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Tarea 2. DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO


La columna en el siguiente problema forma parte de marcos arriostrados contra desplazamiento lateral.
6.2 Seleccione la sección W14 más ligera para soportar las cargas axiales de compresión PD=200 klb y PL=300 klb si KL=12 pies y Fy=50 ksi.

Solución:
klb
Suponiendo (ya que la relación de esbeltez de una columna promedio de 10 a 15 pie delongitud será de aproximadamente de entre 40 y 60) de la tabla 3.5 del manual AISC ksi
Por lo que el área requerida = in2

1º Tanteo
Proponiendo una sección W 14X 74, cuyas características son: A=21.8 in2, ry=2.48 (se toma el menor valor entre rx y ry)
Por lo que: ,
ksi,
klb, klb, Como RD > PU O.K.
 USAR PERFIL W14 X 74

6.8Seleccione la sección W más ligera de acero 50 ksi que sirva como columna articulada en sus extremos con las siguientes cargas axiales: PU=200 klb, Pw=400 klb. Suponga KL=15 pie.

Solución:
klb
De las tablas de columnas disponibles en el manual, para tipos de perfil W con KL=15 pies, y PU=760 klb; obtenemos:
Sección más apropiada más ligera para cada sección W
W14 X 90 (klb)
W12 X 79 (klb)
W10 X88 (klb)
 USAR PERFIL W12 X 79

6.14 Una columna de 14 pies se va a construir en un muro de manera que estará soportada en forma continua en su dirección débil, pero no en su dirección fuerte.
Seleccione la sección W12 más ligera según las especificaciones de LRFD; la columna se puede suponer con sus extremos articulados y el acero de Fy=50 ksi, PU=1000 klb.

Solución:

L=14pies=(14X12)=168 in., suponiendo K=1.0
Suponiendo de la tabla 3.5 del manual AISC ksi
Por lo que el área requerida= in2
1º Tanteo
Proponiendo una sección W 12 X 87, cuyas características son: A=25.6 in2, rX=5.38
Por lo que: ,
ksi,
klb, klb, Como RD> PU O.K.
 USAR PERFIL W12 X 87

6.17. Suponiendo sólo cargas axiales, seleccionesecciones W para una columna interior del marco mostrado. Use Fy= 50 ksi y las especificaciones LRFD. Cada sección de columna puede usarse a lo largo de uno o dos pisos, según sea conveniente, antes de empalmarse.
Datos pertinentes: peso del concreto: 150 lb/pie3; carga viva sobre el techo: 30 psf; techado: 6 psf; carga viva sobre los pisos interiores: 80 psf; carga de muros divisorios sobre pisointeriores: 15 psf. Todos los extremos se consideran articulados. Separación de centro a centro (c.a.c) de los marcos: 30 pie.














Solución













El área tributaria de cada columna interior es de: pie2

AZOTEA
Carga muerta
-Losa: 150 lb/pie3 50 psf
-Techado: 6 psf
Total 56psf

Carga Viva 30 psf

Para un área de 1200 pie2
-Carga Muerta= 1200 x 56=67200 lb = 67.2 klb
-Carga Viva= 1200 x 30=36000 lb = 36 klb PU=1.2(67.2)+1.6(36)= 138.24 klb

ENTREPISO
Carga muerta
-Losa: 150 lb/pie3 75 psf
- Muros divisorios: 15 psf
Total90 psf

Carga Viva 80 psf

Para un área de 1200 pie2
-Carga Muerta= 1200 x 90=108000 lb=108 klb
-Carga Viva= 1200 x 80=96000lb=96 klb PU=1.2(108)+1.6(96)= 283.2 klb

Columnas superiores:
K=1.0, L=144 in
Suponiendo de la tabla 3.5 del manual AISC ksi
Por lo que el área requerida=in2

1º Tanteo
Proponiendo una sección W 14 X 53, cuyas características son: A=15.6 in2, ry=1.92
Por lo que: ,
ksi,
klb, klb, Como RD> PU O.K.

 USAR PERFIL W14 X 53
Columnas inferiores:
K=1.0, L=144 in
Suponiendo de la tabla 3.5 del manual AISC ksi
Por lo que el área requerida= in2

1º Tanteo
Proponiendo una sección W...