PRACTICACALIFICADADEESTRUCTURADEACERO

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Curso DISEÑO EN ACERO Facultad INGENIERIA Asunto Practica Calificada 
 
 Apellidos y Nombres: Vargas Pérez Ana Luisa Nota: 
Duración: 120 minutos Fecha: 05/05/2023_ 
Indicaciones: 
1. Sea cuidadoso con su ortografía y redacción, el cual formará parte de su calificación. Escriba con letra clara y legible. 
2. Lea bien la pregunta o enunciado antes de responder. Administre su tiempo eficazmente. 
3. Sea breve y objetivo en su respuesta. No se califica por extensión, sino por calidad de respuesta. 
4. Si 
 
1. Un sistema de techo con perfiles W16 * 40 separadas a 10 pies entre centros va a 
usarse para soportar una carga muerta de 50psf, una carga viva de techo 0, o una 
carga de nieve, o una carga de lluvia de 60 psf y una carga de viento de 45 psf. Calcule 
la carga factorizada que rige. (2 puntos) 
 
 
 
 
 
Soluciòn. 
 
Observe que cada pie de la viga debe soportarse asi mismo(carga muerta) màs 10 x1 = 10 
pies 2 del piso del edificio. 
 
 
𝑫 = 𝟒𝟎𝒍𝒃
𝒑𝒊𝒆
+ (𝟏𝟎	𝒑𝒊𝒆𝒔) 0𝟓𝟎𝒍𝒃
𝒑𝒊𝒆𝟐
3 = 𝟓𝟎𝟎𝒍𝒃
𝒑𝒊𝒆
→ 𝑪𝒂𝒓𝒈𝒂	𝒎𝒖𝒆𝒓𝒕𝒂	𝒑𝒆𝒓𝒇𝒊𝒍	𝒘𝟏𝟔𝒙𝟒𝟎 
 
Carga muerta a soportar 
 
E = 0 
L= 0 
(Lr ò S ò R) = 10 (pies) x 60 (lb/pie2) = 600 
 
W = 10 (pies) x 45 (lb/pie2)= 450 
 
 
 
 
10 10 10 10 10 
 
2 
Cargas en estructuras de acero y combinaciones ( E.020) 
 
 Donde: 
1) Wu = 1.4D D = Carga Muerta. 
 2) Wu = 1.2D + 1.6L + 0.5(Lr ó S ó R) L = Carga Viva. 
 3) Wu = 1.2D + 1.6(Lr ó S ó R)+ (0.5L + 0.8W) Lr= Carga en Azotea. 
 4) Wu = 1.2D + 1.3W + 0.5L + 0.5(Lr ó S ó R) W = Carga de Viento. 
 5) Wu = 1.2D ±1E + 0.5L + 0.2S E = Carga de Sismo(E.030). 
 6) Wu = 0.9D ± (1.3W ó E) R = Carga de Lluvia. 
 S = Carga de Nieve. 
 
 
Reemplazamnos en las ecuaciones de factores de carga 
 
 
1) Wu = 1.4D 560 lb/pie 
2) Wu = 1.2D + 1.6L + 0.5(Lr ó S ó R) 615 lb/pie 
3) Wu = 1.2D + 1.6(Lr ó S ó R) + (0.5L + 0.8W) 1056 lb/pie 
4) Wu = 1.2D + 1.3W + 0.5L + 0.5(Lr ó S ó R) 615 lb/pie 
5) Wu = 1.2D +1E + 0.5L + 0.2S 534 lb/pie 
5.1) Wu= 1.2D -1E + 0.5L + 0.2S 534 lb/pie 
6) Wu = 0.9D + (1.3W + E) 594 lb/pie 
6.1) Wu= 0.9D -(1.3W + E) 126 lb/pie 
 
 
Resp. Carga factorizada que rige = 1056 lb/pie que debe usarse para el diseño. 
 
 
2. Determinar el área neta de la siguiente sección (2 puntos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11"
5 f de 1"
1/2"
FF
3" 4"
2"
3"
4"
2"
¾” 
9” 
6” 5” 
5”
” 
 9” 
UNIVERSIDAD CATOLICA DE 
TRUJILLO Examen Parcial de Diseño en Acero 
 
3 
 
Soluciòn 
 
 
 
 
𝑷𝒓𝒐𝒇𝒖𝒏𝒅𝒊𝒅𝒂𝒅 = 𝟑/𝟒′′ + 𝟏/𝟖′′ = 𝟐, 𝟐𝟑	𝒄𝒎 
 
𝑾𝒈𝒓𝒂𝒎𝒐 = 𝒂𝒏𝒄𝒉𝒐	𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍	𝒅𝒆	𝒍𝒂	𝒑𝒍𝒂𝒏𝒄𝒉𝒂
= 𝟐𝟎, 𝟎𝒄𝒎 
 
 
Cadena ABDMI: 
 
 
𝑾𝒈𝒓𝒂𝒎𝒐 = 𝟐𝟎, 𝟎 
−𝑺𝑫𝒊 = 𝟐 ∗ 𝟐, 𝟐𝟑 = 	−𝟒. 𝟒𝟔 
 
+
𝒔𝟐
𝟒𝒈
=
𝟓𝟐
𝟒 ∗ 𝟏𝟎
= 𝟎. 𝟔𝟑 
 
16.17 cm (crítico) 
Cadena HFG: Wg = 20.0 
 -SDi = -2.23 
17.17 cm. 
 
Área máxima, según AISC: 0.85*20*0.95 = 16.15 cm2 
 
Área neta crítica = 16.15*0.95 = 15.36 cm2 
 
Resistencia de Diseño en la conexión: 
 
Pnr = f t.Ae*Fu = 0.75*15.36*4.08 = 47 t 
 
 
 
 
 
3. Diseñar el siguiente elemento en tracción(2 puntos) y calcular el bloque de corte (1.5 
puntos) 
 
Fy = 2530 Kg/cm2 .Longitud de la barra = 5m 
 Fu = 4080 Kg/cm2 .Pu=28,000 kg 
 
 
• Elegimos 3 ½” * 3 ½” * 1/2 ” 
• Ag = 3.6 in2 r=1.156 in = 2.94 cm An= 2.5 in2 x=0.93 
• Anv = 1.85 
• Ant = 3.7 
• Agv =5 
 
Soluciòn 
 
4 
Determinar la resistencia del bloque de cortante. 
 
 
𝑨 − 𝟑𝟔	𝑭𝒚
𝒌𝒈
𝒄𝒎𝟐 𝑭𝒖 = 𝟒𝟎𝟖𝟎𝒌𝒈𝒄𝒎
𝟐 
 
𝑨𝒈𝒕 = 𝟓. 𝟎𝟖(𝟎. 𝟔𝟑) = 𝟑. 𝟐𝟎𝒄𝒎𝟐𝑨𝒏𝒕 = 𝟑. 𝟐𝟎𝒄𝒎𝟐 
 
𝑨𝒈𝒗 = (𝟎. 𝟕𝟗 + 𝟏𝟓. 𝟐𝟒)(𝟎. 𝟔𝟑𝟓) = 𝟏𝟎. 𝟎𝟗𝒄𝒎𝟐	𝑨𝒏𝒗 = 𝟏𝟎. 𝟎𝟗𝒄𝒎𝟐 
 
𝑹𝒓𝜹 = 𝑭𝑹(𝑨𝒈𝒕𝑭𝒚 + 𝟎. 𝟔	𝒂𝒏𝒗𝑭𝒖) 
 
𝑹𝒓𝜹 = 𝟎. 𝟕𝟓(𝟑. 𝟐𝟎 ∗ 𝟐𝟓𝟑𝟎 + 𝟎. 𝟔 ∗ 𝟏𝟎. 𝟎𝟗 ∗ 𝟒𝟎𝟖𝟎) = 𝟐𝟒𝟓𝟗𝟕𝒌𝒈 
 
𝑹𝒓𝜹 = 𝑭𝑹(𝑨𝒈𝒕𝑭𝒚 + 𝟎. 𝟔𝒂𝒏𝒗𝑭𝒚) 
 
𝑹𝒓𝜹 = 𝟎. 𝟕𝟓(𝟑. 𝟐𝟎 ∗ 𝟒𝟎𝟖𝟎 + 𝟎. 𝟔 ∗ 𝟏𝟎. 𝟎𝟗 ∗ 𝟐𝟓𝟑𝟎) = 𝟐𝟏𝟐𝟕𝟗𝒌𝒈	𝒔𝒆	𝒆𝒔𝒄𝒐𝒈𝒆	𝒆𝒔𝒕𝒂