Ejemplo E.7 Miembro de compresión WT 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 elemento de compresión ASTM A992 no esbelto en forma de WT con una longitud de 20 pies para soportar una carga muerta de 60 kips y una carga viva de 60 kips en compresión axial. Los extremos están fijados con pasadores.
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
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 con pasadores, k = 1,0.
Por lo tanto,(KL)x =(KL)y = 20,0 pies.
Seleccione la barra no esbelta más ligera de la tabla 4-7 del manual AISC con suficiente resistencia disponible en torno al eje x(parte superior de la tabla) y al eje y (parte inferior de la tabla) para soportar la resistencia requerida.
Pruebe con un WT7×34.
La fuerza disponible en compresión 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
De la tabla 1-8 del manual AISC, las propiedades geométricas son las siguientes:
- WT7×34.
- Ag = 10,0 pulg2.
- rx = 1,81 pulg.
- ry = 2,46 pulg.
- J = 1,50 pulg4.
- γ‾ = 1,29 pulg.
- I x = 32,6 pulg4.
- I y = 60,7 pulg4.
- d = 7,02 pulg.
- tw = 0,415 pulg.
- bf = 10,0 pulg.
- tf = 0,720 pulg.
Para comprobar las características generales de una sección idealizada de WT a partir de sus dimensiones, utilice la calculadora de propiedades de secciones en T.
Comprobación de la delgadez del vástago
Determine la relación de esbeltez límite del vástago, Λr, a partir de la tabla de especificaciones AISC B4.1a Caso 4.
Λ < Λr lo tanto, el tallo no es esbelto.
Comprobación de la esbeltez de la brida
Determine la relación de esbeltez límite del ala thr, Λr, a partir de la tabla B4.1a Caso 1 de la especificación AISC.
Λ < Λr lo tanto, la brida no es esbelta.
No hay elementos esbeltos.
Para los elementos de compresión sin elementos esbeltos, se aplican las secciones E3 y E4 de la especificación AISC. Entonces, la resistencia nominal a la compresión, Pn, se determinará en función de los estados límite de pandeo por flexión, torsión y flexión-torsión.
Flexión en torno al eje x-x
Pandeo torsional y flexotorsional
Dado que la sección WT7×34 no tiene elementos esbeltos, se aplicará la Sección E4 de la Especificación AISC para el pandeo por torsión y flexión-torsión. Fcr se calculará utilizando la ecuación E4-2 de la especificación AISC.
Calcule Fcry.
Fcry se toma como Fcr de la sección E3 de la especificación AISC, donde KL/r = KL/ry.
El centro de cizalladura de una sección en forma de T está situado en el eje de simetría a media profundidad del ala.
Por lo tanto, rige el pandeo por flexión del eje x-x,
Según la sección E1 de la especificación AISC, la resistencia a la compresión disponible es:
Ejemplo de AISC Ejemplos de diseño
Resumen del material
Resumen de propiedades
1..WT7×34
| Propiedad Geometría | Valor |
|---|---|
| Altura | 7.02 |
| Anchura | 10.00 |
| h | 7.02 |
| b | 10.00 |
| d | 0.42 |
| t | 0.72 |
Cargas y restricciones del MEF
1..Carga muerta 20 kips
2..Carga viva 60 kips
Restricción
1.. Pinned
Comprobación 1..ANSI / AISC LRFD 360-10
Características del haz
Todos (LS1, Todas las entidades)
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.7 podemos ver que los valores coinciden completamente. La resistencia a la compresión disponible es de 128 kips.
Descargue el archivo del proyecto SDC Verifier, el modelo y el informe de Example E.7
