Diseo de estructuras de acero (5a. ed.)
FECHA DE PRESENTACION: DE ACUERDO A LO PROGRAMADODESARROLLADOS A MANO UTILIZAR PAPEL CUADRICULADO: OFICIO, CUADERNILLO EN AMBAS CARAS, NO SE REQUIERE CARATULA NI FOLDER
4 Captulo 8Introduccin al estudio de vigas
8.13 Problemas para resolver 3
Diseo de Estructuras de Acero McCormac /CsernakAlfaomega
AlfaomegaDiseo de Estructuras de Acero McCormac /Csernak
8.13PROBLEMAS PARA RESOLVER
8-1 al 8-10. Encuentre los valores de S, Z y del factor de forma respecto al eje x de las seccio- nes mostradas a continuacin.
8-1. (Resp. 446.3, 560, 1.25.)-------------------------------------------- PARA TODOS LOS PR0BLEMAS UTILIZAR EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
8 plg2 plg
1 plg2
28 plg
24 plg
12 plgFigura P8-1.
2 plg
8-2.
2 plg
t = 1 plg2
14 plg
18 plg
2 plg
6 plgFigura P8-2.
8-3. (Resp. 4.21, 7.15, 1.70.)
3 1 plg de dimetro2
SlidoFigura P8-3.
8-4.
1 plg
8 plg dimetro(dimetro exterior)
Figura P8-4.
Hueco
8-5. (Resp. 4.33, 7.78, 1.80.)
1 plg2
6 plg
1
4 plgFigura P8-5.
2 plg
8-6.
1 plg2
1 plg2
8 plg
4 plgFigura P8-6.
8-7. (Resp. 40.0, 45.8, 1.15)
1 plg2
-------------------------------------------- PARA TODOS LOS PR0BLEMAS UTILIZAR EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
3 plg8
11 plg
12 plg
6 plgFigura P8-7.
1 plg
8-8.2
8 plg
3 plg4
16 plg
1 plg2
Figura P8-8.
8-9. (Resp. 33.18, 43.0, 1.30.)
5 plg8
3 plg4
12 plg
5
3 plgFigura P8-9.
8 plg
258 Captulo 8Introduccin al estudio de vigas
8.13 Problemas para resolver 257
8-10.
1 plg2
6 plg
1 plg26
1 plg2
2
6 plg 1 plg
1 plg 2 2
1 plg
2 2 12 plgFigura P8-10.
8-11 al 8-20. Determine los valores de S y Z as como el factor de forma respecto al eje x, a menos que se indique otra cosa. Use las dimensiones de almas y patines dadas en el Manual del AISC al hacer estos clculos.8-11. Una W21 * 122 (Resp. 271.8, 305.6, 1.12.)8-12. Una W14 * 34 con un cubreplaca en cada patn. La placa es de 3/8 * 8 plg.8-13. Dos ngulos de 5 * 3 * 3/8 plg con sus lados largos en direccin vertical (LLV)y espalda con espalda. (Resp. 4.47, 7.95, 1.78.)8-14. Dos canales C8 * 11.5 espalda con espalda.8-15. Cuatro ngulos 3 * 3 * 3/8 plg dispuestos como se muestra en la Figura P8-15. (Resp. 4.56, 7.49, 1.64.)-------------------------------------------- PARA TODOS LOS PR0BLEMAS UTILIZAR EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
Figura P8-15.
8-16. Una W16 * 31.8-17. La seccin del Problema 8-7, considerando el eje y. (Resp. 6.02, 9.39, 1.56.)8-18. Repita el Problema 8-9, considerando el eje y.8-19. Repita el Problema 8-12, considerando el eje y. (Resp. 13.8, 22.6, 1.64.)8-20. Repita el Problema 8-14, considerando el eje y.
8-21 al 8-39. Usando las secciones dadas, todas de acero A992, y la teora plstica, determine los valores de Pn y wn segn se indica.8-21. (Resp. 94.3 klb.)
Pn
W18 X 76
18 pies
12 pies
Figura P8-21.
8-22.
Pn
W24 X 62
18 pies
12 pies
Figura P8-22.
8-23 (Resp. 10.65 klb/pie.)
n, klb/pie
W16 X 50
24 pies
Figura P8-23.
8-24.
2Pn Pn
W27 X 102
10 pies 10 pies 10 pies
Figura P8-24.
8-25. (Resp. 189.5 klb.)
1 P Pnn
3
8 pies 8 pies 8 pies
W30 X 90
Figura P8-25.
2Pn Pn
260 Captulo 8Introduccin al estudio de vigas8-30.
8.13 Problemas para resolver 2598-26.
5 pies 5 pies 10 pies
W21 X 44
Figura P8-26.
PARA TODOS LOS PR0BLEMAS UTILIZAR EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
8-27 (Resp. 47.9 klb.)
Pn
3Pn
W24 X 55
10 pies 10 pies 10 pies
Figura P8-27.
8-28.
Pn
W18 X 35
10 pies 15 pies
Figura P8-28.
8-29. (Resp. 49.3 klb.)
2Pn
3Pn
8 pies 12 pies 8 pies
W24 X 76
Figura P8-29.
Pn 2Pn 3Pn
W24 X 84
8 pies 16 pies 12 pies 12 pies
Figura P8-30.
8-31. (Resp. 10.95 klb/pie.)
n
W21 X 57
24 pies
Figura P8-31.
8-32.
n
W18 X 40
8 pies 16 pies 8 pies
Figura P8-32.
8-33. (Resp. 4.20 klb/pie.)2 n 2 n n
16 pies 16 pies 16 pies
W16 X 26
Figura P8-33.
nW27 X 84
24 pies 36 pies 24 pies
Figura P8-34.
8-35 (Resp. 9.56 klb/pie.)
nW24 X 68
30 pies 30 pies 30 pies
Figura P8-35.
8-36.
nW21 X 73
262 Captulo 8Introduccin al estudio de vigas8-38.
8.13 Problemas para resolver 2618-34.
24 pies
24 pies
24 pies
Figura P8-36.
8-37. (Resp. 88.2 klb.)
2Pn
Pn 2Pn
3Pn
W24 X 94
12 pies 12 pies 12 pies 12 pies 12 pies 12 pies 24 pies
24 pies 36 pies 36 pies
Figura P8-37.
Pn 2Pn4
W16 X 57
12 pies
10 pies 10 pies
Figura P8-38.
8-39. Repita el Problema 8-38 considerando que las bases de las columnas estn em- potradas. (Resp. 87.5 klb.)
PARA TODOS LOS PR0BLEMAS UTILIZAR EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
FECHA DE PRESENTACION: DE ACUERDO A LO PROGRAMADO
DESARROLLADOS A MANO
UTILIZAR PAPEL CUADRICULADO: OFICIO CUADERNILLO EN AMBAS CARAS, NO SE REQUIERE CARATULA NI FOLDER
9-1 al 9-8. Usando tanto el mtodo LRFD como el ASD, seleccione las secciones ms eco- nmicas, con Fy = 50 klb/plg 2 a menos que se indique otra cosa, y suponiendo soporte lateral continuo para los patines de compresin. Las cargas de servicio o de trabajo estn dadas en cada caso, pero el peso de las vigas no se incluye.9.10 Problemas para resolver 2959.10PROBLEMAS PARA RESOLVER
296 Captulo 9Diseo de vigas por momentos9-6.
9-1.
D = 1.50 klb/pieL = 3.25 klb/pie
28 pies
9-2.
Figura P9-1.(Resp. W24 * 76 LRFD y ASD.)
P P w
PD = 12 klb
PP = 20 klbL
8 pies8 pies
24 pies
8 pies
w = peso propio de la viga
9-3.
Figura P9-2.
PL = 12 klb
D = 1.0 klb/piewL = 1.5 klb/pie
10 pies 10 pies
20 pies
Figura P9-3.(Resp. W18 * 40 LRFD y ASD.)
9-4. Repita el Prob. 9-3, usando PL = 20 klb.
9-5.
PL = 6 klb PL = 6 klb PL = 3 klb2
wD = 2.0 klb/pie
6 pies 6 pies 6 pies18 pies
Figura P9-5.(Resp. W24 * 68 LRFD, W24 * 76 ASD.)
PL = 15 klb PL = 15 klb PL = 15 klb
D = 0.75 klb/piewL = 2.00 klb/pie
6 pies 6 pies 6 pies 6 pies
18 pies
9-7.
Figura P9-6.
PDL = 20 klb D = 1.5 klb/piew
L = 1.5 klb/pie
20 pies 10 pies
30 pies
Figura P9-7.(Resp. W24 * 68 LRFD, W24 * 76 ASD.)
9-8. En la siguiente gura se muestra el arreglo de vigas y trabes que se usa para soportar un piso de concreto reforzado de 5 plg de espesor de un pequeo edico industrial. Disee las vigas y trabes suponindolas simplemente apoya- das. Suponga soporte lateral total del patn de compresin y una carga viva de80 lb/pie2. El peso del concreto es de 150 lb/pie3.
Columna
Vigas
Nota: El piso contina en todos los lados
Trabe30 pies
3 a 8 pies = 24 pies
Figura P9-8.
9-9. Una viga consta de una W18 * 35 con una cubreplaca de 3/8 plg * 8 plg solda- da a cada patn. Determine la carga uniforme de diseo LRFD, wu, y la carga uniforme permisible ASD, wa, que el miembro puede soportar adems de su
pie ASD.)9-10. El miembro mostrado est hecho de acero de 36 klb/plg2. Determine la carga viva mxima de servicio que puede colocarse sobre la viga adems de su propio peso si la carga muerta de servicio es de 0.80 klb/pie. El miembro se usa para un claro simple de 20 pies. Use ambos mtodos LRFD y ASD.298 Captulo 9Diseo de vigas por momentos9-14. Una viga simplemente apoyada de 36 pies de claro debe soportar dos cargas
9.10 Problemas para resolver 299peso propio en un claro simple de 28 pies. (Resp. 2.85 klb/pie LRFD, 3.02 klb/
Diseo de Estructuras de Acero McCormac /CsernakAlfaomega
Figura P9-13.AlfaomegaDiseo de Estructuras de Acero McCormac /Csernak
8 plg
1 plg2
9 plg
10 plg
10 plg
Figura P9-10.
1 plg
9-11 al 9-14. Use ambos mtodos LRFD y ASD para estas vigas para las cuales se proporcio- na soporte lateral completo del patn de compresin.PARA TODOS LOS PR0BLEMAS UTILIZAR EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES2
9-11. Seleccione una seccin W para un claro simple de 24 pies que soporte una car- ga muerta uniforme de servicio de 1.5 klb/pie y una carga viva de servicio de1.0 klb/pie si en la seccin de mximo momento hay dos agujeros para tornillos de 3/4 plg f en cada patn. Use la Especicacin del AISC y acero A36. Use ambos mtodos LRFD y ASD. (Resp. W21 * 44 LRFD, W21 * 48 ASD.)9-12. Repita el Prob. 9-11, suponiendo que hay cuatro agujeros para tornillos de3/4 plg f en cada patn en la seccin de momento mximo. Use acero A992.9-13. La seccin mostrada en la Figura P9-13 tiene dos agujeros para tornillos de3/4 plg f en cada patn y cubreplaca. Encuentre la carga de diseo, wa, y la carga factorizada, wu, que la seccin puede soportar adems de su propio peso, en un claro simple de 22 pies si consiste de un acero con Fy = 50 klb/plg2. Reste todos los agujeros para calcular las propiedades del perl. (Resp. wu neto = 4.74 klb/ pie, wa neto = 3.14 klb/pie.)
PL 3 X 88
W 14 X 34
PL 3 X 88
de servicio mviles de 20 klb separadas entre s a una distancia de 12 pies. Su-poniendo una carga muerta de 1.0 klb/pie incluyendo el peso propio de la viga, seleccione un perl de acero de 50 klb/plg2que resista el mximo momento posible. Use solamente el mtodo LRFD.9-15 al 9-28. En estos problemas se dan diferentes valores de Lb. Las cargas muertas no inclu- yen los pesos de las vigas. Use ambos mtodos LRFD y ASD.9-15. Determine Mn y Mn/ para una W18 * 46 usada como una viga con una lon- gitud sin soporte del patn de compresin de 4 pies y 12 pies. Use acero A992 y Cb = 1.0.(Resp. Lb = 4 pies, 340 klb-pie LRFD; 226 klb-pie ASD.) (Resp. Lb = 12 pies, 231.4 klb-pie LRFD; 154.3 klb-pie ASD.)9-16. Determine el perl W ms ligero que sea satisfactorio para sustentar una carga muerta uniforme de 4.0 klb/pie ms el peso propio de la viga y una carga viva uniforme de 2.75 klb/pie en un claro simple de 12 pies. Suponga que se proporcio- na soporte solamente en los extremos. Obtenga Cb de la Figura 9.10 en el libro.9-17. Seleccione la seccin de perl W ms ligero que sea satisfactorio si Fy = 50 klb/plg2. Se proporciona soporte lateral solamente en los extremos. Determine Cb.(Resp. W14 * 61 LRFD, W12 * 65 ASD.)
PL = 16 klbwD = 1.8 klb/pie
12 pies 12 pies
Figura P9-17.
9-18. Repita el Prob. 9-17 con el soporte lateral localizado en la carga concentrada as como en los extremos del claro. Determine Cb.9-19. Una W18 * 55 de acero A992 se usa en un claro simple de 15 pies y tiene sopor-te lateral del patn de compresin slo en los extremos. Si la nica carga muerta presente es el peso propio de la viga, cul es la carga mxima viva de servicio concentrada que puede aplicarse en los puntos 1/3 de la viga? Determine Cb. (Resp. 41.7 klb LRFD, 44.3 klb ASD.)9-20. Repita el Prob. 9-19 con el soporte lateral localizado en los extremos de la viga y en las cargas concentradas. Determine Cb.9-21. La viga en voladizo mostrada en la Figura P9-21 es una W18 * 55 de acero A992.Se proporciona soporte lateral solamente en el empotramiento. La carga uni- forme es una carga muerta de servicio e incluye el peso propio de la viga. Las cargas concentradas son cargas vivas de servicio. Determine si la viga es ade- cuada usando los mtodos LRFD y ASD. Suponga Cb = 1.0. (Resp. LRFD OK,363 klb-pie 7 335 klb-pie; ASD OK, 241 klb-pie 7 212.5 klb-pie.)
PL
250 lb/pie = wD
20 klb = PL
10 klb = 2
5 pies 5 pies
Figura P9-21.
PARA TODOS LOS PR0BLEMAS UTILIZAR EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
de la carga muerta, cul es la carga mxima total de servicio en klb/pie que puede sustentarse si a) el patn de compresin tiene soporte lateral en toda su longitud, y b) el soporte lateral se tiene slo en los extremos y en el eje central?
w
W21 X 55
24 pies
Figura P9-22.
9-23. Una viga W21 * 68 de acero A992 sustenta una carga muerta de servicio uniformemente distribuida de 1.75 klb/pie ms su propio peso y dos cargas concentradas vivas de servicio en los puntos tercios de un claro de 33 pies sim- plemente apoyado. Si se proporciona soporte lateral en los extremos y en las cargas concentradas, determine la carga viva mxima de servicio, PL. Suponga que las cargas concentradas tienen el mismo valor, determine Cb. (Resp. 12.26 klb LRFD, 8.50 klb ASD.)9-24. Una viga de acero con Fy = 50 klb/plg2 se usa para soportar las cargas mostra- das en la Figura P9-24. Despreciando el peso propio de la viga, determine el perl W ms ligero para sustentar las cargas si se proporciona soporte lateral completo.PARA TODOS LOS PR0BLEMAS UTILIZAR EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
P P P P P
8 pies 8 pies 8 pies 8 pies 8 pies 8 pies
32 pies
P: PD = 8.5 klb, PL = 6.0 klb
Figura P9-24.
9-25. Redisee la viga del Prob. 9-24 si se proporciona soporte lateral solamente en los extremos y bajo las cargas concentradas. Determine Cb. (Resp. W16 * 26LRFD, W14 * 30 ASD.)9-26. Disee la viga con el perl W ms ligero de acero de 50 klb/plg2 para soportar las cargas mostradas en la Figura P9-26. Desprecie el peso propio de la viga. La viga tiene soporte lateral continuo entre A y B, pero no lo tiene entre B y C. Determine Cb.
wD = 2.0 klb/pie342 Captulo 10Diseo de vigas: temas diversos (cortante, deexin, etctera)10-11 al 10-13. Usando Fy = 50 klb/plg2, seleccione la seccin W ms ligera disponible para el claro
9.10 Problemas para resolver 3019-22. La viga dada en la Figura P9-22 es de acero A992. Si la carga viva es el doble
Diseo de Estructuras de Acero McCormac /CsernakAlfaomega
AlfaomegaDiseo de Estructuras de Acero McCormac /Csernak
wL = 1.0 klb/pie
PL = 25 klb
AB C18 pies 18 pies
Figura P9-26.
y carga mostrados. Haga su seleccin inicial de miembro basndose en el momen-to y revise el cortante. Desprecie el peso propio de la viga en sus clculos. Se supone que los miembros tienen soporte lateral completo de los patines de compresin.10-11. (Resp. W21 * 62 LRFD, W24 * 62 ASD.)P PPD = 36 klbPL = 48 klb2 pies 2 pies 12 pies
10-12.
Figura P10-11.
PL = 65 klb
PARA TODOS LOS PR0BLEMAS UTILIZAR EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
wD = 0.75 klb/pie
2 pies
12 pies
Figura P10-12.10-13. Repita el Prob. 10-11, usando Fy = 36 klb/plg2. (Resp. W24 * 76 LRFD, W24 *84 ASD.)10-14. Una W14 * 26 va a usarse como una viga simplemente apoyada para un claro de 12 pies con una carga concentrada individual localizada a 2 pies desde el apoyo izquierdo. Revise el momento y el cortante para determinar las cargas mximas PD y PL permitidas en la viga, usando acero de 50 klb/plg2 y los mtodos LRFD y ASD. Suponga que P est constituida de 25 por ciento de carga muerta y 75 por ciento carga viva. Desprecie el peso de la viga. Existe soporte lateral completo del patn de compresin.10-15. Una W10 * 17 va a usarse como una viga simplemente apoyada para un claro de 8 pies con una carga viva de servicio concentrada mvil de 56 klb. Use acero A992 y desprecie el peso propio de la viga. En qu posicin puede colocarse la carga a lo largo del claro de la viga sin que se exceda la resistencia al cortante usando el mtodo LRFD? (Resp. 1.5 pies x 6.5 pies.)10-16. Una W12 * 40 consistente de acero de 50 klb/plg2 se usa como una viga simple para un claro de 7.25 pies. Si tiene soporte lateral total, determine las cargas uniformes mximas wu y wa que puede soportar adems de su propio peso. Use los mtodos LRFD y ASD y considere solamente momento y cortante.10-17. Una viga simplemente apoyada de 24 pies debe soportar una carga viva de servicio concentrada mvil de 50 klb, adems de una carga muerta de servicio uniforme de 2.5 klb/pie. Usando acero de 50 klb/plg2, seleccione la seccin ms ligera considerando solamente momentos y cortante. Use los mtodos LRFD y ASD y desprecie el peso propio de la viga. (Resp.W24 * 76 LRFD y ASD.)10-18. Una viga simple de 36 pies que soporta una carga muerta uniforme de servicio de 1.0 klb/pie y una carga viva concentrada de servicio de 25 klb a la mitad del claro est sin arriostramiento lateral, excepto en sus extremos y bajo la carga concentrada a la mitad del claro. Si la deexin mxima permisible al cen- tro del claro bajo las cargas de servicio es igual a L/360 para la carga total y L/1 000 para la carga viva, seleccione la seccin W ms econmica de acero de50 klb/plg2, considerando momento, cortante y deexin. Se incluye el peso propio de la viga en la carga muerta uniforme. Use Cb = 1.0.
11.10 Problemas por resolver 387
Flexin y compresin axial
Todos los problemas (11-10 al 11-22) tienen cargas y momentos que se obtuvieron de anlisis de primer orden, y deber usarse el mtodo aproximado de anlisis (Apndice 8 - Especicacin del AISC) para considerar los efectos de segundo orden.11-10 y 11-11. Problemas de anlisis en marcos arriostrados, usando cargas y momentos obtenidos me- diante el uso de los requisitos del mtodo de anlisis directo.11-10. Una viga-columna con seccin W12 * 65 de 14 pies de longitud es parte de un marco arriostrado y soporta cargas de servicio de PD = 180 klb y PL = 110 klb. Estas cargas se aplican al miembro en su extremo superior con una excentricidad de 3 plg causando exin respecto al eje mayor de la seccin. Revise si el miembro es adecuado si consiste de acero A992. Suponga Cb = 1.0 y Cmx = 1.0.11-11. Un miembro de viga-columna con seccin W10 * 60 est en un marco arriostrado ydebe soportar cargas de servicio de PD = 60 klb y PL = 120 klb y momentos de servicio MDx = 30 klb-pie y MLx = 60 klb-pie. Estos momentos ocurren en un extremo mientras que el extremo opuesto est articulado. El miembro tiene 15 pies de longitud, y Cb =1.0. Es satisfactorio el miembro si consiste en acero de 50 klb/plg2? (Resp. OK 0.931LRFD, OK 0.954 ASD.)11-12 y 11-13. Problemas de anlisis en marcos arriostrados, usando cargas y momentos obtenidos me- diante el uso de los requisitos del mtodo de la longitud efectiva.11-12. Un miembro de viga-columna con seccin W12 * 58 en un marco arriostrado debe sopor- tar las cargas de servicio en la Figura P11-12. El miembro es de acero A992, puede suponerse que Cb es igual a 1.0, y la exin es con respecto el eje fuerte. El miembro est arriostrado lateralmente slo en sus extremos y Lx = Ly = 16 pies. Es adecuado el miembro?
PD = 100 klbPL = 150 klb
PL = 10 klb16 pies8 pies8 pies
PD = 100 klbPL = 150 klb
Figura P11-12
11-13. Un perl W12 * 96 de acero de 50 klb/plg2 se usa para una viga-columna de 12 pies de longitud en un marco arriostrado. El miembro debe soportar cargas de servicio de PD= 85 klb y PL = 125 klb y momentos de servicio MDx = 70 klb-pie, MLx = 120 klb-pie,MDy = 20 klb-pie y MLy = 35 klb-pie. Los momentos se aplican en ambos extremos de lacolumna y causan curvatura simple con respecto a ambos ejes. La columna tiene Kx =Ky = 1.0 y Cb = 1.0. Es satisfactorio el miembro? (Resp. No es aceptable 1.048 LRFD,no es aceptable 1.092 ASD.)11-14. Problema de anlisis en un marco no arriostrado, usando cargas y momentos obtenidos mediante el uso de los requisitos del mtodo de anlisis directo.
PARA TODOS LOS PR0BLEMAS UTILIZAR EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
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Ejemplo 12-5
Repita el Ejemplo 12-4 si las placas tienen agujeros de ranura larga en la direccin de la carga. Suponga que las deformaciones de las conexiones causarn un incremento en la carga crtica. Por lo tanto, disee la conexin para impedir el deslizamiento al estado lmite de deslizamiento.
Solucin
Pu = 97 klb y Pa = 67.5 klb de la solucin del Ejemplo 12-4.
Resistencia nominal de 1 tornillo
Rn = mDuhf Tb ns = 0.30 para una supercie de Clase ADu = 1.13 multiplicadorhf =1.00 factor del rellenoTb = 51 klb pretensin mnima del tornillons = 1.0 = nmero de planos de deslizamentoRn = (0.30)(1.13)(1.00)(51)(1.00) = 17.29 klb/tornillo
Nmero de tornillos que se requieren para agujeros de ranura larga
LRFD f = 0.70ASD = 2.14
fRn = 10.702117.292 = 12.10 klb
97Nmero requerido = 12.10 = 8.02 tornillosRn 17.29== 8.08 klb2.1467.5Nmero requerido = 8.08 = 8.35 tornillos
Nota: El cortante y el aplastamiento se revisaron en el Ejemplo 12-4 y obviamente, pasan aqu, ya que son mayores de lo que eran antes.
Resp. Use 9 tornillos. Use 9 tornillos.
12.15PROBLEMAS PARA RESOLVER
En cada uno de los problemas listados, deber usarse la siguiente informacin, a menos que se indique otra cosa: a) la Especicacin del AISC; b) agujeros de tamao estndar; c) los miembros tendrn supercies laminadas libres de escamas (clase A); d) Fy = 36 klb/plg2 y Fu = 58 klb/plg2, a menos que se indique otra cosa; e) la deformacin para las cargas de servicio es una consideracin de diseo. No considere el bloque de cortante, a menos que se indique otra cosa.12.15 Problemas para resolver 423
424 Captulo 12 Conexiones atornilladas
12-1 al 12-5. Determine la resistencia de diseo por tensin segn el mtodo LRFD y la resistencia permisible de diseo por tensin segn el mtodo ASD para el miembro mostrado, suponiendo una conexin tipo aplastamiento.
2 plg6 plg
6 plg2 plg
2 plg
3 plg 3 plg
2 plg
PL 1 X 16
PL 1 X 16
Figura P12-1 a 12-5.
12-1. Tornillos A325 de 3 plg , roscas excluidas del plano de corte. (Resp. 202.04
klb, 134.7 klb.)12-2. Tornillos A325 de 1 plg, roscas excluidas del plano de corte.12-3. Tornillos A490 de 1 plg, roscas no excluidas del plano de corte. (Resp. 281.6 klb, 190.7 klb.)12-4. Tornillos A325 de 7 plg, roscas excluidas del plano de corte.8
12-5. Tornillos A490 de 3 plg, roscas no excluidas del plano de corte. (Resp. 202.04
klb, 134.7 klb.)12-6 al 12-10. Determine la resistencia de diseo por tensin segn el mtodo LRFD y la resistencia permisible de diseo por tensin segn el mtodo ASD para el miembro y las conexiones tipo aplastamiento.
2 plg5
3 plg 3 plg
2 plg
3 plg
3 plg
3 plg
3 plg
P/ 2
P/ 2
PL 8 X 12
PL 1 X 12
P
Figura P12-6 a 12-10.
PL 5 X 128
12-6. Tornillos A325 de 3 plg, roscas excluidas de los planos de corte.4
12-7. Tornillos A490 de 7 plg, roscas no excluidas de los planos de corte. (Resp.8
388.8 klb, 258.7 klb.)12-8. Tornillos A490 de 3 plg, roscas excluidas del plano de corte.4
12-9. Acero con Fy = 50 klb/plg2, Fu = 70 klb/plg2, tornillos A490 de 7 plg, roscas8
excluidas del plano de corte. (Resp. 472.5 klb, 315 klb.)12-10. Acero con Fy = 50 klb/plg2, Fu = 70 klb/plg2, tornillos A490 de 1 plg, roscas excluidas de los planos de corte.
Diseo de Estructuras de Acero McCormac /CsernakAlfaomega
PARA TODOS LOS PR0BLEMAS UTILIZAR EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
12-11 al 12-13. Cuntos tornillos se requieren para los mtodos LRFD y ASD para la co- nexin tipo aplastamiento mostrada, si PD = 50 klb y PL = 100 klb?PL 5 plg12.15 Problemas para resolver 427
AlfaomegaDiseo de Estructuras de Acero McCormac /Csernak
8
P
2 plg 3 plg 3 plg 2 plg
PL 5 plg8
P
Figura P12-11 a 12-13.12-11. Tornillos A325 de 3 plg , roscas excluidas del plano de corte. (Resp. 10 tanto para el mtodo RFD como para el ASD.)4
12-12. Fy = 50 klb/plg2, Fu = 70 klb/plg2, tornillos A325 de 3 plg, roscas excluidas del4
plano de corte.12-13. Tornillos A490 de 1 plg, roscas no excluidas del plano de corte. (Resp. 6 tanto para el mtodo RFD como para el ASD.)12-14 al 12-16. Cuntos tornillos se requieren (LRFD y ASD) para la conexin tipo aplas- tamiento mostrada, si PD = 120 klb y PL = 150 klb?PLs de 1 plg
P/ 2
P/ 2
2
2 plg 4 plg 4 plg 2 plg
PLs de 3 plg4
P
Figura P12-14 a 12-16.
12-14. Tornillos A325 de 7 plg, roscas excluidas de los planos de corte.8
12-15. Tornillos A490 de 3 plg , roscas no excluidas de los planos de corte. (Resp. 9 o 10 tanto para el mtodo LRFD como para el ASD.)4
12-16. Tornillos A325 de 1 plg, roscas no excluidas de los planos de corte.12-17. El miembro de armadura mostrado en la gura consiste en dos canales C12 25 (acero A36) conectadas a una placa de nudo de 1 plg. Cuntos tornillos A325 de 7 plg (roscas excluidas del plano de corte) se requieren para desarrollar la capacidad total a tensin del miembro, si se trata de una conexin tipo aplastamiento? Suponga U = 0.85. Use ambos mtodos LRFD y ASD. (Resp. 8 tanto para el mtodo LRFD como para el ASD.)8
Pu Pu
2 plg 3 plg 3 plg 2 plg
Figura P12-17.
FECHA DE PRESENTACION: DE ACUERDO A LO PROGRAMADODESARROLLADOS A MANO UTILIZAR PAPEL CUADRICULADO:TAMAO OFICIO CUADERNILLO EN AMBAS CARAS, NO SE REQUIERE CARATULA NI FOLDER