Diseño De Atiesadores De Acero

EJEMPLO

Diseñar los atiesadores de apoyo para la trabe armada que se muestra a continuación:

De acuerdo a la sección J.10 AISC (almas y patines bajo cargas concentradas) se debe revisar el alma bajo los tres estados limites que son J.10.2 “fluencia local del alma”, J.10.3. “aplastamiento del alma”, J.10.4. “pandeo local del alma”

Revisando por fluencia local del alma J.10.2.

Cuando la carga concentrada se encuentra a una distancia mayor de “d” utilizamos

∅Rn = ∅(5k + N)Fyw tw

Cunado la carga concentrada se encuentra a una distancia menor o igual a “d” utilizamos

∅Rn = ∅(2.5k + N)Fyw tw

Analizando atiesador extremo por lo que d=62in<216in entonces

Suponiendo que la reacción en el extremo tiene un apoyo puntual N=0

∅R_n=1.00(5*1.5625+0)*36*3/8=105.3 Kips<317.76 Kips

Como la resistencia por fluencia del alma es menor que la ultima es necesario el colocar atiesadores de apoyo en los extremos por lo que ya no es necesario de las otras dos revisiones del alma, en caso de haber cumplido la resistencia por fluencia del alma hubiera sido necesario de revisar las otras dos condiciones para que se pueda decir al 100 % que no requiere de atiesadores de apoyo

Diseño de los atiesadores Sección J.10.8. AISC (atiesadores bajo cargas concentradas)

El ancho del atiesador debe ser: d^*+t_w/2≥b_f/3 ⇛ d^*=24/3-(3⁄8)/2=7.81in proponiendo de 11in

El espesor del atiesador debe ser: t_ati≥t_f/2 ⇛ t_ati=(1 1/4)/2=0.625in ⇛t_ati=3/4 in

Según sección J.10.8 los atiesadores a compresión de deben analizar como columnas cortas de acuerdo a la sección E.3 y J.4.4. del AISC por lo que:

Desacuerdo a sección J.4.4.

f_y=36 ksi

E=29000 ksi

I_ati=(3⁄4*〖22.375〗^3)/12=700.11 in^4 Despreciando la pequeña porción que aporta el alma

Calculando área de compresión del atiesador según sección J.10.8:

Atiesador de apoyo en el extremo

A_ati=(3/4*11*2)+(12*3/8*3/8)=18.19 〖in〗^2

r=√(700.11/18.19)=6.20 in

Sección J.10.8. KL=0.75*d entonces KL=0.75*62 = 46.5 in

Entonces:

KL/r=46.5in/6.20in=7.5<25 por lo que nos vamos a la sección J.4.4.del AISC

∅=0.75

∅R_n=∅*1.8*F_y*A_ati=0.90*36*18.19=589.36 Kips>317.76 Kips OK

Revisión de los atiesadores por aplastamiento según sección J.7.

Donde ∅=0.75

∅R_n=∅*F_y*A_pb

A_pb=2*(11-1/2)*3/4=15.75 in^2

∅R_n=0.75*1.8*36*15.75=765.45 Kips>317.76 Kips OK

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