Madera

Universidad Nacional de Ingeniería
Recinto Universitario Augusto Cesar Sandino
Sede Regional del Norte, Estelí

Facultad de Tecnología de la Construcción

Carrera de Ingeniería Civil
Diseño de Estructuras de Acero

Unidad VII - Diseño de Miembros Cargados Axialmente a Compresión (Continuación)
“Ejercicios Propuestos”


* López Pérez JelsynAddiel
* Meza Jarquín David Antonio
* Orozco Castellón Rommel Antonio
* Rayo Rayo Jackson Ariel
* Sáenz Rugama Luis Carlos
* Zeas Reyes José Alfredo
* Zelaya Pineda Rene Martin


* Docente: Ing. Vicente Díaz

Modalidad Sabatina, Grupo 5S1-CIVIL, 11 de agosto de2012
7.11 Diseñe una placa base de acero A36 para una columna W14 x 82 con una carga muerta de trabajo de 120 Klb y una carga viva de trabajo de 460 Klb. La resistencia del concreto a los 28 dias es de 3 Ksi. El tamaño de la zapata es de 11x11 pie.

Pu= 1.2(CM) + 1.6(CV)
Pu= 1.2(120 Klb) + 1.6(460 Klb)
Pu= 880 Klb

Para una W14x82 se tiene d= 14.31 pulg, y bf= 10.13 pulg

A2= (11x12)(11x12)= 17,424 pulg²

Determinación del área requerida para la placa

Suponiendo que el área del concreto se soporte será mucho mayor que el área de la placa base, tal que A2A1˃2

A1= PuФc(0.85 fc'A2A1 → A1= 880 Klb0.6(0.85)(3)(2)= 287.58 pulg²

Revisión= A2A1= 17,424 pulg²287.58 pulg²= 7.78 ˃ 2

La placa base de be ser por lo menos tan grande como la columna
A1= dbf= (14.31 pulg)(10.13pulg)= 144.96 pulg²

Optimización de las dimensiones de la placa base
Δ=0.95d – 0.8bf2= 0.95(14.31 pulg) – 0.8(10.13 pulg)2= 2.74 pulg
N= A1 + Δ= 287.58 pulg² + 2.74 pulg= 19.7 Digamos 20 pulg
B= A1N= 287.58 pulg²20 pulg= 14.38 Digamos 15 pulg

Cálculo del espesos requerido para la placa base
m= N – 0.95d2= 20 pulg – 0.95(14.31 pulg)2= 3.20 pulg
n= B – 0.8bf2= 15 pulg – 0.8(10.13 pulg)2=3.45 pulg
ФcPp= 0.6(0.85 f’cA1) A1A2= (0.6)(0.85)(3)(20)(15)(2)= 918 Klb

X= 4dbf(d+bf)² PuФcPp= 4(14.31 pulg)(10.13 pulg)(14.31 pulg+10.13 pulg)² 880Klb918 Klb= 0.93

λ= 2X1+ 1-X= 20.931+ 1-0.93= 1.99˃1 Use 1.

λ’n= λdbf4= 1(14.319 pulg)(10.23 pulg)4= 3.00 pulg

l= max(m, n, λ)= 3.45 pulg

t req= l2Pu0.9FyBN= 3.45 pulg2(880 Ksi)0.9(36 Ksi)(15 pulg)(20 pulg)= 1.49 pulg

Use PL 1 ½ x15 x 1 pie 8 pulg.

7.12. Diseñe una placa base de acero A36 para una columna W12 x106 con una carga muerta de trabajo de 100 Klb y una carga viva de trabajo de 420 Klb. La resistencia del concreto a los 28 dias es de 4 Ksi. El tamaño de la zapata es de 12x12 pie.

Pu= 1.2(CM) + 1.6(CV)
Pu= 1.2(100 Klb) + 1.6(420 Klb)
Pu= 792 Klb

Para una W12x106 se tiene d= 12.89 pulg, y bf= 12.22 pulgA2= (12x12) (12x12)= 20,736 pulg²

Determinación del área requerida para la placa

Suponiendo que el área del concreto se soporte será mucho mayor que el área de la placa base, tal que A2A1˃2

A1= PuФc(0.85 fc'A2A1 → A1= 792 Klb0.6(0.85)(4)(2)= 194.12 pulg²

Revisión= A2A1= 20,276 pulg²194.12 pulg²= 10.33 ˃ 2

La placa base de be ser por lo menos tan grande como la columna
A1= dbf=(12.89 pulg)(12.22 pulg)= 157.51 pulg²

Optimización de las dimensiones de la placa base
Δ=0.95d – 0.8bf2= 0.95(12.89 pulg) – 0.8(12.22 pulg)2= 1.23 pulg
N= A1 + Δ= 194.12 pulg² + 1.23 pulg= 15.16 Digamos 15 pulg
B= A1N= 194.12 pulg²15 pulg= 12.9 Digamos 13 pulg

Cálculo del espesos requerido para la placa base
m= N – 0.95d2= 15 pulg – 0.95(12.89 pulg)2= 1.37 pulg
n= B – 0.8bf2= 13 pulg– 0.8(12.22 pulg)2= 1.61 pulg
ФcPp= 0.6(0.85 f’cA1) A1A2= (0.6)(0.85)(4)(15)(13)(2)= 795.6 Klb

X= 4dbf(d+bf)² PuФcPp= 4(12.89 pulg)(12.22 pulg)(12.89 pulg+12.22 pulg)² 792Klb795.6 Klb= 0.99

λ= 2X1+ 1-X= 20.991+ 1-0.99= 1.97˃1 Use 1.

λ’n= λdbf4= 1(12.89 pulg)(12.22 pulg)4= 3.14 pulg

l= max(m, n, λ)= 3.14 pulg

t req= l2Pu0.9FyBN= 3.14 pulg2(792 Ksi)0.9(36 Ksi)(13 pulg)(15 pulg)=...