Excel | Comprobación para miembros de acero con varios refuerzos - BOOKCIVIL
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Excel | Comprobación para miembros de acero con varios refuerzos

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"BMREINF9" es un programa de hoja de cálculo escrito en MS-Excel con el propósito de analizar y verificar los códigos de los miembros de acero con varios tipos de configuraciones de refuerzo. Específicamente, los miembros se analizan / controlan por código según el Manual de Diseño de Estrés Permitido (ASD) de AISC 9na Edición. Se calculan las tensiones reales y admisibles, y el resultado final es una "relación de esfuerzo" calculado de la tensión real / la tensión permisible. Ambos Se determinan los requisitos de soldadura intermedia y final para unir el refuerzo al miembro existente.

Este programa es un libro de trabajo que consta de nueve (9) hojas de trabajo, que se describen a continuación:

• Miembro + placa - Análisis del miembro existente reforzado con placa en la parte inferior
• Miembro + WT: análisis del miembro existente reforzado con la sección WT en la parte inferior
• Miembro + I-Viga: análisis del miembro existente reforzado con I-Viga en la parte inferior
• Miembros + 4 ángulos: análisis del miembro existente reforzado con 4 ángulos simétricos
• Miembro + 4 barras: análisis del miembro existente reforzado con 4 barras redondas simétricas
• Miembro + 2 placas: análisis del miembro existente reforzado con placas superior e inferior
• Miembro + 2 WT (en) - Análisis del miembro existente reforzado con 2 WT (webs toed in)
• Miembro + 2 WT (out) - Análisis del miembro existente reforzado con 2 WT (webs toed out)

Todas las hojas de trabajo son independientes y autónomas, de modo que puede moverlas de un libro de trabajo a otro. Todas las hojas de trabajo están protegidas, pero no con una contraseña.





Suposiciones y limitaciones del programa:

1. Este programa sigue los procedimientos y las pautas del Manual de estrés permisible (ASD) de la novena edición de AISC (1989).

2. Este programa utiliza la base de datos de dimensiones de miembro y propiedades de sección de la "Base de datos de formas de AISC", Versión 3.0 (2001), así como del Manual de 9ª edición de AISC (ASD) (1989).

3. Este programa supone que el miembro existente está sobrecargado principalmente debido a la flexión del eje X (eje fuerte). Sin embargo, el elemento también puede estar sujeto a cargas axiales (compresión o tensión) así como a flexión del eje Y (eje menor). Por lo tanto, se supone que la tensión resultante máxima en la brida superior de la sección compuesta es compresión, mientras que se supone que es tensión en la parte inferior de la sección compuesta.

4. Este programa aborda la preocupación del estado de tensión existente para el miembro original al proporcionar la entrada del momento flector "residual" del eje X (eje mayor) en el miembro no reforzado, y en algunas de las hojas de trabajo la carga axial "residual" en el miembro no reforzado. Estas cargas "residuales" pueden ser debidas solo a la carga muerta o una combinación de carga muerta y una parte supuesta de la carga viva. El "residual", el agregado (nuevo) y el máximo.
las tensiones para la viga se calculan de la siguiente manera:
      fa (residual, mem) = P (residual, mem) / A
      fa (agregado) = (P (total) -P (residual, mem)) / Ac
      fa (reinf) = fa (agregado)
      fa (mem) = fa (residual, mem) + fa (agregado)
      fbx (residual, mem) = Mx (residual, mem) * 12 / Sx
      fbx (agregado, reinf) = (Mx (total) -Mx (residual, mem)) * 12 / Sxc (reinf)
      fbx (agregado, mem) = (Mx (total) -Mx (residual, mem)) * 12 / Sxc (mem)
      fbx (reinf) = fbx (agregado, reinf)
      fbx (mem) = fbx (residual, mem) + fbx (agregado, mem)
      donde: A = área de la sección transversal del miembro existente solo
      Ac = área de sección transversal de toda la sección compuesta
      Sx = módulo de sección para el miembro existente solo
      Sxc (reinf) = módulo de sección referenciado a extremidades de nuevo (s) elemento (s) de refuerzo
      Sxc (mem) = módulo de sección referenciado a extremidades de miembro existente

5. Este programa solicita el momento de "corte" del eje X (eje fuerte) para el vano, que puede ingresarse como un valor igual al momento de diseño total, pero es más típicamente igual a la capacidad de momento del haz existente miembro no forzado. El momento de "corte" es el momento utilizado para determinar los requisitos de soldadura final para el miembro que se refuerza.

6. En este programa para miembros sujetos a cargas conocidas consistentes en carga axial (compresión o tensión) y / o flexión uniaxial o biaxial, se computan tanto el esfuerzo real como el permisible, con el resultado final de una "relación de esfuerzo" calculado de esfuerzo real / esfuerzo permisible.

7. Para los casos en que la carga axial es compresión, se considera en la brida superior de la sección, pero no se considera en la parte inferior de la sección. Cuando la carga axial es tensión, no se considera en la brida superior de la sección, pero se considera para la parte inferior de la sección.

8. En este programa si el refuerzo de viga se ejecuta para una longitud completa, entonces las propiedades de la sección compuesta se usarán para calcular las tensiones de compresión axiales reales y las permisibles. De lo contrario, solo las propiedades de la viga existente original se utilizan para reforzar que no se ejecuta para la longitud total de la viga. (Ver la Nota # 9)

9. Cuando un elemento rígido (web) de un miembro sometido a compresión axial se clasifica como un elemento "delgado" (que excede los límites no compactos) según los criterios de pandeo local, entonces el programa cumple con el Apéndice B de AISC. Si la longitud efectiva de banda para compresión axial según lo determinado por AISC Eqn. Se encuentra que A-B5-8 es menor que la longitud real del elemento rígido, luego se asume que el área del elemento rígido que se va a deducir es la mitad de cada lado del centroide del vano existente para determinar las propiedades efectivas de la sección.

10. Este programa utiliza un "Factor de Incremento de Esfuerzo Permitido" (ASIF) que es un multiplicador de cualquiera de las tensiones admisibles calculadas Fa, Fbx y Fby y también el esfuerzo de pandeo de la columna de Euler F'ex y F'ey. Se usa y aparece solo en el cálculo de la relación de esfuerzo. Típicamente, se puede usar un valor de 1.0. Sin embargo, un valor de 1.333 se puede usar para combinaciones de carga que incluyen cargas de viento o sísmicas.

11. Si un miembro cargado con compresión axial tiene una relación de esbeltez máxima K * L * 12 / r> 200, aparecerá un mensaje. Sin embargo, este programa no considera o considera que un miembro en particular sea "inadecuado" según la relación de esbeltez de 200 excedida.

12. Para el caso de compresión axial combinada con flexión, si el valor calculado de fa> = F'e (que no está permitido) aparecerá un mensaje de advertencia (¡error!).


13. Cuando los valores de 'Lx', 'Ly' o 'Lb' son ingresados ​​= 0 '(o en realidad <= 1.0'), este programa usará un valor = 1.0 '.

14. Cuando el área de la brida superior (supuesta compresión) es <= el área de la brida inferior (tensión supuesta), este programa no considerará el uso de la ecuación AISC. F1-8 por la Sección F1.3 para determinar el esfuerzo de flexión permisible en el eje X, 'Fbx'.

15. Los valores de 'Cb', 'Cmx', 'Cmy', 'Kx y' Ky 'pueden calcularse (si corresponde) accediendo a los datos de entrada adicionales a la derecha de la página principal en cada una de las hojas de cálculo. . Luego, estos valores calculados se pueden ingresar bajo los parámetros de diseño del miembro en la página principal. (Nota: hay ecuaciones que se aproximan mucho a las soluciones para 'Kx' y 'Ky' obtenidas usando los gráficos de alineación de códigos AISC).


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