Post on 02-Nov-2015
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Diseo de Planchas Bases
Datos preliminares y predimensionado:
a.- Columna:
- Perfil: HEB-320
Altura de la columna: d = Espesor del alma: tw = Ancho de la columna: bf = Modulo plstico: Z = Espesor del ala: tf = Altura de piso: H =
- Acero: ASTM - A 36 Esfuerzo cedente: Fy =
b.- Plancha base:
Longitud de la plancha: N = hs1 = ( N - d ) / 2 = Ancho de la plancha: B = hs2 = ( B - bf ) / 2 =
- Acero: ASTM - A 36 Esfuerzo cedente: Fyp =
520 mm
11.5 mm
3 m2065.72
2530
100 mm65 mm
2530
300 mm20.5 mm
320 mm
430 mm
Kg/cm2
Kg/cm2
X
Y
520 mm
430
mm HEB-320
hs1
h s2
X1
cm3
Caso 1: Plancha Base No Rigidizada
Diseo de Planchas Basesc.- Pedestal:
Longitud del pedestal: PN = Acero de refuerzo: fy = Ancho del pedestal: PB = Recubrimiento: r'c = Concreto: f'c = 250
d.- Barras de anclaje:
Dist. al borde en X: ED1 = Dist. al borde en Y: ED2 = rea de apoyo: Abrg =
- Acero: A193 Gr B7 Esfuerzo ltimo: Fur =
Nmero de filas de pernos en X: 4 en Y: 4
FILA X1 2102 903 -904 -210
e.- Definisin de cargas: f.- Soldadura:
- Tipo de electrodo: E70XXCASO
CP Resistencia lmite a traccin: FEXX = 4920CVSH
775.00
7.76
250.0010354.00
44.2315112.00
27
7/8
CASOS BASICOS DE CARGA
8788
27
70 mm
27/8
nrod
27
dh (mm)27
nrod.Arod4
70.00
15.5224
7/8
7.76
4200
V (Kg-m)
123.1712787.0062188.00
M (Kg-m)P (Kg)85.32
60 mm
CONFIGURACION DE ANCLAJES EN LA PLANCHA
7/815.52
dr (pulg)
630 mm750 mm
50 mm
Kg/cm2
cm2
Kg/cm2
Kg/cm2
hs1
t p
Kg/cm2
Pu
Mu
Vu
Diseo de Planchas Bases
Diseo de Planchas BasesVerificacin de la resistencia al aplastamiento del concreto y traccin de las barras de anclaje:
- Compresin pura en el diagrama de interaccin: - Traccin pura y corte en el diagrama de interaccin:
6591 3515
1.45 (Factor de confinamiento)
>
Para = 0.65 Para =
- Resistencia del conjunto a flexo-compresin:
Pn = > PU =Mn = > MU =
El diseo es satisfactorio Ratico = 0.99
- Mxima traccin en los pernos para el estado lmite de agotamiento del conjunto:
45.46 Ton-m81.39 Ton
76712.17 Kg
82.32 Ton46.02 Ton-m
230.14 Ton
0.75
19178.04 Kg
238.96 Ton
230.14 Ton
448.96 Ton
200.79 Kg/cm2
Digrama de interaccin
Pn, MnPu, Mu
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
0 10 20 30 40 50
M (Ton-m)
P (T
on)
Kg/cm2 Kg/cm2
21
2
AA
1
2'85.0AAff cp
BNfP pn
rod
rod nTT
T
ntF nvF
ntnv
nturodrodntnt PF
FVAnFP
3.1
ntPntP
nP
Diseo de Planchas BasesCculo del espesor requerido para la plancha base:
Del diagrama de interaccin: Y =
a.- Flexin de la plancha en la interfase de compresin:
Flexin de la plancha en direccin a m:
Flexin de la plancha en direccin a n:
b.- Flexin de la plancha en la inerfase de tensin:
c.- Espesor de la plancha base, (AISC 360, Cap F, Sec F.1.1)
Espesor seleccionado tp = Ratio = 0.91
95 mm
10748.62 Kg-m/m
50 mm
N.A.
9060.55 Kg-m/m
60.25 mm
208.40 mm
11709.94 Kg-m/m
45.36 mm
108 mm
11709.94 Kg-m/m
yp
preqp F
Mt
9.04
)(
NY
Mu
Pu
X
fp
m0.95d
qT
PM
2
95.0 dNm
2
8.0 fbBn
12
EDtdN
x f
2
2mfM pp
2
2nfM pp
B
xTM p
:mYPara :mYPara
2YmYfM pp
Diseo de Planchas Bases
Caso 2: Plancha Base Rigidizada
Datos preliminares y predimensionado:
a.- Columna:
- Perfil: HEB-400
Altura de la columna: d = Espesor del alma: tw = Ancho de la columna: bf = Modulo plstico: Z = Espesor del ala: tf = Altura de piso: H =
- Acero: ASTM - A 36 Esfuerzo cedente: Fy =
b.- Plancha base y rigidizadores:
Longitud de la plancha: N = Separacin mx. Ss = Ancho de la plancha: B = hs1 = ( N - d ) / 2 = Espesor rigidizadores: ts = hs2 = ( B - bf - ts ) / 2 =
- Acero: ASTM - A 36 Esfuerzo cedente: Fyp =
400 mm 13.5 mm
3 m3125.38
2530
150 mm120 mm113.5 mm
2530
300 mm24 mm
640 mm540 mm13 mm
Kg/cm2
Kg/cm2
X
Y
640 mm
540
mm HEB-400
hs1
h s2
S s
ts X1
cm3
Diseo de Planchas Basesc.- Pedestal:
Longitud del pedestal: PN = Acero de refuerzo: fy = Ancho del pedestal: PB = Recubrimiento: r'c = Concreto: f'c = 250
d.- Barras de anclaje:
Dist. al borde en X: ED1 = Dist. al borde en Y: ED2 = rea de apoyo: Abrg =
- Acero: A193 Gr B7 Esfuerzo ltimo: Fur =
Nmero de filas de pernos en X: 4 en Y: 4
FILA X1 2602 1003 -1004 -260
e.- Definisin de cargas: f.- Soldadura:
- Tipo de electrodo: E70XXCASO
CP Resistencia lmite a traccin: FEXX = 4920CVSH
dr (pulg)15.52
nrod
27
dh (mm) nrod.Arod
CASOS BASICOS DE CARGAV (Kg-m)
70 mm
8788
CONFIGURACION DE ANCLAJES EN LA PLANCHA
4200
7/815.52
24
7/8
7.767.76
277/8 27 2
750 mm850 mm
60 mm
27
4
80.00
85000.00M (Kg-m)
60 mm
7/8
2500.0016000.00 0.00
10000.00
0.00P (Kg)
60.0027.00
20000.00
Kg/cm2
cm2
Kg/cm2
Kg/cm2
L s
hs1
t p
Kg/cm2Pu
Mu
Vu
Diseo de Planchas Bases
Cargas de diseo, segn AISC 341-05, Sec. 8.5.
De acuerdo con la seccin 8.5. del codigo AISC 341-05, se podrn tomar las menores de las solicitaciones resultantes de los siguientes casos:
a) Para desarrollar la capacidad a flexin de la columna:
Ry = 1.5 (Ver tabla I-6-1 de AISC 341-05)
b) Para alcanzar la cedencia a flexin en las vigas del portico (combinaciones de diseo incluyendo el sismo amplificado):
Combinacin critica:1.2CP + CV + oSH1.2CP + CV - oSH0.9CP + oSH0.9CP - oSH
0 = 3 (Factor de amplificacin para porticos tipo SMF) = 0.5 (Factor de participacin la carga variable)
- Fuerzas para el diseo: Utilizar fuerzas del caso b
Mu (Kg-m)60085.50
-59946.00
Combinacin Vu (Kg-m) 0.9CP - oSH
69000.00 Kg60054.00 Kg-m
69000.00 Kg
-30000.00 Kg
60054.00 Kg
-30000.00
-30000.00 Kg
130468.82 Kg-m
76500.00 Kg-m
117500.00Pu (Kg)
79072.01 Kg
84000.00102500.00
30000.00
30000.0030000.00-59914.50
69000.00 60054.00
H
Vu
PuMu
Pu ZFRMu yy1.1
HZFRVu yy /2
PuMuuV
Diseo de Planchas BasesVerificacin de la resistencia al aplastamiento del concreto y traccin de las barras de anclaje:
- Compresin pura en el diagrama de interaccin: - Traccin pura y corte en el diagrama de interaccin:
6591 3515
1.36 (Factor de confinamiento)
>
Para = 0.65 Para =
- Resistencia del conjunto a flexo-compresin:
Pn = > PU =Mn = > MU =
El diseo es satisfactorio Ratico = 0.90
- Mxima traccin en los pernos para el estado lmite de agotamiento del conjunto:
76.98 Ton67.03 Ton-m 60.05 Ton-m
69.00 Ton
76712.17 Kg
648.33 Ton
187.60
230.14 Ton
19178.04 Kg
355.43 Ton
230.14 Ton 0.75
Kg/cm2
Digrama de interaccin
Pn, Mn
Pu, Mu
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
0 10 20 30 40 50 60 70 80
M (Ton-m)
P (T
on)
Kg/cm2 Kg/cm2
21
2
AA
1
2'85.0AAff cp
BNfP pn
rod
rod nTT
T
ntF nvF
ntnv
nturodrodntnt PF
FVAnFP
3.1
ntPntP
nP
Diseo de Planchas BasesCculo del espesor requerido para la plancha base:
a.- Flexin de la plancha en la interfase de compresin:
- Momento plstico para la cedencia en los paneles centrales de la plancha
Patrn de lineas de cedencia 1:
Patrn de lineas de cedencia 2:
- Momento plstico para la cedencia en los paneles laterales de la plancha
120.00 mm
113.50 mm2142.39 Kg-m/m
75.00 mm 1264.70 Kg-m/m
116.64 mm
91.23 mm 845.68 Kg-m/m
Ss
hs1
x
x
Ss
hs1
x
L2
L1 x
Patrn de lneas de cedencia
s
ssss
SShhh
x2
642 22112
1
xh
hxS
xShfM
s
s
s
ssp
P1
1
1
4232
1
21
22
412
s
ssss
hhSSS
x
xS
Sh
xShSfMs
s
s
ssspP
1
1
412
3
),max( 211 ss hhL
)min( 2,12 ss hhL
1
21
222
22 3
LLLLL
x
2
1
2
2
12
262
LL
Lx
xL
xLLfM
p
P
Diseo de Planchas Bases
b.- Flexin de la plancha en la interfase de tensin:
- Momento plstico para la cedencia en los paneles centrales de la plancha
- Momento plstico para la cedencia en los paneles laterales de la plancha
c.- Espesor de la plancha base, (AISC 360, Cap F, Sec F.1.1)
Espesor seleccionado tp = Ratio = 0.69
2319.18 Kg-m/m
21.27 mm
75.00 mm
31 mm
1682.28 Kg-m/m
84.85 mm
N.A.
2319.18 Kg-m/m
Ss
hs1
x
x
ED1
hS1
hS2
ED
2
ED1
1,
2min 11 EDhh
Sx sss
14
1
1
EDhx
xh
TM
s
s
rodp
PM
yp
preqp F
Mt
9.04
)(
122
1
2
2
1
EDhh
EDhh
TM
s
s
s
s
rodp
12
2112
1
2
21 EDh
xEDhEDhx
h
TM
s
s
ss
rodp
111 EDhhx ss
Diseo de Planchas Bases
Diseo de los rigidizadores:
Longitud de los rigidizadores: Ls = a = Ancho de los rigidizadores: hs1 = b =
a.- Fuerza de diseo:
Esfuerzo de reaccin en el concreto:
Esfuerzo que resiste la plancha sin rigidizadores:
Esfuerzo que deben tomar los rigidizadores:
rea tributaria del rigidizador mas solicitado: At =
Fuerza de diseo: Ru = At x st =
b.- Resistencia a la compresin del rigidizador:
Coeficiente de longitud efectiva: K = 0.65 S = Z =
Relacin de esbeltez:
0.21
180.00
60.00 mm
25122.70 Kg
49.92 mm
120 mm
187.60
139.57
180 mm
48.03
18.73
cm2
Kg/cm2
Kg/cm2
Kg/cm2
s
z
tz
babaK
rKl 112
E
FrKl ypz
c
uR
a
b
S
ZB
Zl
pf
pl
pf
st
Diseo de Planchas Bases
Esfuerzo crtico de pandeo:
;
Aplica caso a 2485
Resistencia en compresin:
Para = 0.90
> Ru Ratio = 0.87
99.85 mm 12.98
29030.13 Kg OK
Kg/cm2
cm2
5.1: cParaaCaso 5.1: cParabCaso
21 ba
aB
ypcr FF c2658.0 ypc
cr FF
2
877.0
crF
BtA sg
ucrgn RFAR
nR