Se comparan los resultados del cálculo del límite de elasticidad por tracción y del límite de esbeltez recomendado según SDC Verifier y los Ejemplos de diseño de AISC (versión oficial 14.1). El objetivo es probar el SDC Verifier y alcanzar resultados válidos según la Especificación para Edificios de Acero Estructural (ANSI/AISC 360-10 capítulo D).
Los resultados se generan con SDC Verifier 3.6 y se calculan con FEMAP v11.0.0
Tarea:
Verifique la resistencia a la tracción de un HSS6×0,500, ASTM A500 Grado B, con una longitud de 30 pies. El miembro soporta una carga muerta de 40 kips y una carga viva de 120 kips en tensión. Suponga que la conexión final es una placa de refuerzo concéntrica simple soldada en ángulo de ½ pulg. de espesor con una longitud de soldadura de 16 pulg. Suponga que la placa de refuerzo y la soldadura son satisfactorias.
Solución
A partir de la tabla 2-4 del manual AISC, las propiedades de los materiales son las siguientes:
- ASTM A500 Grado B
- Fy = 42 ksi
- Fu = 58 ksi
A partir de la tabla 1-13 del manual AISC, las propiedades geométricas son las siguientes:
- HSS6×0,500
- Ag = 8,09 pulg.2
- ry = 1,96 pulg.
- t = 0,465 pulg.
Del capítulo 2 de ASCE/SEI 7, la resistencia a la tracción requerida es:
Flexión por tracción
Compruebe el estado límite de elasticidad por tracción utilizando la tabla 5-6 del manual AISC.
Comprueba el Límite de Esbeltez Recomendado
=184 < 300 de la sección D1 de la especificación AISC o.k.
Todas las unidades de medida se eligieron según el sistema métrico británico (lb, in, lb/in^3, lb/in^2).
El material utilizado es A500 Grado B con masa 826.69, Centro de Gravedad = 180.00; 0.00; 0.00 y propiedad HSS6x0.500
| Propiedad Geometría | Valor |
|---|---|
| Altura | 6.00 |
| Anchura | 6.00 |
| r | 3.00 |
| d | 0.47 |
Ejemplo de AISC Ejemplos de diseño
A partir de la tabla 1-13 del manual AISC, las propiedades geométricas son las siguientes:
- HSS6×0,500
- Ag = 8,09 pulg.2
- ry = 1,96 pulg.
- t = 0,465 pulg.
Cargas y restricciones del MEF
1..Carga muerta 40 kips
| Definición Título | Tipo de carga | Aplicada en | Valor(es) |
|---|---|---|---|
| 1..Fuerza en el nodo | Fuerza | Nodo 11 | (40000;0;0) |
3..Carga viva 120 kips
| Definición Título | Tipo de carga | Aplicada en | Valor(es) |
|---|---|---|---|
| 1..Fuerza en el nodo | Fuerza | Nodo 11 | (120000;0;0) |
Restricción
| Definición | Cuenta | Tipo (DOF) |
|---|---|---|
| 1..Fijo | 1 nodo(s) | Tx Ty Tz Rx Ry Rz |
| 2..Limitación de costes en el nodo | 1 nodo(s) | Ty Tz Rx Ry Rz |
Comprobación 1..ANSI / AISC LRFD 360-10
Comprobación de delgadez
Todos (LS1, 18 Forma(s) de propiedad)
Comprueba el Límite de Esbeltez Recomendado
Control axial
Todos (LS1, 17 Forma(s) de propiedad)
Del capítulo 2 de ASCE/SEI 7, la resistencia a la tracción requerida es:
Flexión por tracción
Compruebe el estado límite de elasticidad por tracción utilizando la tabla 5-6 del manual AISC.
Comparando los resultados del cálculo en SDC Verifier y en el ejemplo D.5 podemos ver que los valores coinciden completamente. La tensión de fluencia en tracción es de 306 kips > tensión de tracción requerida es de 240 kips. La relación de esbeltez Z es de 184 < límite máximo de esbeltez para miembros en tensión es de 300 (AISC 360-10 capítulo D.1).
Descargue el archivo del proyecto SDC Verifier, el modelo y el informe de Example D.5
