DISEÑO POR TRACCION
Universidad Nacional del Altiplano
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AÑO: 20
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013
3.21 Un mienbro en tension formado por una barra de 7 x 3/8 esta conectado con tres
tornillos de 1 in de diametro, como se muestra en la fig. el acero usado es A36. Suponga que
Ae = An y calcule la resistencia de diseño.
Calculo de area total
a). Por fluencia en la seccion total
Ag = 7(3/8) = 2.63 in2 Como el acero es A36: Fy = 36 Kips = 36,000 lib/pulg2 y Pu = 58,000 lib/pulg2
Pn = F y .A g = 36 x 2.63 = 95.70 kips
φtPn= 0.90(95.70) = 85.05 Kips.
Pn = Fu Ae =58(2.203) = 127.8 kips
φtPn = 0.75(127.8) = 95.85 kips.
b)‐ Por fractura de la seccion Neta.
3
7
8
1
1
8
2.20
P u =0.75 x 36 x (2.20) = 95.85 Kips.
Para: Ae = An se debe considerar
Como: Fy = Fu para el acero A36
Fu = 58,000 lib/pulg2
Pu = x Fu x Ae = 0.75 x 58,000 x 2.20 = 95.70 Kips
El que Gobierna es el menor = 85.05 kips
Evaluando por LRFD
b). por fluencia de la sección
Ω
94.5
1,67
56.59
Por la fractura de la sección
Ω
127.8
2.00
63.9
Solución alternativa
Ft = 0.6*Fy = o.6(36) = 21.6 ksi
Y el cálculo de carga es
Ft*Ag = 21.6*(2.625) = 56.7 kips
Por fractura. Pt = 0.5 Fu = 0.5(58) = 29.0(2.203) = 63.89 kips
El que gobierna es el menor. 56.7 kips
3.22 un miembro en tensión formado por una barra de 6 x 3/8 esta soldado a una placa de
nudo. Como esta muestra en la fig. el acero usado tiene un esfuerzo de fluencia Fy = 50 Ksi y
un esfuerzo ultimo de tensión Fu = 65 Ksi. Suponga que Ae = Ag y calcule la resistencia de
diseño.
Solución
Calculo de area total
a)‐ Por fluencia en la seccion total
Ag = 6(3/8) = 2.25 in2
Como: Fy = 50 Ksi
Pn = F y .A g = 50 x 2.25 = 112.5 Kips.
Por fractura de la seccion Neta.
Si Ae = Ag = 2.25 in2
P n = 65 x (2.25) = 146.3 Kips.
a). el diseño del punto base por fluecia es:
φtPn = 0.90(112.5) = 101 kips
el diseño del punto base por fractura es: φtPn = 0.75(146.3) = 110 kips
Evaluando por LRFD
b). El cálculo de fuerza base por fluencia es:
Ω
112.5
1,67
67.4
El cálculo de fuerza base por fractura es:
Ω
146.3
2.00
73.2
Solución alternativa de fuerza útil por rendimiento
Ft = 0.6*Fy = 0.6(50) = 30.0 ksi
Y el cálculo de carga es
Ft*Ag = 30.0*(2.25) = 67.5 kips
Por fractura. Pt = 0.5 Fu = 0.5(65) = 32.5 kips.
Y la fuerza de carga es:
Ft*Ae = 32.5(2.25) = 73.1 kips
La fuerza que gobierna es el menor. = 67.5 kips
3.23 un miembro en tensión formado por una barra de 8 x ½ está conectado con seis
tornillos de 1 in de diámetro, como se muestra en la figura. El acero usado es A242 grado 42.
Suponga que Ae = Ag y calcule la resistencia de diseño.
Solución:
Para acero A242, y t = ½ in, Fy = 50 Ksi y Fu = 70 Ksi
Ag = 8(1/2) = 4 in2
Pn = Fy*Ag = 50(4) = 200 kips
Por fractura de la sección neta
An = Ag – A agujero = 4 – (1/2)(1+1/8) x 2 agujero = 2.875 in2
Ae = An = 2.875 in2
Pu = Fu*Ae = 70(2.875) = 201.3 Kips.
a). el diseño de fuerza base por fluencia es
φtPn = 0.90(200) = 180 kips
el diseño del punto base por fractura es: φtPn = 0.75(201.3) = 151 kips
Evaluando por LRFD
b). El cálculo de fuerza base por fluencia es:
Ω
200
1,67
120
El cálculo de fuerza base por fractura es:
Ω
201.3
2.00
101
Solución alternativa de fuerza útil por rendimiento
Ft = 0.6*Fy = 0.6(50) = 30.0 ksi
Y el cálculo de carga es
Ft*Ag = 30.0*(4) = 120 kips
Por fractura. ...
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