diseño de plancha base_agosto 09
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7/30/2019 Diseño de Plancha Base_Agosto 09
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-plancha-baseagosto-09 1/14
Diseño de Planchas Bases ANSI / AISC 360-05
Elaborado por.Ing. Eliud HernándezDealer CSI - VenezuelaVicepresidente INESA.58-412-2390553
Especial colaboración del TSU Héctor A. Díaz C.
Caracas, J ulio 2009
Diplomado en Ingeniería EstructuralMexico DF Agosto 2009
7/30/2019 Diseño de Plancha Base_Agosto 09
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-plancha-baseagosto-09 2/14
Diseño de Planchas Bases
Datos preliminares y predimensionado:
a.- Columna:
- Perfil: HEB-320
Altura de la columna: d = Espesor del alma: tw =
Ancho de la columna: bf = Modulo plástico: Z =
Espesor del ala: tf = Altura de piso: H =
- Acero: ASTM - A 36 Esfuerzo cedente: Fy =
b.- Plancha base:
Longitud de la plancha: N = hs1 =( N - d ) / 2 =
Ancho de la plancha: B = hs2 =( B - bf ) / 2 =
- Acero: ASTM - A 36 Esfuerzo cedente: Fyp =
520 mm
11.5 mm
3 m
2065.72
2530
100 mm
65 mm
2530
300 mm
20.5 mm
320 mm
430 mm
Kg/cm2
Kg/cm2
X
Y
520 mm
4 3 0 m m HE
B-320
hs1
h s 2
X1
cm3
Caso 1: Plancha Base No Rigidizada
7/30/2019 Diseño de Plancha Base_Agosto 09
http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-plancha-baseagosto-09 3/14
Diseño de Planchas Basesc.- Pedestal:
Longitud del pedestal: PN = Acero de refuerzo: f y =Ancho del pedestal: PB = Recubrimiento: r'c =
Concreto: f'c =250
d.- Barras de anclaje:
Dist. al borde en X: ED1 =Dist. al borde en Y: ED2 =Área de apoyo: Abrg =
- Acero: A193 Gr B7 Esfuerzo último: Fur=
Número de filas de pernos en X: 4 en Y: 4
FILA X
1 2102 903 -904 -210
e.- Definisión de cargas: f.- Soldadura:
- Tipo de electrodo: E70XXCASO
CP Resistencia límite a tracción: FEXX =4920CVSH
775.00
7.76
250.0010354.00
44.2315112.00
27
7/8
CASOS BASICOS DE CARGA
8788
27
70 mm
27/8
nrod
27
dh (mm)
27
nrod.Arod
4
70.00
15.5224
7/8
7.76
4200
V (Kg-m)
123.1712787.0062188.00
M (Kg-m)P (Kg)85.32
60 mm
CONFIGURACION DE ANCLAJES EN LA PLANCHA
7/815.52
dr (pulg)
630 mm750 mm
50 mm
Kg/cm2
cm2
Kg/cm2
Kg/cm
2
hs1
t p
Kg/cm2
Pu
Mu
Vu
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Diseño de Planchas Bases
7/30/2019 Diseño de Plancha Base_Agosto 09
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Diseño de Planchas Bases
Verifi cación de la resistencia al aplastamiento del concreto y tracción de las barras de anclaje:
- Comp resión pura en el diagrama de interacci ón: - Tracci ón p ura y corte en el diagrama de interacció n:
6591 3515
1.45 (Factor de confinamiento)
>
Para Ф = 0.65 Para Ф =
- Resistencia del conjunt o a flexo-compresión:
Pn = > PU
Mn = > MU =
El diseño es satisfactorio Ratico = 0.99
- Máxima tracción en los pernos para el estado
límite de agotamiento del conjunt o:
45.46 Ton-m81.39 Ton
76712.17 Kg
82.32 Ton46.02 Ton-m
230.14 Ton
0.75
19178.04 Kg
238.96 Ton
230.14 Ton
448.96 Ton
200.79 Kg/cm2
Digrama de interacción
Pn, Mn
Pu, Mu
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
0 10 20 30 40 50
M (Ton-m)
P ( T
o n )
Kg/cm2Kg/cm2
21
2
A
A
1
2'85.0
A
A f f c p
B N f P pn
rod
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T T
T
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F
F V AnF P
3.1
nt P nt P
nP
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Diseño de Planchas Bases
Cáculo del espesor requerido para la plancha base:
Del diagrama de interacción: Y =
a.- Flexión de la plancha en la interfase de compresión:
Flexión de la plancha en dirección a m:
Flexión de la plancha en dirección a n:
b.- Flexión de l a plancha en la inerfase de tensión:
c.- Espesor de la p lancha base, (AISC 360, Cap F, Sec F.1.1)
Espesor seleccionado tp = Ratio = 0.91
95 mm
10748.62 Kg-m/m
50 mm
N.A.
9060.55 Kg-m/m
60.25 mm
208.40 mm
11709.94 Kg-m/m
45.36 mm
108 mm
11709.94 Kg-m/m
yp
p
req pF
M t
9.0
4)(
N Y
Mu
Pu
X
f
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2
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Diseño de Planchas Bases
Caso 2: Plancha Base Rigidizada
Datos preliminares y pr edimensionado:
a.- Columna:
- Perfil: HEB-400
Altura de la columna: d = Espesor del alma: tw =Ancho de la columna: bf = Modulo plástico: Z =
Espesor del ala: tf = Altura de piso: H =
- Acero: ASTM - A 36 Esfuerzo cedente: Fy =
b.- Plancha base y rigidizadores:
Longitud de la plancha: N = Separación máx. Ss =
Ancho de la plancha: B = hs1 =( N - d ) / 2 =
Espesor rigidizadores: ts = hs2 =( B - bf - ts ) / 2 =
- Acero: ASTM - A 36 Esfuerzo cedente: Fyp =
400 mm 13.5 mm
3 m
3125.38
2530
150 mm
120 mm
113.5 mm
2530
300 mm
24 mm
640 mm
540 mm
13 mm
Kg/cm2
Kg/cm2
X
Y
640 mm
5 4 0 m m HEB-400
hs1
h s 2
S s
ts X1
cm3
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Diseño de Planchas Bases
c.- Pedestal:
Longitud del pedestal: PN = Acero de refuerzo: f y =Ancho del pedestal: PB = Recubrimiento: r'c =
Concreto: f'c =250
d.- Barras de anclaje:
Dist. al borde en X: ED1 =Dist. al borde en Y: ED2 =Área de apoyo: Abrg =
- Acero: A193 Gr B7 Esfuerzo último: Fur=
Número de filas de pernos en X: 4 en Y: 4
FILA X
1 2602 1003 -1004 -260
e.- Definisión de cargas: f.- Soldadura:
- Tipo de electrodo: E70XXCASO
CP Resistencia límite a tracción: FEXX =4920CVSH
dr (pulg)
15.52
nrod
27
dh (mm) nrod.Arod
CASOS BASICOS DE CARGA
V (Kg-m)
70 mm
8788
CONFIGURACION DE ANCLAJES EN LA PLANCHA
4200
7/815.52
24
7/8
7.767.76
277/8 27 2
750 mm850 mm
60 mm
27
4
80.00
85000.00M (Kg-m)
60 mm
7/8
2500.0016000.00 0.00
10000.00
0.00P (Kg)
60.00
27.0020000.00
Kg/cm2
cm2
Kg/cm2
Kg/cm2
L s
hs1
t p
Kg/cm2
Pu
Mu
Vu
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Diseño de Planchas Bases
Cargas de diseño, según AISC 341-05, Sec. 8.5.
De acuerdo con la sección 8.5. del codigo AISC 341-05, se podrán tomar las menores de las solicitaciones resultantes de los siguientes casos:
a) Para desarrollar la capacidad a flexión de la column a:
Ry =1.5 (Ver tabla I-6-1 de AISC 341-05)
b) Para alcanzar la cedencia a flexión en las vi gas del porti co (combinaciones de dis eño incluyendo el sismo amplif icado):
Combinación critica:
1.2CP +γCV +ΩoSH1.2CP +γCV - ΩoSH0.9CP +ΩoSH0.9CP - ΩoSH
Ω0 = 3 (Factor de amplificación para porticos tipo SMF)γ = 0.5 (Factor de participación la carga variable)
- Fuerzas para el diseño: Utilizar fuerzas del caso b
Mu (Kg-m)60085.50
-59946.00
Combinación Vu (Kg-m) 0.9CP - ΩoSH
69000.00 Kg60054.00 Kg-m
69000.00 Kg
-30000.00 Kg
60054.00 Kg
-30000.00
-30000.00 Kg
130468.82 Kg-m
76500.00 Kg-m
117500.00Pu (Kg)
79072.01 Kg
84000.00102500.00
30000.00
30000.0030000.00-59914.50
69000.00 60054.00
H
Vu
Pu
Mu
Pu
Z F R Mu y y1.1
H Z F RVu y y /2
Pu
MuuV
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Diseño de Planchas Bases
Verificación de la resistencia al aplastamiento del concreto y tracción de las barras de anclaje:
- Compresió n pura en el d iag rama d e i nteracción: - Tracción pura y corte en el di agrama de in teracción:
6591 3515
1.36 (Factor de confinamiento)
>
Para Ф = 0.65 Para Ф =
- Resistencia del conjunt o a flexo-compresión:
Pn = > PU =
Mn = > MU =
El diseño es satisfactorio Ratico = 0.90
- Máxima tracción en los p ernos para el estado
límite de agotamiento del conjunt o:
76.98 Ton67.03 Ton-m 60.05 Ton-m
69.00 Ton
76712.17 Kg
648.33 Ton
187.60
230.14 Ton
19178.04 Kg
355.43 Ton
230.14 Ton 0.75
Kg/cm2
Digrama de interacción
Pn, Mn
Pu, Mu
-300
-200
-100
0
100200
300
400
500
600
700
0 10 20 30 40 50 60 70 80
M (Ton-m)
P (
T o n )
Kg/cm2Kg/cm2
21
2
A
A
1
2'85.0
A
A f f c p
B N f P pn
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T
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F
F V AnF P
3.1
nt P nt P
nP
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Diseño de Planchas Bases
Cáculo del espesor requerido para la plancha base:
a.- Flexión de la plancha en la int erfase de compresión:
- Momento plástico p ara la cedencia en los p aneles centrales de la plancha
Patrón de lineas de cedencia 1:
Patrón de lineas de cedencia 2:
- Momento plástico para la cedencia en los p aneles laterales de la plancha
120.00 mm
113.50 mm2142.39 Kg-m/m
75.00 mm 1264.70 Kg-m/m
116.64 mm
91.23 mm 845.68 Kg-m/m
Ss
hs1
x
x
Ss
hs1
x
L2
L1 x
Patrón de líneas
de cedencia
s
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S
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1
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1
1
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21
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h
hS S S x
x
S
S
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1
1
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)min( 2,12 ss hh L
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1
2
2
1
2
2
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L
L
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x
L
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M
p
P
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Diseño de Planchas Bases
b.- Flexión d e la plancha en la interfase de tensión:
- Momento plástico para la cedencia en los p aneles centrales de la plancha
- Momento plástico para la cedencia en los paneles laterales de la plancha
c.- Espesor de la p lancha base, (AISC 360, Cap F, Sec F.1.1)
Espesor seleccionado tp = Ratio = 0.69
2319.18 Kg-m/m
21.27 mm
75.00 mm
31 mm
1682.28 Kg-m/m
84.85 mm
N.A.
2319.18 Kg-m/m
Ss
hs1
x
x
ED1
hS1
hS2
E D 2
ED1
1,
2min 11 EDhh
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1
2
2
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1
2
2
1 EDh
x EDh
EDh xh
T M
s
s
s
s
rod p
111 EDhh x ss
7/30/2019 Diseño de Plancha Base_Agosto 09
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Diseño de Planchas Bases
Diseño de los rigidi zadores:
Longitud de los rigidizadores: Ls =a =Ancho de los rigidizadores: hs1 =b =
a.- Fuerza de diseño:
Esfuerzo de reacción en el concreto:
Esfuerzo que resiste la plancha sin rigidizadores:
Esfuerzo que deben tomar los rigidizadores:Área tributaria del rigidizador mas solicitado: At =
Fuerza de diseño: Ru =At x σst =
b.- Resistencia a la compresión del rigidi zador:
Coeficiente de longitud efectiva: K =0.65 S = Z =
Relación de esbeltez:
0.21
180.00
60.00 mm
25122.70 Kg
49.92 mm
120 mm
187.60
139.57
180 mm
48.03
18.73
cm2
Kg/cm2
Kg/cm2
Kg/cm
2
s
z
t
z
bab
a
K r
Kl 1
12
E
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B
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st
7/30/2019 Diseño de Plancha Base_Agosto 09
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Diseño de Planchas Bases
Esfuerzo crítico de pandeo:
;
Aplica caso a 2485
Resistencia en compresión:
Para Ф =0.90
> Ru Ratio = 0.87
99.85 mm 12.98
29030.13 Kg OK
Kg/cm2
cm2
5.1: cParaaCaso 5.1: cParabCaso
21 ba
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658.0 yp
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