Diseo de estructuras de acero (5a. ed.)Diseo de Estructuras de Acero McCormac /CsernakAlfaomegaTAREA ACADEMICA DE DISEO EN ACERO PARA LAS SECCIONES C1 Y C2INDICACIONES: CUMPLIMIENTO OBLIGATORIOFECHA DE PRESENTACION: PARA LAS DOS SECCIONESDIA MIERCOLES 21/10/15: HORA 4:30 a 4.40, aula 401 DESARROLLADO A MANO, EN PAPEL CUADRICULADO TAMAO OFICIO: CUADERNILLO, LAS PAGINAS DEBEN ESTAR ENUMERADAS. CADA PROBLEMA DEBE ESTAR CON SU RESPECTIVO ENUNCIADO, Y NUMERACION DADA. NO ES NECESARIO FOLDER, GANCHOS, SUJETADORES (FASTENERS), NI CARATULA, SOLO INDICAR APELLIDOS, NOMBRES Y SECCIONPROHIBIDO PONER EL NOMBRE DEL DOCENTESe evaluar el orden, detalle de los grficos, EXCELENTE presentacinDetermine las resistencias de diseo LRFD de las secciones dadas, incluyendo el bloque de cortante.3-35. Una WT6 * 26.5, acero A992, unida por el patn con seis tornillos de 1/2 plg como se muestra en la Figura P3-35. WT6 X 26.525 1 plg Tornillos de plg 02 plg 3 plg 3 plgFigura P3-35.3-36 Una C9 * 15 (acero A36) con 2 lneas de tornillos de 3/4 plg en el alma como se muestra en la Figura P3-36.C9 X 1522 1 plg4 plg22 1 plg 2 plg 3 plg 3 plg 4Tornillos de 3 plg 0Figura P3-36.3-37. Un ngulo 6 * 6 * 3/8 soldado a una placa de empalme como se muestra en laFigura P3-37. Todo el acero es Fy = 2520 kg/cm2 y Fu = 4060 kg/cm28PL de 3 plg8L6 X 6 X 3 6 plgFigura P3-37.4.6 Problemas para resolver 125126 Captulo 4Diseo de miembros a tensin4.6CARGA DE TRACCIONPara todos estos problemas, seleccione los tamaos con las expresiones de LRFD.4-1. Seleccione el perl ms ligero W12 disponible para soportar cargas de trabajo a tensin de PD = 130 klb y PL = 300 klb. El miembro tiene 22 pies de largo y debe tener dos hileras de agujeros para tornillos de 3/4 plg en cada patn. Habr por lo menos tres tornillos en cada lnea a 3 plg entre centros4-3. Seleccione la WT7 ms ligera disponible para soportar una carga factorizada de tensin Pu = 250 klb,. Suponga que hay dos lneas de tornillos de 7/8 plg en el patn (con tres tornillos por lo menos en cada lnea de 4 plg centro a centro). El miembro tiene 30 pies de largo. 4-4. Seleccione el perl S ms ligero que soporte con seguridad las cargas de servicio de tensin PD = 75 klb y PL = 40 klb. El miembro tiene 20 pies de largo y debe tener una lnea de agujeros para tornillos de 3/4 plg en cada patn. Considere por lo menos tres agujeros en cada lnea de 4 plg centro a centro. Use acero A36.4-5. Seleccione el perl C ms ligero que soporte con seguridad las cargas de servicio de tensin PD = 70 klb y PL = 60 klb. El miembro tiene 14 pies de largo y debe tener dos lneas de agujeros para tornillos de 3/4 plg en el alma. Considere por lo menos tres agujeros en cada lnea de 3 plg centro a centro. Use acero grado 504-6. Seleccione el perl W10 ms ligero que resista una carga de servicio de tensin PD = 175 klb y PL = 210 klb. El miembro tiene 25 pies de largo y debe tener dos lneas de agujeros en cada patn y dos lneas de agujeros en el alma. Considere por lo menos cuatro agujeros en cada lnea de 3 plg centro a centro. Todos los agujeros son para tornillos de 7/8 plg . Use acero A992 Grado 50.4-7. Seleccione el perl C ms ligero que soporte con seguridad las cargas de servicio de tensin PD = 20 klb y PL = 34 klb. El miembro tiene 12 pies de largo y debe tener solamente una soldadura transversal al nal de la canal. Use acero A36. 4-8. Seleccione el perl MC12 ms ligero que resista una carga factorizada total de 372 klb y una carga de servicio total de 248 klb. El miembro tiene 25 pies de largo y debe estar soldado en el extremo as como en cada patn por una distancia de 6 plg a lo largo de la longitud de la canal. Use acero A36.6 Captulo 5Introduccin a los miembros cargados axialmente a compresin5.12 Problemas para resolver 5AlfaomegaDiseo de Estructuras de Acero McCormac /Csernak4-18. Seleccione un par de canales C10 para un miembro a tensin sujeto a una carga muerta de 120 klb y una carga viva de 275 klb. Las canales se colocan espalda con espalda y se conectan a una placa de unin de 3/4 plg mediante tornillos de 7/8 plg . Suponga acero A588 Grado 50 para las canales y suponga que es suciente la placa de unin. El miembro tiene 20 pies de longitud. Los tornillos estn dispuestos en dos lneas paralelas a la longitud del miembro. Hay dos tornillos en cada lnea a 4 plg entre centros.Figura P4-18.Figura P4-20.4-22. Seleccione el perl WT4 ms ligero que va a usarse como un miembro a tensin de 20 pies de longitud para resistir las siguientes cargas de servicio: carga muerta, D = 20 klb, carga viva, L = 35 klb, carga de nieve, S = 25 klb, y por sismo, E = 50 klb. La conexin es dos lneas de tornillos a travs del patn con tres tornillos de 3/4 plg en cada lnea espaciados a 3 plg entre centros. Use acero A992 Grado 50. Desprecie el bloque de cortante.5.12PROBLEMAS PARA RESOLVER5-5 a 5-8. Determine la resistencia de diseo en Toneladas mediante el mtodo LRFD, para cada uno de los miembros a compresin mostrados. Use acero A26. TODOS LOS CALCULOS DEBE REALIZAR RN UNIDADES S.I.5-5. 5-6.W8 X 31 20 pies 0 plg W10 X 6018 pies 0 plgFigura P5-5.Figura P5-6.5-7) 5-8.W12 X 65 22 pies 0 plg HSS46 X 6 X 1 2 pies 0 plgFy = 46 klb/plg2Figura P5-7.Figura P5-8.5-17. Una columna W12 * 96 de 24 pies cargada axialmente que tiene el arriostramiento y las condiciones de apoyo en los extremos que se muestran en la gura. 10 pies24 pies14 pieseje xx eje yyFigura P5-17.5-18. Determine la carga viva mxima de servicio EN kips que la columna mostrada puede soportar si la carga viva es el doble de la carga muerta. KxLx = 18 pies,KyLy = 12 pies y Fy = 36 klb/plg2. Resuelva mediante los dos mtodos LRFD.C8 X 18.75Figura P5-18.5-19. Calcule la carga viva de servicio mxima total que se puede aplicar a la Seccin A36 mostrada en la gura, si KxLx = 12 pies, KyLy = 10 pies. Suponga que la carga es 1/2 carga muerta y 1/2 carga viva. Resuelva mediante LRFD 82L4 X 3 X 3plg 3 3plgFigura P5 19. 4 plg|DISEO DE COLUMNAS 6-8. Disee una columna con una longitud efectiva de 25 pies para sustentar una carga muerta de 65 klb, una carga viva de 110 klb, y una carga elica de 144 klb. Seleccione la W12 ms ligera de acero A992.6-9. Va a seleccionarse un perl W10 para sustentar las cargas PD = 40 Tn y PL =60 Tn. El miembro, que deber tener una longitud de 7 metros, est empotradoen la base y est jo contra la rotacin pero tiene libertad de traslacin en la parte superior. Use acero A992 Y unidades S.Internacional6-10. Va a seleccionarse un perl W14 para sustentar las cargas PD = 600 klb y PL =700 klb. El miembro tiene 24 pies de longitud con extremos articulados y tienesoporte lateral en la direccin dbil en los tercios de la longitud total de la columna. Use acero A992 Y unidades S.Internacional6-12. Una columna de 28 pies de longitud est articulada en la parte superior y empotrada en la base, y tiene un apoyo articulado adicional en la direccin del eje dbil en un punto a 12 pies desde la parte superior. Suponga que la columna es parte de un marco arriostrado. Las cargas gravitacionales axiales son PD = 220 klb y PL = 270 klb. Seleccione la columna W12 ms ligera.6-13. Una columna de 24 pies en un edicio de marcos arriostrados se va a construir en un muro de manera que estar soportada en forma continua en la direccin de su eje dbil, pero no en la direccin de su eje fuerte. Si el miembro va a consistir de 50 klb/plg2 y se supone que est empotrado en ambos extremos, seleccione el perl W10 ms ligero disponible que sea satisfactorio usando la Especicacin AISC. Las cargas son PD = 220 klb y PL = 370 klb. 6-15. Una seccin W12 de acero de 50 klb/plg2 deber seleccionarse para soportarlas cargas axiales de compresin PD = 375 klb y PL = 535 klb. El miembro tiene36 pies de longitud, est articulado en ambos extremos y tendr soporte lateralen los cuartos de su altura, perpendicularmente al eje y (articulado). 6-16. Usando los aceros contemplados en las tablas de columnas en la Parte 4 del Manual, seleccione las secciones laminadas ms ligeras disponibles (W, HP, HSS cuadrada y HS redonda) adecuadas para las siguientes condiciones:a. PD = 150 klb, PL = 225 klb, L = 25 pies, un extremo articulado y otro empotradob. PD = 75 klb, PL = 225 klb, L = 16 pies, extremos empotrados c. PD = 50 klb, PL = 150 klb, L = 30 pies, extremos articulado