortante

127.32

<

1012

τ perm cortante

Subraye la respuesta. Afirmativo

Negativo

8 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com


UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

Deflexión o flecha máxima

5415 I = __________cm4

Inercia de la viga d max = deformación máxima de la viga

0.66 d max =__________ cm

d perm = deformación permisible de la viga

1.25 d perm=__________ cm

¿ Se cumple la siguiente relación ? d max

0.66

<

1.25

d perm

Subraye la respuesta. Afirmativo

Negativo

Comentarios:

_________________________________________________________________________

9 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com


UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

EJERCICIO 03 Efectuar el diseño de los siguientes problemas que trabajan como vigas empleando el procedimiento de diseño por esfuerzos permisibles realizado en clase. Datos: Acero A-36

f’y = 2530 kg/cm2

E = 2 100 000 kg/cm2

σ permisible a flexión

σ perm =

.66 * f’y

= 0.66 * 2530 = 1669.8 kg/cm2

τ permisible a cortante

τ perm =

.40 * f’y

= 0.40 * 2530 = 1012 kg/cm2

deformación permisilbe

d perm = L / 360

= 200 / 360 = 0.55 cm

Se deberá emplear la tabla de vigas anexada. La carga W del problema es de

1.50

La longitud de la viga mostrada es de

2.0

Ton/m m

W= 1500 kg = 1500/100 = 15 kg*cm L= 200 = 200 cm cm

Emplee las siguientes fórmulas en la realización del diseño del ejercicio. Considere un Factor de Seguridad de

1.20

1.5*2 = 3 Ton = 3000 kg

= (1.5 * 2^2) / 2 = 3 Ton = 300,000 kg/cm

15*200^4 8*2100000*3671

= .38

Se deberán de capturar los resultados de su diseño en la siguiente hoja:

10 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com


UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN No se podrán revisar resultados u operaciones en hojas diferentes a las de este documento. Tampoco se podrán considerar en la calificación. Por lo que se reitera, la necesidad de capturar su información.

La viga del tipo IPR deberá ser la más económica que cumpla con los requisitos de diseño considerados.

VIGA RESULTADO (Recordar que deberá de escoger la viga más económica) Peralte in 12" _________

x x

ancho in

x

peso kg/m

4" _________

x

20.9 _________

Capture la información relevante de la viga obtenida en las unidades indicadas: Peralte

30.20 h = __________ cm

Espesor del alma

.51 tw = __________ cm

Inercia

3,671 I = __________ cm4

Módulo de Sección

243 S = __________ cm3

11 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com


UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

A continuación indique los siguientes resultados de su diseño en las unidades indicadas: Resultado del Diseño por:

FLEXION 300,000 M max =__________ kg*cm

(300,000 / 1669.8) * 1.2 = 215.59

cm3

S req = Mmax / Esfuerzo permisible

215.59 S req = __________

S IPR = Módulo de sección de la viga

243 S IPR = ___________ cm3

¿ El módulo de sección S IPR es mayor al valor obtenido S req ? 243

215.59

Subraye la respuesta. Afirmativo

Negativo

CORTANTE 3,000 V max =__________ kg 15.402 Av = __________cm2

30.2*.51= 15.402

Area del Alma

τ act cortante = Vmax / Area del alma

(3000 / 15.402) *1.2 = 233.73

233.73 τ act = _________ kg/cm2 1012 τ perm =__________kg/cm2

τ perm cortante ¿ Se cumple la siguiente relación ? τ act cortante

233.73

<

1012

τ perm cortante

Subraye la respuesta. Afirmativo

Negativo

12 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com


UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

Deflexión o flecha máxima

3671 I = __________cm4

Inercia de la viga d max = deformación máxima de la viga

.38 d max =__________ cm

d perm = deformación permisible de la viga

.55 d perm=__________ cm

¿ Se cumple la siguiente relación ? d max

.38

<

d perm

.55

Subraye la respuesta. Afirmativo

Negativo

Comentarios:

_________________________________________________________________________

13 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com


UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

RESUMEN

EJERCICIO 1

____________

(34 PUNTOS)

EJERCICIO 2

____________

(33PUNTOS)

EJERCICIO 3

____________

(33 PUNTOS)

CALIFICACION

___________

(100 PUNTOS)

14 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com


UNIVERSIDAD ANAHUAC CANCUN

15 Elaboró: M en Ing. Juan Manuel Nava Fernández e-mail: ingnavafernandez@gmail.com


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