anexos 1 - diseño de vigas
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7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
1/46
Descripcion del Grupo de diseo: Girder-L1-P2_3_4
Seccion W14X34 L = 24,61 ft
Dimensiones de la seccion
bf = 6,75 in Ancho
d = 14 in Altura
tf = 0,455 in Espesor del Ala
tw = 0,285 in Espesor del Alma
Propiedades de la Seccion Tablas 1-1 y 3-2
Seccion Transversal Neta Ag 10 in2
Modulo Elastico Sx 48,6 in
Modulo Plastico Zx 54,6in
Momento de Inercia Ix 340 in
radio de giro rx 5,83 in
Modulo Elastico Sy 6,91 in
Modulo Plastico Zy 10,6 in
Momento de Inercia Iy 23,3 in
radio de giro ry 1,53 in
Longitud Lp 5,4 ft
Longitud Lr 15,6 ft
Materiales ASTM A572-GR50
Modulo de Elasticidad E 29000 KSI
Esfuerzo Yield Fy 50 KSI
Esfuerzo Tensile Fu 65 KSI
Cargas del Analisis de Primer Orden
Pnt = Pu = 1,80 Kip
Mnt = Mux = 185,87 Kip-ft
Muy = 0 Kip-ft
Para este metodo de Analisis K = 1Luego KLx = KLy = 24,61 ft
rx mayor de ry, por lo que el eje y-y gobierna
Se procede a evaluar la esbeltez en ambos ejes asi
K Lx K Ly
rx ry
Entonces se concluye que la mayor esbeltez se presenta en el eje Y
(KL/r) diseo = 193,020
= 50,655 = 193,020
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
2/46
Parametro Base
113,43
Fe = 7,68
Evaluando las condiciones de la esbeltes de diseo versus el parametro se evalua el
esfuerzo critico en la seccion
Fcr= 6,737 Ksi Ecuacion Fcr = [0.877Fe]
Luego la carga de diseo esta dada por
Coeficiente de reduccion c = 0,9 Para compresion
Pd = fcFcrAl = 60,637 Kips
Evalucion del Comportamiento
Pcr = Pu 0,02965851 < 0,2
Pc fcPn
Funciona como Viga
Se usara ecuacion ( 2 )
Se usara el metodo de analisis de Segundo Orden, para amplificar las solicitaciones
Condicion del Portico: No arriostrado
Factores de Amplificacion para P - D y P -d
Factor de Reduccion de rigidez = 0,003597 < 0,5Luego t = 1
Analisis Eje Mayor X-X
M1 -200 cmx = 1
M2 200
Pe1x= = 892,64942
B1x= = 1,0020187
(1)
(2)
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
3/46
Mux= 186,247 kp-ft
Analisis Eje Menor y-y
M1 -200 cmy = 1
M2 200
Pe1y= = 61,17274
B1y = = 1,0302892
Muy= 0,000 kp-ft
Analisis por flexion como Viga
Eje X-X
Mp = 227,50 kip-ft
Para esta longitud el miembro se encuentra en la condicion
Cb = 1
Lr = 15,6 Sistema de Soporte lateral
Lp = 5,4 entre Soporte
L = 24,61 L / 4
Lb = 6,1525 ft
Luego el miembro se encuentra en la Zona de pandeo plastico No ZONA 2
z1 204,75 z2 221,2 z3 227,5Zona1 Zona 2
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
4/46
Luego Mnx= 221,174 kip-ft
Sentido Y-Y
Mp = 44,17 kip-ftLuego Mny= 44,167 kip-ft
Remplazando en la ecuacion de interaccion ( 2 )
Se tiene
Pu Mux + Muy =
2 fcPn fbMnx f bMny
Carga Axial Flexion
0,014829254 + 0,93565 = 0,95
Seccion Cumple
Eficiencias
+ ( )
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
5/46
Descripcion del Grupo Girder-L2-P2
Seccion W30X124 L = 30,76 ft
Dimensiones de la seccion
bf = 10,5 in Ancho
d = 30,2 in Altura
tf = 0,93 in Espesor del Alatw = 0,585 in Espesor del Alma
Propiedades
Propiedades de la Seccion Tablas 1-1 y 3-2
Seccion Transversal Neta Ag 36,5 in2
Modulo Elastico Sx 355 in3
Modulo Plastico Zx 408 in3
Momento de Inercia Ix 5360 in4
radio de giro rx 12,1 in
Modulo Elastico Sy 34,4 in3
Modulo Plastico Zy 54 in3
Momento de Inercia Iy 181 in4
radio de giro ry 2,23 in
Longitud Lp 7,88 ft
Longitud Lr 23,2 ft
Materiales ASTM A572-GR50
Modulo de Elasticidad E 29000 KSI
Esfuerzo Yield Fy 50 KSI
Esfuerzo Tensile Fu 75 KSI
Cargas del Analisis de Primer Orden
Pnt = Pu = 1,74 Kip
Mnt = Mux = 1476,89 Kip-ftMuy = 0 Kip-ft
Para este metodo de Analisis K = 1
Luego KLx = KLy = 30,76 ft y rx mayor de ry, por lo que el eje y-y
gobierna
Se procede a evaluar la esbeltez en ambos ejes asi
K Lx = 30,506 K Ly = 165,525
rx ry
Entonces se concluye que la mayor esbeltez se presenta en el eje Y
(KL/r) diseo = 165,525
Parametro Base
113,43
Fe = 10,45
Evaluando las condiciones de la esbeltes de diseo versus el parametro se evalua el
esfuerzo critico en la seccion
Ecuacion
Fcr= 9,162 Ksi Fcr = [0.877Fe]
Luego la carga de diseo esta dada por
Coeficiente de reduccion fc = 0,9 Para compresion
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7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
6/46
Pd = fcFcrAl = 300,959 Kips
Evalucion del Comportamiento
Pcr = Pu = 0,00577784 < 0,2
Pc fcPn
Funciona como Viga
Se usara ecuacion ( 2 )
Se usara el metodo de analisis de Segundo Orden, para amplificar las solicitaciones
Condicion del Portico No arriostrado
Factores de Amplificacion para
P - D P -d
Factor de Reduccion de rigidez = 0,00095282 < 0,5
Luego t= 1
Analisis Eje Mayor X-X
M1 -200 cmx = 1
M2 200
Pe1x= = 9007,7716
B1x= = 1,00019308
Mux= = 1477,173 kp-ft
Analisis Eje Menor y-y
M1 -200 cmy = 1
M2 200
Pe1y= = 304,180347
B1y = = 1,00574952
Muy= = 0,000 kp-ft
Analisis por flexion como Viga
Eje X-X
Mp = 1700,00 kip-ft
Para esta longitud el miembro se encuentra en la condicion
Cb = 1
Lr = 23,2 Sistema de Soporte lateral
Lp = 7,88 entre Soporte
L = 30,76 L / 5
Lb = 6,152 ft
Luego el miembro se encuentra en la Zona de pandeo plastico No ZONA 1
z1 1530 z2 1775 z3 1700
Zona1 Zona 2
(1)
(2)
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
7/46
Luego Mnx= 1530,000 kip-ft
Sentido Y-Y
Mp = 225,00 kip-ft
Luego Mny= 225,000 kip-ft
Remplazando en la ecuacion de interaccion ( 2 )
Se tiene
Pu + Mux + Muy =
2 fcPn fbMnx fbMny
Eficiencias
Carga Axial Flexion
0,00288892 + 1,07274721 = 1,07563613
Seccion No cumple
( )
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
8/46
Descripcion del Grupo Girder-L2-P3
Seccion W27x84 L = 30,76 ft
Dimensiones de la seccion
bf = 10 in Ancho
d = 26,7 in Altura
tf = 0,64 in Espesor del Alatw = 0,46 in Espesor del Alma
Propiedades
Propiedades de la Seccion Tablas 1-1 y 3-2
Seccion Transversal Neta Ag 24,8 in2
Modulo Elastico Sx 213 in3
Modulo Plastico Zx 244 in3
Momento de Inercia Ix 2850 in4
radio de giro rx 10,7 in
Modulo Elastico Sy 21,2 in3
Modulo Plastico Zy 33,2 in3
Momento de Inercia Iy 106 in4
radio de giro ry 2,07 in
Longitud Lp 7,31 ft
Longitud Lr 20,8 ft
Materiales ASTM A572-GR50
Modulo de Elasticidad E 29000 KSI
Esfuerzo Yield Fy 50 KSI
Esfuerzo Tensile Fu 75 KSI
Cargas del Analisis de Primer Orden
Pnt = Pu = 3,45 Kip
Mnt = Mux = 893,08 Kip-ftMuy = 0 Kip-ft
Para este metodo de Analisis K = 1
Luego KLx = KLy = 30,76 ft y rx mayor de ry, por lo que el eje y-y
gobierna
Se procede a evaluar la esbeltez en ambos ejes asi
K Lx = 34,497 K Ly = 178,319
rx ry
Entonces se concluye que la mayor esbeltez se presenta en el eje Y
(KL/r) diseo = 178,319
Parametro Base
113,43
Fe = 9,00
Evaluando las condiciones de la esbeltes de diseo versus el parametro se evalua el
esfuerzo critico en la seccion
Ecuacion
Fcr= 7,894 Ksi Fcr = [0.877Fe]
Luego la carga de diseo esta dada por
Coeficiente de reduccion fc = 0,9 Para compresion
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
9/46
Pd = fcFcrAl = 176,196 Kips
Evalucion del Comportamiento
Pcr = Pu = 0,01958241 < 0,2
Pc fcPn
Funciona como Viga
Se usara ecuacion ( 2 )
Se usara el metodo de analisis de Segundo Orden, para amplificar las solicitaciones
Condicion del Portico No arriostrado
Factores de Amplificacion para
P - D P -d
Factor de Reduccion de rigidez = 0,00278254 < 0,5
Luego t= 1
Analisis Eje Mayor X-X
M1 -200 cmx = 1
M2 200
Pe1x= = 4789,58005
B1x= = 1,00072091
Mux= = 893,719 kp-ft
Analisis Eje Menor y-y
M1 -200 cmy = 1
M2 200
Pe1y= = 178,138767
B1y = = 1,01975145
Muy= = 0,000 kp-ft
Analisis por flexion como Viga
Eje X-X
Mp = 1016,67 kip-ft
Para esta longitud el miembro se encuentra en la condicion
Cb = 1
Lr = 20,8 Sistema de Soporte lateral
Lp = 7,31 entre Soporte
L = 30,76 L / 4
Lb = 7,69 ft
Luego el miembro se encuentra en la Zona de pandeo plastico No ZONA 2
z1 915 z2 1005,5 z3 1016,66667
Zona1 Zona 2
(1)
(2)
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
10/46
Luego Mnx= 1005,528 kip-ft
Sentido Y-Y
Mp = 138,33 kip-ft
Luego Mny= 138,333 kip-ft
Remplazando en la ecuacion de interaccion ( 2 )
Se tiene
Pu + Mux + Muy =
2 fcPn fbMnx fbMny
Eficiencias
Carga Axial Flexion
0,0097912 + 0,9875622 = 0,9973534
Seccion Cumple
( )
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
11/46
Descripcion del Grupo Girder-L2-P4
Seccion W18X65 L = 30,76 ft
Dimensiones de la seccion
bf = 7,59 in Ancho
d = 18,4 in Altura
tf = 0,75 in Espesor del Ala
tw = 0,45 in Espesor del Alma
Propiedades
Propiedades de la Seccion Tablas 1-1 y 3-2
Seccion Transversal Neta Ag 19,1 in2
Modulo Elastico Sx 117 in3
Modulo Plastico Zx 133 in
Momento de Inercia Ix 1070 in4
radio de giro rx 7,49 in
Modulo Elastico Sy 14,4 in3
Modulo Plastico Zy 22,5in
3
Momento de Inercia Iy 54,8 in4
radio de giro ry 1,69 in
Longitud Lp 5,97 ft
Longitud Lr 18,8 ft
Materiales ASTM A572-GR50
Modulo de Elasticidad E 29000 KSI
Esfuerzo Yield Fy 50 KSI
Esfuerzo Tensile Fu 75 KSI
Cargas del Analisis de Primer Orden
Pnt = Pu = 5,88 Kip
Mnt = Mux = 452,90 Kip-ft
Muy = 0 Kip-ft
Para este metodo de Analisis K = 1
Luego KLx = KLy = 30,76 ft y rx mayor de ry, por lo que el eje y-y
gobierna
Se procede a evaluar la esbeltez en ambos ejes asi
K Lx = 49,282 K Ly = 218,414
rx ry
Entonces se concluye que la mayor esbeltez se presenta en el eje Y
(KL/r) diseo = 218,414
Parametro Base
113,43
Fe = 6,00
Evaluando las condiciones de la esbeltes de diseo versus el parametro se evalua el
esfuerzo critico en la seccion
Ecuacion
Fcr= 5,262 Ksi Fcr = [0.877Fe]
Luego la carga de diseo esta dada por
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
12/46
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
13/46
Zona1 Zona 2
Luego Mnx= 525,623 kip-ft
Sentido Y-Y
Mp = 93,75 kip-ft
Luego Mny= 93,750 kip-ft
Remplazando en la ecuacion de interaccion ( 2 )
Se tiene
Pu + Mux + Muy =
2 fcPn fbMnx fbMny
Eficiencias
Carga Axial Flexion0,03251677 + 0,96052287 = 0,99303964
Seccion Cumple
( )
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
14/46
Descripcion del Grupo Girder-L3-P2_3_4
Seccion W18X55 L = 24,61 ft
Dimensiones de la seccion
bf = 7,53 in Ancho
d = 18,1 in Altura
tf = 0,63 in Espesor del Ala
tw = 0,39 in Espesor del Alma
Propiedades
Propiedades de la Seccion Tablas 1-1 y 3-2
Seccion Transversal Neta Ag 16,2 in2
Modulo Elastico Sx 98,3 in3
Modulo Plastico Zx 112 in
Momento de Inercia Ix 890 in4
radio de giro rx 7,41 in
Modulo Elastico Sy 11,9 in3
Modulo Plastico Zy 18,5in
3
Momento de Inercia Iy 44,9 in4
radio de giro ry 1,67 in
Longitud Lp 5,9 ft
Longitud Lr 17,6 ft
Materiales ASTM A572-GR50
Modulo de Elasticidad E 29000 KSI
Esfuerzo Yield Fy 50 KSI
Esfuerzo Tensile Fu 75 KSI
Cargas del Analisis de Primer Orden
Pnt = Pu = 1,80 Kip
Mnt = Mux = 371,74 Kip-ft
Muy = 0 Kip-ft
Para este metodo de Analisis K = 1
Luego KLx = KLy = 24,61 ft y rx mayor de ry, por lo que el eje y-y
gobierna
Se procede a evaluar la esbeltez en ambos ejes asi
K Lx = 39,854 K Ly = 176,838
rx ry
Entonces se concluye que la mayor esbeltez se presenta en el eje Y
(KL/r) diseo = 176,838
Parametro Base
113,43
Fe = 9,15
Evaluando las condiciones de la esbeltes de diseo versus el parametro se evalua el
esfuerzo critico en la seccion
Ecuacion
Fcr= 8,027 Ksi Fcr = [0.877Fe]
Luego la carga de diseo esta dada por
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
15/46
Coeficiente de reduccion fc = 0,9 Para compresion
Pd = fcFcrAl = 117,031 Kips
Evalucion del Comportamiento
Pcr = Pu = 0,01536683 < 0,2
Pc fcPn
Funciona como Viga
Se usara ecuacion ( 2 )
Se usara el metodo de analisis de Segundo Orden, para amplificar las solicitaciones
Condicion del Portico No arriostrado
Factores de Amplificacion para
P - D P -d
Factor de Reduccion de rigidez = 0,00222025 < 0,5
Luego t= 1
Analisis Eje Mayor X-X
M1 -200 cmx = 1
M2 200
Pe1x= = 2336,64113
B1x= = 1,00077024
Mux= = 372,024 kp-ft
Analisis Eje Menor y-y
M1 -200 cmy = 1
M2 200
Pe1y= = 117,882232
B1y = = 1,01549225
Muy= = 0,000 kp-ft
Analisis por flexion como Viga
Eje X-X
Mp = 466,67 kip-ft
Para esta longitud el miembro se encuentra en la condicion
Cb = 1
Lr = 17,6 Sistema de Soporte lateral
Lp = 5,9 entre Soporte
L = 24,61 L / 4
Lb = 6,1525 ft
Luego el miembro se encuentra en la Zona de pandeo plastico No ZONA 2
z1 420 z2 462,78 z3 466,666667
(1)
(2)
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
16/46
Zona1 Zona 2
Luego Mnx= 462,783 kip-ft
Sentido Y-Y
Mp = 77,08 kip-ft
Luego Mny= 77,083 kip-ft
Remplazando en la ecuacion de interaccion ( 2 )
Se tiene
Pu + Mux + Muy =
2 fcPn fbMnx fbMny
Eficiencias
Carga Axial Flexion
0,00768341 + 0,89320476 = 0,90088818
Seccion Cumple
( )
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
17/46
Descripcion del Grupo Girder-L4-P2
Seccion W33X130 L = 30,76 ft
Dimensiones de la seccion
bf = 11,5 in Ancho
d = 33,1 in Altura
tf = 0,855 in Espesor del Ala
tw = 0,58 in Espesor del Alma
Propiedades
Propiedades de la Seccion Tablas 1-1 y 3-2
Seccion Transversal Neta Ag 38,3 in2
Modulo Elastico Sx 406 in3
Modulo Plastico Zx 467 in
Momento de Inercia Ix 6710 in4
radio de giro rx 13,2 in
Modulo Elastico Sy 37,9 in3
Modulo Plastico Zy 59,5in
3
Momento de Inercia Iy 218 in4
radio de giro ry 2,39 in
Longitud Lp 8,44 ft
Longitud Lr 24,2 ft
Materiales ASTM A572-GR50
Modulo de Elasticidad E 29000 KSI
Esfuerzo Yield Fy 50 KSI
Esfuerzo Tensile Fu 75 KSI
Cargas del Analisis de Primer Orden
Pnt = Pu = 2,28 Kip
Mnt = Mux = 1650,86 Kip-ft
Muy = 0 Kip-ft
Para este metodo de Analisis K = 1
Luego KLx = KLy = 30,76 ft y rx mayor de ry, por lo que el eje y-y
gobierna
Se procede a evaluar la esbeltez en ambos ejes asi
K Lx = 27,964 K Ly = 154,444
rx ry
Entonces se concluye que la mayor esbeltez se presenta en el eje Y
(KL/r) diseo = 154,444
Parametro Base
113,43
Fe = 12,00
Evaluando las condiciones de la esbeltes de diseo versus el parametro se evalua el
esfuerzo critico en la seccion
Ecuacion
Fcr= 10,523 Ksi Fcr = [0.877Fe]
Luego la carga de diseo esta dada por
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
18/46
Coeficiente de reduccion fc = 0,9 Para compresion
Pd = fcFcrAl = 362,743 Kips
Evalucion del Comportamiento
Pcr = Pu = 0,00628227 < 0,2
Pc fcPn
Funciona como Viga
Se usara ecuacion ( 2 )
Se usara el metodo de analisis de Segundo Orden, para amplificar las solicitaciones
Condicion del Portico No arriostrado
Factores de Amplificacion para
P - D P -d
Factor de Reduccion de rigidez = 0,00119 < 0,5
Luego t= 1
Analisis Eje Mayor X-X
M1 -200 cmx = 1
M2 200
Pe1x= = 11276,52
B1x= = 1,00020213
Mux= = 1651,193 kp-ft
Analisis Eje Menor y-y
M1 -200 cmy = 1
M2 200
Pe1y= = 366,36086
B1y = = 1,00625917
Muy= = 0,000 kp-ft
Analisis por flexion como Viga
Eje X-X
Mp = 1945,83 kip-ft
Para esta longitud el miembro se encuentra en la condicion
Cb = 1
Lr = 24,2 Sistema de Soporte lateral
Lp = 8,44 entre Soporte
L = 30,76 L / 4
Lb = 7,69 ft
Luego el miembro se encuentra en la Zona de pandeo plastico No ZONA 1
z1 1751,25 z2 1982,1 z3 1945,83333
(1)
(2)
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
19/46
Zona1 Zona 2
Luego Mnx= 1751,250 kip-ft
Sentido Y-Y
Mp = 247,92 kip-ft
Luego Mny= 247,917 kip-ft
Remplazando en la ecuacion de interaccion ( 2 )
Se tiene
Pu + Mux + Muy =
2 fcPn fbMnx fbMny
Eficiencias
Carga Axial Flexion0,00314113 + 1,0476279 = 1,05076904
Seccion No cumple
( )
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
20/46
Descripcion del Grupo Girder-L4-P3
Seccion W30X90 L = 30,76 ft
Dimensiones de la seccion
bf = 10,4 in Ancho
d = 29,5 in Altura
tf = 0,61 in Espesor del Ala
tw = 0,47 in Espesor del Alma
Propiedades
Propiedades de la Seccion Tablas 1-1 y 3-2
Seccion Transversal Neta Ag 26,4 in2
Modulo Elastico Sx 245 in3
Modulo Plastico Zx 283 in
Momento de Inercia Ix 3610 in4
radio de giro rx 11,7 in
Modulo Elastico Sy 22,1 in3
Modulo Plastico Zy 34,7in
3
Momento de Inercia Iy 115 in4
radio de giro ry 2,09 in
Longitud Lp 7,38 ft
Longitud Lr 20,9 ft
Materiales ASTM A572-GR50
Modulo de Elasticidad E 29000 KSI
Esfuerzo Yield Fy 50 KSI
Esfuerzo Tensile Fu 75 KSI
Cargas del Analisis de Primer Orden
Pnt = Pu = 4,35 Kip
Mnt = Mux = 1078,15 Kip-ft
Muy = 0 Kip-ft
Para este metodo de Analisis K = 1
Luego KLx = KLy = 30,76 ft y rx mayor de ry, por lo que el eje y-y
gobierna
Se procede a evaluar la esbeltez en ambos ejes asi
K Lx = 31,549 K Ly = 176,612
rx ry
Entonces se concluye que la mayor esbeltez se presenta en el eje Y
(KL/r) diseo = 176,612
Parametro Base
113,43
Fe = 9,18
Evaluando las condiciones de la esbeltes de diseo versus el parametro se evalua el
esfuerzo critico en la seccion
Ecuacion
Fcr= 8,047 Ksi Fcr = [0.877Fe]
Luego la carga de diseo esta dada por
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
21/46
Coeficiente de reduccion fc = 0,9 Para compresion
Pd = fcFcrAl = 191,206 Kips
Evalucion del Comportamiento
Pcr = Pu = 0,02276587 < 0,2
Pc fcPn
Funciona como Viga
Se usara ecuacion ( 2 )
Se usara el metodo de analisis de Segundo Orden, para amplificar las solicitaciones
Condicion del Portico No arriostrado
Factores de Amplificacion para
P - D P -d
Factor de Reduccion de rigidez = 0,0032977 < 0,5
Luego t= 1
Analisis Eje Mayor X-X
M1 -200 cmx = 1
M2 200
Pe1x= = 6066,80139
B1x= = 1,00071802
Mux= = 1078,925 kp-ft
Analisis Eje Menor y-y
M1 -200 cmy = 1
M2 200
Pe1y= = 193,263756
B1y = = 1,02304245
Muy= = 0,000 kp-ft
Analisis por flexion como Viga
Eje X-X
Mp = 1179,17 kip-ft
Para esta longitud el miembro se encuentra en la condicion
Cb = 1
Lr = 20,9 Sistema de Soporte lateral
Lp = 7,38 entre Soporte
L = 30,76 L / 4
Lb = 7,69 ft
Luego el miembro se encuentra en la Zona de pandeo plastico No ZONA 2
z1 1061,25 z2 1168,5 z3 1179,16667
(1)
(2)
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
22/46
Zona1 Zona 2
Luego Mnx= 1168,514 kip-ft
Sentido Y-Y
Mp = 144,58 kip-ft
Luego Mny= 144,583 kip-ft
Remplazando en la ecuacion de interaccion ( 2 )
Se tiene
Pu + Mux + Muy =
2 fcPn fbMnx fbMny
Eficiencias
Carga Axial Flexion0,01138293 + 1,0259233 = 1,03730623
Seccion No cumple
( )
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
23/46
Descripcion del Grupo Girder-L4-P4
Seccion W24X68 L = 30,76 ft
Dimensiones de la seccion
bf = 8,97 in Ancho
d = 23,7 in Altura
tf = 0,585 in Espesor del Ala
tw = 0,415 in Espesor del Alma
Propiedades
Propiedades de la Seccion Tablas 1-1 y 3-2
Seccion Transversal Neta Ag 20,1 in2
Modulo Elastico Sx 154 in3
Modulo Plastico Zx 177 in
Momento de Inercia Ix 1830 in4
radio de giro rx 9,55 in
Modulo Elastico Sy 15,7 in3
Modulo Plastico Zy 24,5in
3
Momento de Inercia Iy 70,4 in4
radio de giro ry 1,87 in
Longitud Lp 6,61 ft
Longitud Lr 18,9 ft
Materiales ASTM A572-GR50
Modulo de Elasticidad E 29000 KSI
Esfuerzo Yield Fy 50 KSI
Esfuerzo Tensile Fu 75 KSI
Cargas del Analisis de Primer Orden
Pnt = Pu = 8,02 Kip
Mnt = Mux = 625,55 Kip-ft
Muy = 0 Kip-ft
Para este metodo de Analisis K = 1
Luego KLx = KLy = 30,76 ft y rx mayor de ry, por lo que el eje y-y
gobierna
Se procede a evaluar la esbeltez en ambos ejes asi
K Lx = 38,651 K Ly = 197,390
rx ry
Entonces se concluye que la mayor esbeltez se presenta en el eje Y
(KL/r) diseo = 197,390
Parametro Base
113,43
Fe = 7,35
Evaluando las condiciones de la esbeltes de diseo versus el parametro se evalua el
esfuerzo critico en la seccion
Ecuacion
Fcr= 6,442 Ksi Fcr = [0.877Fe]
Luego la carga de diseo esta dada por
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
24/46
Coeficiente de reduccion fc = 0,9 Para compresion
Pd = fcFcrAl = 116,542 Kips
Evalucion del Comportamiento
Pcr = Pu = 0,06879881 < 0,2
Pc fcPn
Funciona como Viga
Se usara ecuacion ( 2 )
Se usara el metodo de analisis de Segundo Orden, para amplificar las solicitaciones
Condicion del Portico No arriostrado
Factores de Amplificacion para
P - D P -d
Factor de Reduccion de rigidez = 0,00797809 < 0,5
Luego t= 1
Analisis Eje Mayor X-X
M1 -200 cmx = 1
M2 200
Pe1x= = 3075,41456
B1x= = 1,00261394
Mux= = 627,183 kp-ft
Analisis Eje Menor y-y
M1 -200 cmy = 1
M2 200
Pe1y= = 118,31103
B1y = = 1,07269705
Muy= = 0,000 kp-ft
Analisis por flexion como Viga
Eje X-X
Mp = 737,50 kip-ft
Para esta longitud el miembro se encuentra en la condicion
Cb = 1
Lr = 18,9 Sistema de Soporte lateral
Lp = 6,61 entre Soporte
L = 30,76 L / 4
Lb = 7,69 ft
Luego el miembro se encuentra en la Zona de pandeo plastico No ZONA 2
z1 663,75 z2 712,16 z3 737,5
(1)
(2)
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
25/46
Zona1 Zona 2
Luego Mnx= 712,162 kip-ft
Sentido Y-Y
Mp = 102,08 kip-ft
Luego Mny= 102,083 kip-ft
Remplazando en la ecuacion de interaccion ( 2 )
Se tiene
Pu + Mux + Muy =
2 fcPn fbMnx fbMny
Eficiencias
Carga Axial Flexion0,03439941 + 0,9785275 = 1,01292691
Seccion No cumple
( )
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
26/46
Descripcion del Grupo Girder-T1
Seccion W10X33 L = 24,61 ft
Dimensiones de la seccion
bf = 7,96 in Ancho
d = 9,73 in Altura
tf = 0,435 in Espesor del Ala
tw = 0,29 in Espesor del Alma
Propiedades
Propiedades de la Seccion Tablas 1-1 y 3-2
Seccion Transversal Neta Ag 9,71 in2
Modulo Elastico Sx 35 in3
Modulo Plastico Zx 38,8 in
Momento de Inercia Ix 171 in4
radio de giro rx 4,19 in
Modulo Elastico Sy 9,2 in3
Modulo Plastico Zy 14in
3
Momento de Inercia Iy 36,6 in4
radio de giro ry 1,94 in
Longitud Lp 6,85 ft
Longitud Lr 21,8 ft
Materiales ASTM A572-GR50
Modulo de Elasticidad E 29000 KSI
Esfuerzo Yield Fy 50 KSI
Esfuerzo Tensile Fu 75 KSI
Cargas del Analisis de Primer Orden
Pnt = Pu = 16,40 Kip
Mnt = Mux = 11,50 Kip-ft
Muy = 0 Kip-ft
Para este metodo de Analisis K = 1
Luego KLx = KLy = 24,61 ft y rx mayor de ry, por lo que el eje y-y
gobierna
Se procede a evaluar la esbeltez en ambos ejes asi
K Lx = 70,482 K Ly = 152,227
rx ry
Entonces se concluye que la mayor esbeltez se presenta en el eje Y
(KL/r) diseo = 152,227
Parametro Base
113,43
Fe = 12,35
Evaluando las condiciones de la esbeltes de diseo versus el parametro se evalua el
esfuerzo critico en la seccion
Ecuacion
Fcr= 10,832 Ksi Fcr = [0.877Fe]
Luego la carga de diseo esta dada por
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
27/46
Coeficiente de reduccion fc = 0,9 Para compresion
Pd = fcFcrAl = 94,662 Kips
Evalucion del Comportamiento
Pcr = Pu = 0,17326902 < 0,2
Pc fcPn
Funciona como Viga
Se usara ecuacion ( 2 )
Se usara el metodo de analisis de Segundo Orden, para amplificar las solicitaciones
Condicion del Portico Arriostrado
Factores de Amplificacion para
P - D P -d
Factor de Reduccion de rigidez = 0,0337838 < 0,5
Luego t= 1
Analisis Eje Mayor X-X
M1 -200 cmx = 1
M2 200
Pe1x= = 448,95015
B1x= = 1,03791956
Mux= = 11,937 kp-ft
Analisis Eje Menor y-y
M1 -200 cmy = 1
M2 200
Pe1y= = 96,0910848
B1y = = 1,20582545
Muy= = 0,000 kp-ft
Analisis por flexion como Viga
Eje X-X
Mp = 161,67 kip-ft
Para esta longitud el miembro se encuentra en la condicion
Cb = 1
Lr = 21,8 Sistema de Soporte lateral
Lp = 6,85 entre Soporte
L = 24,61 L / 2
Lb = 12,305 ft
Luego el miembro se encuentra en la Zona de pandeo plastico No ZONA 2
z1 145,5 z2 139,93 z3 161,666667
(1)
(2)
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
28/46
Zona1 Zona 2
Luego Mnx= 139,926 kip-ft
Sentido Y-Y
Mp = 58,33 kip-ft
Luego Mny= 58,333 kip-ft
Remplazando en la ecuacion de interaccion ( 2 )
Se tiene
Pu + Mux + Muy =
2 fcPn fbMnx fbMny
Eficiencias
Carga Axial Flexion0,08663451 + 0,09479034 = 0,18142484
Seccion Cumple
( )
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
29/46
Descripcion del Grupo Girder-T2
Seccion W10X33 L = 24,61 ft
Dimensiones de la seccion
bf = 7,96 in Ancho
d = 9,73 in Altura
tf = 0,435 in Espesor del Ala
tw = 0,29 in Espesor del Alma
Propiedades
Propiedades de la Seccion Tablas 1-1 y 3-2
Seccion Transversal Neta Ag 9,71 in2
Modulo Elastico Sx 35 in3
Modulo Plastico Zx 38,8 in
Momento de Inercia Ix 171 in4
radio de giro rx 4,19 in
Modulo Elastico Sy 9,2 in3
Modulo Plastico Zy 14in
3
Momento de Inercia Iy 36,6 in4
radio de giro ry 1,94 in
Longitud Lp 6,85 ft
Longitud Lr 21,8 ft
Materiales ASTM A572-GR50
Modulo de Elasticidad E 29000 KSI
Esfuerzo Yield Fy 50 KSI
Esfuerzo Tensile Fu 75 KSI
Cargas del Analisis de Primer Orden
Pnt = Pu = 0,00 Kip
Mnt = Mux = 46,47 Kip-ft
Muy = 0 Kip-ft
Para este metodo de Analisis K = 1
Luego KLx = KLy = 24,61 ft y rx mayor de ry, por lo que el eje y-y
gobierna
Se procede a evaluar la esbeltez en ambos ejes asi
K Lx = 70,482 K Ly = 152,227
rx ry
Entonces se concluye que la mayor esbeltez se presenta en el eje Y
(KL/r) diseo = 152,227
Parametro Base
113,43
Fe = 12,35
Evaluando las condiciones de la esbeltes de diseo versus el parametro se evalua el
esfuerzo critico en la seccion
Ecuacion
Fcr= 10,832 Ksi Fcr = [0.877Fe]
Luego la carga de diseo esta dada por
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
30/46
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
31/46
Zona1 Zona 2
Luego Mnx= 139,926 kip-ft
Sentido Y-Y
Mp = 58,33 kip-ft
Luego Mny= 58,333 kip-ft
Remplazando en la ecuacion de interaccion ( 2 )
Se tiene
Pu + Mux + Muy =
2 fcPn fbMnx fbMny
Eficiencias
Carga Axial Flexion0 + 0,36898307 = 0,36898307
Seccion Cumple
( )
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
32/46
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
33/46
Coeficiente de reduccion fc = 0,9 Para compresion
Pd = fcFcrAl = 114,063 Kips
Evalucion del Comportamiento
Pcr = Pu = 0 < 0,2
Pc fcPn
Funciona como Viga
Se usara ecuacion ( 2 )
Se usara el metodo de analisis de Segundo Orden, para amplificar las solicitaciones
Condicion del Portico No arriostrado
Factores de Amplificacion para
P - D P -d
Factor de Reduccion de rigidez = 0 < 0,5
Luego t= 1
Analisis Eje Mayor X-X
M1 -200 cmx = 1
M2 200
Pe1x= = 806,009919
B1x= = 1
Mux= = 92,934 kp-ft
Analisis Eje Menor y-y
M1 -200 cmy = 1
M2 200
Pe1y= = 115,781881
B1y = = 1
Muy= = 0,000 kp-ft
Analisis por flexion como Viga
Eje X-X
Mp = 237,50 kip-ft
Para esta longitud el miembro se encuentra en la condicion
Cb = 1
Lr = 21,1 Sistema de Soporte lateral
Lp = 6,85 entre Soporte
L = 24,61 L / 2
Lb = 12,305 ft
Luego el miembro se encuentra en la Zona de pandeo plastico No ZONA 2
z1 213,75 z2 204,08 z3 237,5
(1)
(2)
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
34/46
Zona1 Zona 2
Luego Mnx= 204,084 kip-ft
Sentido Y-Y
Mp = 70,00 kip-ft
Luego Mny= 70,000 kip-ft
Remplazando en la ecuacion de interaccion ( 2 )
Se tiene
Pu + Mux + Muy =
2 fcPn fbMnx fbMny
Eficiencias
Carga Axial Flexion0 + 0,50596998 = 0,50596998
Seccion Cumple
( )
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
35/46
Descripcion del Grupo Girder-L2-P2
Seccion W30X132 L = 30,76 ft
Dimensiones de la seccion
bf = 10,5 in Ancho
d = 30,3 in Altura
tf = 1 in Espesor del Alatw = 0,615 in Espesor del Alma
Propiedades
Propiedades de la Seccion Tablas 1-1 y 3-2
Seccion Transversal Neta Ag 38,9 in2
Modulo Elastico Sx 380 in3
Modulo Plastico Zx 437 in3
Momento de Inercia Ix 5770 in4
radio de giro rx 12,2 in
Modulo Elastico Sy 37,2 in3
Modulo Plastico Zy 58,4 in3
Momento de Inercia Iy 196 in4
radio de giro ry 2,25 in
Longitud Lp 7,95 ft
Longitud Lr 23,8 ft
Materiales ASTM A572-GR50
Modulo de Elasticidad E 29000 KSI
Esfuerzo Yield Fy 50 KSI
Esfuerzo Tensile Fu 75 KSI
Cargas del Analisis de Primer Orden
Pnt = Pu = 1,74 Kip
Mnt = Mux = 1476,89 Kip-ftMuy = 0 Kip-ft
Para este metodo de Analisis K = 1
Luego KLx = KLy = 30,76 ft y rx mayor de ry, por lo que el eje y-y
gobierna
Se procede a evaluar la esbeltez en ambos ejes asi
K Lx = 30,256 K Ly = 164,053
rx ry
Entonces se concluye que la mayor esbeltez se presenta en el eje Y
(KL/r) diseo = 164,053
Parametro Base
113,43
Fe = 10,63
Evaluando las condiciones de la esbeltes de diseo versus el parametro se evalua el
esfuerzo critico en la seccion
Ecuacion
Fcr= 9,327 Ksi Fcr = [0.877Fe]
Luego la carga de diseo esta dada por
Coeficiente de reduccion fc = 0,9 Para compresion
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
36/46
Pd = fcFcrAl = 326,527 Kips
Evalucion del Comportamiento
Pcr = Pu = 0,00532541 < 0,2
Pc fcPn
Funciona como Viga
Se usara ecuacion ( 2 )
Se usara el metodo de analisis de Segundo Orden, para amplificar las solicitaciones
Condicion del Portico No arriostrado
Factores de Amplificacion para
P - D P -d
Factor de Reduccion de rigidez = 0,00089403 < 0,5
Luego t= 1
Analisis Eje Mayor X-X
M1 -200 cmx = 1
M2 200
Pe1x= = 9696,7989
B1x= = 1,00017936
Mux= = 1477,153 kp-ft
Analisis Eje Menor y-y
M1 -200 cmy = 1
M2 200
Pe1y= = 329,388663
B1y = = 1,00530717
Muy= = 0,000 kp-ft
Analisis por flexion como Viga
Eje X-X
Mp = 1820,83 kip-ft
Para esta longitud el miembro se encuentra en la condicion
Cb = 1
Lr = 23,8 Sistema de Soporte lateral
Lp = 7,95 entre Soporte
L = 30,76 L / 4
Lb = 7,69 ft
Luego el miembro se encuentra en la Zona de pandeo plastico No ZONA 1
z1 1638,75 z2 1832,5 z3 1820,83333
Zona1 Zona 2
(1)
(2)
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
37/46
Luego Mnx= 1638,750 kip-ft
Sentido Y-Y
Mp = 243,33 kip-ft
Luego Mny= 243,333 kip-ft
Remplazando en la ecuacion de interaccion ( 2 )
Se tiene
Pu + Mux + Muy =
2 fcPn fbMnx fbMny
Eficiencias
Carga Axial Flexion
0,00266271 + 1,0015443 = 1,004207
Seccion No cumple
( )
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
38/46
Descripcion del Grupo Girder-L4-P2
Seccion W33X141 L = 30,76 ft
Dimensiones de la seccion
bf = 11,5 in Ancho
d = 33,3 in Altura
tf = 0,96 in Espesor del Alatw = 0,605 in Espesor del Alma
Propiedades
Propiedades de la Seccion Tablas 1-1 y 3-2
Seccion Transversal Neta Ag 41,6 in2
Modulo Elastico Sx 448 in3
Modulo Plastico Zx 514 in3
Momento de Inercia Ix 7450 in4
radio de giro rx 13,4 in
Modulo Elastico Sy 42,7 in3
Modulo Plastico Zy 66,9 in3
Momento de Inercia Iy 246 in4
radio de giro ry 2,43 in
Longitud Lp 8,58 ft
Longitud Lr 25 ft
Materiales ASTM A572-GR50
Modulo de Elasticidad E 29000 KSI
Esfuerzo Yield Fy 50 KSI
Esfuerzo Tensile Fu 75 KSI
Cargas del Analisis de Primer Orden
Pnt = Pu = 2,28 Kip
Mnt = Mux = 1650,86 Kip-ft
Muy = 0 Kip-ft
Para este metodo de Analisis K = 1
Luego KLx = KLy = 30,76 ft y rx mayor de ry, por lo que el eje y-y
gobierna
Se procede a evaluar la esbeltez en ambos ejes asi
K Lx = 27,546 K Ly = 151,901
rx ry
Entonces se concluye que la mayor esbeltez se presenta en el eje Y
(KL/r) diseo = 151,901
Parametro Base
113,43
Fe = 12,40
Evaluando las condiciones de la esbeltes de diseo versus el parametro se evalua el
esfuerzo critico en la seccion
Ecuacion
Fcr= 10,879 Ksi Fcr = [0.877Fe]
Luego la carga de diseo esta dada por
Coeficiente de reduccion fc = 0,9 Para compresion
Pd = fcFcrAl = 407,296 Kips
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
39/46
Evalucion del Comportamiento
Pcr = Pu = 0,00559507 < 0,2
Pc fcPn
Funciona como Viga
Se usara ecuacion ( 2 )
Se usara el metodo de analisis de Segundo Orden, para amplificar las solicitaciones
Condicion del Portico No arriostrado
Factores de Amplificacion para
P - D P -d
Factor de Reduccion de rigidez = 0,0010956 < 0,5
Luego t= 1
Analisis Eje Mayor X-X
M1 -200 cmx = 1
M2 200
Pe1x= = 12520,1303
B1x= = 1,00018205
Mux= = 1651,159 kp-ft
Analisis Eje Menor y-y
M1 -200 cmy = 1
M2 200
Pe1y= = 413,416383
B1y = = 1,00554279
Muy= = 0,000 kp-ft
Analisis por flexion como Viga
Eje X-X
Mp = 2141,67 kip-ft
Para esta longitud el miembro se encuentra en la condicion
Cb = 1
Lr = 25 Sistema de Soporte lateral
Lp = 8,58 entre Soporte
L = 30,76 L / 4
Lb = 7,69 ft
Luego el miembro se encuentra en la Zona de pandeo plastico No ZONA 1
z1 1927,5 z2 2186,9 z3 2141,66667
Zona1 Zona 2
(1)
(2)
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
40/46
Luego Mnx= 1927,500 kip-ft
Sentido Y-Y
Mp = 278,75 kip-ft
Luego Mny= 278,750 kip-ft
Remplazando e n la ecuacion de interaccion ( 2 )
Se tiene
Pu + Mux + Muy =
2 fcPn fbMnx fbMny
Eficiencias
Carga Axial Flexion
0,00279753 + 0,95181402 = 0,95461156
Seccion Cumple
( )
-
7/25/2019 Anexos 1 - Diseo de Vigas
41/46
Descripcion del Grupo Girder-L4-P3
Seccion W30X99 L = 30,76 ft
Dimensiones de la seccion
bf = 10,5 in Ancho
d = 29,7 in Altura
tf = 0,67 in Espesor del Alatw = 0,52 in Espesor del Alma
Propiedades
Propiedades de la Seccion Tablas 1-1 y 3-2
Seccion Transversal Neta Ag 29,1 in2
Modulo Elastico Sx 269 in3
Modulo Plastico Zx 312 in3
Momento de Inercia Ix 3990 in4
radio de giro rx 11,7 in
Modulo Elastico Sy 24,5 in3
Modulo Plastico Zy 38,6 in3
Momento de Inercia Iy 128 in4
radio de giro ry 2,1 in
Longitud Lp 7,42 ft
Longitud Lr 21,3 ft
Materiales ASTM A572-GR50
Modulo de Elasticidad E 29000 KSI
Esfuerzo Yield Fy 50 KSI
Esfuerzo Tensile Fu 75 KSI
Cargas del Analisis de Primer Orden
Pnt = Pu = 4,35 Kip
Mnt = Mux = 1078,15 Kip-ft
Muy = 0 Kip-ft
Para este metodo de Analisis K = 1
Luego KLx = KLy = 30,76 ft y rx mayor de ry, por lo que el eje y-y
gobierna
Se procede a evaluar la esbeltez en ambos ejes asi
K Lx = 31,549 K Ly = 175,771
rx ry
Entonces se concluye que la mayor esbeltez se presenta en el eje Y
(KL/r) diseo = 175,771
Parametro Base
113,43
Fe = 9,26
Evaluando las condiciones de la esbeltes de diseo versus el parametro se evalua el
esfuerzo critico en la seccion
Ecuacion
Fcr= 8,125 Ksi Fcr = [0.877Fe]
Luego la carga de diseo esta dada por
Coeficiente de reduccion fc = 0,9 Para compresion
Pd = fcFcrAl = 212,783 Kips
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Luego Mnx= 1289,974 kip-ft
Sentido Y-Y
Mp = 160,83 kip-ft
Luego Mny= 160,833 kip-ft
Remplazando e n la ecuacion de interaccion ( 2 )
Se tiene
Pu + Mux + Muy =
2 fcPn fbMnx fbMny
Eficiencias
Carga Axial Flexion
0,01022867 + 0,92926223 = 0,9394909
Seccion Cumple
( )
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Descripcion del Grupo Girder-L4-P4
Seccion W24X76 L = 30,76 ft
Dimensiones de la seccion
bf = 8,99 in Ancho
d = 23,9 in Altura
tf = 0,68 in Espesor del Ala
tw = 0,44 in Espesor del Alma
Propiedades
Propiedades de la Seccion Tablas 1-1 y 3-2
Seccion Transversal Neta Ag 22,4 in2
Modulo Elastico Sx 176 in3
Modulo Plastico Zx 200 in
Momento de Inercia Ix 2100 in4
radio de giro rx 9,69 in
Modulo Elastico Sy 18,4 in3
Modulo Plastico Zy 28,6in
3
Momento de Inercia Iy 82,5 in4
radio de giro ry 1,92 in
Longitud Lp 6,78 ft
Longitud Lr 19,5 ft
Materiales ASTM A572-GR50
Modulo de Elasticidad E 29000 KSI
Esfuerzo Yield Fy 50 KSI
Esfuerzo Tensile Fu 75 KSI
Cargas del Analisis de Primer Orden
Pnt = Pu = 8,02 Kip
Mnt = Mux = 625,55 Kip-ft
Muy = 0 Kip-ft
Para este metodo de Analisis K = 1
Luego KLx = KLy = 30,76 ft y rx mayor de ry, por lo que el eje y-y
gobierna
Se procede a evaluar la esbeltez en ambos ejes asi
K Lx = 38,093 K Ly = 192,250
rx ry
Entonces se concluye que la mayor esbeltez se presenta en el eje Y
(KL/r) diseo = 192,250
Parametro Base
113,43
Fe = 7,74
Evaluando las condiciones de la esbeltes de diseo versus el parametro se evalua el
esfuerzo critico en la seccion
Ecuacion
Fcr= 6,791 Ksi Fcr = [0.877Fe]
Luego la carga de diseo esta dada por
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