diseño de conexiones_placa base

Diseo 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 plstico: 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 m2065.72

2530

100 mm65 mm

2530

300 mm20.5 mm

320 mm

430 mm

Kg/cm2

Kg/cm2

X

Y

520 mm

430

mm HEB-320

hs1

h s2

X1

cm3

Caso 1: Plancha Base No Rigidizada

Diseo de Planchas Basesc.- Pedestal:

Longitud del pedestal: PN = Acero de refuerzo: fy = 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 = rea de apoyo: Abrg =

- Acero: A193 Gr B7 Esfuerzo ltimo: Fur =

Nmero de filas de pernos en X: 4 en Y: 4

FILA X1 2102 903 -904 -210

e.- Definisin de cargas: f.- Soldadura:

- Tipo de electrodo: E70XXCASO

CP Resistencia lmite a traccin: 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.Arod4

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/cm2

hs1

t p

Kg/cm2

Pu

Mu

Vu

Diseo de Planchas BasesVerificacin de la resistencia al aplastamiento del concreto y traccin de las barras de anclaje:

- Compresin pura en el diagrama de interaccin: - Traccin pura y corte en el diagrama de interaccin:

6591 3515

1.45 (Factor de confinamiento)

>

Para = 0.65 Para =

- Resistencia del conjunto a flexo-compresin:

Pn = > PU =Mn = > MU =

El diseo es satisfactorio Ratico = 0.99

- Mxima traccin en los pernos para el estado lmite de agotamiento del conjunto:

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 interaccin

Pn, MnPu, Mu

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

0 10 20 30 40 50

M (Ton-m)

P (T

on)

Kg/cm2 Kg/cm2

21

2

AA

1

2'85.0AAff cp

BNfP pn

rod

rod nTT

T

ntF nvF

ntnv

nturodrodntnt PF

FVAnFP

3.1

ntPntP

nP

Diseo de Planchas BasesCculo del espesor requerido para la plancha base:

Del diagrama de interaccin: Y =

a.- Flexin de la plancha en la interfase de compresin:

Flexin de la plancha en direccin a m:

Flexin de la plancha en direccin a n:

b.- Flexin de la plancha en la inerfase de tensin:

c.- Espesor de la plancha 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

preqp F

Mt

9.04

)(

NY

Mu

Pu

X

fp

m0.95d

qT

PM

2

95.0 dNm

2

8.0 fbBn

12

EDtdN

x f

2

2mfM pp

2

2nfM pp

B

xTM p

:mYPara :mYPara

2YmYfM pp


Caso 2: Plancha Base Rigidizada

Datos preliminares y predimensionado:

a.- Columna:

- Perfil: HEB-400

Altura de la columna: d = Espesor del alma: tw = Ancho de la columna: bf = Modulo plstico: 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 = Separacin mx. 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 m3125.38

2530

150 mm120 mm113.5 mm

2530

300 mm24 mm

640 mm540 mm13 mm

Kg/cm2

Kg/cm2

X

Y

640 mm

540

mm HEB-400

hs1

h s2

S s

ts X1

cm3

Diseo de Planchas Basesc.- Pedestal:

Longitud del pedestal: PN = Acero de refuerzo: fy = 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 = rea de apoyo: Abrg =

- Acero: A193 Gr B7 Esfuerzo ltimo: Fur =

Nmero de filas de pernos en X: 4 en Y: 4

FILA X1 2602 1003 -1004 -260

e.- Definisin de cargas: f.- Soldadura:

- Tipo de electrodo: E70XXCASO

CP Resistencia lmite a traccin: FEXX = 4920CVSH

dr (pulg)15.52

nrod

27

dh (mm) nrod.Arod

CASOS BASICOS DE CARGAV (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)

60.0027.00

20000.00

Kg/cm2

cm2

Kg/cm2

Kg/cm2

L s

hs1

t p

Kg/cm2Pu

Mu

Vu


Cargas de diseo, segn AISC 341-05, Sec. 8.5.

De acuerdo con la seccin 8.5. del codigo AISC 341-05, se podrn tomar las menores de las solicitaciones resultantes de los siguientes casos:

a) Para desarrollar la capacidad a flexin de la columna:

Ry = 1.5 (Ver tabla I-6-1 de AISC 341-05)

b) Para alcanzar la cedencia a flexin en las vigas del portico (combinaciones de diseo incluyendo el sismo amplificado):

Combinacin critica:1.2CP + CV + oSH1.2CP + CV - oSH0.9CP + oSH0.9CP - oSH

0 = 3 (Factor de amplificacin para porticos tipo SMF) = 0.5 (Factor de participacin la carga variable)

- Fuerzas para el diseo: Utilizar fuerzas del caso b

Mu (Kg-m)60085.50

-59946.00

Combinacin Vu (Kg-m) 0.9CP - oSH

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

PuMu

Pu ZFRMu yy1.1

HZFRVu yy /2

PuMuuV

Diseo de Planchas BasesVerificacin de la resistencia al aplastamiento del concreto y traccin de las barras de anclaje:

- Compresin pura en el diagrama de interaccin: - Traccin pura y corte en el diagrama de interaccin:

6591 3515

1.36 (Factor de confinamiento)

>

Para = 0.65 Para =

- Resistencia del conjunto a flexo-compresin:

Pn = > PU =Mn = > MU =

El diseo es satisfactorio Ratico = 0.90

- Mxima traccin en los pernos para el estado lmite de agotamiento del conjunto:

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 interaccin

Pn, Mn

Pu, Mu

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

0 10 20 30 40 50 60 70 80

M (Ton-m)

P (T

on)

Kg/cm2 Kg/cm2

21

2

AA

1

2'85.0AAff cp

BNfP pn

rod

rod nTT

T

ntF nvF

ntnv

nturodrodntnt PF

FVAnFP

3.1

ntPntP

nP

Diseo de Planchas BasesCculo del espesor requerido para la plancha base:

a.- Flexin de la plancha en la interfase de compresin:

- Momento plstico para la cedencia en los paneles centrales de la plancha

Patrn de lineas de cedencia 1:

Patrn de lineas de cedencia 2:

- Momento plstico para la cedencia en los paneles 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

Patrn de lneas de cedencia

s

ssss

SShhh

x2

642 22112

1

xh

hxS

xShfM

s

s

s

ssp

P1

1

1

4232

1

21

22

412

s

ssss

hhSSS

x

xS

Sh

xShSfMs

s

s

ssspP

1

1

412

3

),max( 211 ss hhL

)min( 2,12 ss hhL

1

21

222

22 3

LLLLL

x

2

1

2

2

12

262

LL

Lx

xL

xLLfM

p

P


b.- Flexin de la plancha en la interfase de tensin:

- Momento plstico para la cedencia en los paneles centrales de la plancha

- Momento plstico para la cedencia en los paneles laterales de la plancha

c.- Espesor de la plancha 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

ED

2

ED1

1,

2min 11 EDhh

Sx sss

14

1

1

EDhx

xh

TM

s

s

rodp

PM

yp

preqp F

Mt

9.04

)(

122

1

2

2

1

EDhh

EDhh

TM

s

s

s

s

rodp

12

2112

1

2

21 EDh

xEDhEDhx

h

TM

s

s

ss

rodp

111 EDhhx ss


Diseo de los rigidizadores:

Longitud de los rigidizadores: Ls = a = Ancho de los rigidizadores: hs1 = b =

a.- Fuerza de diseo:

Esfuerzo de reaccin en el concreto:

Esfuerzo que resiste la plancha sin rigidizadores:

Esfuerzo que deben tomar los rigidizadores:

rea tributaria del rigidizador mas solicitado: At =

Fuerza de diseo: Ru = At x st =

b.- Resistencia a la compresin del rigidizador:

Coeficiente de longitud efectiva: K = 0.65 S = Z =

Relacin 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/cm2

s

z

tz

babaK

rKl 112

E

FrKl ypz

c

uR

a

b

S

ZB

Zl

pf

pl

pf

st


Esfuerzo crtico de pandeo:

;

Aplica caso a 2485

Resistencia en compresin:

Para = 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

aB

ypcr FF c2658.0 ypc

cr FF

2

877.0

crF

BtA sg

ucrgn RFAR

nR

diseño de conexiones_placa base

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