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EJERCICIOS DE VIGAS, Ejercicios de Estructuras metálicas

EJERCICIOS DE VIGAS A FLEXION CON CARGAS YA ASIGNADAS

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 09/11/2021

alejandro-said-aguilar-lopez
alejandro-said-aguilar-lopez 🇲🇽

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Ejercicio 1
La columna AB es un perfil IR 10" × 39 lb/ft de acero laminado A36 y con módulo de elasticidad de
2,040,000 kg/cm2. Determine la resistencia a compresión si:
a) si la longitud de la columna en cualquier dirección es 4.0m, considerado los apoyos empotrados
Datos:
Perfil: IR 10" × 39 lb/ft)
El acero estructural: acero laminado A36
E= 2,040,000 kg/cm2
L= 4.0 m
Procedimiento:
1ro: Elementos que no sean esbeltos para poder utilizar las formulas
b/t= (bf/2) /tf = (7.99/2)/0.530 = 7.50
0.56 √ (2,040,000/2,530) = 15.90
Elemento no esbelto
Revisamos el alma
2da: Alma (elemento rigidizado):
b/t= (d – 2xk) /tw = (25.19 – 5.24) / 0.80 =
b/t= 24.93 Relación del Alma
(1.49) (28.39) = 42.30
bt es menor el límite por tanto es un elemento no esbelto
Verificar que formula se utilizara para obtener el esfuerzo resistente al pandeo
KL/r = (0.65x400cm) /5.029 = 51.70
(4.71) (28.39) = 113.7169
Como: KL/r = 4.71 √ E/Fy entonces Fer= [0.658 (fr)/fer)] Fy
Obtener el esfuerzo resistente al pandeo F
Fe= (π2 E)/[(KL/r)2]= (9.86 x 2,040,000)/[(0.65x400/5.029)2] = 20,114,400/2,672.9043 =
7,525.2974 KSI
El cuarto paso es determinar el esfuerzo resistente al pandero (Fer)
Fer=[0.658 (Fy/Fe)]
Fer= (0.658) (2,550/7,525.2974) = (0.3388) 2,550 kg/cm2
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Ejercicio 1 La columna AB es un perfil IR 10" × 39 lb/ft de acero laminado A36 y con módulo de elasticidad de 2,040,000 kg/cm2. Determine la resistencia a compresión si: a) si la longitud de la columna en cualquier dirección es 4.0m, considerado los apoyos empotrados Datos: Perfil: IR 10" × 39 lb/ft) El acero estructural: acero laminado A E= 2,040,000 kg/cm L= 4.0 m Procedimiento: 1ro: Elementos que no sean esbeltos para poder utilizar las formulas b/t= (bf/2) /tf = (7.99/2)/0.530 = 7. 0.56 √ (2,040,000/2,530) = 15. Elemento no esbelto Revisamos el alma 2da: Alma (elemento rigidizado): b/t= (d – 2xk) /tw = (25.19 – 5.24) / 0.80 = b/t= 24.93 Relación del Alma (1.49) (28.39) = 42. bt es menor el límite por tanto es un elemento no esbelto Verificar que formula se utilizara para obtener el esfuerzo resistente al pandeo KL/r = (0.65x400cm) /5.029 = 51. (4.71) (28.39) = 113. Como: KL/r = 4.71 √ E/Fy entonces Fer= [0.658 (fr)/fer)] Fy Obtener el esfuerzo resistente al pandeo F Fe= (π2 E)/[(KL/r)2]= (9.86 x 2,040,000)/[(0.65x400/5.029)2] = 20,114,400/2,672.9043 = 7,525.2974 KSI El cuarto paso es determinar el esfuerzo resistente al pandero (Fer) Fer=[0.658 (Fy/Fe)] Fer= (0.658) (2,550/7,525.2974) = (0.3388) 2,550 kg/cm

Fer= 863.94 KSI Quinto Paso: Carga resistente al pandeo de la columna ΦPn= ΦFer AgΦ 0.9X863.94X74.20= 57,693.9131 Kg 57.693 Ton Ejercicio 2 Determine la resistencia a compresión del miembro IR 305 x 117 6 (IR 12 x 79 que se muestra en la siguiente figura, atendiendo las disposiciones de las Normas Tecnicas Complementarias NTC DCEA 2017. El acero estructural propuesto corresponde al ASTM A 572 Gr 50 E = 2,040, kg/cm2. Datos: Perfil: IR 305 x 117 6 (IR 12 x 79) El acero estructural: ASTM A 572 Gr 50 E= 2,040,000 kg/cm Procedimiento: 1ro: Elementos que no sean esbeltos para poder utilizar las formulas b/t= (bf/2) /tf = (12/2)/0.735 = 15.24/1.86= 8. 0.56 √ (2,040,000/3,515) = 24.090 (0.56) (24.090) = 13.

L=3.00M

P= 88

ton Ejemplo 3 Determinar si el perfil OR 406 x 15.9 (HSS 16 x 5/8), resiste la carga de compresión mostrada de acuerdo a las Normas Técnicas Complememtarias para el Diseño y Construcción de Estructuras de Acero, 2017 (NTC DCEA, 2017). El tipo de acero corresponde al A500 Gr B E = 2,040,000 kg/cm2. Nota: la carga de 88 ton debe ser menor a la resistencia a compresión, para determinar si el perfil resiste la carga aplicada Primer Paso: checar que elemento no sea esbelto r= 5. d/t = 27. 0.11 e/Fy = 0.11 (2,040,000 kg/cm2/2,955) = 75. Elemento no esbelto Segundo paso: verificar que formula se utiliza para obtener el esfuerzo KL/r = 0.65 x 5.50m/ 13.86cm = 16. Como KL/r < 4.71√E/fFy entonces Fer= [0.658 (Fy/Fe)] Fy El tercer paso es obtener el esfuerzo resistente Fe= (π2 E)/[(KL/r)2]= [(3.1416)2 x 2,040,000] / 269. Fe= 696.

L=3.50M

Cuarto para es determinar el esfuerzo resistente Fer = [5.658 (Fy/Fe)] Fy = [0.658 (2,955/79,696.96)] 2955 = 76. El quinto= obtener la carga resistente al pandeo ΦPn x Fcr x Ag 0.9 x 76.92 x 181.29cm2 = 12,550.39 kg 12 x 55 Ton < 88 Ton