resistencia de columnas
TRANSCRIPT
-
CALCULO DE COLUMNA CON TUBULAR REDONDO
DISEO POR ESFUERZO PERMISIBLE W
O
DISEO POR ESFUERZO DE TRABAJO
CONDICIONES: Longitud () = 4.30 mCarga (W )= 33.959 ton
F. L. E. (K) = 1
Acero (Fy) = 36000 lb/in
SE PROPONE : Tubo de 6.000 " x 0.280 " espesor
CALCULO : Tubo de 6.000 " x 0.280 " espesor
Propiedades de la seccin ; Datos;
Area = 5.0315866 in K = 1
I = 20.6273 in4 l = 4.30 m = 169.2913 in
S = 6.8758308 in W = 33.95901881 ton = 74.8667 klbs
r = 2.0247 in
Cc = 126.09958
Relacin de esbeltez;
Kl 169.2913 in 83.61111
r 2.0247469 in
En la Tabla C-36 de esfuerzos permisibles del manual (AISC) pagina 3-6 se tiene;
Kl
r
83.0000 15.0200 ksi
83.6111 14.8794 ksi
85.0000 14.7900 ksi
Sustituyendo valores en la formula;
F = F a x A
F = 14.8794 ksi x 5.03158656 in
F = 74.8672 klbs = 33.959 ton
RESULTADO : LA CARGA QUE RESISTE LA COLUMNA ES 33.959 ton
RESULTADO : LA CARGA QUE RESISTE EL TUBO A TENSION ES: 32.895 ton
REVISO
INGENIERIA DE CAMPO B/G TOLTECA
Fa
14.9485
ING. OSCAR SALINAS CALDELAS
-
CALCULO DE COLUMNA DE VIGA TIPO W
DISEO POR ESFUERZO PERMISIBLE W
O
DISEO POR ESFUERZO DE TRABAJO
CONDICIONES: Longitud () = 11.582 m
Carga (W )= 223.653 ton
F. L. E. (K) = 1
Acero Fy = 36000 lb/in
SE PROPONE : Viga W de 14 " x 61 libs/pie
CALCULO : Viga W de 14 " x 61 libs/pie
Propiedades; Datos;
peralte (d ) = 48.8580 in a = 7.75
ancho patin (bf) = 16.0000 in c = 45.858
espesor patin (tf )= 1.5000 in m = 1.5150
alma (tw )= 0.5000 in e = 45.8280
Area = 71.1615 in
Ix = 31062.766 in4 K = 1
Sx = 1271.5529 in = 11.58 m =
r x = 20.89 in W = 223.6530555 ton =
Iy = 1027.11Sy = 128.39
ry = 3.80
Relacin de esbeltez;
Kl 456.0000 in
r 3.80 in
En la Tabla C-36 de esfuerzos permisibles del manual (AISC) pagina 3-16 se tiene;
Kl
r
200.0000 3.7300 ksi
120.0267 6.9289 ksi
201.0000 3.6900 ksi
Sustituyendo valores en la formula;
Fa
120.0267
-
F = F a x A F = 6.9289 ksi x
F = 493.0732 klbs =
RESULTADO : LA CARGA QUE RESISTE LA COLUMNA ES
-
456.0000 in
493.0700 klbs
-
71.1615 in
223.653 ton
223.653 ton
-
CALCULO DE COLUMNA DE VIGA TIPO IPR
DISEO POR ESFUERZO PERMISIBLE W
O
DISEO POR ESFUERZO DE TRABAJO
CONDICIONES: Longitud () = 11.58 m
Carga (W )= 48.504 ton
F. L. E. (K) = 1
Acero Fy = 36000 lb/in
SE PROPONE : Viga IPR de 14 " x 82 libs/pie
CALCULO : Viga IPR de 14 " x 82 libs/pie
Propiedades; Datos;
peralte (d ) = 14.3100 in a = 4.81
ancho patin (bf) = 10.1300 in c = 12.6
espesor patin (tf )= 0.8550 in m = 0.8680
alma (tw )= 0.5100 in e = 12.5740
Area = 23.87336 in
Ix = 875.02245 in4 K = 1
Sx = 122.29524 in = 11.58 m =
r x = 6.05 in W = 48.50418978 ton =
Iy = 148.86Sy = 29.39
ry = 2.50
Relacin de esbeltez;
K 456.0000 in
r 2.50 in
En la Tabla C-36 de esfuerzos permisibles del manual (AISC) pagina 3-16 se tiene;
K
r
182.0000 4.5100 ksi
182.6156 4.479 ksi
183.0000 4.4600 ksi
Sustituyendo valores en la formula;
Fa
182.6156
-
F = F a x A F = 4.4792 ksi x
F = 106.9340 klbs =
RESULTADO : LA CARGA QUE RESISTE LA COLUMNA ES
-
456.0000 in
106.9333 klbs
En la Tabla C-36 de esfuerzos permisibles del manual (AISC) pagina 3-16 se tiene;
-
23.87336 in
48.504 ton
48.504 ton
-
CALCULO DE TRABE CON TUBULAR REDONDO
CALCULO DE CARGA (W ) W
VIGA SIMPLEMENTE APOYADA CON
CARGA UNIFORMEMENTE DISTRIBUIDA
W
CONDICIONES: Claro () = 5.70 m
Carga (W )= 19.158 ton
Acero Fy = 36 ksi
Fb = 0.66 Fy = 23.76 ksi
SE PROPONE : Tubo de 12.000 " x 0.500 " espesor
CALCULO : Tubo de 12.000 " x 0.500 " espesor
Propiedades de la seccin ; Datos;
Area = 18.0642 in l = 5.70 m = 224.4094 in
Sx = 49.8647 in W = 19.158086 ton = 42.2363 klbs
r = 4.0697 in
Calculo de momento mximo;
Mx = Sx x Fb = 49.864719 in x 23.76 ksi
= 1184.7857 klbs-in
Despejando W y sustutuyendo Mx en la frmula;
W l
8
8 Mx
l
8 x 1184.7857 klbs-in
224.4094 in
RESULTADO : LA CARGA QUE RESISTE LA VIGA ES 19.158 TON
W 42.2366 klbs
Mx
W
-
CALCULO DE TRABE CON VIGA TIPO W
CALCULO DE CARGA (W ) W
VIGA SIMPLEMENTE APOYADA CON
CARGA UNIFORMEMENTE DISTRIBUIDA
CONDICIONES: Claro () = 3.0000 m W
Carga (W )= 71.5172 ton
Acero Fy = 36 ksi
Fb = 0.66 Fy = 23.76 ksi
SE PROPONE : Viga W de 18 " x 55 libs/pie
CALCULO : Viga W de 18 " x 55 libs/pie
Propiedades; Datos;
peralte (d ) = 18.1100 in a = 3.57
ancho patin (bf) = 7.5300 in c = 16.85
espesor patin (tf )= 0.6300 in m = 0.6430
alma (tw )= 0.3900 in e = 16.8240
Area = 16.15212 in
Ix = 887.1288 in4 K = 36
Sx = 97.97115 in l = 3.00 m =
r x = 7.41 in W = 71.5172117 ton =
Calculo de momento mximo;
Mx = Sx x Fb = 97.9712 in x 23.76
= 2327.7946 klbs-in
Despejando W y sustutuyendo Mx en la frmula;
W l
8
8 Mx
l
8 x 2327.7946 klbs-in
118.1102 in
Mx
W
W
-
deflexin = 0.13 in
MAXIMA DEFLEXION = 0.590551
RESULTADO : LA CARGA QUE RESISTE LA VIGA ES; 71.517 TON
-
118.1102 in
157.6683 klbs
ksi
klbs157.669
-
CALCULO DE TRABE EN CANTILIVER
CALCULO DE CARGA (W )
W
VIGA SIMPLEMENTE APOYADA CON
CARGA UNIFORMEMENTE DISTRIBUIDA
CONDICIONES: Claro () = 3.0000 m W
Carga (W )= 20.2922 ton
Acero Fy = 36 ksi
Fb = 0.66 Fy = 23.76 ksi
SE PROPONE : Viga W de 18 " x 55 libs/pie
CALCULO : Viga S de 18 " x 55 libs/pie
Propiedades; Datos;
peralte (d ) = 18.1100 in a = 3.57
ancho patin (bf) = 7.5300 in c = 16.61
espesor patin (tf )= 0.7500 in m = 0.7630
alma (tw )= 0.3900 in e = 16.5840
Area = 17.86572 in
Ix = 1006.851 in4 K = 36
Sx = 111.1928 in l = 3.00 m =
r x = 7.51 in W = 20.2921934 ton =
Calculo de momento mximo;
Mx = Sx x Fb = 111.1928 in x 23.76
= 2641.9407 klbs-in
Despejando W y sustutuyendo Mx en la frmula;
W l
2
2 Mx
l
2 x 2641.9407 klbs-in
118.1102 in
NOTA : CARGA MAXIMA
PERMISIBLE ANTES DE LA
FLEXION 30 TONS.
CARGA DE DISEO ESTATICA 15 TONS.
Mx
W
W
-
deflexin = 0.0027 in
0.067861 mm
MAXIMA DEFLEXION = 0.393701 in
RESULTADO : LA CARGA QUE RESISTE LA VIGA ES; 20.292 TON
-
118.1102 in
44.7366 klbs
ksi
klbs44.737
-
CALCULO DE TRABE CON TRES APOYOS
CALCULO DE CARGA (W ) W
VIGA SIMPLEMENTE APOYADA CON
CARGA UNIFORMEMENTE DISTRIBUIDA
CONDICIONES: Claro T ( l ) = 12.1920 m R 92.22 R2 92.22
Carga t (W )= 491.8628 ton R1 307.41
Acero Fy = 36 ksi
Fb = 0.66 Fy = 23.76 ksi
SE PROPONE : Viga W de 62 " x 61 libs/pie
CALCULO : Viga W de 62 " x 61 libs/pie
Propiedades; Datos;
peralte (d ) = 60.2500 in a = 12
ancho patin (bf) = 24.5000 in c = 58.75
espesor patin (tf )= 0.7500 in m = 0.7630
alma (tw )= 0.5000 in e = 58.7240
Area = 66.437 in
Ix = 41246.0494 in4 K = 36
Sx = 1369.16346 in I = 12.19 m = 480.0000 in 240
r x = 24.92 in W = 491.8627737 ton = 1084.3705 klbs
Calculo de momento mximo;
Mx = Sx x Fb = 1369.1635 in x 23.76 ksi
= 32531.3239 klbs-in
Despejando W y sustutuyendo Mx en la frmula;
W l * .125
2Mx
-
2 Mx
l x .125
65062.6478 klbs-in
60.0000 in
deflexin = 0.16 in
MAXIMA DEFLEXION = 2.4 in
RESULTADO : LA CARGA QUE RESISTE LA VIGA ES; 491.863 TON
klbs
W
W 1084.377
-
DISEO DE UN MARCO CON TUBULAR REDONDO
DISEO DE MARCO TUBULAR DE 12.19 W
12.19 m DE ALTURA Y
12.19 m DE CLARO
FABRICADO CON TUBERA. DE
10.750 " DE DIAMETRO x
0.500 " DE ESPESOR Y
ASTM A - 36
LA CARGA QUE SOPORTA SE CONSIDERA
UNIFORMEMENTE DISTRIBUIDA.
A ).- CALCULO DE COLUMNAS: DISEO POR ESFUERZO PERMISIBLE
Clculo del peso propio de la columna:
Tubo de; 10.750 " x 0.500 " esp x 12.19 m longitud
Acero ASTM A- 36
e
Diam. Ext. (D) = 10.750 in
Diam. Int. (d )= 9.750 in
Espesor (e) = 0.500 in
d
D Longitud (L) = 12.19 m = 479.9990 in
Permetro eje neutro (Per) = II (D-e) = 32.2014 in
rea = Per x e = 16.1007 in
Volumen = II (D x e) e x L
Peso propio (W) = Pe x V ; Pe = 7848.7 kg/m
(W) = 7848.7 kg/m II (D x e) e L m
Obteniendo un factor (R) = 7848.7 kg/m 3.1416 x 0.0254 x 0.254
(R) = 15.9080
Wt = ( D - e ) x e x 15.908 x L (formula para calculo de peso)
Wt = 10.7500 0.500 0.500 15.9080 12.19
Wt = 993.9965 kg
12.19
x x x
x
x
-
Clculo del factor de esfuerzo permisible a flexin (Cc):
Acero (Fy) = 36 Ksi (lmite elstico mnimo)
(E) = 29000 Ksi (modulo de elasticidad del acero)
2 II x E 2 II x 29000 Ksi
Fy 36 Ksi
Clculo del factor de esfuerzo permisible a flexin:
D + d 10.750 9.750
4 4
Clculo de la relacin de esbeltez:
datos; K = 1 L = 479.9990 in r = 3.6282 in
KL 1 x 479.9990
r 3.6282
Clculo de esfuerzo permisible a la compresin axial (Fa) :
Condiciones; KL
r Fy
si; KL se usa; 2Cc
r KL KL
5 r r
3 8Cc 8Cc
si; KL se usa; 12 II E
r KL
r
como; KL
r
se utiliza; Fa = 8.5322 ksi
Sustituyendo valores en la formula;
F = Fa x A
F = 8.5322 ksi x 16.1007 in
F = 137.3748 klbs = 62.3118 ton
RESULTADO : LA CARGA QUE RESISTE LA COLUMNA ES 62.3118 TON
ksi
ksi
8.4498
8.5322
Cc Fa
Cc
r 3.6282 in
Cc
126.0996
Fa
132.2956 > C
126.0996
132.2956
1-
+ -
23
3
+
-
B ).- CALCULO DE TRABES: DISEO POR ESFUERZO PERMISIBLE
CALCULO DE CARGA (W ) W
VIGA SIMPLEMENTE APOYADA CON
CARGA UNIFORMEMENTE DISTRIBUIDA
CALCULO : Tubo de; 10.750 " x 0.500 " esp x 12.19 m longitud
Wt = ( D - e ) x e x 15.908 x L (formula para calculo de peso)
Wt = 10.7500 0.500 0.500 15.9080 12.19
Wt = 993.9955 kg
Calculo de momento mximo (formula de la escuadria);
Mx = Sx x Fb
donde; ( D - d ) 10.7500 9.7500
32D
Fb = 0.66 Fy 0.66 x 36 23.7600 ksi
Mx = 39.4327 x 23.7600 936.9203
Despejando W y sustutuyendo Mx en la frmula;
W L
8
8 Mx
L
8 x
936.9203 klbs-in
479.9990 in
W = 7.0886 0.9940 (peso propio)
RESULTADO : LA CARGA QUE RESISTE LA TRABE ES; 6.0946 TON
39.4327 in
W
W 15.6154 klbs ton7.0886
Mx
Sx10.7500
x x x
32 x
4 4 -
4 4
ksi
8 x
-