Cálculo de columna metálca - lrfd

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MEMORIA DE CÁLCULO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS
PARTE 1 COLUMNAS METÁLICAS Del análisis en el modelo se tiene para las columnas las cargas axiales resultantes: Pu col izq = 250.49 kgf Pucol cen = 1983.70 kgf (controla) Pu col der = 1188.55 kgf Eligiendo perfil rectangular Tubo 8”x8”x3/16” de longitud L=225 cm cuyas propiedades para columna soldada son: Ag = 5.77 pulg2 =37.23 cm2, rx = ry = 3.18 in = 8.08 cm Z=16.8 pulg3 = 275.3 cm3, ØbMp=6.0 Ton-m, ØbMr=2.9 Ton-m, Lp=154 cm, Lr=639 cm, ØvVn=16.4 Ton, BF=0.006 Ton Relación de esbeltez: KL/r = 1.0(225)/8.08= 27.85 < 200 (es satisfactorio) λc = (KL / r.π)√(Fy / E) λc = (27.85/ π) √(2530 / 2.04x10^6) = 0.31 < 1.5 (pandeo inelástico) Fcr = 0.658^(λc^2)Fy = 0.658^(0.31^2)2530 = 2430.2 kgf/cm2Pn = AgFcr = 37.23 x 2430.2 = 90476 kgf ØcPn = 0.85 x 90476 = 76904.6 kgf > Pu (es satisfactorio) Luego la resistencia de diseño por compresión de la columna satisface con la cargasolicitada. Ahora se verificará la resistencia combinada de flexocompresión máxima que soporta el pórtico versus el actuante según el modelo (Mux = 0.781 Ton-m = 781 kgf-m) De KL/r ≈ 28 entabla de diseño para miembros en compresión: ØcFcr = 2.07 Ton/cm2 ØcPn = A.ØcFcr = 37.23x2.07 = 76.65 Ton ØbMnx = ØpMp – BF(L – Lp) = 6.0 – 0.006(225 – 154) = 5574 kgf-m Pu / ØcPn = 1983.70 /76650 = 0.02 < 0.2 1/2(Pu/ØcPn)+(Mux/ØbMnx + Muy/ØbMny) ≤ 1.0 Hallando el momento que se puede aplicar Mux = (1-1/2(Pu/ØcPn) ØbMnx = (1 – 1/2x0.02)5574 = 5518.3 kgf-m que sería elmomento magnificado, se busca el Mux / B1 B1 = Cm / (1-Pu/Pe) ≥ 1.0 Cm = 0.6 – 0.4(M1/M2) = 0.6 – 0.4(0) = 0.6 Pe = Ag(π^2)E/(KL/rx)^2 = 37.23(π^2)2.1x10 / (27.85)^2 = 995.1 Ton B1 = 0.6 / (1 –1.98/995.1) ≈ 0.6, usar: B1 = 1.0 Luego: Mux / B1 = 5518.3 / 1.0 = 5518.3 kgf-m > 781 kgf-m (es satisfactorio) Usar para columna C-3 perfil Tubo 8”x8”x3/16”

FREDDY PEÑA V.

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