CURSO DISEÑO EN ACERO

Diseño para tracción

Profesor: Marcelo Sandoval

DISEÑO EN ACERO

III.- Tracción.

Elementos a tracción

– En las distintas estructuras existen elementos a tracción

• Puentes enrejados

• Arriostramientos laterales y de cubierta

• Cables y colgadores

• Tensores

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III.- Tracción.

Tracción

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III.- Tracción.

Enrejados, puentes.

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III.- Tracción.

Arriostramientos

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III.- Tracción.

Cables, colgadores

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III.- Tracción.

Otros

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III.- Tracción.

Secciones típicas de elementos a tracción

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III.- Tracción.

Resistencia

1. Fluencia de la sección bruta

2. Fractura de la sección neta

3. Fractura de la conexión

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III.- Tracción.

Resistencia

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III.- Tracción. Fluencia de la sección bruta. Resistencia nominal

Tn = Fy * Ag

Fy : Tensión de Fluencia

Ag : Área bruta de sección

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III.- Tracción. Fractura de la sección neta efectiva. Resistencia nominal

Tn = Fu * Ae

Fu : Resistencia a la tracción

Ae : Área neta efectiva de la sección

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III.- Tracción. Área neta.

• Perforaciones en los elementos en tracción son necesarios para materializar las conexiones, ya sea usando pernos o remaches

• Estas perforaciones reducen el área del elemento en la conexión.

• La resistencia en la sección de área reducida puede controlar la resistencia del elemento

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III.- Tracción. Área neta, perforaciones.

• Punzonado

• Perforado

• Para el cálculo consideraremos que:

•D= D perno + ⅛”

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III.- Tracción. Área neta, perforaciones.

• Distintas formas de conectar los elementos

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A

III.- Tracción. Área neta, perforaciones.

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• Fórmula de Cochrane (1922)

III.- Tracción. Área neta, perforaciones.

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• Área neta entrega área que resiste tensiones, pero no necesariamente la resistencia

• Distribución de tensiones no es uniforme

– Elementos con conexiones excéntricas

– Elementos con conexiones parciales

III.- Tracción. Área neta, perforaciones.

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III.- Tracción. Área neta.

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• En estos casos el área neta efectiva se calcula como,

•Ae= U * An

• Donde • U = coeficiente de reducción

• An =area neta

• Válida para conexiones apernadas y soldadas (An=Ag en este caso)

III.- Tracción. Área neta.

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• Coeficiente de reducción

•U = 1- x / L

• Donde

• X = distancia del centroide del elemento conectado excéntricamente al plano de transferencia de carga.

• L = longitud de conexión en la dirección de la carga.

III.- Tracción. AISC - 2005

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• Limite de esbeltez para elementos en tracción

»L/r = 300 (recomendado)

• Este valor sirve como control para el correcto desempeño de los elementos respecto de lo que indica la norma. Corresponde a una recomendación.

III.- Tracción. AISC - 2005

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• Resistencia a la tracción (capitulo D).

– Fluencia en área bruta.

• Pn = Fy * Ag – ᶲt = 0.90 (LRFD)

– Ωt = 1.67 (ASD)

– Fluencia en área neta.

• Pn = Fu * Ae – ᶲt = 0.75(LRFD)

– Ωt = 2.00 (ASD)

III.- Tracción. AISC - 2005

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• Área:

– área bruta: Ag = área total de la sección

– área neta: An =

C D

III.- Tracción. AISC - 2005

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• Área neta:

– Ángulos

– Perfiles tubulares

III.- Tracción. AISC - 2005

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• Área neta:

– Elementos cortos (placa)

»An ≤ 0.85 Ag

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• Área neta efectiva:

– Ae = U * An

– U = 1- x / L (ver tabla D.31)

III.- Tracción. AISC - 2005

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III.- Tracción. AISC - 2005

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• Ejemplo a realizar en clase.

II.- Fundamentos del diseño en acero

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