El factor de corrección Cb permite considerar la mayor … C 301_2008/Teoria... · 2010-03-12 ·...

* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 1

CAPACIDAD CONTROLADA POR PANDEO LATERAL TORSIONAL (PLT)

UTN - FRM

El factor de corrección Cb permite considerar la mayor capacidad del tramo solicitado por un momento flector variable (no constante)

0.1M3M4M3M5.2

M5.12CCBAmax

maxb ≥

+++=

FACTOR DE CORRECCION DE PLT – Cb

FormaRectangular 1 1 1 1 1 1 1Triangular 0 0,25 0,5 0,75 1 1 1,67Trapecial 1 1,25 1,5 1,75 2 2 1,25Bi-triangular simétrico -1 -0,5 0 0,5 1 1 2,27Bi-triangular asimétrico -1 0,25 1,5 2,75 4 4 2

M1 MA MB MC M2 Mmax Cb

Los momentos en VALOR ABSOLUTO


APLICACIÓN CIRSOC 301-EL

VIGAS ARMADAS DE ALMA ESBELTA

Fundamentos

Estados límites de Flexión y Corte

*****

07_Flexion_3 UTN - FRM


07_Flexion_3 UTN – FRM- 2008

VIGAS ARMADAS DE ALMA ESBELTA - h/tw > λr

APLICACIÓN CIRSOC 301-EL

VIGAS ARMADAS DE ALMA ESBELTA

Capítulo G

Apéndice A-G


CIRSOC 301-EL: Prescripciones específicas y relacionadas:

Capítulo B: REQUERIMIENTOS DE PROYECTO

B.1 y B.2: Área bruta y área neta

B.5: Pandeo local

B.6: Restricciones al giro de apoyos

B.8: Elementos simplemente apoyados

B.9: Empotramientos

B.10: Dimensionamiento de vigas y vigas armadas

Apéndice B: REQUERIMIENTOS DE PROYECTO

A-B.5: Pandeo local: clasificación, secciones con elementos esbeltos .................




............

Capítulo C: ANÁLISIS ESTRUCTURAL Y ESTABILIDAD

Capítulo F y Apéndice F: VIGAS Y OTRAS BARRAS EN FLEXIÓN

Capítulo y Apéndice G: VIGAS DE ALMA ESBELTA

Capítulo H: ESFUERZOS COMBINADOS

Capítulo K: FUERZAS CONCENTRADAS, ACUMULACIÓN DE AGUA Y FATIGA



* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 607_Flexion_3 UTN – FRM- 2008



Formas típicas de vigas armadas y de alma esbelta

[B.10]



A pl≤0,70⋅A fg



VIGAS ARMADAS DE ALMA ESBELTA - h/tw > λrALTURA DEL ALMA


Platabandas [B.10]

Extensión más allá de la sección teórica necesaria [B.10]

w=>0,75 tp w<0,75 tp


CAPACIDAD DE PROYECTO o DISEÑO DE LA VIGA

A pl≤0,70⋅A fg


Flexión simple

COMPORTAMIENTO DE LA VIGA DE ALMA ESBELTA



ESTADOS LÍMITES DE VIGAS ARMADAS DE ALMA ESBELTA

✔ Deformaciones en estado de servicio

✔ Fluencia o rotura del cordón traccionado

✔ Pandeo local del ala o cordón comprimido

✔ Pandeo local del alma

✔ Pandeo lateral torsional de la barra

✔ Abollamiento del alma por corte: ACCIÓN DE CAMPO A TRACCIÓN

✔ Rigidizadores transversales

✔ Interacción de flexión y corte




CONDICIÓN DE RIGIDEZ o DEFORMACIONES

Carga uniforme, viga S.A.

INERCIA NECESARIA I [cm4] M[kN m] L[m]



LMkE

LMnII

nL

IELM

servserv

e

2serv

serv

⋅=⋅≥≈

≤⋅

=

∆χ

χ∆

n150 8

160 8

180 9

200 10

240 12

250 13

300 15

350 18

400 21

500 26

600 31

800 41

k∆nnnL

admserv ≅∆≤∆


CONDICIÓN DE RIGIDEZ o DEFORMACIONES

Comportamiento del ala traccionada [B.10]

Si (B.10-1)

Si (B.10-2)

(B.10-3)



T duT dy0,75 F u⋅A fn0,90 F y⋅A fg

I=I g

T duT dy0,75 F u⋅A fn0,90 F y⋅A fg

I=I e

A fe=56

F uF y

A fn


Efecto de segundo orden en alma debido a los esfuerzos en alas




Efecto de segundo orden en alma debido a los esfuerzos en alasEl alma queda comprimida verticalmente. El efecto se tiene en cuenta limitando la esbeltez de alma h/tw



Fyf a/h=<1,5 a/h>1,5200 372 387220 355 358240 339 333300 304 275360 277 235

Valores límites de h/tw


La viga armada es de alma esbelta si: h/tw > λr



Fyf200 181220 173240 165300 148360 135

Valores λr λr

r=5,70 EF y


La viga armada es de alma esbelta si:

h/tw > λr



50

70

90

110

130

150

170

190

210

230

250

270

290

310

330

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

110,0

120,0

130,0

140,0

CAPACIDAD A CORTANTE CON ACCION DE CAMPO A TRACCIÓN

a/h = 0,5a/h = 0,75a/h = 1a/h = 1,5a/h = 2a/h = 3

Esbltez h/tw

Esf

uerz

o c

riti

co d

isponi

ble

- F

v d


Esfuerzos en los patines

Debido al pandeo del alma, el esfuerzo en los patines se incrementa




Momento de diseño o de proyecto

CAPACIDAD DE LA SECCIÓN DE ALMA ESBELTA


90.0MM

b

nbu

=⋅≤

φφ


Módulo resistente de la sección



I=Mín[ I g ; I e]

S xt=I / y t

S xc=I / yc

M n=Re S xt F yf

M n=Re RPG S xc F cr


Factor de viga armada híbrida



M n=Re S xt F yf



Factor de reducción que considera la redistribución de esfuerzo del alma abollada en el cordón comprimido

La tensión crítica es el menor valor resultante de PLT o de PLA



M n=Re S xt F yf



La tensión crítica Fcr es el menor valor resultante para PLT o PLA

Se aplica:




La tensión crítica Fcr es el menor valor resultante para PLT o PLA

En ambos casos se aplica:



≤ p F cr=F yf

≤r F cr=C b F yf [1− 12 −p

r− p ]≤F yf

r F cr=C PG

2


Para PLT:

rT radio de giro al eje y, del ala comprimida más 1/3 del alma




Para PLA:




En resumen:

.................



M n=Re S xt F yf


90.0MM

b

nbu

=⋅≤

φφ

RPG=1−ar

1200300 ar hctw

−5,70 EF cr ≤1

F cr=Mín [F cr PLT ; F cr PLA]


..............



≤ p F cr=F yf

≤r F cr=C b F yf [1− 12 −p

r− p ]≤F yf

r F cr=C PG

2


Esfuerzos en el alma

Comportamiento post-crítico del alma: acción de campo a tracción

Alma abollada , sólo resiste tracción Las fajas de alma son TENSORESRigidizadores se comprimen Rigidizadores son MONTANTES




Se puede aplicar acción de campo a tracción en:

Todos los paneles internos de vigas armadas homogéneas

No se puede aplicar;

En paneles extremos de vigas homogéneas

En cualquier panel de vigas híbridas

Vigas armadas de altura variable

Si



a /h3 o a /h[ 260h/ tw ]

2


En CORTANTE con acción de campo a tracción

Vn se determina de:

Cv = Fvcrw / Fvyw



nvu VV ⋅≤ φ 90.0v =φ


Cv = Fvcrw / Fvyw

Para



k v=5 5a /h2

htw

≤1,10 k v EF yw

C v=1


Cv = Fvcrw / Fvyw



50 70 90 110

130

150

170

190

210

230

250

270

290

310

330

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

Relación Tensión crítica / Tensión fluencia

a/h = 0,5a/h = 0,75a/h = 1a/h = 1,5a/h = 2a/h = 3

Esbeltez h/tw

Cv

= F

vcr/

Fvy


Esfuerzo de corte disponible

CON RIGIDIZADORES CON ACCIÓN DE CAMPO A TRACCIÓN



1 60 80 100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

320

340

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

Fvd CON RIGIDIZADORES

a/h = 0,5a/h = 0,75a/h = 1a/h = 1,5a/h = 2a/h = 3

Esbeltez del a lma h/tw50

70

90

110

130

150

170

190

210

230

250

270

290

310

330

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

110,0

120,0

130,0

140,0

CORTANTE CON ACCION DE CAMPO A TRACCIÓN

a/h = 0,5a/h = 0,75a/h = 1a/h = 1,5a/h = 2a/h = 3

Esbl tez h / tw

Esfu

erzo

cri

tico

dis

poni

ble

- Fv

d


Para vigas armadas de alma esbelta, con acción de campo a tracción

INTERACCIÓN DE FLEXIÓN Y CORTE


RIGIDIZADORES DE ALMA


Para cualquier viga armada

NO son necesarios si se cumple alguna de las siguientes condiciones:

Cv determinado para kv=5



htw

≤2,45 EF yw

V u≤0,6v⋅Aw⋅F yw⋅C v



Capacidad a corte considerando pandeo de placa de alma (Apéndice A-F.2.3 )

El momento de inercia del rigidizador Ist será:



I sta⋅tw3⋅ j

j= 2,5

ah

2−20,5

0,2 0,3 0,4 0,5 0,75 1 1,5 2 2,5 30

10

20

30

40

50

60

70

Inercia de Rigidizadores

a/hFa

ctor

"j"



Detalles para la ejecución y disposición de rigidizadores




Para cualquier viga laminada o armada


* APLICACIÓN CIRSOC 301-EL * 42 UTN - FRM

Continuaremos ............

TRANSFERENCIA DE ACCIONES LOCALES – CARGAS PUNTUALES

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