7/25/2019 Anexo VEE

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ANEXO : Verificacin de Elementos Estructurales

1. Materiales

Acero perfil: ASTM A-53 Grado B

Fy 35ksi:= Fu 60ksi:= E 29000ksi:=

s 7850kgf

m3

:=Fy 2461

kgf

cm2

= Fu 4218kgf

cm2

= E 2.0 106

kgf

cm2

=

Planchas: A36

Fyp 36ksi:=

Acero pernos: ASTM A-325

Fyb

65ksi:= Fub

120ksi:=

Soldadura: F70XX

Fuw 70ksi:=

2. Normativa

Para el diseo de esta estructura se utilizan las especificaciones del "AISC Manual of Steel

Construction ASD 9th Edition", las cuales consideran tensiones admisibles para el diseo.

3. Propiedades Geometricas Perfil Tubular

D 8in:= Diametro

t 8.18mm:= Espesor nominal

A

4D

2D 2 t( )

2 50.1 cm

2=:= I

64D

4D 2 t( )

4 2387 cm

4=:=

W2I

D234.9 cm

3=:= i

D2

D 2 t( )2

+

166.9cm=:=

4. Cargas de diseo

Pperfil s A 39.3kgf

m=:=

qpp 1.25 Pperfil 49.2kgf

m=:= (Se considera un 25% de aumento del peso propio del perfil por

conexiones y elementos adicionales)

Pcil 1200kgf:=

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5. Anlisis Estructural de Elementos

1.25Pcil

qpp

L1 L2

R1 R2

L1 420mm:=

L2 2220mm:=

Sumatoria de momentos : R2

L1 L2+( )qpp L1 L2+( )

2

1.25Pcil+

L1

9836.6 kgf=:= (Compresin)

Sumatoria de fuerzas : R1 1.25Pcil qpp L1 L2+( ) R2+ 8206.8 kgf=:= (Traccin)

M x( ) qppx

2

2 1.25Pcil x+ x L2if

R2 x L2( ) qppx

2

2 1.25Pcil x+

otherwise

:=

Mmax M L2( ) 3451.2 kgf m=:=

V x( )x

M x( )d

d:=

VL1 V L1 L2+( ) 8206.8 kgf=:= VL2 V L2( ) 4424.3 kgf=:=

Vmax max VL1 VL2,( ) 8206.8 kgf=:=

7/25/2019 Anexo VEE

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6.Verificacin elementos estructurales

Verificaciones Perfil

Dt

24.8= Esbeltez seccin

c Fy

Fy

ksi

3300

Fy

94.3=:= Esbeltez compacta

Mad 0.66 Fy WD

tcif

0.60 Fy W otherwise

3815 kgf m=:=

FUflexin

Mmax

Mad

0.90=:= Factor de utilizacin a flexin

Av 0.5 A:= Considerando que un cuarto de circunferencia a cadalado resiste el corte, Av= 0.5A

Vad 0.4 Fy Av 24665 kgf=:=

FUcorte

Vmax

Vad

0.33=:= Factor de utilizacin al corte

Por tanto, utilizar perfil tubular de dimetro 8" y espesor nominal 8.18mm calidad ASTM A53 Grado B

Verificacin de elemementos de conexin

Unin Apernada: Para efectos de diseo se considera la unin apernada los esfuerzos obtenidos del

anlisis.

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Vdis V 680mm( ) 1533.4 kgf =:=

TdisM 680mm( )

D5075.6 kgf=:=

db3

4in:= Dametro perno

n 2:= Numero de pernos trabajando a traccin y corte

Ab n db

2

2

:= Area nominal perno

Ab 5.70 cm2

=

Verificacin perno (Interaccin corte-traccin)

Tp Tdis:= Traccin en el perno

Vp Vdis:= Corte en el perno

Considerando hilo incluido en el plano de corte Fv 21ksi:=

fv 0.30tonf

cm2

= Tensin de trabajo al corte

FUcorte 0.18= Factor de utilizacin al corte

Condcorte "OK"=

ft 0.98tonf

cm2

= Tensin de trabajo a tracc in

Ft 3.35tonf

cm2

= Tensin admisible a traccin

FUtraccion 0.29= Factor de utilizacin a traccin

Condtraccion "OK"=

Por tanto, se debe disponer 4 pernos de 3/4" calidad ASTM A325

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Atiesadores

a 100mm:=

b 50mm:=t 12mm:=

PM 680mm( )

D:=

P 5075.6 kgf =

Verificacin de esbeltez del atiezador

b

t4.2=:=

lim Fyp

Fyp

ksi

250

Fyp

0.5b

a 1.0

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Cond1 "OK" limif

"Supera esbeltez lmite" otherwise

"OK"=:=

Verificacin resistencia atiesador

ep 0.6 b:=

M P ep 0.168 tonf m=:=

Sstb a

2

683.33 cm

3=:=

SreqM

0.6 Fyp10.03 cm

3=:=

Cond2 "OK" Sst Sreqif

"Verificar Dimensiones Atiesador" otherwise

"OK"=:=

z 1.39 2.2b

a

1.27b

a

2

+ 0.25b

a

3

0.576=:=

treqP

0.6 Fyp z b11.6 mm=:=

Cond3 "OK" t treqif

"Aumentar Espesor Atiesador" otherwise

"OK"=:=

Por tanto, se debe disponer 4 atiesadores de 12 mm de espesor de dimensiones

a = 100mm y b = 50 mm segn la siguiente figura:

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Soldadura Placas de Refuerzo

Reaccin de apoyo en traccin dividida entre

las cuatro placas de refuerzoTmax

R1

42051.7kgf=:=

Resistencia requerida para la soldaduraR min 0.4 Fyp

0.3

2Fuw,

:=

R 1012.4kgf

cm2

=

aw 5mm:= Dimensin filete de soldadura

nf 2:= Nmero de filetes por placa

Lmin

Tmax

nfaw R20.3mm=:= Longitud cordn de soldadura mnimo

Por tanto, se debe disponer cordn de soldadura alrededor de todo el permetro de

las placas de refuerzo con filete mnimo de 5mm