Ejemplo E.9 Miembro de compresión rectangular HSS sin elementos esbeltos
Yurii Shumak
Los resultados se generan con SDC Verifier 3.6 y se calculan con FEMAP v11.0.0
Tarea:
Seleccione un miembro de compresión rectangular HSS ASTM A500 Grado B, con una longitud de 20 pies, para soportar una carga muerta de 85 kips y una carga viva de 255 kips en compresión axial. La base es fija y la parte superior está clavada.
Solución:
A partir de la tabla 2-4 del manual AISC, las propiedades de los materiales son las siguientes:
- ASTM A500 Grado B
- Fy = 46 ksi
- Fu = 58 ksi
Del capítulo 2 de ASCE/SEI 7, la resistencia a la compresión requerida es:
Tabla Solución
De la Figura C-A-7.1 del Comentario a las Especificaciones del AISC, para una condición de perno fijo, k = 0,8.
(KL)x =(KL)y = 0,8(20,0 pies) = 16,0 pies.
Introduzca la tabla 4-3 del manual AISC para secciones rectangulares o la tabla 4-4 del manual AISC para secciones cuadradas.
Pruebe con un HSS12×10×?.
De la tabla 4-3 del manual AISC, la resistencia disponible en compresión axial es:
La resistencia disponible puede determinarse fácilmente utilizando las tablas del Manual AISC. Los valores de resistencia disponible pueden verificarse mediante cálculos manuales, de la siguiente manera
Solución de cálculo
A partir de la tabla 1-11 del manual AISC, las propiedades geométricas son las siguientes:
- HSS12×10×?
- Ag = 14,6 pulg2.
- rx = 4,61 pulg.
- ry = 4,01 pulg.
- tdes = 0,349 pulg.
Para realizar una comprobación dimensional de I, rx, ry y otras propiedades de la sección bruta, utilice la calculadora del momento de inercia y el radio de giración para perfiles rectangulares HSS.
Comprobación de esbeltez
Nota: De acuerdo con la sección B4.1b de la especificación AISC, si no se conoce el radio de la esquina, b y h se tomarán como la dimensión exterior menos tres veces el espesor de la pared de diseño. Esta es generalmente una suposición conservadora.
Calcule el b/t del muro más esbelto.
Determine la relación de esbeltez límite del muro, Λr, a partir de la tabla B4.1a, caso 6, de la especificación AISC.
Λ < Λr; por lo tanto, la sección no contiene elementos esbeltos.
Dado que ry < rx y(KL)x =(KL)y, ry regirá la fuerza disponible.
Determine la ecuación aplicable.
Ejemplo de AISC Ejemplos de diseño
Resumen del material
Resumen de propiedades
1..HSS×12×10×?
| Propiedad Geometría | Valor |
|---|---|
| Altura | 12.00 |
| Anchura | 10.00 |
| h | 12.00 |
| b | 10.00 |
| d | 0.349 |
Cargas y restricciones del MEF
1..Carga muerta 85 kips
2..Carga viva 255 kips
Restricción
1.. Pinned
Comprobación 1..ANSI / AISC LRFD 360-10
Comprobación axial
Todos (LS1, Todas las entidades)
Según la sección E1 de la especificación AISC, la resistencia a la compresión disponible es:
Comparando los resultados del cálculo en SDC Verifier y en el ejemplo E.9 podemos ver que los valores coinciden completamente. La resistencia a la compresión disponible es de 518 kips.
Descargue el archivo del proyecto SDC Verifier, el modelo y el informe de Example E.9
