Csibridge manual on how the program run per AASHTO LRFD 2014.
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Perbedaan ASD Dan LRFDDeskripsi lengkap
Csibridge manual on how the program run per AASHTO LRFD 2014.
es muy bueno la información del campo estructural de puentes
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Descripción: Formulario
kombinasi pembenan LRFD
Descripción: Csibridge manual on how the program run per AASHTO LRFD 2014.
LRFD Bridge Construction SpecificationsDescripción completa
pendekatan perencanaan jembatanDeskripsi lengkap
DISEÑO DE COLUMNAS EJE M25 A FLEXO-COMPRESIÓN PERFIL H SOLDADO Método LRFD. Alcance : Memoria aplicable para perfiles H de altura constante, sometidos a flexo-compresión.
3.- Geometría y Propiedades del Perfil H Soldado: Se utilizará perfil: Ancho del ala:
H 900x400x156.4 b f := 400mm
Espesor del ala:
tf := 16mm
Altura del perfil:
d := 900 mm
Espesor del alma:
tw := 10mm
Distancia libre entre alas:
h := d − 2 ⋅ tf
h = 86.8 c m
Ancho efectivo del ala:
b := 0.5b f
b = 20 cm cm
Area de la sección transversal transversal del perfil:
A := 2 ⋅ b f ⋅ tf + h ⋅ t w
A = 214.8cm
P := A⋅ γ s
P = 168. 168.61 618 8
Peso del perfil utilizado:
(
1
)
2
kgf m
26-06-2003
3
Momento de Inercia según x-x:
(
)
bf ⋅ d − b f − tw ⋅ h
Ix :=
Módulo plástico según x-x:
Iy :=
(
)
Zx := bf ⋅ tf ⋅ h + tf
Zy := tf ⋅
+
2
2 ⋅ b f ⋅ tf
J :=
+
Cw :=
Módulo elástico referido al ala traccionada o comprimida según x-x:
Sx :=
Sy :=
4 3
+ ( h + tf ) ⋅ t w
(
)
2Ix
3
d ⋅ Iy
⋅ X1 := Sx
ia = 10.65 cm
2 ⋅ Sx b f ⋅ tf
Factor de pandeo lateral:
X2 :=
Radio de giro según x-x:
r x :=
Radio de giro según y-y:
r y :=
it = 0.711cm
d
π
4 ⋅ Cw Iy Ix A Iy A
2
6
Cw = 33342123 cm
Sy = 854 cm
b f
Factor de pandeo lateral:
2
3
2Iy
it :=
4
J = 138.693 cm
Sx = 6769 cm
d
Radio de giro ficticio torsional:
4
3
24
ia :=
3
Zx = 7541 cm
Zy = 1301.7 cm
tf ⋅ b f ⋅ h + tf
Radio de giro del ala comprimida de un perfil en flexión:
2
h ⋅ tw
3
Constante de alabeo:
tw⋅ h
2
bf
3
Módulo elástico referido al ala traccionada o comprimida según y-y:
4
Iy = 17074 cm
12
3
Constante torsional de la sección:
3
2⋅ tf ⋅ bf + h ⋅ tw
2
Módulo plástico según y-y:
4
Ix = 304591 cm
12 3
Momento de Inercia según y-y:
3
E⋅G⋅ J⋅ A 2
Sx ⋅ G⋅J
X1 = 71776
kgf 2
cm 2
X2 = 0.00003002
cm2
2
kgf
r x = 37.657 cm
r y = 8.916 cm
26-06-2003
4.- Carga de Diseño: Compresión última de diseño:
Pu := 26tonf
Momento último de diseño:
Mux := 80tonf ⋅ m Muy := 0tonf ⋅ m
Factor de resistencia a la compresión:
φ c := 0.85
Factor de resistencia a la flexión:
φ b := 0.90
5.- Cálculo de la compresión nominal del perfil. 5.1.- Pandeo local del ala: k :=
4
k = 0.429
kc := if ( k < 0.35 , 0.35 , if ( k > 0.763 , 0.763 , k ) )
kc = 0.429
h tw E⋅kc
Límite relación ancho-espesor:
λ r1 := 0.64⋅
Relación ancho-espesor del perfil:
λ :=
Sección_Ala :=
Sección_Ala = "ESBELTA"
"COMPACTA" if λ ≤ λ r1
Fy
b
λ r 1 = 11.906
λ = 12.5
tf
"ESBELTA" if λ > λ r1
Factor de reducción de elementos no atiesados en compresión: Qs :=
Fy b ⋅ 1.415 − 0.64⋅ tf kc⋅E 0.90⋅ E⋅ kc b ≥ 1.17⋅ if b Fy⋅ tf
2
tf
1.0 if Sección_Ala
E⋅kc
Fy
if 0.64⋅ E⋅kc Fy
<
b
< 1.17⋅ tf
E⋅kc Fy
⋅ ( Sección_Ala = "ESBELTA" )
⋅ ( Sección_Ala = "ESBELTA" )
= "COMPACTA"
Qs = 0.985
3
26-06-2003
5.2.- Pandeo local del alma: Resistencia a la fluencia:
Py := A⋅ Fy
Límite relación ancho-espesor:
λ r2 := 5.70⋅
Py = 543.444 tonf E Fy
⋅ 1−
0.74⋅ Pu
φ b ⋅ Py
h
Relación ancho-espesor del perfil:
λ :=
Sección_Alma :=
Sección_Alma = "COMPACTA"
"COMPACTA" if λ ≤ λ r2
λ r 2 = 155.468
λ = 86.8
tw
"ESBELTA" if λ > λ r2
Tensión de compresión calculada para el elemento atiesado:
f :=
Pu
f = 121.043
A
kgf cm
2
Ancho efectivo reducido de elementos esbeltos comprimidos:
be :=
1.91⋅ tw⋅
E f
0.34
h tw
⋅ 1−
h if ( Sección_Alma
⋅
E f
if
h ≥ 1.49⋅ tw
E Fy
⋅ ( Sección_Alma = "ESBELTA" )
= "COMPACTA" )
be = 86.8 cm
(
Area no efectiva:
)
⋅w Ane := h − be t
2
Ane = 0 c m
Factor de reducción para elementos atiesados en compresión: Qa :=
A − Ane A
Qa = 1
Factor total de reducción para elementos comprimidos esbeltos Q := Qa⋅ Qs
Q = 0.985
Nota : Si el valor de Q es igual a 1, significa que el perfil no posee elementos esbeltos. Por lo tanto se trata de un perfil compacto o no compacto, que no necesita reducción para el cálculo de la tensión crítica.
4
26-06-2003
5.3.- Resistencia a la compresión por pandeo de flexión. Análisis Eje Fuerte x-x : Longitud no arriostrada según eje x-x:
Lx := 7.5m
Factor de longitud efectiva según eje fuerte x-x :
5.4.- Calculo de la Resistencia nominal a compresión: Pnx := Fcrx⋅ A
Pnx = 511.085 tonf
Pny := Fcry⋅ A
Pny = 370.958 tonf
(
)
Pn := min Pnx , Pny
Resistencia nominal a compresión:
Pu
Factor de utilización por compresión:
φ c⋅ Pn
Pn = 370.958 tonf
= 0.082
Nota : Se debe cumplir la siguiente condición: La tensión "f" del elemento atiesado debe ser tal que la tensión máxima de compresión en el elemento no atiesado no exceda f cFcr definido anteriormente, considerando Q=Qs y f c=0.85.
F´crx :=
2 Qs⋅ λ cx Qs⋅ 0.658 ⋅ Fy
0.877 ⋅ F λ cx
)
(
3 kgf
F´crx = 2.379 × 10
2
cm
)
if λ cx⋅ Q > 1.5 ⋅ ( Q < 1.0)
y
2
(
if λ cx⋅ Q ≤ 1.5 ⋅ ( Q < 1.0)
Fcrx if ( Q = 1)
F´cry :=
2 Qs⋅ λ cy Qs⋅ 0.658 ⋅ Fy
0.877 ⋅ F 2
λ cy
y
(
)
if λ cy⋅ Q ≤ 1.5 ⋅ ( Q < 1.0)
3 kgf
F´cry = 1.727 × 10
2
cm
(
)
if λ cy⋅ Q > 1.5 ⋅ ( Q < 1.0)
Fcry if Q = 1 Condición :=
"CUMPLE" if [ 0.85⋅ ( min( F´crx, F´cry) ) > f ]
Condición = "CUMPLE"
"NO CUMPLE" otherwise
6
26-06-2003
6.- Calculo del momento nominal a la fluencia. 6.1.- Verificacion de Pandeo del Ala.
(
3 kgf
)
FL := min Fy − Fr , Fy
FL = 1.37 × 10
cm b
Esbeltez del ala:
λ f :=
Parámetro de esbeltez límite para elementos compactos:
λ pf := 0.38⋅
Parámetro de esbeltez límite para elementos no compactos:
λ rf := 0.95⋅
Verificación de la sección:
SECC_ALA :=
2
λ f = 12.5
tf E
λ pf = 10.789
Fy E⋅kc
λ rf = 24.017
(Fy − Fr )
"COMPACTA" if λ f ≤ λ pf "NO COMPACTA" if λ pf < λ f ≤ λ rf "ESBELTA" if λ rf < λ f
SECC_ALA = "NO COMPACTA"
Cálculo del momento nominal a la flexión asociado al ala: Momento plástico de la sección según x-x: Mnfx :=
(
)
min Zx⋅ Fy , 1.5⋅ Fy⋅ Sx
(
M px = 190.791 tonf ⋅ m
if ( SECC_ALA = "COMPACTA" )
)
M px − M px − Sx⋅ FL ⋅
( Sx⋅ FL)
M px := Zx⋅ Fy
λ f − λ pf λ rf − λ pf
if ( SECC_ALA = "NO COMPACTA" )
if ( SECC_ALA = "ESBELTA" )
Mnfx = 178.107 tonf ⋅ m
Momento plástico de la sección según y-y: Mnfy :=
(
)
min Zy⋅ Fy , 1.5⋅ Fy⋅ Sy
(
M py = 32.933 tonf ⋅ m
if ( SECC_ALA = "COMPACTA" )
)
M py − M py − Sy⋅ Fy ⋅
( Sy⋅ Fy)
M py := Zy⋅ Fy
λ f − λ pf λ rf − λ pf
if ( SECC_ALA = "NO COMPACTA" )
if ( SECC_ALA = "ESBELTA" )
Mnfy = 31.467 tonf ⋅ m
7
26-06-2003
5.2.- Verificacion de Pandeo del Alma Esbeltez del alma:
λ w :=
h
λ w = 86.8
tw
Parámetro de esbeltez límite para elementos compactos:
E
λ pw := 1.49⋅
Fy
max 1.12⋅
if
Pu
≤ 0.125
φ c⋅ Py
E
λ pw = 42.304
Pu E , 1.49⋅ ⋅ 2.33 − if Fy Fy φ c⋅ Py
Pu
φ c⋅ Py
> 0.125
Parámetro de esbeltez límite para elementos no compactos:
λ rw := 5.70⋅
E Fy
⋅ 1−
0.74⋅ Pu
φ b⋅ Py
λ rw = 155.468
Verificación de la sección:
SECC_ALMA :=
"COMPACTA" if λ w ≤ λ pw "NO COMPACTA" if λ pw < λ w ≤ λ rw "ESBELTA" if λ rw < λ w
SECC_ALMA = "NO COMPACTA"
Cálculo del momento nominal a la flexión asociado al alma: Momento plástico de la sección: Mnwx :=
(
)
min Zx⋅ Fy , 1.5⋅ Fy⋅ Sx
(
)
M px − M px − Sx⋅ Fy ⋅
M px := Zx⋅ Fy
M px = 190.791 tonf ⋅ m
if ( SECC_ALMA = "COMPACTA" )
λ w − λ pw λ rw − λ pw
if ( SECC_ALMA = "NO COMPACTA" )
"VIGA ALTA" if ( SECC_ALMA = "ESBELTA" ) Mnwx = 183.107 tonf ⋅ m
Momento nominal a la fluencia:
(
)
M n1x := min Mnfx , Mnwx
M n1x = 178.107 tonf ⋅ m
M ny := Mnfy
M ny = 31.467 tonf ⋅ m
8
26-06-2003
6.- Cálculo del momento nominal al volcamiento y la flexo-torsión: 6.1.- Verificacion de Pandeo Lateral Torsional. Longitud no arriostrada lateralmente; longitud entre puntos de amarre que restringen el desplazamiento lateral del ala comprimida o la torsión de la viga: L b := 7.5m
Distancia entre amarras laterales, para que se pueda desarrollar el momento plástico de la sección, con momento de flexión constante en la viga (Cb=1):
L p := 1.76⋅ r y⋅
E
L p = 4.455m
Fy
Distancia límite de amarras laterales para que se pueda desarrollar el pandeo lateral-torsional inelástico de la viga: Lr :=
X1 ⋅ r y FL
⋅ 1+
9
2
1 + X2⋅ F L
Lr = 13.676 m
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Valor absoluto del máximo momento en el tramo no arriostrado:
Mxmax := 155tonf ⋅ m
Valor absoluto del momento en el punto situado en el cuarto del claro no soportado:
MAx := 155tonf ⋅ m
Valor absoluto del momento en el punto situado en el medio del claro no soportado:
MBx := 0tonf ⋅ m
Valor absoluto del momento en el punto situado en las tres cuartas partes del claro no soportado:
MCx := 140tonf ⋅ m
Coeficiente de flexión que depende de la gradiente de momento:
C b :=
12.5⋅ M xmax 2.5M xmax + 3 ⋅ MAx + 4 ⋅ MBx + 3⋅ MCx
C b = 1.523 C b := 1
Conservadoramente
Momento de pandeo elástico:
Mcr :=
C b ⋅ π L b
2
⋅ E⋅I y⋅ G⋅ J⋅ 1 +
π ⋅ E⋅ C w G⋅ J⋅ L b
2
M cr = 282 tonf ⋅ m
Momento nominal por pandeo lateral torsional: Mnt :=
M px if L b ≤ L p
(
( L b − L p) ) L −L ( r p)
C b⋅ M px − M px − Sx⋅ FL ⋅
if L p < L b ≤ Lr
Mcr if L b > Lr
Mnt = 158.41 tonf ⋅ m
10
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7.- Cálculo de efectos de segundo orden (Efecto P/ ∆). Pe1 := A⋅
Fy
( λ cx)
3
Pe1 = 4.844 × 10 tonf
2
Cm := 1
Cm
B1 := max 1.0,
Pu
Pe1
1−
B1 = 1.005
Mux := B1 ⋅ M ux
Pe1 := A⋅
Mux = 80.432 tonf ⋅ m
Fy
( λ cy)
Pe1 = 610.969 tonf
2
Cm := 1
Cm
B1 := max 1.0,
Pu
Pe1
1−
B1 = 1.044
Muy := B1 ⋅ M uy
Muy = 0 tonf ⋅ m
Momento nominal de diseño:
(
)
Mnx := min Mn1x , Mnt
Mnx = 158.4 tonf ⋅ m
8.- Cálculo del Factor de Utilización del perfil: FU :=