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ANÁLISIS DE VIGA MONORRIELMonorriel Colgante Analizado como Luz Simple con / sin Voladizo Para perfiles-W
Por AISC 9na Edición Manual ASD y Especificaciones CMAA No. 74 (2004)Proyecto: MONORRIEL REACTORES JABONERA Tema: REVISIÓN DE VM-6 (Viga Monorriel)Numero: Creado: J.I.G.M Revisado: L.R
###Datos: ###
RL(min)=0.49 RR(max)=6.06 ta =Perfil del Monorriel: L=20.21 Lo=0
Seleccionar: W8x48 x=10.105 Cxo =Parámetros de Diseño: S=0 Cx1 =
Viga Fy = 36 ksi Czo =Luz de Viga, L = 20.2100 ft. W8x48 Cz1 =
Luz Sin Soporte, Lb = 20.2100 ft. Radios de Sección y Parámetros:Coef. Flexión, Cb = 1.00 Pv=5.572 bf/(2*tf) =
Luz en Voladizo, Lo = 0.0000 ft. Nomenclatura d/tw =Luz Sin Soporte, Lbo = 0.0000 ft. Qs =
Coef. Flexión, Cbo = 1.00 W8x48 Propiedades del Elemento:Carga Izada, P = 4.410 kips A = 14.10 in.^2 d/Af = 1.53 For Lo = 0 (sin voladizo):
Peso Carrete, Wt = 0.400 kips d = 8.500 in. Ix = 184.00 in.^4Peso Cabrestante, Wh = 0.100 kips tw = 0.400 in. Sx = 43.20 in.^3Factor Impact. Vert., Vi = 15 % bf = 8.110 in. Iy = 60.90 in.^4Fact. Carga Horz., HLF = 10 % tf = 0.685 in. Sy = 15.00 in.^3No. Total Ruedas, Nw = 2 k= 1.080 in. J = 1.960 in.^4
Esp. Ruedas, S = 0.0000 ft. rt = 2.230 in. Cw = 930.0 in.^6Distancia en Patín, a = 0.3750 in. x =
Reacciones en los Apoyos: (sin voladizo) Mx =Resultados: 6.06 = Pv+w/1000*L/2 My =
0.49 = 0+w/1000*L/2 Momento Lateral Flexionante por Torsión en el Patín para Luz Simple:Parámetros y Coeficientes: e =
Pv = 5.571 kips Pv = P*(1+Vi/100)+Wt+Wh (carga vertical) at =Pw = 2.786 kips/rueda Pw = Pv/Nw (carga por rueda de carrete) Mt =Ph = 0.441 kips Ph = HLF*P (carga horizontal) Esfuerzos Eje-X para Luz Simple:ta = 0.685 in. ta = tf (para perfiles-W) fbx =
0.097 Lc =Cxo = -1.903 Lu =Cx1 = 0.535 Lb/rt =Czo = 0.192 fa/Fy =Cz1 = 2.319 Es Lb<=Lc?
Es d/tw<=permisible?Momentos Flexionantes para Luz Simple: Es b/t<=65/SQRT(Fy)?
x = 10.105 ft. x = L/2 (localización del momento máximo del extremo izq. De la luz simple)Es b/t>95/SQRT(Fy)?Mx = 30.60 ft-kips Mx = Pv/*L/4+w/1000*L^2/8 Fbx =My = 2.23 ft-kips My = Ph*L/4 Fbx =
(por Manual de Diseño en Acero USS, 1981)Momento Lateral Flexionante por Torsión en el Patín para Luz Simple: Fbx =
e = 4.250 in. e = d/2 (asumir carga horizontal tomada en el patín inferior) Fbx =at = 35.051 at = SQRT(E*Cw/(J*G)) , E=29000 ksi and G=11200 ksi Fbx =
Mt = 0.35 ft-kips Mt = Ph*e*at/(2*(d-tf))*TANH(L*12/(2*at))/12 Fbx =Usar: Fbx =
Esfuerzos Eje-X para Luz Simple: Esfuerzos Eje-Y para Luz Simple:fbx = 8.50 ksi fbx = Mx/Sx fby =
Lb/rt = 108.75 Lb/rt = Lb*12/rt fwns =
l =
RR(max) =RL(min) =
l = l = 2*a/(bf-tw)Cxo = -2.110+1.977*l+0.0076*e^(6.53*l)Cx1 = 10.108-7.408*l-10.108*e^(-1.364*l)Czo = 0.050-0.580*l+0.148*e^(3.015*l)Cz1 = 2.230-1.490*l+1.390*e^(-18.33*l)
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Fbx = 21.60 ksi Fbx = 12000*Cb/(Lb*12/(d/Af)) <= 0.60*Fy fbx <= Fbx, O.K. (continúa)
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Radio de Esfuerzos Combinados para Luz Simple:Esfuerzos Eje-Y para Luz Simple: S.R. =
fby = 1.78 ksi fby = My/Sy Deflexión Vertical para Luz Simple:fwns = 0.56 ksi fwns = Mt*12/(Sy/2) (esfuerzo normal de pandeo) Pv =
fby(total) = 2.34 ksi fby(total) = fby+fwnsFby = 27.00 ksi Fby = 0.75*Fy fby <= Fby, O.K.
Radio de Esfuerzos Combinados para Luz Simple: Momento Flexionante para Voladizo:S.R. = 0.480 S.R. = fbx/Fbx+fby(total)/Fby S.R. <= 1.0, O.K.
My =Deflexión Vertical para Luz Simple: Momento Flexionante Lateral por Torsion en Patín para Voladizo:
Pv = 4.910 kips Pv = P+Wh+Wt (sin impacto vertical) e =0.3072 in. Pv*L^3/(48*E*I)+5*w/12000*L^4/(384*E*I) at =L/789 Mt =0.5389 in. Defl.(max) <= Defl.(allow), O.K.
fbx =Momento Flexionante para Voladizo: Lc =
Mx = N.A. ft-kips Mx = Pv*Lo+w/1000*Lo^2/2 Lu =My = N.A. ft-kips My = Ph*Lo Lbo/rt =
fa/Fy =Momento Flexionante Lateral por Torsion en Patín para Voladizo: (por Manual de Diseño en Acero USS, 1981)
e = N.A. in. e = d/2 (asumir carga horizontal tomada en el patín inferior)Es d/tw<=permisible?at = N.A. at = SQRT(E*Cw/(J*G)) , E=29000 ksi and G=11200 ksiEs b/t<=65/SQRT(Fy)?
Mt = N.A. ft-kips Mt = Ph*e*at/(d-tf)*TANH(Lo*12/at)/12 Es b/t>95/SQRT(Fy)?Fbx =
Esfuerzos Eje-X para Voladizo: Fbx =fbx = N.A. ksi fbx = Mx/Sx Fbx =
Lbo/rt = N.A. Lbo/rt = Lbo*12/rt Fbx =Fbx = N.A. ksi Fbx = 0.66*Fy Fbx =
Fbx =Esfuerzos Eje-Y para Voladizo: Fbx =
fby = N.A ksi fby = My/Sy Use: Fbx =fwns = N.A. ksi fwns = Mt*12/(Sy/2) (esfuerzo normal de pandeo) Esfuerzos Eje-Y para Voladizo:
fby(total) = N.A. ksi fby(total) = fby+fwns fby =Fby = N.A. ksi Fby = 0.75*Fy fwns =
fby(total) =Radio de Esfuerzos Combinados para Voladizo: Fby =
S.R. = N.A. S.R. = fbx/Fbx+fby(total)/Fby Radio de Esfuerzos Combinados para Voladizo:S.R. =
Deflexion Vertical para Voladizo: (asumiendo carga llena de diseño, Pv sin impacto, al final del voladizo) Deflexion Vertical para Voladizo:Pv = N.A. kips Pv = P+Wh+Wt (sin impacto vertical) Pv =
N.A. in. Pv*Lo^2*(L+Lo)/(3*E*I)+w/12000*Lo*(4*Lo^2*L-L^3+3*Lo^3)/(24*E*I)N.A.N.A. in.
Flexión Local Patín Inferior (simplificado): Flexión Local Patín Inferior (simplificado):be = 8.220 in. be = 12*tf (longitud efectiva flexión en patín) be =am = 3.460 in. am = (bf/2-tw/2)-(k-tf) (donde: k-tf = radio del filete) tf2 =Mf = 9.639 in.-kips Mf = Pw*am am =Sf = 0.643 in.^3 Sf = be*tf^2/6 Mf =fb = 14.99 ksi fb = Mf/Sf Sf =
Fb = 27.00 ksi Fb = 0.75*Fy fb <= Fb, O.K. Fb =
Flexión en Patín Inferior por Especificaciones CMAA No. 74 (2004):
D(max) =
D(permisible) =
D(max) = D(max) =D(ratio) = D(ratio) = L*12/D(max)D(allow) = D(allow) = L*12/450
D(max) = D(max) = D(max) =D(ratio) = D(ratio) = Lo*12/D(max) D(ratio) =D(allow) = D(allow) = Lo*12/450
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(continúa)
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Flexión en Patín Inferior por Especificaciones CMAA No. 74 (2004): (Nota: torsión esta despreciada)Esfuerzo Local Flexionante del Patín @ Punto 1:
Esfuerzo Local Flexionante del Patín @ Punto 0: (Convención de Signos: + = tensión, - = compresión)-11.30 ksi1.14 ksi Esfuerzo Local Flexionante del Patín @ Punto 2:
Esfuerzo Local Flexionante del Patín @ Punto 1:3.18 ksi Esfuerzo Biaxial Resultante @ Punto 0:
13.77 ksi
Esfuerzo Local Flexionante del Patín @ Punto 2:11.30 ksi-1.14 ksi Esfuerzo Biaxial Resultante @ Punto 1:
Esfuerzo Biaxial Resultante @ Punto 0:11.14 ksi-8.47 ksi0.00 ksi Esfuerzo Biaxial Resultante @ Punto 2:
17.04 ksi <= Fb = 0.66*Fy = 23.76 ksi, O.K.
Esfuerzo Biaxial Resultante @ Punto 1:20.61 ksi2.38 ksi W24x3700.00 ksi W24x335
19.52 ksi <= Fb = 0.66*Fy = 23.76 ksi, O.K.W24x279
Esfuerzo Biaxial Resultante @ Punto 2: W24x2509.43 ksi W24x2298.47 ksi W24x2070.00 ksi W24x1928.99 ksi <= Fb = 0.66*Fy = 23.76 ksi, O.K.
W24x162
W24x146W24x131
W24x117W24x104
W24x103W24x94W24x84W24x76W24x68W24x62W24x55
W21x402W21x364
W21x333W21x300
W21x275W21x248W21x223W21x201W21x182W21x166
sxo =szo =
sxo = sxo = Cxo*Pw/ta^2 sz1 =szo = szo = Czo*Pw/ta^2
sx2 =sz2 =
sx1 = sx1 = Cx1*Pw/ta^2sz1 = sz1 = Cz1*Pw/ta^2 sz =
sx =txz =
sx2 = sx2 = -sxo sto =sz2 = sz2 = -szo
sz =sx =
sz = sz = fbx+fby+0.75*szo txz =sx = sx = 0.75*sxo st1 =txz = txz = 0 (asumido despreciable)sto = sto = SQRT(sx^2+sz^2-sx*sz+3*txz^2)
sx =txz =
sz = sy = fbx+fby+0.75*sz1 st2 =sx = sx = 0.75*sx1txz = txz = 0 (asumido despreciable)st1 = st1 = SQRT(sx^2+sz^2-sx*sz+3*txz^2)
sz = sz = fbx+fby+0.75*sz2sx = sx = 0.75*sx2txz = txz = 0 (asumido despreciable)st2 = st2 = SQRT(sx^2+sz^2-sx*sz+3*txz^2)
tw
Pw Pw
Punto 2
Punto 1
Punto 0
bf
tf
Y
Z
X
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W21x147