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

[email protected]