Ejemplo E.8 Miembro de compresión WT con 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 en forma de WT ASTM A992 con una longitud de 20 pies para soportar una carga muerta de 6 kips y una carga viva de 18 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 viga 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 un WT7×15.
La resistencia disponible en compresión axial de la tabla 4-7 del manual AISC 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:
- WT7×15.
- Ag = 4,42 pulg2.
- rx = 2,07 pulg.
- ry = 1,49 pulg.
- J = 0,190 pulg4.
- Qs = 0,611
- γ‾ = 1,58 pulg.
- I x = 19,0 pulg4.
- I y = 9,79 pulg4.
- d = 6,92 pulg.
- tw = 0,270 pulg.
- bf = 6,73 pulg.
- tf = 0,385 pulg.
Utilice la calculadora para calcular las propiedades brutas de la sección en T para la geometría idealizada. Los cálculos de elementos esbeltos y de pandeo que se indican a continuación siguen requiriendo el procedimiento de la AISC.
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, la red es delgada.
Comprobación de la esbeltez de la brida
Determine la relación de esbeltez límite del ala, Λr, a partir de la tabla B4.1a, caso 1, de la especificación AISC.
Λ < Λr lo tanto, la brida no es esbelta
Dado que este WT×15 tiene un alma esbelta, se aplica la sección E7 de la especificación AISC. La resistencia nominal a la compresión, Pn, se determinará en función de los estados límite de pandeo por flexión, torsión y flexión-torsión.
Tensión crítica de pandeo por flexión elástica en el eje x-x
Esfuerzo crítico elástico de torsión y de flexión-torsión
Parámetros de torsión
El centro de cizalladura para una sección en forma de T se encuentra en el eje de simetría a media profundidad del ala
Omita el término con Cw según la Nota de Usuario al final de la Sección E4 de la Especificación AISC.
Compruebe el límite de la ecuación aplicable.
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..WT7×15
| Propiedad Geometría | Valor |
|---|---|
| Altura | 6.92 |
| Anchura | 6.73 |
| h | 6.92 |
| b | 6.73 |
| d | 0.27 |
| t | 0.39 |
Cargas y restricciones del MEF
1..Carga muerta 6 kips
2..Carga viva 18 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.8 podemos ver que los valores coinciden completamente. La resistencia a la compresión disponible es de 38,4 kips.
Descargue el archivo del proyecto SDC Verifier, el modelo y el informe de Example E.8
