Ejercicios Cap. 9

UNIVERSIDAD TÉCNI La Universid

Titlación

CON Inte!rantes$

Docente$

Cajas Cano %issella And Pati'o An!a Trjillo Sala San(artin Ro(ero Ca(ac In!/ Ricaldo % 01 Loja

 A PAR PARTICULAR TICULAR DE LOJA LOJA d Católica de Loja

e In!enier"a Civil 

RETO # %a&riela Ssana ea Encalada Correa arca Diana )ar"a ar)aril+ Patricia r!as Jan Carlos ,o -.ctor Alejandro a&riel Alda* Roldan 2 3 01#4  3 Ecador 

EJERCICIO 9.1 Diferencia entre columnas con estribos, espiral y compuestas  TIPOS DE COLUMNA COLUMNAS CON EST*I5OS

COLUMNAS EN ESPI*AL

COLUMNAS COMPUESTAS

#! Son muy efecti$o %! Impi"en &ue las $arillas l )! *esisten la ten"encia " -! Son "e tipo cua 0 Son m/s efecti$as &u 0 Cumplen muy bien su funci(n "e sue 0 Pue"en 0 Se usan s(lo en columnas 'ran"es con e2ces 0 Au ! Son columnas "e #! Pue"en %! Pue"en tener p

DIFERENCIAS ! Tiene una serie "e estribos cerra"os para aumentar la resistencia "e la columna n'itu"inales se "esplacen "urante la construcci(n las $arillas a pa"earse +acia afuera bao la car'a "ra"a o rectan'ulares, en forma "e L, etc! .! Son m/s econ(micas e los estribos para incrementar la resistencia "e una columna tar las $arillas lon'itu"inalmente en su lu'ar y "e con1nar el concreto interior ser re"on"as o rectan'ulares y "e otras formas "e car'a y en columnas en 3onas s4smicas "ebi"o a su resistencia a car'as s4smicas enta "uctibili"a" y tenaci"a" "e la columna 0 Son muy caras concreto refor3a"o lon'itu"inalmente con per1les "e acero o estar ro"ea"os con $arillas "e acero estructural r1les tubulares "e acero estructural rellenos "e concreto

3.Diferencie entre columnas largas y cortas Columnas cortas e concreto refor!ao! Si una columna "e concre clasi1ca como columna corta! La car'a &ue pue"e soportar est/ re'i" resistencia "e los materiales "e &ue est/ construi"a! Consi"eramos &ue un 6e2ibili"a"! Columnas largas o es"eltas e concreto refor!ao ! A me"i"a &ue l 6e2i(n tambi7n aumentar/n, as4 como los momentos secun"arios resulta si'ni1cati$amente la capaci"a" "e car'a a2ial "e la col

o refor3a"o falla "ebi"o a la falla inicial "el material, se por las "imensiones "e su secci(n trans$ersal y por la a columna corta es un miembro m/s bien robusto con poca s columnas se +acen m/s esbeltas,las "eformaciones por ntes!Si estos momentos son "e tal ma'nitu" &ue re"ucen mna, 7sta se "enomina lar'a o esbelta!

An,lisis e columnas cargaas a-ialment Para los problemas
Datos f+c fy

CON#ER$IR %NIDADES l"&'lg( )*a ) 8 .8 8

" a

#arillas 8

9

!#:

.

;

!#:

-!<<.

mm#

mm

Acero Ast

 98,:5´(−+

*n

-=)!#=% #!--=).-#).

>n

s conc7ntricamente! fy 9 .8 888 lb?pl' y f@c llas 8!

CON#ER$IR %NIDADES in mm %:!88 %:!88 /rea Ag

##-

mm#

An/lisis "e columnas car'a"as a2ialmente Para los problemas
f@c9 fy9 Area BAst A'9 F9

)888 .8888 .!#: #. 8!.-

Datos

lb?in# lb?in# in# in#

     G98!.∅98!:8GH8!:- 〖  〗 _ (−+∗ J ∅9

-..=#8!<.

lb

∅ 0

522/40

6l&

Problema
fy9 f@c9 As total9 A'9 Pn9

a"a mostra"a si fy 9 .8 888 lb?pl'# y

S! In'les .8888 lb?pl'# %888 lb?pl'# =!%. in# =#8!88 in#

SI )#8 MPa # MPa := mm# :#:: mm#

##-<8 >lb

)8.-# >N

En los problemas
P"9 PL9 f@c9 fy9 K'9

Datos Sistema In'les %88 >lb -88 >lb )888 lb?pl'# .8888 lb?pl'# %

! Mayorar las car'as Pu9,#0P",.0Pl Pu9 -.8!:# #! Seleccion "e "imenciones "e la columna Ast9

%A'

∅9G8!:H8!:

-.8:.!%% -.8:.!%% A'9 b9+9 %! Seleccion "e arillas A'9 AsB%9 Arma"o # $arillas "e As9

"isee columnas para car'a a2ial solamente! Incluya el "iseo "e los estribos o el 3unc+a"o y un cr $arillas "e refuer3o! To"as las columnas se suponen cortas y se "ispone "e tamaos "e cimbra en in
P"9 PL9 f@c9 fy9 K'9

Datos Sistema Metrico %%)!= >N ###)!>N #: Mpa )#8 Mpa %

>n

∅9G8!:H8!:-∗ (−+∗J  ∗ (Q8!83+8!83J

 

9

8!-#

0

9

:!--=

A'

#=:8!%=%%8-=.:

mm#

-#=!%.=8#): --8

mm mm

%8#-88 <8=-

mm# mm#

<.-8!<=#.%:#=<

mm#

#%!:

0

<=

A'

%#mm

)-

--8

)--8

mm

&uis "e la secci(n trans$ersal selecciona"a, crementos "e # pl'!


mm

#!.

A'

EJERCICIO 9.13 Disee columnas para car'a a2ial solamente! Inclua el "iseo "e los estribos o el 3un selecciona"aa, asi como lo colocaci(n "e las $arillas DATOS PD PL f@c fy p'

Columna re"on"a 3unc+a"a )88 >lb #-8 >lb )888 lb?pl'# .8888 lb?pl'# #

SIS$E)A E.% )88888 lb C)0 #-8888 lb C#0 )888 lb?pul'# f+c0 .8888 lb?pul'# fy0 # 2g0

Pu9

SIS$E)A IN$ERN C)0 C#0 f+c0 fy0 2g0

%<))%-!8%#:. N Dimensiones "e columna y "el tamao "e $arillas

0

8!=∅9G8!:-B8!:-∗ (−+ 

%<))%-!8%%98!=-08!:-0B8!:-0#=!-=<0BA'R8!8#A'B)%!.<08!8#A'  Ag0 Di/metro "e columna

-88 mm



%<))%-!8%%98!=-08!:-0B8!:-0#=!-=<0B<.%-8RAstB)%!.<0Ast Ast0 %<%
Dise8o e es'iral  Ac0 2smin0 8!8%#=%:%.. Es'iral  8 "0 as0 s0

8 mm  

+a"o y un cro&uis "e la secci(n trans$ersal e refuer3o!

 

ACIONA ==<#::!.-% N #8--!)8=8.#- N     8!8#

#arillas #-

EJERCICIO 9.1 Disee una columna rectan'ular con estribos con el la"o la c9%888 lb?pul'#, fy9.8888 l Datos CM9 C9 fy9 fc9 K9

EUA =88 )88 .8888 %888 #

>lb >lb lb?pul'# lb?pul'# 

%%=--!) ==<#::!: )%!= #8!.:8!8#

1. C,lculo e la carga mayori!aa  9!6!!  

Pu9

.-:%%.:!-.

N

(. Selecci6n e las imensiones e la columna ;9

8!.-

∅("#98!:GH8!:5´(_−_  +_ J 

.-:%%.:!-.98!:8!.-H8!:-#8!.:-(Q8!8 A'9

)<.%<%!.-=%

mm#

Usar =88 mm0=88 mm BA'9)<8888 mm

3. Selecci6n e las 5arillas longituinales

.-:%%.:!-.98!:8!.-H8!:-#8!.:-B)<8888 Ast9

8#!..)=#

mm#

Usar ) $arillas -= B8%#) mm#

. Dise8o e estri"os:su'onieno estri"os 41; conforme a SI< a< ):"b "< ."b c< M4nima separaci(n "e la columna rea 89 =:!-%<:.%) rea -=9 #--!=-:.%#< "b -=9 "b 89

-= 8

Usar estribos 8 V ):8 mm

):8 <# =88

r'o i'ual a "os $eces la lon'itu" "el la"o corto PD9=88 >lb, PL9)88 >lb, f  b?pul'#, e inicialmente supon'a &ue K'9# I N N Mpa Mpa R

)%!=8!8J

 )%!=∗ J

mm mm mm

*ara los 'ro"lemas 9.19 a 9.(1 usar las 7oas e c,lculo e E-cel 9.19 Re'ita el 'ro"lema 9.>. Calcule la ca'acia e carga e las c 0  ;;;

S=uare Column Ca'acity *u 0 11>; ?i's f c+ 0 ;;; 'si f y 0 >;;;; 'si trial @ ( @ Ag 0 9(.( in( "0 1.;; in. select " 0 1 in. Ast 0 (.9; in( select "ars

No. of "ars >

ar si!e 9

Ast 0

11;.> .

?i's ?i's 

4 ar ia. 1.1(B

*o 0 :;.Bf c+An H A f*o 0

'ara los ca'tulos 9 y 1;. Su'onga +0 (. 'lg 'ara caa columna lumnas cortas cargaas concGntricamente. fy 0 >; ;;; l"&'lg y f+c l"&'lg(.

>.;;

in(

r! 0

;.;(>>>>>

1B(;;B Coe E=. 1;1

 7a5e insucient area

9.(1 *epita el problema
9.1( Columna re"on"a 3unc+a"aW PD 9 %88 lb, PL 9 )88 lb, fc 9 % -88 lb?pl'# y fy 9 .8 888 lb?pl'#! Inicialmente supon'a K'9 )! Datos PD9 PL9 f@c9 fy9 K'9

%88 )88 %-88 .8888 )

lb lb lb?in# lb?in# 

Ca'acia e columna cuaraa *u 0 1;; ?i's f c+ 0 3;; 'si f y 0 >;;;; 'si trial @  @ Ag 0 3B.( in( "0 19.>; in. select " 0 (( in. Ast 0 1;.1> in( select "ars

No. of "ars B

ar si!e 4

11

Ast 0

r! 0

ar ia. 1.1; *o 0 :;.Bf c+An H Asf y< 0 f*o 0

(1(. 1119.3

1(.;

?i's ?i's 

1B(;;B Co

in( ;.;(B19;3B

E=. 1;1

arras seleccionaas tienen suKciente ,rea