T u T u Solución: Tu kgf. Propiedades Placa. 1 2 in. 1.3 cm. Espeso r Altura b 10 in Acero Esfuerzo de fluencia cm.

Transcripción

1 Ejemplo-NTC. Diseñar la conexión tipo aplastamiento considerando placas de acero A-36 con espesor t=1/2" y altura b=10", conectas con tornillos A325 de d=7/8" cuando la rosca está fuera de los planos de corte, agujeros de tamaño estandar a una distancia a los bordes laminados mayor de 1.5d, las distancias centro a centro del tornillo mayor a 3d. La tensión última en la conexión es Tu= T u T u 25.4 Solución: Tu Propiedades Placa t 1 2 in Espeso r Altura b 10 in Acero Esfuerzo de fluencia 1.3 cm 25.4 cm fy 2530 Tabla 1.1. NTCEM Esfuerzo de ruptura fu 4080 Tabla 1.1. NTCEM Propiedades del tornillo Diámitro del tornillo Tamaño agujero estándar Área del tornillo d 7 8 in D 23.8 mm Ab π d cm Tabla 5.8. NTCEM 3.9 a )Diseño por corte simple Resistencia nominal Fn 4220 Tabla 5.7. NTCEM Factor de resistencia FR 0.75 Resistencia última a corte R FR Ab Fn 12279

2 Número de tornillos Tu Nb 3.3 Nb 4 R Nota: Se eligen 4 tonillos Ubicación de los tornillos Separación mínima S 3 d 6.7 cm S 7 Distancia mínima a bordes cizallados lec 38.1mm 3.8 cm lec 4 cm Distancia mínima a bordes laminados lel 28.6 mm b) Diseño por aplastamiento 2.9 cm lel 3 cm La resistencia al aplastamiento es FRRn, donde FR=0.75 y Rn =1.2Lc t Fu 2.4d t Fu Con base a la sección 5.13 NTCEM Factor de resistencia FR 0.75 d Distancia Libre Lc lec cm 2 Tabla 5.9. NTCEM Resistencia por tornillo Rn 1.2 Lc t fu d t fu Resistencia total Rt Nb Rn Es mayor a la tensión actuante: está sobrada Tu T u 19.4 T u 3.0

3 Ejemplo. Revisar la conexión mostrada en la figura tipo aplastamiento con tensión y cortante, conectada con tornillos A325 de diamétro d=7/8", agujeros de tamaño estandar. La fuerza en la conexión es P= Considere que los planos de corte del tornillo están dentro del plano de corte. Solución: P Pu 1.4 P Propiedades del tornillo 7 Diámetro del tornillo d in 2.2 cm 8 Tamaño agujero estándar D 23.8 mm Tabla 5.8. NTCEM Área del tornillo Ab Número de tornillos Nb 4 Cálculo de fuerza π d Ángulo θ 25 deg Componento horizontal (Tensión) Pu cos( θ) Componente vertical (Cortante) Pv Pu sin( θ)

4 Revisión para 4 tornillos De la sección de las NTCEM la resistencia a tensión por tornillo es R = FR FtAb,. El esfuerzo se determina como: Esfuerzo tensión Esfuerzo cortante ft fv Pv Factor de resistencia Fr 0.75 Sección NTCEM El esfuerzo de tensión nominal Ft para tornillos con la rosca dentro del plano de corte Ft fv Tabla NTCEM La resistencia a tensión por tornillo es R Fr Ft Ab La resistencia a tensión de laconexión es Nb R < No pasa Revisión para 6 tornillos Número de tornillos Nb 6 Esfuerzo tensión Esfuerzo cortante ft fv Pv El esfuerzo de tensión nominal Ft para tornillos con la rosca dentro del plano de corte Ft fv Tabla NTCEM La resistencia a tensión por tornillo es R Fr Ft Ab La resistencia a tensión de laconexión es Nb R > Pasa. Se acepta conexión con 6 tornillos

5 Ejemplo. Revisar la conexión anterior suponiendo que es de tipo fricción y que el deslizamiento es crítico. Considere agujeros estándar. (Carga última, Pu). Ver a y a de las NTCEM Cálculo de fuerza Componento horizontal (Tensión) Componente vertical (Cortante) Pv Resistencia al deslizamineto por tornillo Rd=FR rstr (5.3.11a y a) Cálculo de rstr = 1.13μTb Ns Coeficiente de deslizamiento medio μ 0.5 Sección NTCEM Tensión mínima por tornillo Tb Tabla 5.6. NTCEM Factor de resistencia Agujeros estándar Fr 1 Sección NTCEM Planos de deslizamiento Ns 1 rstr μ Tb Ns Resistencia al deslizamiento por tornillo R Fr rstr Factor de reducción de acuerdo a a fre Tb Nb Resistencia al deslizamiento factorizada por tornillo Rd R fre Resistencia al deslizamiento total Rd Nb Pv pasa

6 Ejemplo. Revisar la misma conexión de tipo fricción y que el deslizamiento es crítico. Conside que esta diseñada bajo Cargas de servicio P y agujeros estándar. Ver b y b de las NTCEM Cálculo de fuerza Componento horizontal (Tensión) P cos( θ) Componente vertical (Cortante) Pv P sin( θ) Resistencia al deslizamineto por tornillo Rd=FR FvAb (5.3.11b y b) Factor de resistencia Agujeros estándar Fr 1 Sección bNTCEM Resistencia nominal al cortante Fv 1200 Tabla NTCEM Resistencia al deslizamiento por tornillo R Fr Fv Ab Sección b NTCEM Factor de reducción de acuerdo a b fre Tb Nb Resistencia al deslizamiento factorizada por tornillo Rd R fre Resistencia al deslizamiento total Rd Nb < Pv No pasa Inclementando a 8 tornillos Nb 8 Factor de reducción de acuerdo a b fre Tb Nb Resistencia al deslizamiento factorizada por tornillo Resistencia al deslizamiento total Rd R fre Rd Nb > Pv Si pasa. Se aceptan 8 tornillos