Puntos de referencia

Ejemplo E.4A Elemento de compresión en forma de W (marco de momentos)

/ 01 Mar 2016 / por: Yurii Shumak

Los resultados se generan con SDC Verifier 3.6 y se calculan con FEMAP v11.0.0

Este ejemplo está destinado principalmente a ilustrar el uso de la tabla de alineación para columnas laterales no inhibidas junto con el método de la longitud efectiva.

Tarea:

Se ha determinado que los tamaños de los miembros para el marco de momento ilustrado aquí (desinhibido lateralmente en el plano del marco) son adecuados para las cargas laterales. El material tanto para el pilar como para las vigas es ASTM A992. Las cargas mostradas en cada nivel son las cargas muertas acumuladas y las cargas vivas en ese piso. La columna está fijada en la base alrededor del eje x-x de la columna

Determine si la columna es adecuada para soportar las cargas de gravedad indicadas. Suponga que el pilar está apoyado de forma continua en la dirección transversal (el eje y-y del pilar).

Solución:

A partir de la tabla 2-4 del manual AISC, las propiedades de los materiales son las siguientes:

ASTM A992

• _Fy = 50 ksi
• _Fu = 65 ksi

A partir de la Tabla 1-1 del Manual AISC, las propiedades geométricas son las siguientes:

W18×50

• _Ix = 800 pulg^.4
• W24×55
• _Ix = 1,350 pulg^.4

W14×82

• _Ag = 24,0 pulg^.2
• _Ix = 881 pulg^.4

Columna B-C

Del capítulo 2 de ASCE/SEI 7, la resistencia a la compresión requerida de la columna entre el tejado y el suelo es:

Factor de longitud efectiva

Calcule el parámetro de reducción de la rigidez, _τb utilizando la tabla 4-21 del manual AISC.

Por lo tanto, no será necesario reducir la rigidez para el pandeo inelástico.

Determine _Gtop y _Gbottom.

A partir de la tabla de alineación, Comentario de la especificación AISC, figura C-A-7.2, K es ligeramente inferior a 1,5; por lo tanto, utilice K = 1,5. Dado que las tablas de resistencia disponible de los pilares se basan en el KL alrededor del eje y-y, la longitud efectiva equivalente del pilar del segmento superior para su uso en la tabla es:

Tome la resistencia disponible del W14×82 de la Tabla 4-1 del Manual AISC.

A KL = 9 pies, la resistencia disponible en compresión axial es:

Columna A-B

Del capítulo 2 de ASCE/SEI 7, la resistencia a la compresión requerida de la columna entre el suelo y los cimientos es:

Factor de longitud efectiva

Calcule el parámetro de reducción de la rigidez, _τb utilizando la tabla 4-21 del manual AISC.

Determine _Gtop y _Gbottom teniendo en cuenta la inelasticidad de la columna sustituyendo _EcIc por _τb(_EcIc). Utilice _τb = 0,994.

_Gbottom = 1.0 (fijo) del Comentario a la Especificación AISC Apéndice 7, Sección 7.2

A partir de la tabla de alineación, AISC Specification Commentary Figure C-A-7.2, i es aproximadamente 1,40. Dado que las tablas de resistencia disponible de la columna se basan en el KL alrededor del eje y-y, la longitud efectiva de la columna del segmento inferior para su uso en la tabla es:

Tome la resistencia disponible del W14×82 de la Tabla 4-1 del Manual AISC.

En KL = 9 pies, (conservador) la resistencia disponible en compresión axial es:

Se podría determinar una resistencia más precisa mediante interpolación a partir de la tabla 4-1 del manual AISC.

Ejemplo de AISC Ejemplos de diseño

Resumen del material

Resumen de propiedades

1..W14×82

2..W24×55

2..W18×50

Cargas y restricciones del MEF

1..Carga muerta

2..Carga viva

Restricción

1.. Admite

Comprobación 1..ANSI / AISC LRFD 360-10

Comprobación axial

Todos (LS1, 2..BC)

Todos (LS1, 1..AB)

En KL = 9 pies, (conservador) la resistencia disponible en compresión axial es:

Comparando los resultados del cálculo en SDC Verifier y en el ejemplo E.4A podemos ver que los valores coinciden completamente.

La resistencia disponible en compresión axial es de 951 kips.

Descargue el archivo del proyecto SDC Verifier, el modelo y el informe de Example E.4A