diseño de elementos de acero - ejemplos

8/16/2019 Diseño de Elementos de Acero - Ejemplos

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Jesús Alejandro Aguilar Solís 807667 11 de Octubre de 2012

CV2015 – Diseño De Elementos De Acero 1

Problema 1. Un elemento a tensión de 80 ft de longitud debe soportar 150 kips (D), 100 kips (L) y 150

kips (W), todas de tensión. Selecciona el perfil W más ligero para el elemento y diseña su conexión

atornillada a unas placas usando tornillos A325 de 7/8 de pulgada de diámetro en los patines del perfil

W. Tu diseño debe incluir el diseño de las placas de conexión por los patines del perfil W. (50 Puntos).

Perfil W más ligero, utilizar acero A992 (F y = 50 ksi F u = 65 ksi).

Conexión con placas atornilladas en los patines con tornillos de diámetro de 7/8”. Utilizar acero A36 para

las placas (F y = 36 ksi F u = 58 ksi).

Combinaciones de carga:

Por lo que la combinación numero 4 controla con Pu = 380 kips

Revisión por servicio (vibración):

Fluencia en el área gruesa:

Fractura en el área neta:


2/4


3/4



Revisión de los tornillos

Análisis por aplastamiento:

Para tornillos intermedios

Para tornillos extremos

Sección de Whitmore:

Fluencia:

Fractura


4/4



Problema 2. Resuelve el problema 1 usando soldadura E70 en lugar de tornillos. La longitud de la

conexión deberá ser la mínima posible. (30 Puntos).

Fractura en la garganta de la soldadura:

Calculando el espesor mínimo de la placa de conexión:

Problema 3. Considera un elemento en tensión de sección transversal consistente en un ángulo

sencillo, para el cual la resistencia de diseño está controlada por fractura en el área efectiva. Si

dicha resistencia no es suficiente para soportar la carga factorizada, indica la solución al problema

sin cambiar el perfil. (20 Puntos).

Puesto que controla la fractura lo que es necesario aumentar es el área efectiva, para esto se tiene que

hacer una modificación en la distribución de los tornillos que hacen la conexión de tal forma que se

logre tener una longitud de conexión mayor por lo que se verá afectado el valor de U, ya que al

aumentar la longitud de la conexión el valor de U se acerca más a uno y con un valor de U cercano a uno

se tiene una mayor área efectiva. Por otra parte en caso de tener una distribución regular de tornillos se

podría analizar si utilizar una distribución de tornillos al tresbolillo sería más conveniente generando

un área efectiva mayor.

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