Acero

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
RECINTO UNIVERSITARIO ¨PEDRO ARAUZ PALACIOS¨

UNI – RUPAP

ESTRUCTURAS DE ACERO
EJERCICIOS DE CONEXIONES RAM- CONNECTION

INTEGRANTES:  María Auxiliadora Rivera Duarte  Cynthia Judith García López  Carlos Eduardo Estrada Mejía 2008-23500 2008-23286 2008-23309

Grupo IC-51D Fecha: Viernes, 23 de agosto de 2012 Docente: Ing. Julio Maltez MontielEjemplo II A-30.- Viga atornillada a la columna (conexión te) Diseñar todos los tornillos de la conexión te entre una viga W16 x 50 y una columna W14 x 90 para que la viga soporte las siguientes cargas: RD = 9 kips RL = 27 kips Use ¾ in. de diámetro ASTM A325-N con pernos de agujeros estándar. Usar a WT5×22.5 con una conexión de cuatro tornillos.

Propiedades del material: W16×50 W14×90 WT5×22.5ASTM A992 ASTM A992 ASTM A992 Fy = 50 ksi Fy = 50 ksi Fy = 50 ksi Fu = 65 ksi Fu = 65 ksi Fu = 65 ksi Manual Tabla 2-3 Propiedades Geométricas: Viga W16×50 tw = 0.380 in. d = 16.3 in. tf = 0.630 in.

Columna W14×90 tf = 0.710 in. Te WT5×22.5 d = 5.05 in. ts = 0.350 in. bf = 8.02 in. tf = 0.620 in. k1 = in. (W10×45 Manual Tabla 1-1) Manual Tablas 1-1 and 1-8

SOLUCION: Pu = 1.2 (9 kips) + 1.6(27 kips) = 54 kips .- Chequeo del espesor del alma de la te > 0.350 in. .- Comprobar diámetro mínimo del perno para la conexión te. Asumir g = 5 ½ in. b = ancho flexible del elemento de conexión = 1.94 in

≤ 0.69

≤ 0.69 = 0.731 in. ≤ 0.408 in. = 0.408 in Entonces = 0.75 in. > 0.408 in.

.- Comprobar conexión de pernos en el alma, lado de la viga a=d= 5.05 in – 14 in = 3.80 in

.-Chequear corte en los pernos φ = φ Fnv At = 0.75 * 48 * 0.442 = 15.9 Kips ΦRn = nφ = (4 pernos) (15.9 kips) = 63.6 kips > 54 kips

.- Chequear cortante en fluencia ΦRn = φ0.6 Fy Ag ΦRn = (1) 0.6 (50 Ksi) (11 φ= 1 in.)(0.350 in) = 121 kips > 54 kips

.- Chequear corte a rotura ΦRn = φ0.6 Fu Anv ΦRn = (0.75) 0.6 (65 Ksi) kips .- Comprobar ruptura de bloque de corte de conexión te = = 1.25 in φ = 0.75= 81.9 kips > 54

Por lo tanto, ΦRn = φFu Ant Ubs + min (φ0.6 Fy Agv, φFu Anv) Ubs = 1 Componente de ruptura por tensión ΦFu Ant = 39.6 kips/in. (0.350 in.) Componente de fluencia al corte Φ0.6 Fy Agv = 231 kips/in. (0.350 in.) Componente de ruptura al corte Φ0.6 Fu Anv = 210 kips/in. (0.350 in.) ΦRn= (39.6 kips/in. + 210 kips/in.) (0.350 in.) ΦRn= = 87.4 kips > 54 kips

Comprobar grupo detornillos mediante el apoyo a cortante y teniendo combinada la tensión debido a excentricidad .- Calculo de fuerza de tracción del perno rut rut =

rut =

= 8.55 kips / bolt

Comprobar la resistencia de diseño de tornillos por tensión- corte Cuando los pernos no están excluidos desde los planos de corte de ASTM A325 pernos ruv = ruv = 6.75 kips / bolt < 15.9 kips/bolt Fnt = 90 ksi, Fnv = 48ksi

Φ = 0.75

78.8 ksi ΦRn = Ab

90 ksi

ΦRn = 0.75 (78.8 ksi) (0.442 in2) ΦRn = 26.1 kips/bolt > 8.55 kips/bolt Comprobar resistencia del apoyo en los orificios de los pernos Con Le = 14 cm y s = 3 mm, la resistencia del apoyo de la conexión te excede la resistencia individual de corte de los pernos. Por lo tanto, la resistencia es

Ya que a =1.26 in, es inferior a 1.25b = 3.23 in, usarun a= 1.26 in para efectos de cálculo

T= rut = 8.55 kips / bolt B= φ = 26.1 kips/bolt

Dado

≥ 1, establecer α’ = 1

Del mismo modo, el control de la conexión te a cortante, rotura de cortante y ruptura bloque de cortante mostrara que la conexión de la te es: .-Comprobar el soporte del perno en el alma de la viga ΦRn = (702 kips/in.)(0.380 in.)/2 = 133 kips > 54 kips Comprobar soporte dela conexión te para los pernos ΦRn = (702 kips/in.)(0.710 in.) = 498 kips > 54 kips

NOTACIÓN a: Profundidad de la placa

Ab: Área nominal del perno Ag: Área bruta Agv: Área gruesa sujeta a corte Ant: Área neta sujeta a tensión Anv: Área neta sujeta a corte a': a': B: B: Distancia para efecto de palanca Valor que maximiza la tensión en el perno o minimiza el espesor requerido Resistencia...