III Diseño en Acero_Tracción
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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
DISEÑO EN ACERO
III.- Tracción.
Tracción
DISEÑO EN ACERO
III.- Tracción.
Enrejados, puentes.
DISEÑO EN ACERO
III.- Tracción.
Arriostramientos
DISEÑO EN ACERO
III.- Tracción.
Cables, colgadores
DISEÑO EN ACERO
III.- Tracción.
Otros
DISEÑO EN ACERO
III.- Tracción.
Secciones típicas de elementos a tracción
DISEÑO EN ACERO
III.- Tracción.
Resistencia
1. Fluencia de la sección bruta
2. Fractura de la sección neta
3. Fractura de la conexión
DISEÑO EN ACERO
III.- Tracción.
Resistencia
DISEÑO EN ACERO
III.- Tracción. Fluencia de la sección bruta. Resistencia nominal
Tn = Fy * Ag
Fy : Tensión de Fluencia
Ag : Área bruta de sección
DISEÑO EN ACERO
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
DISEÑO EN ACERO
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
DISEÑO EN ACERO
III.- Tracción. Área neta, perforaciones.
• Punzonado
• Perforado
• Para el cálculo consideraremos que:
•D= D perno + ⅛”
DISEÑO EN ACERO
III.- Tracción. Área neta, perforaciones.
• Distintas formas de conectar los elementos
DISEÑO EN ACERO
A
III.- Tracción. Área neta, perforaciones.
DISEÑO EN ACERO
• Fórmula de Cochrane (1922)
III.- Tracción. Área neta, perforaciones.
DISEÑO EN ACERO
• 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.
DISEÑO EN ACERO
III.- Tracción. Área neta.
DISEÑO EN ACERO
• 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.
DISEÑO EN ACERO
• 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
DISEÑO EN ACERO
• 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
DISEÑO EN ACERO
• 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
III.- Tracción. AISC - 2005
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• Área neta efectiva:
– Ae = U * An
– U = 1- x / L (ver tabla D.31)
III.- Tracción. AISC - 2005
DISEÑO EN ACERO
III.- Tracción. AISC - 2005
DISEÑO EN ACERO
• Ejemplo a realizar en clase.
II.- Fundamentos del diseño en acero
DISEÑO EN ACERO