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
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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