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Diseño de miembros de compresión

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Vídeo 1
Hasta ahora hemos discutido sobre la fuerza de diseño del miembro de compresión que significa cómopara calcular la fuerza de un miembro de compresión que hemos entendido. Si se da la dimensión transversalde un miembro y se da el tipo de miembro, entonces podemos encontrarla fuerza de ese miembro. En esta conferencia voy a discutir cómo diseñar un miembro de compresióncuando la carga se da y por consiguiente cómo encontrar una sección apropiada.Ahora para encontrar la sección apropiada primero tenemos que decidir qué tipo de secciones vamos apuede ser sección, puede ser sección de canal, puede ser sección de ángulo opuede ser construida sección. Así que de acuerdo con el requisito tenemos que elegir un tipo particularde sección.
Ahora para diseñar la sección tenemos que seguir un proceso iterativo. Si vemos el cálculo de la fuerza de(Pd) de diseño, la fuerza de compresión de diseño Pd se puede calcular de la siguiente manera
Ahora no sabemos Ae porque no conocemos la dimensión de la sección, tan eficaz área deque no conocemos. Tampoco conocemos el estrés de compresión permitido (fcd) del miembro deporque depende de la proporción de slenderness que depende del radio de la giracion de. Ahora el radio de giro será dependiendo de la dimensión de la sección. Así quelos dos parámetros son desconocidos y dependen unos de otros. Por lo tanto, no hay un proceso lineal depara averiguar simplemente la dimensión de la sección.Así que lo que tenemos que hacer o tenemos que asumir cierto estrés de compresión fcd, entonces podemosaveriguar el área requerida y luego de nuevo podemos ir para el diseño. Ahora podemos encontrar elfcd directamente donde generalmente consideramos fcd como 0.4fy a 0.6fy. Sin embargo, este es un proceso de pruebasignifica que al principio podemos empezar con este fcd y entonces podremos entender en el final desi el miembro está bien o no, si no está bien, o bien tenemos que aumentar o disminuirde acuerdo a los resultados.También podemos considerar el valor de lambda o el radio de giro. Ahora el radio de girosi sabemos entonces de la tabla 9 podemos averiguar el valor de fcd. Así que o podemos elegir radiode giro o podemos elegir fcd directamente entonces tenemos que ir.
Ahora vamos a ver cuáles son los pasos que debemos seguir son1) Asumir una tensión de compresión de diseño adecuada (f cd) como 0.4fy a 0.6 fy.Ahora, si la proporción de slenderness es menor, entonces podemos considerar un poco más alto, si la proporción de slendernesses alta podemos considerar un lado inferior, pero no conocemos la proporción de slenderness, pero sabemos quela longitud efectiva, la longitud del miembro es conocida.Así que si la longitud del miembro es alta, entonces tenemos que elegir un valor más bajo y si la longitud efectiva esmenos entonces podemos elegir un valor más alto también.2) Área seccional efectiva requerida es, Ae =Pdf cd3) Una sección debe ser seleccionada que proporciona un área efectiva necesaria y luego calcula rmin.4) Determinar longitud, conocer las condiciones finales y decidir el tipo de conexión de.5) Determinar la relación de slenderness y, por lo tanto, diseñar fcd de estrés y cargar la capacidad de carga Pd.6) Modificar la sección si el Pd calculado difiere significativamente de la carga de diseño.
Ahora otra manera de averiguar el valor de lambda significa en lugar de fcd uno puede elegir una lambdaque se dan en esta tabla. Aproximadamente podemos elegir este conjunto de relación de esbeltez, comoen caso de una sola sección de ángulo podemos elegir la proporción de slenderness como 100 a 150, en el caso de la sección de canal dede la sección de canal único 90 a 150, en caso de doble ángulo 80 a 120, paradoble canal el valor de la relación de slenderness se puede considerar mucho menos 40 a 80, similarmenteI-secciones 80 a 150, dobles I-secciones 30 a 60. Así que a partir de este valor de l/r podemos encontrar outand en consecuencia el valor de fcd de la tabla 9 y luego podemos encontrar la sección particular entoncespodemos iterar.
Vídeo 2
Ejemplo: diseñar un miembro de compresión que lleve una carga axial de 250kN. La longitud efectiva dedel miembro es de 3 m. Diseñe el miembro con 2 ángulos iguales en la orientación de estrella comose muestra en la figura siguiente.
Por lo tanto, la fuerza del miembro ¿ 147.42 × 2094 × 10 − 3¿ 308.7k N > 250kNPor lo tanto, el miembro es seguro.Así que aunque el miembro es seguro teóricamente lo que deberíamos hacer, deberíamos reducir el tamaño del miembroy deberíamos ver en qué miembro va a estar seguro marginalmente, correcto. Por lo tanto, una vez que se haya hechoahora supongamos que estamos haciendo seguro este y estamos utilizando esta sección.Soldadura de Tack:Se debe proporcionar la soldadura Tack a lo largo de la longitud para evitar la pandeo local de cada uno de los elementosλ e ≤ 0.6 λ =0.6 × 72.86 = 43.716 o 40, lo que sea menor (cláusula 7.8.1)
Por lo tanto, λ e = S/r v=40Por lo tanto, el espaciado entre soldaduras, S=40 × rv (Min r del miembro individual)¿ 40 × 17,5 = 700 mmWelding está diseñado para resistir una carga transversal (P) del 2,5% de carga axial¿ 2.5 × 250/100 = 6.25 kNUtilizando tamaño de soldadura de 5 mm (soldadura de tienda)
Por lo tanto, proporcionar una soldadura de 5mm tack de 10 mm de longitud a 700 mm de espaciado.Así que hemos visto aquí cómo hacer la soldadura de tack y cómo averiguar la distribución de soldadura, tamaño de soldadura dey la longitud de soldadura para la soldadura de tack. Ahora en el caso anterior hemos visto que la carga esque viene de 250 kN mientras que hemos hecho con la sección de suponemos aquí tenemos la carga que transporta la capacidad decomo 308.7 kN. Eso significa que tenemos que repetir el diseño para obtener una sección económicaporque si usamos esta sección no será económica.Así que siempre es mejor hacer un programa por nuestra cuenta y utilizar eso, si hacemos un programa ylo hacemos entonces podemos encontrar la sección económica, porque en la programación requerida la cantidad de la iteración dese hará automáticamente si hacemos el algoritmo correctamente, por lo que no tenemos quehacer nada significa una vez que desarrollamos un programa entonces podemos encontrar una sección económica. Por lo tanto,a través de la iteración buscará cuál será la mejor sección para llevar a cabo esa carga externa de.
Vídeo 3
Así que aquí sólo mostraré una demostración, aquí verá que hemos desarrollado un programa para el diseño dede miembro de compresión utilizando el entorno MATLAB y es un programa basado en la interfaz gráfica del usuario. Así que hay un problema se ha demostrado como sigueEjemplo: Diseñar un solo ángulo discontinuo para llevar una carga factorizada de 50 kN.Supongamos que la distancia entre sus articulaciones es de 2 m. Utilice f y=250 Mpa.
Así que esta es la GUI del programa en primera página te mostrará la opción diferente aquíhemos hecho tres opciones sólo una es una sola sección de ángulo, otra es la sección de doble ángulo enmismo lado y la sección de doble ángulo en el lado opuesto, para estos tres casos hemos desarrolladoel programa para otros casos que tenemos que desarrollar. Así que los que quieren desarrollar pueden hacer el algoritmo de tal manera que el diferente tipo de orientación de las secciones de ángulo puede serutilizado.Así que para este caso como se cuenta en la sección de un solo ángulo, por lo que tenemos que hacer clic en la sección de un solo ánguloentonces mostrará este tipo de sección y luego si entramos en los valores de entrada, entoncesirá a la página siguiente.
En la página siguiente puede ver que la carga de factor era realmente de 50 kN y la longitud efectiva del miembro de compresión dese dio 2 metros que es de 2000 milimetro, factor de imperfección según la tabla 7 de, entonces la proporción máxima efectiva de slenderness se puede definir como por tabla 3, entonces el grosor de la placa degusset si vamos a utilizar, la sección de doble ángulo entonces tenemos que proporcionargrosor de la placa degusset de lo contrario podemos proporcionar 0 porque no estamos utilizando ninguna placa de gusset.Entonces podemos optar por si es Sección de ángulo igual o sección de ángulo desigual, si la sección de ángulo desigualvuelve a ser tiene la opción de que la pierna pendiente es más grande o la pierna conectada es más grandesignifica que vamos a elegir de acuerdo a esa orientación se hará y el cálculo se haráen consecuencia. Luego, de acuerdo con la tabla 5, la fuerza del material significa factor para la fuerza del material deγ m0 que se calculará si hacemos clic aquí, si damos la casilla de verificaciónautomáticamente tomará el valor, de lo contrario podemos poner nuestro valor elegido también.Del mismo modo como Fe410 grado de acero si u uso entonces automáticamente su resistencia a la tracción definitiva y la fuerza de rendimiento dese mostrará de otra manera u puede proporcionar por nuestra propia cuenta también. Entonces tenemos que ir aa continuación.
Por lo tanto, si vamos a continuación, este tipo de página llegará donde los datos que tengamosproporcionados se han demostrado significa ahora si vemos que si algunos datos se hacen por error significapor error si hemos dado algunos datos entonces podemos ir a atrás y podemos proporcionar los datosadecuados, de lo contrario podemos hacer clic en comprobar una sección particular significa si podemos hacer clic aquímostrar sección diferente disponible en SP: 6, por lo que podemos comprobar una determinada sección por ejemploISA 90 por 90 por 10.
Ahora, si está bien, entonces se mostrará bien, de lo contrario mostrará que es inseguro y si hacemos clic enencontrar sección económica entonces se iniciará desde el menos uno y va a ir en aumento de la etapapor etapa para cada caso se comprobará si está bien o no, si no está bien, entonces irápara la siguiente sección superior y luego de nuevo se comprobará. Así que de esta manera mucha iteración sucederáy finalmente encontrará la sección económica, así es como funciona el programa.
Así que si elegimos una sección particular que podemos hacer, entonces esta es la salida. Ahora si nosotros vemos aquíque 75 × 75 × 6 secciones se ha elegido y estas son las entradas que se ha dado y en la salida dese muestra que la resistencia a la compresión del diseño es de 59.43, mientras que la fuerza externaera de 50 kN. Así que el valor marginalmente más alto está llegando y por lo tanto la capacidad de slenderness efectiva próxima 137 y la proporción permisible de slenderness era de 180, así que esto es cómo uno puede averiguar los valores de.Así que de la demostración de este programa lo que quería decir es escribir un código MATLAB esmuy fácil si usted sabe la metodología de diseño, si usted sabe cómo calcular que el diseño de la fuerzade un miembro de compresión, entonces el mismo puede ser escrito en un programa y luego porproporcionando algún lazo que podemos probar con diferentes y, por último, podemos encontrar una sección adecuada depor medio de prueba y método de error. Una vez si desarrollamos este tipo de programa, entonces podemos simplemente no tenerpara hacer cualquier otra cosa, de lo contrario cada vez que no tenga un programa en nuestra mano, entoncestenemos que calcular cada tipo significa aquellos que son ingenieros de diseño, aquellos que están trabajando en la firma de diseñocada vez que tienen que calcular para diseñar un miembro en particular, perouna vez que desarrollamos un programa personalizado entonces no necesitamos dar ese gran esfuerzo paracada. el diseño del miembro de compresión con respecto al miembrode compresión individual o el ángulo único sección o sección de doble ángulo esto es lo que haremos.