Ejercicios Cargas (1).docx

PROBLEMAS RESUELTOS FACTORES DE CARGA Y RESISTENCIA USADOS EN LAS ESPECIFICACIONES AISC 1. Una columna de un edificio está sometida a las siguientes cargas: 9kips en compresión de carga muerta 5kips en compresión de carga viva de techo 6kips en compresión de nieve 7kips en compresión de 3 pulgadas de lluvia acumulada sobre el techo 8kips en compresión por viento a.

Determine la carga factorizada por usarse en el diseño de la columna ¿Qué combinación de cargas del AISC gobierna?

b. ¿Cuál es la resistencia de diseño requerido para la columna? c.

Si el factor de resistencia ∅ es de 0.85 ¿cuál es la resistencia nominal requerida para la estructura?

DESARROLLO a) DATOS DEL PROBLEMA D= 9kips =9 tn Lt = 5 kips = 5 tn S = 6 kips= 6tn W = 8 kips= 8 tn R = 7 kips = 7 tn

Según AISC: Ru1= 1.4 (9) = 12.6 tn Ru2= 1.2 (9) +0.5(7) =14.3tn Ru3= 1.2(9) +1.6(7) +0.8(8)=28.4 tn ……………(MAYOR) Ru4=1.2(9) +1.3(8) +0.5(7)=24.7tn Ru5= 1.2(9) +0.2(6) = 12tn Ru6=0.9(9) + 1.3(8) =18.5tn

b)

Ru3= 28.4 , vendría a ser la resistencia requerida requerida para la columna

c)

∅ = 0.85; Ru≤ ∅Rn  ∅

≤ Rn

Rn≥ 33.41 tn

2. Una columna de un edificio está sometida a las s iguientes cargas: 9kips en compresión de carga muerta 5kips en compresión de carga de techo 6kips en compresión de nieve 8kips en compresión por viento a.

Determine la carga factorizada por usarse en el diseño de la columna ¿Qué combinación de cargas del AISC gobierna?

b. ¿Cuál es la resistencia de diseño requerido para la columna? c.

Si el factor de resistencia ∅ es de 0.85 ¿cuál es la resistencia nominal requerida para la estructura?

DESARROLLO

a) DATOS DEL PROBLEMA D= 9kips =9 tn Lt = 5 kips = 5 tn S = 6 kips= 6tn W = 8 kips= 8 tn Según AISC: Ru1= 1.4 (9) = 12.6 tn Ru2= 1.2 (9) =10.8tn Ru3= 1.2 (9) +0.8 (8) =17.2 tn Ru4=1.2 (9) +1.3 (8)=21.2tn …….……. (MAYOR) Ru5= 1.2 (9) +0.2 (6) = 12tn Ru6=0.9 (9) + 1.3 (8) =18.5tn

b) Ru4= 21.2, vendría a ser la resistencia requerida para la columna. c)

∅ = 0.85; Ru≤ ∅Rn  ∅

≤ Rn

Rn≥ 24.94 tn

3. Una viga es parte del sistema estructural para el piso de un edificio de oficinas . El piso esta sometido a cargas muertas y vivas. El momento máximo causado por la carga muerta de servicio es de 45ft.kips y el momento máximo acusado por la carga viva de servicio es de 63 ft.kips (esos momentos se presentan en la misma posición sobre la viga y pueden por ellos cambiarse). a)

Determine el momento flexionante máximo factorizado ¿Cuál es a combinación AISC de cargas que gobierna?

b) Si el factor de resistencia ∅   0.9 ¿cuál es la resistencia por momento nominal requerida en ft-kips?

DESARROLLO a) Datos del problema D= 45 kips =9 tn L = 63 tn.pie

∅ = 0.9 SEGUN AISC Ru1= 1.4 (45) = 63 tn.PIE Ru2= 1.2 (45) + 16(63)=154.8 Tn.pie ………….. (MAYOR) Ru3= 1.2 (45) +0.5 (63) =85.5 tn.pie Ru4=1.2 (45) +0.5 (63)=85.5 tn.pie Ru5=1.2 (45) +0.5 (63)=85.5 tn.pie Ru6=0.9 (45) = 40.5 tn.pie Momento más factorizado: 154.8 tn pie

b) si ∅=0.9 ; Ru≤ ∅  ∅

≤ Rn

 ≥

14. . .

Rn ≥ 172 tn.pie

4. Un miembro en tensión debe diseñarse para carga muerta de servicio de 18 kips y una carga de servicio de 2 kips. Determine la carga próxima factorizada y la combinación AISC de cargas que gobierna.

DESARROLLO

a) Datos del problema D= 18 tn L = 2 tn

SEGUN AISC Ru1= 1.4 (18) = 25.20 tn …………………..(MAYOR) Ru2= 1.2 (18) + 16(2) = 24.8 Tn Ru3= 1.2 (18) +0.5 (2) = 22.6 tn Ru4=1.2 (18) +0.5 (2) = 22.6 tn Ru5=1.2 (18) +0.5 (2) = 22.6 tn Ru6=0.9 (18) = 16.2 tn.pie Carga Máxima: 25.20 tn pie

5. Un techo plano está sometido a la siguientes cargas uniformemente distribuidos: una carga muerta de 21 lb/ft 2 (libras por pie cuadrado de superficie de techo), una carga viva de techo de 12 lb/ft 2, una carga de nueve de 18.5 lb/ft2 y una carga de viento de 22 lb/ft2 hacia arriba (aunque el viento mismo ac túa en dirección horizontal) la fuerza que él ej erce sobre este techo es hacia arriba. Será hacia arriba independientemente de la dirección del viento. Las cargas muertas y vivas de nieve son cargas de gravedad y actúan hacia abajo. Calcular la carga factorizada en libras por pie cuadrado ¿Cuál combinación AISC de cargas gobierna?

DESARROLLO

a) Datos del problema D = 21 lb/pie2 Lt = 12 lb/pie2 Ρ =

13.5 lb/pie 2

W = 22 lb/pie2

SEGUN AISC Ru1= 1.4 (21)

= 29.4 lb/pie2

Ru2= 1.2 (21) + 0.5 (13.5)

= 31.95 lb/pie2

Ru3= 1.2 (21) + 1.6 (13.5) + 0.8 (22) = 64.4 lb/pie2 ……………… (MAYOR) Ru4=1.2 (21) +1.3 (22) + 0.5 (13.5) = 60.55 lb/pie2 Ru5=1.2 (21) +0.5 (13.5)

= 27.9 lb/pie2

Ru6=0.9 (21) + 1.3 (22)

= 47.5 lb/pie2

Carga Máxima Factorizada: 64.4 lb/pie2 Combinación AISC: Ru3