264767665 Diseno de Columnas Metalicas

Perfil M5x18,9 Acero - A36área transversal 5.50 in 3548.38 mm2 Eespesor del alma 0.31 in 7.94 mm Fy

espesor del alma/2 0.16 in 3.97 mmancho alas 5.00 in 127.00 mm

espesor alas 0.44 in 11.11 mm longituddistancia libre entre alas 3.25 in 82.55 mm k

Peso nominal 18.90 lb/ft 0.28 N/mm esbeltez(xx)Largo 5 in 127 mm esbeltez(yy)

Propiedades elásticas λc

Eje X-X FeInercia 24.10 in4 10031177.36 mm4 Fcr

S 9.63 in3 4008308.63 mm3 ΦRadio de giro 2.08 in 52.83 mm ΦPn

Eje Y-YInercia 7.86 in4 3271579.01 mm4

S 3.14 in3 51455.38 mm3Radio de giro 1.19 in 30.23 mm

Módulo plásticoZx 11 in3 180257.70 mm3Zy 5.02 in3 82263.06 mm3

Cálculo de Resistencia ΦPn

Acero - A36200000 Mpa N/mm2

250 Mpa N/mm2

11.00 ft 3352.8 mm0.80

50.77 < 20088.74 < 200

133.22250.67 Mpa N/mm2164.68 Mpa N/mm2

0.90525922.39 N 525.92 KN


Perfil W10x45 Acero - A572 Gr 50Libraje de la Viga: 45 E 29000área transversal 13.30 in2 8580.628 mm2 Fy 36espesor del alma 0.35 in 8.89 mm

espesor del alma/2 0.18 in 4.44 mm Comprobaciónancho alas 8.02 in 203.71 mm 15.00

espesor alas 0.62 in 15.75 mmdistancia libre entre alas 7.63 in 193.67 mm esbeltez(xx) 34.95

Peso nominal 45.00 lb/ft 0.66 N/mm esbeltez(yy) 92.78Peralte 10.10 in 256.54 mm λc 1.04

Propiedades elásticasFcr 22.88Eje X-X

Inercia 350.00 in4 145680998.96 mm4 Φ 0.85S 58.10 in3 24183045.83 mm3 ΦPn 258.67

Radio de giro 5.15 in 130.81 mmEje Y-Y Carga Adm. 296Inercia 50.00 in4 20811571.28 mm4


Módulo plásticoZx 64.70 in3 1060243.04 mm3Zy 19.00 in3 311354.22 mm3

longitud efectiva (kl)

Area Altura

Acero - A572 Gr 50 lb/pie in.2 in tw

ksi 200000 N/mm2 112 32.90 11.36 0.76

ksi 350 N/mm2 100 29.40 11.10 0.68

88 25.90 10.84 0.61

Comprobación 77 22.60 10.60 0.53

ft 4572 mm 68 20.00 10.40 0.47

60 17.60 10.22 0.42

< 200 54 15.80 10.09 0.37

49 14.40 9.98 0.34

< 200 45 13.30 10.10 0.35

1.04 < 1.50 1 2.00 3 4.00

ksi 157.76 N/mm20.85

Kips 1150.63 KN

Kips < 258.67 Kips O.K

Viga H de 10"

Espesor alma (pulg)

Propiedades en X-X Propiedades en Y-Y

Ancho I S r I

tw/2 in tf T in.4 in.3 in. in.4

0.38 10.52 1.25 7.63 716.00 126.00 4.66 236.00

0.34 10.34 1.12 7.63 623.00 112.00 4.60 207.00

0.30 10.27 0.99 7.63 534.00 98.50 4.54 179.00

0.27 10.19 0.87 7.63 455.00 85.90 4.49 154.00

0.24 10.13 0.77 7.63 394.00 75.70 4.44 134.00

0.21 10.08 0.68 7.63 341.00 66.70 4.39 116.00

0.19 10.03 0.62 7.63 303.00 60.00 4.37 103.00

0.17 10.00 0.56 7.63 272.00 54.60 4.35 93.40

0.18 8.02 0.62 7.63 350.00 58.10 5.15 50.00

5 6.00 7 8.00 9 10.00 11 12.00

Espesor Ala (pulg)

Distancia (pulg)

Propiedades en Y-Y Módulo Plastico

S r Zx Zy

in.3 in. in.3 in.3

45.30 2.68 147.00 69.20

40.00 2.65 130.00 61.00

34.80 2.63 113.00 53.10

30.10 2.60 97.60 45.90

26.40 2.59 85.30 40.10

23.00 2.57 74.60 35.00

20.60 2.56 66.60 31.30

18.70 2.54 60.40 28.30

12.40 1.94 64.70 19.00

13 14.00 15 16.00

Perfil Tubular cuadrado 2X2 con espesor de pared = 1/4 Acero - Fy 46 ksiárea transversal 1.59 in2 1025.8044 mm2 Eespesor de la pared 0.25 in 6.35 mm FyPeso nominal 5.41 lb/ft 0.08 N/mm

Propiedades elásticasEje X-X longitud

Inercia 0.77 in4 318833.27 mm4 kS 0.77 in3 318833.27 mm3 esbeltez(xx)

Radio de giro 0.69 in 17.63 mm esbeltez(yy)

Eje Y-Y λcInercia 0.77 in4 318833.27 mm4

FcrS 0.77 in3 12552.49 mm3Radio de giro 0.69 in 17.63 mm Φ

Módulo plástico ΦPnZx 1.00 in3 16387.06 mm3Zy 1.00 in3 16387.06 mm3 Carga Adm.


Acero - Fy 46 ksi Cargas29000 ksi 200000 N/mm2 Viva 9 Kips

46 ksi 322 N/mm2 Muerta 4 KipsCombinación 19.2 Kips

12.00 ft 3657.6 mm0.65

134.87 < 200134.87 < 200

1.71 > 1.50

13.80 Kips 95.14 N/mm20.90

19.75 Kips 87.84 KN

19.2 Kips < 19.75 Kips O.K


Perfil W14X38 Acero - A36área transversal 11.20 in 7225.792 mm2 Eespesor del alma 0.31 in 7.94 mm Fy

espesor del alma/2 0.16 in 3.97 mmancho alas 6.75 in 171.45 mm

espesor alas 0.50 in 12.70 mm longitud no arriostradadistancia libre entre alas 12.00 in 304.80 mm longitud arriostrada

Peso nominal 38.00 lb/ft 0.55 N/mm kLargo 5 in 127 mm esbeltez(xx)

Propiedades elásticas esbeltez(yy)

Eje X-X λcInercia 385.00 in4 160249098.86 mm4 Fe

S 54.60 in3 22726235.84 mm3 FcrRadio de giro 5.87 in 149.10 mm Φ

Eje Y-Y ΦPnInercia 26.70 in4 11113379.06 mm4


Módulo plásticoZx 61.5 in3 1007804.44 mm3Zy 12.1 in3 198283.47 mm3


Acero - A3629000 ksi 200000 N/mm2

36 ksi 250 N/mm2

30.00 ft 9144 mm10 ft 3048 mm

1.0061.33 < 20077.42 < 200

133.68329.33 Mpa N/mm2181.95 Mpa N/mm2

0.901183259.38 N 1183.26 KN


Rigidez de los elementosTipo Elemento Inecia xx (en finción de I) Longitud (ft) I/L (en función de I) Extremo infer

Columnas

AB 1 I 13 0.08 I ArticulaciónBC 1 I 13 0.08 IED 1 I 13 0.08 IFE 1 I 13 0.08 I Empotramien

Vigas BE 2 I 30 0.07 ICD 1.5 I 30 0.05 I

Rigidez de los elementosGA(inicio) GB(fin) K (nomograma)

10 2.31 2.22.31 1.54 1.551.15 0.77 1.3

1 1.15 1.33

Nomograma para determinación del Kx, usando el factor de reducción de rigidez SRFPerfil W14X61 Perfil W18X76

área transversal 17.90 in 11548.364 mm2 área transversal 22.30 in 14387.068Eje X-X Eje X-X

Inercia 640.00 in4 266388112.38 mm4 Inercia 1330.00 in4 553587796.05Radio de giro 5.98 in 151.89 mm Radio de giro 7.73 in 196.34

Eje Y-Y Eje Y-YInercia 107.00 in4 44536762.54 mm4 Inercia 152.00 in4 63267176.69

Radio de giro 2.45 in 62.23 mm Radio de giro 2.61 in 66.29

Rigidez de los elementosλc 0.97 < 1.50 Tipo Elemento Inecia xx (in4)

GA(inicio) 1.92 GAxSRF 1.87Columnas

HG 640.00GB(fin) 0.96 GBxSRF 0.93 GF 640.00Pu 350 Kips K 1.42 FE 640.00Pu/A 19.55 Ksi

Vigas

BG 1330.00Reducción de rigidez (SRF) CF 1330.00

FK 1330.00DE 1330.00EL 1330.00

b) Cálculo de la resistencia de diseño del miembro GF

longitud 15.00 ft 4572 mmk 1.00

esbeltez(xx) 30.10 < 200esbeltez(yy) 73.47 < 200

λc 0.97 < 1.50

Fcr 31.02 Kips 213.89 N/mm2Φ 0.90

ΦPn 499.78 Kips 2223.12 KN

Kx con la tabla C-C2 de los comentarios y comparación

K cálculado K Tabla

K 1.42<

2.0

Ya qué λc<1,5 se usa el factor inelástico K


E16

Imagen del nomograma al lado derecho

H44

Imagen del nomograma al lado derecho

K 1.42<

2.0

Nomograma para determinación del Kx, usando el factor de reducción de rigidez SRFPerfil W18X76 Acero - A572 Gr 50

mm2 E 29000 ksi 200000 N/mm2Eje X-X Fy 50 ksi 350 N/mm2

mm4mm

Eje Y-Ymm4mm

Rigidez de los elementosLongitud (in) I/L (in3) Extremo inferGA(inicio) GB(fin)

180 3.56 Articulación 10 1.92180 3.56 1.92 0.96180 3.56 0.96 0.48360 3.69360 3.69360 3.69360 3.69360 3.69

b) Cálculo de la resistencia de diseño del miembro GF

Kx con la tabla C-C2 de los comentarios y comparación

Perfil Acero - ASTM 242 Gr 50área transversal 52.00 in 33548.32 mm2 E

Eje X-X FyInercia 2945.33 in4 1225940292.20 mm4

Radio de giro 7.53 in 191.16 mm Inercia restando cuadradosEje Y-Y Compionente

Inercia 7110.33 in4 2959544179.82 mm4 1Radio de giro 11.69 in 297.01 mm 2

longitud no arriostradalongitud arriostrada

kesbeltez(xx)esbeltez(yy)

λcFeFcrΦ

ΦPn


Acero - ASTM 242 Gr 5029000 ksi 200000 N/mm2

50 ksi 350 N/mm2

Inercia restando cuadrados Radios de girob a Ixx Iyy Área Área total br Rx

18 182945.33 7110.33

32452

7.538.5 16 136

26.00 ft 7924.8 mm13 ft 3962.4 mm

1.0041.46 < 20013.34 < 200

112.591148.55 Mpa N/mm2

308.09 Mpa N/mm20.90

9302274.65 N 9302.27 KN


Radios de giroRy

11.69

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