Mod 2_06-1 - Ejempo de Traccion Perfil I conectado al Alma

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ANÁLISIS Y DISEÑO EN ACERO
ESTRUCTURAL CON ANSI/AISC 360
Diseño de Miembros a Tracción
Propiedades de la Sección I :
 Gemetría:
≔H 400 mm Altura total de la sección.
≔tw 7 mm Espesor del alma.
≔bf 300 mm Ancho del patín.
≔tf 7 mm Espesor del ala.
≔d =−H ⋅2 tf 386 mm Altura del alma.
 Características del acero: Acero ASTM A36
≔Fy =36 ksi 2531.05 ――kgfcm2
Tensión cedente.
≔Fu =58 ksi 4077.8 ――kgfcm2
Tensión ultima.
 Características de la conexión:
≔db =―34 in 19.05 mm Diámetro nominal del perno.
≔s 15 cm Paso, espaciamiento longitudinal entre pernos.
≔nc 3 Numero de columnas de pernos
≔g 10 cm Gramil, especiamiento transversal entre pernos.
≔nr 3 Numero de filas de pernos.
≔dn =+db ―116 in 20.64 mm Diámetro del agujero.
≔tp ―12 in Espesor de la plancha.≔l =⋅s ⎛⎝ −nc 1⎞⎠ 30 cm Longitud de la conexión.
I ng. Sergio Valle
ANÁLISIS Y DISEÑO EN ACERO
ESTRUCTURAL CON ANSI/AISC 360
Carga actuante:
≔Pu 100 tonnef Carga axial a tracción.
Determinación de la resistencia a tracción:
1. Cedencia del área gruesa
≔Ag =+⋅d tw ⋅⋅2 bf tf 6902 mm2 Área gruesa.
≔Rn =⋅Ag Fy 174.69 tonnef Resistencia nominal a tracción según el estado
límite de cedencia del área gruesa.
≔ϕt 0.9 Factor de minoración de resistencia para el
estado límite de cedencia del área gruesa.
≔Rn_1 =⋅ϕt Rn 157.22 tonnef Resistencia minorada a tracción para el estado
límite de cedencia del área gruesa.
2. Fractura del área neta:
≔n 3 Numero de pernos en
la ruta de falla.
≔An =−Ag ⋅⋅n dn tw 6468.61 mm2 Área neta.
Como el miembro no se encuentra conectado en todos sus elementos sino únicamente en
su alma, existirán efectos de desfasaje por cortante (shear lag).
La excentricidad de un perfil I conectado únicamente a su alma, se determina como la
distancia desde el centro del alma hasta el centro de gravedad formado por el pseudo-canal
que forma dicha división del alma.
≔x =―――――――――
+⋅⋅2 ⎛⎜⎝ ⋅―
bf
2 tf
⎞⎟⎠ ―
bf
4 ⋅
⎛⎜⎝ ⋅d ―
tw
2
⎞⎟⎠ ―
tw
4
+⋅2 ⎛⎜⎝ ⋅―
bf
2 tf
⎞⎟⎠
⎛⎜⎝ ⋅d ―
tw
2
⎞⎟⎠
46.32 mm
I ng. Sergio Valle
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ESTRUCTURAL CON ANSI/AISC 360
≔U =−1 ―xl 0.85 Factor de desfasaje por cortante.
≔Ae =⋅An U 5469.77 mm2 Área efectiva.
≔Rn =⋅Ae Fu 223.05 tonnef Resistencia nominal a tracción según el
estado límite de fractura del área neta.
≔ϕt 0.75 Factor de minoración de resistencia para el
estado límite de fractura del área neta.
≔Rn_2 =⋅ϕt Rn 167.28 tonnef Resistencia minorada a tracción para el estado
límite de fractura del área neta.
3. Bloque de cortante:
Determinación de las áreas netas del bloque de cortante:
≔Agv =⋅⋅2 tw (( +l 10 cm)) 5600 mm2 Área gruesa a corte.
≔Anv =−Agv ⋅⋅⋅2 dn tw ⎛⎝ −nc 0.5⎞⎠ 4877.69 mm2 Área neta a corte.
≔Ant =−⋅⋅⎛⎝ −nr 1⎞⎠ g tw ⋅⋅dn ⎛⎝ −nr 1⎞⎠ tw 1111.08 mm2 Área neta a traccion.
≔Ubs 1 Factor de tensión uniforme.
≔Rn =+⋅⋅0.6 Fu Anv ⋅⋅Ubs Fu Ant 164.65 tonnef Resistencia nominal a tracción
para el estado límite de bloque
de cortante.
I ng. Sergio Valle
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ESTRUCTURAL CON ANSI/AISC 360
≔Rn_max =+⋅⋅0.6 Fy Agv ⋅⋅Ubs Fu Ant 130.35 tonnef Límite superior de resistencia
nominal a tracción para el estado
límite de bloque de cortante.
≔Rn =min ⎛⎝ ,Rn Rn_max⎞⎠ 130.35 tonnef
≔ϕt 0.75 Factor de minoración de resistencia para el estado
límite de bloque de cortante.
≔Rn_3 =⋅ϕt Rn 97.76 tonnef Resistencia minorada a tracción para el estado
límite de bloque de cortante.
≔ϕRn =min ⎛⎝ ,,Rn_1 Rn_2 Rn_3⎞⎠ 97.76 tonnef Resistencia minorada a tracción.
≔D/C =――PuϕRn 1.02 Relación demanda-capacidad.
=if (( ,,≤D/C 1 “Cumple” “No Cumple”)) “No Cumple”
I ng. Sergio Valle