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, tanto por ASD como por LRFD, la resistencia a la tracción de una L4×4×½, ASTM A36, con una línea de (4) pernos de ¾ de pulgada de diámetro en perforación estándar. El miembro soporta una carga muerta de 20 kips y una carga viva de 60 kips en tensión. Calcule a qué longitud este miembro en tensión dejaría de satisfacer el límite de esbeltez recomendado. Suponga que no rigen los estados límite de conexión.
Solución
A partir de la tabla 2-4 del manual AISC, las propiedades de los materiales son las siguientes:
- L4×4×½
- ASTM A36
- Fy=36 ksi
- Fu=58 ksi
A partir de la tabla 1-7 del manual AISC, las propiedades geométricas son las siguientes:
- L4×4×½
- Ag =3,75 pulg.2
- rz =0,776 pulg.
- γ‾ = 1,18 pulgadas = χ‾
Del capítulo 2 de ASCE/SEI 7, la resistencia a la tracción requerida es:
Flexión por tracción
Según la sección D2 de la especificación AISC, el límite elástico de tracción disponible es:
Ruptura por tracción
Calcule U como el mayor de los valores de la Especificación AISC Sección D3, Tabla D3.1 Caso 2 y Caso 8.
Según la sección D3 de la especificación AISC, para secciones transversales abiertas, U no debe ser inferior a la relación entre el área bruta del elemento o elementos conectados y el área bruta del miembro, por lo tanto, U = 0,500.
Caso 2:
Caso 8, con 4 o más sujetadores por línea en la dirección de la carga:
- U = 0.80
- Utilice U = 0,869.
Calcule A<n utilizando la sección B4.3 de las especificaciones AISC.
Calcule Ae utilizando la sección D3 de la especificación AISC.
Según la sección D2 de la especificación AISC, la resistencia a la rotura por tracción disponible es:
La resistencia a la tracción disponible L4×4×½ se rige por el estado límite de elasticidad por tracción.
Ejemplo de AISC Ejemplos de diseño
Resumen del material
Resumen de propiedades
| Propiedad Geometría | Valor |
|---|---|
| Altura | 4.00 |
| Anchura | 4.00 |
| h | 4.00 |
| b | 4.00 |
| d | 0.50 |
| t | 0.50 |
Cargas y restricciones del MEF
1..Carga muerta 20 kips
2..Carga viva 60 kips
1.Restricción
Comprobación 1..ANSI / AISC LRFD 360-10
Control axial
Todos (LS1, 17 Forma(s) de propiedad)
Del capítulo 2 de ASCE/SEI 7, la resistencia a la tracción requerida es:
Según la sección D2 de la especificación AISC, el límite elástico de tracción disponible es:
Según la sección D2 de la especificación AISC, la resistencia a la rotura por tracción disponible es:
La resistencia a la tracción disponible L4×4×½ se rige por el estado límite de elasticidad por tracción.
Comparando los resultados del cálculo en SDC Verifier y en el ejemplo D.2 podemos ver que los valores coinciden completamente.
- La resistencia a la tracción requerida es de 120 kips.
- El límite elástico de tracción disponible es de 122 kips.
- La resistencia a la rotura por tracción disponible 125 kips.
Lista completa de ejemplos AISC 360-10
