APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta MTODOS DE DISEO ELSTICO Y PLSTICO La mayor parte de las estructuras existentes se disearon con mtodos elsticos (Diseo por esfuerzos permisibles y diseo por esfuerzos de trabajo), estos mtodos consisten en la estimacin de cargas de trabajo y servicio, es decir, las que la estructura tiene que soportar y se disean los miembros en base a ciertos esfuerzos permisibles. Estos esfuerzos, son una fraccin del esfuerzo mnimo de fluencia especificado del acero. Dentro del tema de mecnica de materiales es sabido que la ductilidad del acero proporciona una reserva de resistencia y est circunstancia es la base del diseo plstico. En el mtodo plstico, las cargas de trabajo se estiman y se multiplican por ciertos factores de carga o de sobrecapacidad y los elementos estructurales se disean en entonces con base en sus resistencias al colapso, por ello este mtodo tambin lleva por nombre el de diseo por colapso. La mayor porcin de la curva esfuerzo-deformacin yace ms all del lmite elstico del acero. Estudios experimentales han demostrado que los aceros pueden resistir esfuerzos considerablemente mayores que los de fluencia y en caso de sobrecargas las estructuras estticamente indeterminadas tienen la capacidad de repartir la sobrecarga, gracias a la ductilidad del acero. DISEO CON FACTORES DE CARGA Y RESISTENCIA (LRFD, LOAD AND RESISTANCE FACTORS DESIGN) El diseo con factores de carga y resistencia se basa en los conceptos de estados lmite. Estado lmite se usa para describir una condicin en la que una estructura o parte de ella deja de cumplir con su funcin. Los estados lmite son: los de resistencia y los de servicio. Los estados lmite por resistencia se basan en: seguridad, capacidad de carga de las estructuras que incluyen las resistencias plsticas, de pandeo, de fractura, de fatiga de volteo, etc. Los estados lmite de servicio se basan en: deflexiones excesivas, deslizamientos, vibraciones y agrietamientos. La especificacin LRFD se concentra en requisitos muy especficos relativos a los estados lmite de resistencia, dejando al Ingeniero Estructural cierta libertad en el rea de servicio. En este mtodo las cargas de trabajo o servicio se multiplican por factores de carga o seguridad que son casi siempre mayores que 1.0, las magnitudes de estos factores depender de las combinaciones de carga. A estructura se calcula para que tenga una resistencia ltima de diseo suficiente para resistir las cargas factorizadas. Esta resistencia se considera igual a la resistencia terica nominal del miembro estructural, multiplicada por un factor de resistencia que es normalmente menor que 1.0. Con lo que puede resumirse para un miembro estructural de la manera

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta siguiente: (suma de los productos de los efectos de las cargas y factores de carga) (Factor de resistencia) (Resistencia nominal). FACTORES DE CARGA El propsito de los factores de caga es incrementar las cargas para tomar en cuenta las incertidumbres implicadas al estimar las cargas vivas y muertas. Las combinaciones usadas en la especificacin LRFD son las siguientes: (Ecuacin A4-1 del LRFD). (Ecuacin A4-2 del LRFD) Donde U representa la carga ltima, D la carga muerta, L la carga viva, S para cargas de nieve y R para cargas de lluvia. la carga viva de techo,

Las cargas de impacto se incluyen slo en la segunda combinacin. Si existen cargas de viento (W) o sismo (E), es necesario considerar las siguientes combinaciones: (Ecuacin A4-3 del LRFD) (Ecuacin A4-4 del LRFD) (Ecuacin A4.5 del LRFD) Es necesario considerar solo las cargas de impacto en la combinacin A4-3 de este grupo. Existe un cambio para L en las combinaciones A4-3, A4-4 y A4-5 cuando se trata de garajes, reas de reuniones pblicas y en todas las reas donde la carga viva exceda de 100 psf. Para tales casos debe usarse el valor de 1.0 y las combinaciones quedan: (Ecuacin A4-3 del LRFD) (Ecuacin A4-4 del LRFD) (Ecuacin A4.5 del LRFD) En las especiaciones LRFD se da otra combinacin para tomar en cuenta la posibilidad de levantamiento. Esta combinacin se incluye para cubrir los casos donde se desarrollan fuerzas de tensin debidas a momento de volteo; esto regir slo en edificios altos donde se presentan fuertes carga laterales. En esta combinacin existe una reduccin de un 10% de la carga muerta. Si las fuerzas de sismo y viento adquieren signos negativos y positivos solo se necesita considerar ese efecto en esta ltima combinacin. (Ecuacin A4.6 del LRFD)

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta Nota: Realizar ejemplo de clase. FACTORES DE RESISTENCIA Factores de Resistencia o 1.0 0.90 0.85 0.80 0.75 0.65 0.60 Situaciones Aplastamiento en reas proyectantes de pasadores, fluencia del alma bajo cargas concentradas, cortante en tornillos en juntas tipo friccin Vigas sometidas a flexin y corte, filetes de soldadura con esfuerzos paralelos al eje de la soldadura, soldaduras de ranura en metal base, fluencia de la seccin total de miembros a tensin Columnas, aplastamiento del alma, distancias al borde y capacidad de aplastamiento en agujeros Cortante en rea efectiva de soldaduras de ranura con penetracin completa, tensin normal al rea efectiva de soldaduras de ranura con penetracin parcial. Tornillos a tensin, soldaduras de tapn o muesca, fractura en la seccin neta de miembros a tensin. Aplastamiento en tornillos (que no sean Tipo A307) Aplastamiento en cimentaciones de concreto

NDICES DE CONFIABILIDAD ndice de confiablidad 3.00 4.50 Situaciones Miembros sujetos a cargas de gravedad Conexiones. (Este valor se refleja en la prctica comn de disear las conexiones con mayor resistencia que la asociada a miembros conectados). Miembros sujetos a cargas de gravedad y viento. (Este valor se refleja la antigua idea de que los factores de seguridad no tienen que ser tan grandes en los casos en que se presentan cargas laterales, ya que stas son de corta duracin.) Miembros sujetos a cargas de gravedad y sismo

2.5 1.75

VENTAJAS DEL MTODO LRFD Proporciona una confiabilidad ms uniforme para todas las estructuras de acero, sean cuales sean las cargas. Facilita la incorporacin de los avances que se logren con el paso de los aos en el campo del diseo estructural. El mtodo DEP utiliza los mismo factores para carga muerta y carga viva en tanto que el LFRD utilizada factores de carga mucho menor para cargas muerta que para vivas lo cual se ve reflejado en el ahorro en el costo de los elementos.

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta ANLISIS DE MIEMBROS A TENSIN Un miembro dctil de acero, sin agujeros y sometido a una carga de tensin puede resistir, sin fracturarse, una carga mayor que la correspondiente al producto del rea de su seccin transversal y del esfuerzo de fluencia del acero, gracias al endurecimiento por deformacin. Sin embargo, un miembro cargado hasta el endurecimiento, se alargar considerablemente y restar utilidad a ste, adems de poder causar la falla del sistema estructural del que forma parte el miembro.

Figura 1. Tipos de miembros a tensin Por otra parte, si tenemos un miembro a tensin con agujeros para tornillos, ste puede fallar por fractura en la seccin neta que pasa por los agujeros. Est carga puede ser ms pequea que la requerida para plastificar la seccin bruta alejada de los agujeros. Se debe tomar en cuenta que el rea transversal reducida por los agujeros, es muy corta comparada su longitud total. Aunque el endurecimiento por deformacin se alcanza rpidamente en la seccin del rea neta del miembro, la plastificacin en esa zona no es un estado lmite de importancia, ya que el cambio de la longitud del miembro, debido a esa plastificacin en una parte tan corta es insignificante. La especificacin LRFD (D1) estipula que la resistencia de diseo de un miembro a tensin ser la ms pequea de los valores obtenidos con las expresiones siguientes: ,

Para el estado lmite de fluencia en la seccin bruta (con la idea de prevenir alargamiento excesivo del miembro) (Ecuacin D1-1 del LRFD) con Por fractura en la seccin neta en la que se encuentren agujeros y tornillos

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta (Ecuacin D1-2 del LRFD) con Donde es el esfuerzo mnimo especificado y es el rea neta efectiva que se supone resiste la seccin a travs de los agujeros. Est rea puede ser algo ms pequea que l rea neta real, , debido a las concentraciones de esfuerzos y otros factores. Para edificios comunes esas fluctuaciones en los esfuerzos ocurren de forma espordica adems son de bajo orden. Nota: Las resistencia no se aplican a miembros con agujeros para pasadores o barras roscadas. AREAS NETAS La presencia de un agujero en un miembro sujeto a tensin incrementa los esfuerzos, aun si el agujero est ocupado por un tornillo. Se tiene menos rea de acero sobre la que puede distribuir se la carga y habr concentracin de esfuerzos a los largo del borde del agujero. La tensin se supone uniformemente distribuida sobre la seccin neta del miembro, aunque en sentido estricto existir un incremento en la intensidad del esfuerzo alrededor de los bordes de los agujeros y que en ocasiones exceden varias veces el valor que se tendra sin los agujeros. Sin embargo para materiales dctiles ste se supondr uniforme. El trmino rea neta se refiere al rea bruta de la secciones menos la de las ranuras, muescas y agujeros. El rea que se le debe restar por agujeros a una seccin sujeta a tensin debe ser la equivalente a un dimetro de 1/8 (3 mm) mayor que el dimetro del conector por el espesor del metal, el rea es considerada como rectangular y depender del arreglo geomtrico de los conectores. (1/16 por fabricacin + 1/16 por punzonamiento + dimetro del tornillo) X (espesor del metal) La variacin de este criterio depende de: - Las placas con espesores mayores que el dimetro del tornillo - El uso de tornillos de alta resistencia Las conexiones de los miembros a tensin deben disearse de modo que no tengan excentricidad.

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta

Figura 2. Alineacin de los centros de gravedad de los miembros EFECTO DE AGUJEROS ALTERNADOS Si se tiene ms de una hilera de agujeros para tornillos o remaches en un miembro, a veces es conveniente escalonar los agujeros con el fin de tener en cualquier seccin el mximo de rea neta para resistir la carga.

Figura 3. Secciones posibles fallas en placas Las especificaciones LRFD (B2) y otras usan un mtodo muy simple para calcular el ancho neto de un miembro a tensin a lo largo de una seccin zigzag. El mtodo consiste en considerar el ancho total del miembro sin tomar en cuenta la lnea a lo largo de la cual pueda ocurrir la falla, restar el dimetro de los agujeros a lo largo de la seccin en zigzag considerada y aadir por cada diagonal una cantidad dada por la expresin

Donde s es el espaciamiento longitudinal (paso) entre dos agujeros cualesquiera y g es el espaciamiento transversal (gramil) de los mismos agujeros. Pueden existir varias trayectorias cada una de las cuales puede ser la crtica en una junta en particular y deber considerarse la menor para el clculo del rea neta.

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta Tabla 3. Gramiles usales para ngulos

Hacer ejercicios. Las especificaciones LRFD no incluyen un mtodo para determinar los anchos netos de secciones que no sean placas o ngulos. Para canales, secciones W, secciones S y otras, los espesores del alma y el patn no son los mismos; en consecuencia, es necesario trabajar con reas con reas netas en vez de anchos netos. Si los agujeros se sitan en lneas rectas a travs de esos miembros, el rea puede obtenerse simplemente restando las pareas de los agujeros del rea total del miembro. Si los agujeros estn escalonados, es necesario multiplicar los valores s2/4g por el espesor aplicable para obtener un rea. Para segmentos que van de agujeros en el alma a agujeros en el patn, los valores s2/4g se multiplican por el promedio de los espesores del alma y del patn y del alma.

Figura 4. Conexin tpica

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta REAS NETAS EFECTIVAS Si un miembro que no sea una barra o una placa plana se somete a tensin axial hasta que ocurre la falla de su seccin neta, es esfuerzo real de falla a tensin probablemente ser menor que el obtenido en una probeta, a menos que las diversas partes que conforman la seccin estn conectadas de manera que el esfuerzo se transmita uniformemente a travs de la seccin. Si las fuerzas no son transferidas uniformemente a travs de la seccin transversal de un miembro, habr una regin de transicin de esfuerzo no uniforme que ir de la conexin al miembro a lo largo de cierta distancia.

Figura 5. Retraso de cortante

En la regin de transicin, el esfuerzo en la parte conectada del miembro puede fcilmente exceder y entrar al rango de endurecimiento por deformacin y el miembro podr

fracturarse prematuramente. Entre ms nos alejamos de la conexin ms uniforme se vuelve el esfuerzo. En la regin de transicin, el esfuerzo cortante se ha retrasado y fenmeno se conoce como retraso del cortante.

Figura 6. Reduccin del retraso de cortante

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta En una situacin as el flujo del esfuerzo de tensin entre la seccin transversal del miembro principal y la del miembro ms pequeo conectado a l, no es 100% efectivo. El LRFD estipula que el rea neta efectiva, de dicho miembro se determina multiplicando su

rea neta o su rea total por un factor de reduccin , este factor toma en cuenta de manera sencilla la distribucin no uniforme del esfuerzo.

Investigaciones demostraron que la efectividad de un miembro est en funcin de la distancia , formada entre el plano de la conexin y el centroide del rea de la seccin total. Entre meno sea este valor mayor ser la efectividad del miembro.

Figura 7. Valores de para diferentes perfiles

Miembros atornillados Si una carga de tensin debe trasmitirse por medio de tornillos, miembro y se calcula como sigue: es igual al rea neta del

La longitud

usada en esta expresin es igual a la distancia entre el primero y el ltimo tornillo

de la lnea. Cuando hay dos o ms pernos, es la longitud de la lnea con el nmero mximo de tornillo. Si lo pernos estn a tresbolillo, es la dimensin fuera-a-fuera entre tornillos extremos.

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta Entre ms larga se vuelve la conexin (L), ms grande resultar as como el rea efectiva del

miembro. Cuando solo se presenta un tornillo en una lnea, una forma conservadora para este caso es suponer Para calcular del elemento conectado.

para una seccin W conectada slo por sus patines, se supone que la seccin

est dividida en dos tes estructurales. El valor de usado ser entonces la distancia desde el borde del patn exterior del patn al centro de gravedad de la te estructura (Figura 7). Otro ejemplo se tiene al observar una canal con dos lneas de tornillos a travs de su alma. La parte ngulo de este canal arriba del centro del tornillo superior se muestra en la Figura 8. Est parte no est conectada.

Figura 8. Calculo de para una canal atornillada a travs de su alma Para fines del retraso de cortante podemos calcular la distancia vertical del centro del tornillo superior al centroide del ngulo superior y la distancia horizontal de la cara exterior del alma al centroide del ngulo. El valor mayor representa la peor situacin y ser la usada en la ecuacin. Tabla 3.2. Valores permitidos U para conexiones atornilladas

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta Cuando una carga de tensin se trasmite por filetes de soldadura a algunos pero no a todos los elementos de una seccin transversal, regir la resistencia a la soldadura. Miembros soldados Cuando las cargas de tensin son trasmitidas por soldaduras, debern usarse las siguientes reglas (Especificacin B.3) para determinar los valores de A y U. 1. Si la carga es trasmitida solo por soldaduras longitudinales a otros elementos que no sean placas, o por soldaduras transversales, miembro. 2. Si una carga de tensin es transmitida slo por soldaduras transversales, igual al rea de los elementos directamente conectados y es igual a 1.0. debe ser debe ser igual al rea total del

3. Las pruebas han mostrado que cuando placas o barras planas conectadas por soldadura de filete longitudinales se usan como miembros en tensin, ellas pueden fallar prematuramente por retraso del cortante en las esquinas si las soldaduras est muy separadas entre s, por lo que el LRFD establece que las longitudes de las soldaduras no deben ser menores que el anchos de las placas o barras. Cuando Cuando Cuando =1 =0.87 =0.75 es el ancho de la placa (distancia

Donde es la longitud de la soldadura en pulgadas y entre soldaduras) en pulgadas.

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta ELEMENTOS DE CONEXIN PARA MIEMBROS A TENSIN Cuando se usan placas de empalme como elementos de conexin cargados estticamente a tensin, su resistencia se calcular como sigue: Por fluencia de elementos de conexin soldados o atornillados.

Por fractura de elementos de conexin atornillados.

con El rea neta , usada en la segunda de estas expresiones no debe exceder el 85% de BLOQUE DE CORTANTE La resistencia de un miembro a tensin no siempre est especificada por o por .

o bien por la resistencia de los tornillos o soldadura con que se conecta el miembro; sta puede determinarse por la resistencia de su bloque de cortante.

Figura 9. Cortante y tensin combinadas

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta Cuando una carga de tensin aplicada a una conexin particular se incrementa, la resistencia a la fractura del plano ms dbil estar prxima. Ese plano no fallar porque est restringido por el plano ms fuerte. La carga puede incrementarse hasta que la resistencia a la fractura del plano ms fuerte se alcance. Durante ese instante, el plano ms dbil est fluyendo. La resistencia total de la conexin es igual a la resistencia por fractura del planos ms fuerte ms la resistencia por fluencia del plano ms dbil.

La especificacin LRFD establece que la resistencia de diseo por bloque de cortante se determina: 1. Calculando la resistencia por fractura a tensin en la seccin neta en una direccin y sumando a ese valor la resistencia de fluencia por cortante en el rea total del segmento perpendicular. 2. Calculando la resistencia a la fractura de cortante en el rea total sujeta a tensin y sumando a este valor la resistencia a la fluencia por tensin en el rea neta del segmento perpendicular sujeto a cortante. El LRFD establece que la resistencia de diseo a la ruptura por cortante y tensin debe determinarse de la manera siguiente:

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta 1. Si , se tendr fluencia por cortante y fractura por tensin, por lo que

debe usarse la ecuacin siguiente:

2. Si

, entonces se tendr una fluencia por tensin y fractura por

cortante y se deber usar la ecuacin siguiente:

Donde en ambas expresiones = rea total sujeta a cortante = rea total sujeta a tensin = rea neta sujeta a cortante = rea neta sujeta a tensin

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta DISEO DE MIEMBROS A TENSIN La eleccin del tipo de miembro para el caso de tensin depender de la clase de conexin a utilizar en la estructura. Alguna secciones de acero no son muy adecuadas para atornillarse a las placas usadas como un nudo, en tanto que las mismas secciones pueden conectarse por medio de soldadura con poca dificultad. Los miembros a tensin formados por ngulos, canales, perdiles W (IPR) o bien S son comnmente utilizados para conexiones atornilladas, en tanto que placas, canales y tes estructurales se usan en conexiones soldadas. Para la eleccin del perfil, si son totalmente atornilladas se debern considerar los agujeros, si las conexiones son totalmente soldadas no tendr que aadirse rea de barrenos a las superficies netas para tener el rea total requerida. Sin embargo, con frecuencia los miembros soldados pueden tener agujeros para tornillos debido al montaje provisional, mientras se colocan las soldaduras de campo permanentes, por lo que es necesario considerar estos agujeros. Hay que recordar que el LRFD estable que que el de , donde el valor de puede ser menor

, aun cuando no existan agujeros, dependiendo del arreglo de las soldaduras y de

todas las partes de los miembros que estn conectadas. La relacin de esbeltez de un miembro es el cociente de su longitud no soportada y su radio de giro mnimo. Las especificaciones de acero presentan generalmente valores mximos de esta relacin para miembros a tensin y a compresin. El propsito de esta relacin es garantizar que posean suficiente rigidez para prevenir deflexiones laterales o vibraciones indeseables. Aunque los miembros a tensin no estn expuesto a pandeo bajo cargas normales, pueden ocurrir inversiones de esfuerzos durante el proceso de transporte, montaje y bajo cargas ssmicas y de viento. Para el caso de miembros a tensin excepto varillas, el LRFD recomienda una relacin de esbeltez mxima de 300. En miembros sometidos a cierta compresin por condiciones de carga no requieren satisfacer el criterio de esbeltez para miembros a compresin (relacin de esbeltez=200). Las especificaciones AASHTO 1989 establecen relaciones de esbeltez mximas de 200 para miembros principales y de 240 para miembros secundarios. Los elementos principales es donde los esfuerzos resultan por cargas muertas y vivas, mientras que los secundarios son usados para arriostrar estructuras o para reducir la longitud no soportada de otros elementos. Sin embargo, el LRFD no hace est distincin.

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta La resistencia de diseo de un miembro a tensin a) b) Para satisfacer la primera de estas expresiones, el rea total mnima debe ser por lo menos igual a: es el menor de los valores dados por:

Para satisfacer la segunda expresin, el rea total mnima debe ser por lo menos igual a:

Como

el valor mnimo de

es + rea estimada para los agujeros

As se puede obtener una estimacin inicial del perfil a utilizar. Sin embargo, conviene notar que la relacin L/r de esbeltez mxima preferible es de 300. Con este valor es fcil calcular el valor permisible de r para un diseo en particular, o sea, el valor de r para el cual L/r ser exactamente igual a 300.

Realizar ejemplo. ELEMENTOS COMPUESTOS SOMETIDOS A FLEXIN Las secciones D2 y J3.5 de las especificaciones LRFD dan un conjunto de reglas que describen como deben conectarse entre s las diferentes partes de miembros compuestos sometidos a tensin.

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta 1. Cuando se construye un miembro a tensin con elementos en contacto continuos entre cada uno de ellos, como una placa y un perfil o dos placas, la separacin longitudinal de los conectores entre esos elementos no debe exceder de 24 veces el espesor de la placa ms delgada, o de 12 pulgadas si el miembro va a ser pintado o si no es pintado y que no est sometido a efectos de corrosin. 2. Si el miembro consiste en elementos de acero no pintados continuos y sometidos a corrosin atmosfrica, la separacin mxima permisible entre los conectores es de 14 veces el espesor de la placa ms delgada, 0 de 7 pulgadas. 3. Si un miembro a tensin se construye con dos o ms perfiles separados por rellenos intermitentes, los perfiles debe conectarse entre s a intervalos tales que la relacin de esbeltez de los perfiles individuales entre conectores no exceda de 300. 4. La distancia del centro de cualquier perno al borde ms cercano de la parte conectada no debe ser mayor que 12 veces el espesor de la parte conectada o de 6 pulgadas. Las especificaciones LRFD (D2) estipula que la longitud de las placas de unin no deben ser menor que 2/3 de la distancia entre las hileras de conectores; adems, el espesor de stas no debe ser menor que 1/50 de esta distancia. El ancho mnimo permisible para las placas de unin es el ancho entre las hileras de conectores, ms la distancia al borde, en cada lado, necesaria para impedir que los tornillos agrieten la placa. Estos valores pueden tomarse de la Tabla J3.4 del LRFD.

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta La especificacin LRFD (D2) fija la separacin mxima entre placas de unin, estimando la L/r de cada componente individual de un miembro armado, calculada entre tales placas, no debe exceder de 300. Si se sustituye en cada expresin (L/r=300) el menor radio de giro r de una componente individual de un miembro armado o compuesto, entonces se puede despejar el valor de L. Este ser el espaciamiento mximo entre las placas, permitido por las especificaciones LRFD. VARILLAS Y BARRAS Cuando se usan varillas y barras como miembro a tensin, pueden soldarse simplemente sus extremos, o bien, mantenerse en posicin por medio de roscas (cuerdas) con tuercas. El esfuerzo de diseo nominal a tensin para varillas roscadas se da en la Tabla J3.2 del Manual LRFD y es igual a ; este esfuerzo se aplica al rea total de la varilla calculada con

base en el dimetro exterior de la rosca. El rea requerida para una carga particular a tensin puede calcularse con la siguiente expresin: con

APUNTES DE DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO M.C. Josept David Revuelta Acosta Las especificaciones LRFD (J1.7) estipulan que la carga factorizada usada para disear

conexiones no debe ser menor de 10 klb excepto en el caso de celosas, tensores y largueros de techo.

En la Tabla J-32 del LRFD se estable que la resistencia nominal a la tensin de la porcin roscada del extremo recalcado es igual a donde es el rea de la seccin transversal en la

zona de la rosca con mayor dimetro. Este valor debe ser mayor que el rea nominal de la varilla (antes de recalcarla) multiplicada por .

Un ejemplo comn de varillas a tensin ocurre en edificios industriales con estructura de acero que tienen largueros entre sus armaduras de techo para soportar ste. Pueden requerirse tensores para proporcionar soporte a los largueros paralelos a la superficie del techo y soporte vertical a los largueros de pared. En techos con pendientes mayores de 1 verticalmente a 4 horizontalmente se consideran necesarios los tensores para proporcional soporte lateral a los largueros, pero estos tienen poca resistencia a la flexin lateral. Como prctica comn es recomendable no usar dimetros menores a 1/500 de la longitud del tensor.