AEROPUERTO TENIENTE FAP JAIME MONTREUIL MORALES

Universidad Nacional del Santa Estructuras EspecialesEAP. Ingeniera CivilPractica N 02

Universidad Nacional del Santa Estructuras EspecialesEAP. Ingeniera CivilPractica N 01

MIEMBROS EN COMPRESION

REQUISITOS DEL AISC:

1. Determine la resistencia de diseo del miembro en comprensin mostrado en la figura. De cada una de las maneras siguientes.

2. Determine la resistencia de diseo del miembro en comprensin mostrado en la figura, de cada una de las maneras siguientes.

3. Calcule la resistencia de diseo por comprensin axial del miembro mostrado en la figura. Considere acero A36.

4. Calcule la resistencia de diseo por comprensin axial del miembro mostrado en la figura.

5. Calcule la resistencia de diseo por comprensin del miembro mostrado en la figura.

6. Calcule la resistencia de diseo por comprensin de un tubo 12 x 10 x 1/2 de acero A500 grado B (). La longitud efectiva con respecto a ambos ejes es de 20 pies. Use las tablas de cargas para columnas para verificar su respuesta.

7. Calcule la resistencia de diseo por comprensin de un perfil W14 x 43 de acero A572 grado 50. La longitud efectiva con respecto a los dos ejes es de 16 pies. Use las tablas de cargas para columnas para verificar su respuesta.

DISEO:

1. Escoja un perfil W para una columna con una longitud efectiva de 13 ft que debe resistir una carga factorizada de 570 kips. Considere acero A572 grado 50 y use las tablas de cargas para columnas.

2. Seleccione un perfil W de acero A36 para el miembro mostrado en la figura. Use las tablas de cargas para columnas. La carga consiste en una carga muerta de servicio de 260 kips y una carga viva de servicio de 520 kips.

3. Una columna con longitud efectiva de 20 ft debe resistir una carga axial factorizada de comprensin de 205 kips.

a) Seleccione el tubo estructural cuadrado ms ligero. Use y las tablas de cargas para columnas.b) Seleccione el perfil tubular estructural rectangular ms ligero. Use y las tablas de cargas para columnas.

4. Un tubo para columna con longitud efectiva de 15 pies se usara para resistir una carga muerta de servicio de 113 kips y una carga viva de servicio de 112 kips. Use acero A36 y las tablas de cargas para columnas a fin de:

a) Seleccionar un tubo estndar de acerob) Seleccionar un tubo extra fuerte de aceroc) Seleccionar un tubo doble extrafuerte de acero.

Si el peso del material es el nico determinante del costo, Cul de los tres tubos es el ms econmico?

5. Seleccione el perfil HP ms ligero en las tablas de cargas para columnas. La carga mostrada en la figura esta factorizada. Considere acero A572 grado 50.

6. Seleccione un perfil W16 para las condiciones del problema (1).

7. Seleccione un perfil W21 para las condiciones del problema (5).

8. Escoja un perfil tubular estructural cuadrado de 2 x 2 o ms pequeo para las condiciones mostradas en la figura. Use .

LONGITUD EFECTIVA:

1. Un perfil W14 x 38 de acero A36 se usa como un miembro en comprensin de 30 ft de longitud y articulado en ambos extremos. El miembro esta arriostrado contra pandeo en la direccin dbil a intervalos de 10 pies. Cul es la carga de comprensin mxima factorizada que este miembro soportar?

2. Un perfil tubular de 14 x 6 x 5/8 se usa como un miembro en comprensin de 20 ft de longitud y articulado en ambos extremos. El miembro esta arriostrado contra pandeo en la direccin dbil a la mitad de su altura. El acero es un ASTM A500 grado B (). Calcule la resistencia de diseo por comprensin.

3. Un miembro en comprensin debe disearse para resistir una carga muerta de servicio de 180 kips y una carga viva de servicio de 320 kips. El miembro tendr 28 pies de longitud y estar articulado en cada extremo. Adems, l estar soportado en la direccin dbil en un punto situado a 12 ft de su extremo superior. Considere acero A572 grado 50 y seleccione un perfil W.

4. Seleccione un perfil tubular de acero A500 grado B () para soportar una carga muerta de servicio de 14 kips y una carga viva de servicio de 30 kips. El miembro tendr 30 ft de longitud y esta articulado en cada extremo. Adems, l estar arriostrado contra pandeo en la direccin dbil en sus puntos tercios.

5. El marco mostrado en la figura no est arriostrado contra desplazamientos laterales. Las columnas son perfiles W10 x 33 y la trabe es un perfil W12 x 26. Todos los miembros son de acero ASTM A572 grado 50 y estn orientados de manera que la flexin es respecto al eje X. Suponga KY = 1.0.

a) Use el nomograma para determinar KX para las columnas. Use el factor de reduccin de rigidez en caso de que sea aplicable (PU = 50 kips para cada columna).b) Calcule la resistencia de diseo por comprensin de las columnas.c) Estime KX y compare su estimacin con los resultados de la parte (a).

6. El marco mostrado en la figura no est arriostrado contra desplazamientos laterales. Se han supuesto los momentos de inercia relativos de los miembros con fines de un diseo preliminar. Use el nomograma y determine KX para los miembros AB, BC, DE, EF.

7. El marco mostrado en la figura no est arriostrado contra desplazamientos laterales. Suponga que todas las columnas son perfiles W14 x 61 y que todas las trabes son perfiles W18 x 76. Para todos los miembros el acero usado es el ASTM A572 grado 50. Los miembros estn orientados de manera que la flexin es respecto al eje x. Suponga que KY = 1.0

a) Use el nomograma para determinar KX para las el miembro GF. Use el factor de reduccin de rigidez en caso necesario (PU = 350 kips para el miembro GF).b) Calcule la resistencia de diseo por comprensin del miembro GF.c) Estime KX y compare su estimacin con los resultados de la parte (a).

8. El marco mostrado en la figura soportado contra desplazamientos laterales por medio de un arriostrado en x, que no es parte del marco. Las columnas son perfiles W12 x 40 y la trabe es un perfil W16 x 40. Todos los miembros son de acero A36 y estn orientados de manera que la flexin es respecto al eje x. Use KY = 0.8.

a) Use el nomograma para determinar KX para las columnas. Use el factor de reduccin de rigidez cuando sea aplicable (PU = 200 kips para cada columna).b) Calcule la resistencia de diseo por comprensin de las columnas.c) Estime KX y compare su estimacin con los resultados de la parte (a).

9. El marco mostrado en la figura no est arriostrado contra desplazamientos laterales. Las columnas son perfiles tubulares cuadrados de 6 x 6 x 5/8 y las vigas son perfiles W12 x 22. Las columnas son de acero ASTM A500 grado B () y para las vigas . Estn orientados de manera que la flexin es respecto al eje x. Use KY = 1.0.

a) Use el nomograma para determinar KX para las columnas AB. Use el factor de reduccin de rigidez si este es aplicable (PU = 100 kips para cada columna AB).b) Calcule la resistencia de diseo por comprensin de la columna AB.

10. El marco rgido mostrado en la figura no est arriostrado en su plano. En direccin perpendicular al marco, este esta arriostrado en sus nudos. Las conexiones en esos puntos de arriostramiento son simples (libre de momentos). Las trabes de techo son perfiles W14 x 30 y las trabes de piso son perfiles W16 x 36. El miembro BC es un perfil W10 x 45. Considere acero A36 y seleccione un perfil W para AB. Suponga que la combinacin de cargas gobernantes no causa momento en AB y que la carga axial factorizada es de 150 kips.

PANDEO TORSIONAL Y FLEXO TORSIONAL:

1. Calcule la resistencia de diseo por comprensin para un perfil WT12 x 65.5 con longitud efectiva de 18 ft con respecto a cada eje. Use acero A36 y el procedimiento de la Seccin E3 del AISC.

2. Considere acero A572 grado 50 y calcule la resistencia de diseo de la columna mostrada en la figura. Los extremos del miembro estn empotrados en todas direcciones (x, y, z).

3. Seleccione un canal American Standard para el miembro en comprensin mostrado en la figura. Use acero A36. Los extremos del miembro estn empotrados en todas direcciones (x, y, z).

MIEMBROS COMPUESTOS:

1. Verifique los valores de rX y rY para un par de ngulos 5 x 3 x con sus lados largos espalda con espalda. Los ngulos estarn conectados a una placa de nudo de 3/8 de espesor.

2. Verifique los valores de rX y rY para la seleccin combinada formada por un perfil W12 x 26 y una C10 x 15.3.

3. Verifique los valores de rX y rY para la seleccin combinada formada por una C12 x 20.7 y un L3 x 3 x 3 x 1/4 con el lado largo hacia afuera.

4. Una columna para un edifico de varios pisos est hecha con placas ASTM A588 como se muestra en la figura. Calcule la resistencia de diseo por comprensin axial con base en el pandeo por flexin (no considere el pandeo torsional). Suponga que los componentes de la seccin transversal estn conectadas en forma tal que la seccin es totalmente efectiva.

5. Calcule la resistencia de diseo por comprensin axial con base en el pandeo por flexin para el perfil compuesto mostrado en la figura. (No considere el pandeo transversal). Suponga que los componentes de la seccin transversal estn conectadas en forma tal que la seccin es totalmente efectiva. Considere acero ASTM A242.

6. Dos placas de 9/8 x 10 estn soldadas a un perfil W10 x 49 para formar una seccin compuesta, como se muestra en la figura. Suponga que los componentes esta conectados en forma tal la seccin transversal es totalmente efectiva. Considere acero A36 y KXL= KYL = 25ft.

a) Calcule la resistencia de diseo por comprensin axial con base en el pandeo por flexin (considere el pandeo torsional).b) Cul es el incremento porcentual en resistencia respecto al perfil W10 x 49 sin reforzar?

7. Un perfil T se fabrica recortando un perfil HP14 x 117, como se muestra en la figura. Calcule la resistencia de diseo por comprensin axial con base en el pandeo por flexin (no considere el pandeo flexo torsional). Tome en cuenta el rea de los filetes en la unin entre alma y patn. Considere acero A36. Longitud efectiva es de 10 ft con respecto a ambos ejes.

8. Una columna est formada con cuatro L5 x 5 , como se muestra en la figura. Los ngulos se conectan entre s por medio de barras de celosa, cuya funcin primaria es mantener los ngulos fijos en su posicin relativa. Se considera que la celosa no contribuye al rea de la seccin transversal, por lo que se muestra con lneas punteadas. Calcule la resistencia de diseo por comprensin con acero A572 grado 50 y una longitud efectiva de 30 pies con respecto a ambos ejes. Investigue solo el pandeo por flexin (no considere pandeo por torsin).

9. Calcule la resistencia de diseo para el siguiente perfil de ngulo doble: 2L6 x 4 x 5/8 con sus lados largos con espalda separadores 3/8 ; . La longitud efectiva KL es de 18 pies para todos los ejes y se tienen dos tornillos intermedios completamente apretados. Compare las resistencias por pandeo por flexin y flexin torsional.

10. Para las condiciones mostradas en la figura, seleccione un perfil de ngulo doble (conexin a travs de una placa de nudo de 3/8 ). Considere acero A36. Especifique el nmero de conectores intermedios.

11. Seleccione un perfil WT para el miembro en comprensin mostrado en la figura. La carga es la carga total de servicio, con una relacin de viva a muerta de 2.5:1. Considere .

12. Seleccione un perfil de ngulo doble para la cuerda superior de la figura. Suponga placas de nudo 3/8 y considere acero A36.

Ms. Rubn Lpez Carranza

Ms. Rubn Lpez Carranza