• Author / Uploaded
• nolbert

Citation preview

PROBLEMAS PARA RESOLVER La Especificación AISC proporciona dos métodos aceptables para diseñar miembros de acero estructural y sus conectores. Éstos son el Diseño con factores de carga y resistencia (LRFD: Load and Resistance Factor Design) y el Diseño por esfuerzos permisibles (ASD: Allowable Strength Design). CÁLCULO DE LAS CARGAS COMBINADAS CON LAS EXPRESIONES DE LRFD 1. U = 1.4D 2. U = 1.2D + 1.6L + 0.5 (L o S o R) 3. U = 1.2D + 1.6(L o S o R) + (L* o 0.5W) 4. U = 1.2D + 1.0W + L*0.5 + 0.5(L o S o R) 5. U =1.2D + 1.0E + L*0.5 + 0.2S 6. U = 0.9D + 1.0W 7. U = 0.9D + 1.0E Para estas combinaciones de cargas, se usan las siguientes abreviaturas: U carga factorizada o de diseño D carga muerta L carga viva debida a la ocupación Lr carga viva del techo S carga de nieve R carga nominal debida a la precipitación pluvial o el hielo iniciales, independientemente de la contribución por encharcamiento W carga de viento E carga de sismo Para los Problemas 2-1 a 2-4 determínese la combinación máxima de cargas usando las expresiones recomendadas de AISC para el método LRFD. 2.1. D = 100 lb/pie2, L = 70 lb/pie2, R = 12 lb/pie2, Lr = 20 lb/pie2 y S = 30 lb/pie2 (Resp. 247 lb/pie2.) 1. U = 1.4D = 1.4*100lb/pie2 = 140lb/pie2 2. U = 1.2D + 1.6L + 0.5 (L o S o R) = 1.2*100lb/pie2 + 1.6*70lb/pie2 + 0.5*30lb/pie = 247 lb/pie2 3. U = 1.2D + 1.6(L o S o R) + (L* o 0.5W) = 1.2*100lb/pie2 + 1.6*30lb/pie2 + 0.5*70 = 203lb/pie2

4. U = 1.2D + 1.0W + L*0.5 + 0.5(L o S o R) = 1.2*100lb/pie2 + 1.0*0 + 0.5*70lb/pie2 + 0.5*70lb/pie2 = 170 lb/pie2 5. U =1.2D + 1.0E + L*0.5 + 0.2S = 1.2*100lb/pie2 + 1.0*0lb/pie2 + 0.5*70lb/pie2 + 0.2*30lb/pie2 = 161lb/pie2 6. U = 0.9D + 1.0W = 0.9*100lb/pie2 + 1.0*0lb/pie2 = 90lb/pie2 7. U = 0.9D + 1.0E = 0.9*100lb/pie2 + 1.0*0lb/pie2 = 90lb/pie2 Carga factorizada que rige es 247 lb/pie2 2.2 DS = 12 00 lb, W =

 

52 000 lb.

2.3 D = 9 000 lb, L = 5 000 lb, Lr = 2 500 lb, E = ;6 500 lb. (Resp. 20 050 lb.) 2.4 D = 24 lb/pie2, Lr = 16 lb/pie2 y W = ;42 lb/pie2. 2.5. Van a colocarse vigas de acero estructural a cada 7 pies 6 plg entre centros bajo una losa de piso de concreto reforzado. Si ellas deben soportar una carga de servicio muerta D = 64 lb/pie2 de área de piso y una carga de servicio viva L = 100 lb/pie2 de área de piso, determine la carga uniforme factorizada por pie que cada viga debe soportar. (Resp. 1 776 lb/pie.) 2.6 Una viga de acero estructural sustenta un techo que pesa 20 lb/pie2 El análisis de las cargas arroja lo siguiente: S = 12 lb/pie2, Lr = 18 lb/pie2 y W = 38 lb/pie2 (hacia arriba) o 16 lb/pie2 (hacia abajo). Si las vigas tienen una separación de 6 pies 0 plg, determine las cargas distribuidas uniformemente factorizadas por pie (hacia arriba y hacia abajo, como sea conveniente) para el diseño de cada viga. Para los Problemas 2-7 a 2-10 calcule la combinación máxima de cargas usando las expresiones recomendadas del método ASD tomadas del AISC. 2-7 Repita el Problema 2-1. (Resp. 175 lb/pie2.) 2-8 Repita el Problema 2-2. 2-9 Repita el Problema 2-3. (Resp. 18 037.5 lb.) 2-10 Repita el Problema 2-4. 2-11 Van a colocarse vigas de acero estructural a cada 7 pies 6 plg entre centros bajo una losa de piso de concreto reforzado. Si ellas deben soportar una carga de servicio muerta D = 64 lb/pie2 de área de piso y una carga de servicio viva L = 100 lb/pie2 de área de piso, determine la carga uniforme factorizada por pie que cada viga debe soportar usando las expresiones de ASD. (Resp. 1 230 lb/pie.) 2-12 Una viga de acero estructural sustenta un techo que pesa 20 lb/pie2. El análisis de las cargas arroja lo siguiente: S = 12 lb/pie2, Lr = 18 lb/pie2 y W = 38 lb/pie2 (hacia arriba) o 16 lb/pie2 (hacia abajo). Si las vigas tienen una

separación de 6 pies 0 plg, determine las cargas distribuidas uniformemente factorizadas por pie (hacia arriba y hacia abajo, como sea conveniente) para el diseño de cada viga usando las expresiones de ASD.