Chapter 7 Pointer Analysis for Python
7.9 Control Sensitivity in PyStream
Diseño por método LRFD
Para el montante M tenemos el siguiente esfuerzo de compresión, según la combinación de carga que controla el diseño por el metódo LRFD.
P 125 kgf
Pa2 = 1399 kgf
Diseño "OK" if P Pa2
"No se acepta" otherwise
Diseño = "OK"
4.4.6.- Diseño de Uniones.
Diseño de Unión Montante a Cuerda Inferior.
Detalle 4 (lamina Nº7 Anexo E)
Requerimientos AISI para uniones mediante tornillos autoperforantes: Sea Tornillo Autoperforante Nº10x3/4" HWS #3
Diametro nominal: d 4.83 mm
i ) Distancia desde el centro al borde de cualquiera de los elementos fijados:
e1 15 mm
diseño "OK cumple" if e1 3 d. "No cumple" otherwise
diseño= "OK cumple"
ii ) Distancia mínima entre centros de autoperforantes:
e2 30 mm
diseño "OK cumple" if e2 3 d. "No cumple" otherwise
diseño= "OK cumple"
a) Capacidad nominal de la conección por aplastamiento de la placa frente al conector:
Fu 3867 kgf
cm2
Tensión de ruptura placa. t 0.85 mm Espesor de la placa.
n 2 Numero de conectores T.A.
Capacidad nominal:
Pn1 n 4.2. . t3.d .Fu Pn1 = 559 kgf
Pn2 n 2.7. .t.d.Fu Pn2 = 857 kgf
Pn min((Pn1 Pn2)) Pn = 559 kgf
Capacidad Admisible:
Método ASD Ω 3.0 Método LRFD φ 0.65
Paplas1 Pn
Ω Paplas1 = 186 kgf Paplas2 φ.Pn Paplas2 = 364 kgf
b) Capacidad nominal de la conección por corte en el tornillo autoperforante F 3400 kgf
cm2
Tensión de ruptura del tornillo.
Ab π d 2
.
4 Ab 0.183 cm
2
= Area bruta de la sección transversal del T.A.
Capacidad nominal:
Pn n Ab. .F Pn = 1246 kgf
Capacidad Admisible:
Método ASD Ω 2.4 Método LRFD φ 0.75
Pac1 Pn
Ω Pac1 = 519 kgf Pac2 φ.Pn Pac2 = 934 kgf
Diseño por método ASD
Carga solicitante en elemento a conectar según ASD: Ps 109 kgf comp. Capacidad admisible de la conección:
Pad1 min((Paplas1 Pac1 )) Pad1 = 186.5 kgf
diseño_unión "OK" if Pad1 Ps
"No se acepta" otherwise
diseño_unión= "OK"
Diseño por método LRFD
Carga solicitante en elemento a conectar según LRFD: Ps 125 kgf comp. Capacidad admisible de la conección:
Pad2 min((Paplas2 Pac2 )) Pad2 = 363.6 kgf
diseño_unión "OK" if Pad2 Ps
"No se acepta" otherwise
diseño_unión= "OK"
Diseño de Unión Montante a Cuerda Superior.
Detalle 2 (lamina Nº5 Anexo E)
Nota = la unión cumple con los requerimientos de distancia al borde y entre los centros de los T.A.
a) Capacidad nominal de la conección por aplastamiento de la placa frente al conector:
n 3 Numero de conectores T.A.
Capacidad nominal:
Pn1 n 4.2. . t3.d .Fu Pn1 = 839 kgf
Pn2 n 2.7. .t.d.Fu Pn2 = 1286 kgf
Capacidad Admisible:
Método ASD Ω 3.0 Método LRFD φ 0.65
Paplas1 Pn
Ω Paplas1 = 280 kgf Paplas2 φ.Pn Paplas2 = 545 kgf
b) Capacidad nominal de la conección por corte en el tornillo autoperforante Capacidad nominal:
Pn n Ab. .F Pn = 1869 kgf
Capacidad Admisible:
Método ASD Ω 2.4 Método LRFD φ 0.75
Pac1 Pn
Ω Pac1 = 779 kgf Pac2 φ.Pn Pac2 = 1402 kgf
Diseño por método ASD
Carga solicitante en elemento a conectar según ASD: Ps 109 kgf comp. Capacidad admisible de la conección:
Pad1 min((Paplas1 Pac1 )) Pad1 = 279.7 kgf
diseño_unión "OK" if Pad1 Ps
"No se acepta" otherwise
diseño_unión= "OK"
Diseño por método LRFD
Carga solicitante en elemento a conectar según LRFD: Ps 125 kgf comp. Capacidad admisible de la conección:
Pad2 min((Paplas2 Pac2 )) Pad2 = 545.5 kgf
diseño_unión "OK" if Pad2 Ps
"No se acepta" otherwise
diseño_unión= "OK"
Diseño de Unión Diagonal D1 a Cuerda Superior y Diagonal D1 a Cuerda Inferior.
Detalle 3 (lamina Nº6 Anexo E) y detalle 4 (lamina Nº7 Anexo E) respectivamente. Sea Tornillo Autoperforante Nº10x3/4" HWS #3
Nota: La unión cumple con los requerimientos de distancia al los bordes y entre centros de T.A. además las capacidades admisibles para esta unión son las mismas anteriores para una unión con tres T.A., por lo que no se calcularan nuevamente.
Diseño por método ASD
Pad1 = 279.7 kgf Ps 118 kgf
diseño_unión "OK" if Pad1 Ps
Diseño por método LRFD
Pad2 = 545.5 kgf Ps 133 kgf
diseño_unión "OK" if Pad2 Ps
"No se acepta" otherwise diseño_unión= "OK"
Diseño de Unión Diagonal D2 a Cuerda Superior y Diagonal D2 a Cuerda Inferior.
Detalle 1 (lamina Nº3 Anexo E) y detalle 4 (lamina Nº7 Anexo E) respectivamente. Sea Tornillo Autoperforante Nº10x3/4" HWS #3
Como esta unión esta sometida a esfuerzos de tracción hay que verificar la placa, las capacidades admisibles por corte del tornillo y aplastamiento en la placa de la unión anterior son validas para esta.
a) Capacidad nominal de la conección por arranque de la placa al borde:
Fu 3867 kgf
cm2
Tensión de ruptura placa. t 0.85 mm Espesor de la placa.
e 20 mm Distancia al borde de la placa en la linea de acción de la fuerza.
n 3 Numero de conectores T.A.
Capacidad nominal:
Pn n t. .e.Fu Pn = 1972 kgf
Capacidad Admisible por arranque de la placa al borde:
Método ASD Ω 2.0 Método LRFD φ 0.7
Pap1 Pn
Ω Pap1 = 986 kgf Pap2 φ.Pn Pap2 = 1381 kgf
b) Capacidad nominal de la conección por fractura de la placa:
Fuerza trasmitida por el conector dividido por la fuerza axial en el elemento.
r 1
n
s 40 mm Ancho perfil.
A 1.04 cm2 Area neta perfil 40CA085. An A t d. An = 0.999 cm2
Ft 1 r 2.5 r. d s
. .Fu para caso con golilla en la cabeza del T.A.
Ft 2967 kgf cm2
=
Capacidad nominal:
Capacidad Admisible:
Método ASD Ω 2.22 Método LRFD φ 0.65
Pafrac1 Pn
Ω Pafrac1 = 1335 kgf Pafrac2 φ.Pn Pafrac2 = 1927 kgf
Diseño por método ASD
Carga solicitante en elemento a conectar según ASD: Ps 278 kgf tracc. Capacidad admisible de la conección:
Pad min((Pap1 Paplas1 Pac1 Pafrac1)) Pad = 279.721 kgf
diseño_unión "OK" if Pad Ps
"No se acepta" otherwise
diseño_unión= "OK"
Diseño por método LRFD
Carga solicitante en elemento a conectar según LRFD: Ps 332 kgf tracc. Capacidad admisible de la conección:
Pad min((Pap2 Paplas2 Pac2 Pafrac2)) Pad = 545.456 kgf
diseño_unión "OK" if Pad Ps
"No se acepta" otherwise
diseño_unión= "OK"
Diseño de Unión Cordones Superiores en Cumbrera.
Detalle 1 (lamina Nº3 y lamina Nº4 Anexo E) Sea Tornillo Autoperforante Nº10x3/4" HWS #3
a) Capacidad nominal de la conección por aplastamiento de la placa frente al conector:
n 5 Numero de conectores T.A.
Capacidad nominal:
Pn1 n 4.2. . t3.d .Fu Pn1 = 1399 kgf
Pn2 n 2.7. .t.d.Fu Pn2 = 2143 kgf
Pn min((Pn1 Pn2)) Pn = 1399 kgf
Capacidad Admisible:
Método ASD Ω 3.0 Método LRFD φ 0.65
Paplas1 Pn
b) Capacidad nominal de la conección por corte en el tornillo autoperforante
n 5 Numero de conectores T.A.
Capacidad nominal:
Pn n Ab. .F Pn = 3115 kgf
Capacidad Admisible:
Método ASD Ω 2.4 Método LRFD φ 0.75
Pac1 Pn
Ω Pac1 = 1298 kgf Pac2 φ.Pn Pac2 = 2336 kgf
Diseño por método ASD
Pad1 min((Paplas1 Pac1 ))
Pad1 = 466.2 kgf Ps 56 kgf
diseño_unión "OK" if Pad1 Ps
"No se acepta" otherwise diseño_unión= "OK"
Diseño por método LRFD
Pad2 min((Paplas2 Pac2 ))
Pad2 = 909.1 kgf Ps 64 kgf
diseño_unión "OK" if Pad2 Ps
4.4.7.- Diseño Final.
Después de verificar cada uno de los elementos de la cercha sometidos a los distintos esfuerzos producidos por las combinaciones de carga para los métodos ASD y LRFD se obtiene el diseño final el cual esta ilustrado en la figura (4,11) y en la Tabla (4,1) donde se indica un resumen del diseño y el perfil a utilizar para cada elemento componente de la cercha. En algunos casos del diseño en LRFD se pudo haber disminuido la sección del perfil pero se prefirió el diseño en ASD.
Tabla (4,1) Resumen de Diseño.
Esfuerzo Solicitante Capacidad
Adm. Tipo Perfil Elemento Tipo Esfuerzo ASD LRFD Capacidad Máx. ASD LRFD Cuerda Superior CS Flexo- Compresión M=1907 P=1010 M=2191 P=1160 Mn=11853 Pn=2764 Mad=7097 Pad=1536 Mad=11260 Pad=2350 90CA085 Cuerda Inferior CI Flexo- Tracción M=821 T=950 M=978 T=1091 Mn=3929 Tn=3403 Mad=2353 Tad=2037 Mad=3733 Tad=3062 60CA085 Diagonal D1 Compresión P=118 P=133 Pn=857 Pad=476 Pad=728 40CA085 Diagonal D2 Tracción T=288 T=332 Tn=3149 Tad=1886 Tad=2834 40CA085 Montante M Compresión P=109 P=125 Pn=1646 Pad=915 Pad=1399 40CA085
Nota: Las unidades de esta tabla son para momentos [kgf·cm] y para axiales [kgf].
nota: las cotas están en milímetros
CAPÍTULO V
FABRICACIÓN DE CERCHAS MEDIANTE EL USO DE PERFILES DE ACERO