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Curso : Diseño en Acero
Profesor : Ing. Aldo Rafael Bravo Lizano
Email : [email protected]
Teléfono : 997371493 (RPC)
mailto:[email protected]:[email protected]
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SEMANA 09
1. Columnas en Marcos de Acero
2. Placas Base Para Columnas
Cargadas Concéntricamente
3. Problemas
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1. Columnas en Marcos de Acero
con arriostramiento lateral sin arriostramiento lateralportico
impedido portico no impedido
Se debe calcular su longitud Efectiva KL
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1. Columnas en Marcos de Acero
Para determinar K pueden usarse análisis matemáticos
teóricos
para determinar las longitudes efectivas, pero
talesprocedimientos son usualmente muy largos. El método mascomún
es usando nomogramas
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1. Columnas en Marcos de Acero
Debemos encontrar la restricción rotatoria de cada columna
Los subíndices se refieren a los nudos en los extremos de
lascolumnas consideradas
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1. Columnas en Marcos de Acero
Calcular G en las bases de las columnas:
1. Para columnas articuladas, G es teóricamente infinito,
serecomienda que G se tome igual a 10 cuando se usen talessoportes
no rígidos.
2. Para conexiones rígidas de columnas a zapatas, G
teóricamentetiende a cero, pero desde un punto de vista práctico,
serecomienda un valor de 1.0, ya que ninguna conexión
esperfectamente rígida.
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1. Columnas en Marcos de Acero
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1. Columnas en Marcos de Acero
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1. Columnas en Marcos de Acero
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1. Columnas en Marcos de Acero
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1. Columnas en Marcos de Acero
En el problema anterior se supone que los extremos de las
vigas están rígidamente conectados a las columnas.
Si los extremos están articulados o sujetos debe modificarse
larigidez de las vigas utilizada en la determinación del G
utilizandoun modificador de rigidez α
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1. Columnas en Marcos de Acero
Para calcular α usamos el siguiente criterio:
Para todo tipo de marcos:Si ambos extremos están rígidamente
conectados α = 1Si el extremo cercano está articulado α =
0
Para marcos arriostrados:Si el extremo mas alejado esta
articulado α = 1.5Si el extremo mas alejado está empotrado
α = 2.0
Para marcos no arriostrados:Si el extremo mas alejado esta
articulado α = 0.5
Si el extremo mas alejado esta empotrado α = 0.67
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1. Columnas en Marcos de Acero
Como alternativa al uso de nomograma una soluciónaproximada para
K en marcos arriostrados es la siguienteecuación:
Como alternativa al uso de nomograma una soluciónaproximada para
K en marcos no arriostrados es la siguienteecuación:
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1. Columnas en Marcos de Acero
Ejemplo: Calcule el K en el siguiente Marco considerando
arriostrado y no arriostrado
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2. Placas Base Para Columnas
Cargadas Concéntricamente
Una columna transfiere su carga a la zapata a travésde la placa
base
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2. Placas Base Para Columnas
Cargadas Concéntricamente
Cálculo de Área de la Placa BaseF.S. Qu < ϕc Pp
Pu = F.S. Qu
ϕc Pp = ϕc (0.85 f’c A1) (A2 / A1)1/2
ϕc = 0.65 (0.60 Para NTE 090)Pp = (0.85 f’c A1)
(A2 / A1)1/2 Resistencia Nominal de
contacto del concreto A1 = B x N Area de la
Placa A2 = Area del Pedestal o Zapata
Debe verificarse que (A2 / A1)1/2 ≤ 2
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2. Placas Base Para Columnas
Cargadas Concéntricamente
Después de calcular A1 se calcula B y N
A1 = B x N Area de la Placa
∆ = 0.5 ( 0.95 d - 0.80 bf )N = ( A1 )1/2 +
∆
B = A1 / N
Se determina el espesor de la placa
treq = ℓ ( 2 Pu / (ϕb Fy B N ) )1/2
ϕb = 0.90ℓ = max ( m , n, n’ )m = (
N – 0.95 d ) / 2n = ( B – 0.80 bf )
/ 2n’ = ( d bf ) 1/2 / 4
3 P bl
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3. Problemas
P1: Diseñe una placa base de acero A36 para una columna
W12X65 de material A572 Grado 50 que soporta cargas deCM = 200
kips CV = 300 kips, la resistencia del concretoutilizado es f’c
= 210 Kg/cm2, la columna esta sobre unazapata cuadrada de 6
pies de lado
3 P bl
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3. Problemas
P2: Diseñe una placa base de acero A36 para una columna
W10x45 que soporta cargas Pu = 340 kips, la resistencia
delconcreto utilizado es f’c = 210 Kg/cm2, considerar que
elárea de apoyo del concreto es grande comparada con la dela placa
base.
3 P bl
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3. Problemas
P3: Diseñe una placa base de acero A36 para una columna
W12X152 de material A572 Grado 50 que soporta cargas deCM = 200
kips CV = 450 kips, la resistencia del concretoutilizado es
f’c = 210 Kg/cm2, considerar que la placa cubretoda el área
del pedestal.
3 P bl
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3. Problemas
P4: Diseñe una placa base de acero A36 para una columna
W12X65 de material A572 Grado 50 que soporta cargas deCM = 120
kips CV = 220 kips, la resistencia del concretoutilizado es
f’c = 210 Kg/cm2, considerar que el pedestal esmas grande que
la placa en 2 pulg a cada lado.
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Curso : Diseño en Acero
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