diseño de estructuras de acero - eia - 2012-i - (4) tensiÓn
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NSR-10
TITULO F
ESTRUCTURAS METALICAS
Capítulos
• F.1: Requisitos Generales
• F.2: Estructuras de acero con Perfiles
Laminados, Armados y Tubulares Estructurales
• F.3: Provisiones Sísmicas
• F.4: Estructuras de Acero con Perfiles en
Lámina Formada en Frío
• F.5: Aluminio Estructural
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DISEÑO DE MIEMBROS A TENSIÓN
MIEMBROS EN GENERAL (excepto barras roscadas, miembros conectados
con pasadores y pernos de ojo)
Estados límite:
• Fluencia sobre el área bruta
• Fractura por el área neta
• Desgarramiento en bloque
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Diseño de Miembros a Tensión
Fluencia sobre el área neta
RESISTENCIA NOMINAL:
Pn = Fy.Ag
RESISTENCIA DE DISEÑO:
Ø Rn = Øt Pn
Øt = 0.90
Pn = Fy.Ag
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Diseño de Miembros a Tensión
Fractura en la sección neta
efectiva
RESISTENCIA NOMINAL:
Pn = Fu.Ae
Ae = U.An
RESISTENCIA DE DISEÑO:
Ø Rn = Øt Pn
Øt = 0.75
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Cálculo del Area Neta
An = Ag–Ʃ(d+Δ)t+ Ʃ(s2/(4g))t
d: diámetro de la perforación
Δ =1.6 mm
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Diseño de miembros a
Tensión
Miembros en general
REZAGO DE CORTANTE
(“shear lag”)
Efecto que se presenta
cuando la fuerza no se
transmite a través de todos los
elementos de la sección.
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Diseño de Miembros a Tensión
Factor “U” por Rezago de Cortante
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Desgarramiento en Bloque (Block Shear)
A Tensión
A Cortante
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Diseño de Miembros a Tensión
Desgarramiento en Bloque (Block Shear)
Antes de ANSI/AISCE 360-05
• Rotura en líneas a tracción y fluencia en líneas a cortante
• Rotura en líneas a cortante y fluencia en líneas a tracción
SE TOMABA EL MAYOR
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Diseño de Miembros a Tensión
Desgarramiento en Bloque (Block Shear)
A partir de ANSI/AISC 360-05:
Rotura en líneas a tracción
más la menor entre:
• Rotura en líneas a cortante
• Fluencia en líneas a
cortante
Ant =area neta sometida a tracción
Anv=area neta sometida a cortante
Agv=area bruta sometida a cortante
Ubs=1.0 para esfuerzo de tracción uniforme
0.5 para esfuerzo de tracción no uniforme
RESISTENCIA NOMINAL:
0.6Fu.Anv
Rn = UbsFu.Ant + min {
0.6Fy.Agv
RESISTENCIA DE DISEÑO:
Ø Rn = Ø Rn
Ø = 0.75
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Desgarramiento en
bloque
RESISTENCIA NOMINAL:
ESISTENCIA NOMINAL:
0.6Fu.Anv
Rn = UbsFu.Ant + min {
0.6Fy.Agv
RESISTENCIA DE DISEÑO:
Øt Rn
Øt = 0.75
Ant =area neta sometida a tracción
Anv=area neta sometida a cortante
Agv=area bruta sometida a cortante
Ubs=1.0 para esfuerzo de tracción uniforme
0.5 para esfuerzo de tracción no uniforme
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Desgarramiento en Bloque (Block Shear)
Valor del coeficiente Ubs
Esfuerzo de tensión uniforme
Ubs = 1.0
Esfuerzo de tensión no
uniforme
Ubs = 0.5
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Diseño de Miembros a Tensión
Limitación de esbeltez, sólo una
recomendación:
PREFERIBLEMENTE NO SUPERIOR A 300
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MAURICIO J. CASTRO
Ingeniero Civil, Universidad del Cauca
M.Sc. Rensselaer Polytechnic Institute