mathcad - columnas 01
DESCRIPTION
DISEÑO DE COLUMNASTRANSCRIPT
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DISEO DE COLUMNA C- 01
DISEO POR CARGAS DE GRAVEDAD Y SISMO
Especificaciones tcnicas:
fc 210 Kgcm2
fy 4200 Kgcm2
Seccin de los elementos estructurales:
columna: bc 25 hc 40 dc 6.22 d 6.22 viga superior: bv 25 hv 40 viga inferior: bvi 15 hvi 50
Cargas que actuan en la columna:PD 12.19 tn PL 9.15 tn PS 2.20 tn
Momentos que actuan en la columna:
MD2 2.46 t m ML2 2.07 t m MS2 3.48 t mMD1 0.20 t m ML1 0.12 t m MS1 2.04 t m
LONGITU DE COLUMNA Y VIGASMD2 2.46 ML2 2.07 Lc3 0.00 cm
Lvi2 609.00 cm Lvd2 0.00 cmPD 12.19 PL 9.15 PS 2.2 Lc2 135.00 cm
Lvi1 450.00 cm Lvd1 0.00 cmMD1 0.2 ML1 0.12
Lc1 165.00 cmDiseo considerando solo cargas de gravedad:
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a )RESISTENCIA DE LA COLUMNA
Donde : PD 12.19 tn PL 9.15 tn PS 2.2 tnMD2 2.46 ML2 2.07 MS2 3.48 MD1 0.2 ML1 0.12 MS1 2.04
Comb. 01
Pu1 1.4 PD 1.7 PL Pu1 32.62 tnMu21 1.4 MD2 1.7 ML2 Mu21 6.96 t mMu11 1.4 MD1 1.7 ML1( ) 1 Mu11 0.48 t m
Comb. 02
Pu2 1.25 PD PL( ) PS Pu2 28.88 tnMu22 1.25 MD2 ML2( ) MS2 Mu22 9.14 t mMu12 1.25 MD1 ML1( ) MS1[ ] 1 Mu12 2.44 t m
Comb. 03
Pu3 0.90PD PS Pu3 13.17 tnMu23 0.90MD2 MS2 Mu23 5.69 t mMu13 0.90MD1 MS1( ) 1 Mu13 2.22 t m
b )LONGITUD DE COLUMNA:(luc=klu)
- La longitud de la columna a analizar tiene: lu 90 cm- Inercia de los elementos estructurales:
Columna : bc 25 hc 40
Icbc hc3
12 Ic 133333.33
Vigas :
viga superior: bv 25 hv 40 Iv
bv hv312
Iv 133333.33
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viga inferior: bvi 15 hvi 50
Ivibvi hvi3
12 Ivi 156250
- Clculo de (\$
Kc1 if Lc1 0= 0 IcLc1
Kv1 if Lvi1 0= 0
IviLvi1
Kc1 808.08 Kv1 347.22
Kc2 if Lc2 0= 0 IcLc2
Kv2 if Lvd1 0= 0
IviLvd1
Kc2 987.65 Kv2 0 A 0
0.7 Kc1 Kc2( )0.35 Kv1 Kv2( )
on error A 10.34
- Clculo de (\%
Kc1 if Lc2 0= 0 IcLc2
Kv1 if Lvi2 0= 0
IvLvi2
Kc1 987.65 Kv1 218.94
Kv2 if Lvd2 0= 0 IvLvd2
Kc2 if Lc3 0= 0 IcLc3
Kc2 0 Kv2 0 B 0
0.7 Kc1 Kc2( )0.35 Kv1 Kv2( )
on error B 9.02
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NOMOGRAMA DE JAKSON Y MORELAND PARA EL CLCULO DE K
A 10.34 B 9.02
K 2.94 luc K lu luc 264.6 cm
c )ESBELTEZ DE LA COLUMNA
r 0.3 hc K lu
r22.05 > 22 ns 1!
d )CLCULO DE Gns
cm 1.00 Pu1 32.62 tn 0.75 (Columna estribada)Ec 15000 fc Ec 217370.65
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d1.4 PD
1.4 PD 1.7 PL d 0.52
EIEc Ic
2.5 1 d( ) EI 7611217434.54
Pc
2EI
K lu( )2 Pc 1072936.93 Pc Pc
1000 Pc 1072.94 tn
nscm
1Pu1 Pc
ns 1.04
e )CLCULO DE Gs
d 0
Culumnas Tipo 1 24 Pu1 24 28.88 Pu1 693.12 tnPc1 24 1634.25 Pc1 39222 tn
Culumnas Tipo 2 16 Pu2 16 35.59 Pu2 569.44 tnPc2 16 219.18 Pc2 3506.88 tn
Culumnas Tipo 3 8 Pu3 8 36.57 Pu3 292.56 tnPc3 8 209.46 Pc3 1675.68 tn
Pu Pu1 Pu2 Pu3 Pu 1555.12 Pc Pc1 Pc2 Pc3 Pc 44404.56
s 1
1Pu
0.75 Pc s 1.05
f )CLCULO DEL AREA DE ACERO
Para cargas por gravedad y sobrecarga (Comb. 01)
Muc ns Mu21 Muc 7.26
-
Mu2min Pu11.5 0.03 hc( )
100 Mu2min 0.88
Muc 7.26 Pu1 32.62 t hc
eMuc 100
Pu1 e 22.25 e
t0.56
kPu1 1000
bc hc k 32.62
rt d dc
t r 0.69
luego en el abaco encontramos el valor de Usi Ug
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g)VERIFICACION POR CORTE
Vu 8.51 tn 0.85 d hc dc d 33.78 Vu
10.01
Vuc 0.53 fc bc d1000
Vuc 6.49
Vuc 6.49 Vu
10.01
COLOCACIN DE ESTRIBOS
Para I3/8" Av 2.84 cm2
VVu
Vuc V 3.53
SAv fy dV 10000 S 11.43 cm
Usar I 3/8" 2@ 0.05 m, Resto @ 0.10 m A/E