Diseño estructural

IOC2009 Diseño Estructural Prof. Sebastian Miranda C. Formulario Oficial del Curso.

0. COMBINACIONES DE CARGA 0.1 Método de las tensiones admisibles. (M, V, P, T)= D + L (M, V, P, T)= D + L + W (M, V, P, T)= D + L + E (M, V, P, T)= D + E (M, V, P, T)= D + W M : Momento solicitante V : Esfuerzo de corte solicitante P T : Esfuerzo axial solicitante : Momento de torsion solicitante

D :Esfuerzo producido por carga muerta L : Esfuerzo producido por carga viva

W : Esfuerzo producido por viento E : Esfuerzo producido por sismo

Notas. 1.- Las combinaciones que incluyen cargas laterales, deben considerar la inversión de signos. 2.- En las combinaciones que incluyen cargas eventuales, está permitido incrementar las tensiones admisibles en un 33% 0.2. Método de diseño último (M, V, P,T)u = 1.4 D + 1.7 L (M, V, P, T)u = 0.75 (1.4 D + 1.7 L + 1.7 W) (M, V, P, T)u = 0.75 (1.4 D + 1.7 L + 1.87 E) (M, V, P, T)u = 0.9 D + 1.43 E (M, V, P, T)u = 0.9 D + 1.3 W M : Momento solicitante V : Esfuerzo de corte solicitante P T : Esfuerzo axial solicitante : Momento de torsion solicitante

D : Esfuerzo producido por carga muerta L : Esfuerzo producido por carga viva

W : Esfuerzoproducido por viento E : Esfuerzo producido por sismo

Notas. 1.- Las combinaciones que incluyen cargas laterales, deben considerar la inversión de signos. 1. TRACCION 1.1 Diseño de elementos de Acero en traccion por Tensiones Admisibles 1.1.1 Tensiones de Traccion σ= P A P: Carga axial de traccion sobre elemento A: seccion transversal del elemento σy : Tension de Fluencia del acero

1.1.2 Tensionadmisible de Traccion

σadm = 0.6⋅ σy σ ≤ σadm

1.1.3 Condicion de Diseño

1.1.4 Esbeltez limite imin =

Imin A L imin

imin Imin

: Menor radio de giro de la seccion transversal. : Menor momento de inercia de la seccion transversal del elemento.

Se debe cumplir que:

λmax =

menor que: 240 para elementos principales 300 para elementos secundarios (arriostramientos) L : Largo delelemento λmax : Esbeltez maxima del elemento

2. COMPRESION 2.1 Diseño de elementos de acero en compresion por Tensiones Admisibles 2.1.1 Tension Normal de compresion σ= P A

P : Carga axial de compresion sobre la seccion A : Area de la seccion transversal

2.1.2 Tension Admisible del elemento Se define la esbeltez del elemento como: λ = k⋅ i= L i k : Coeficiente de luz efectiva de diseño L: Largo del elemento i : Radio de giro de la seccion transversal I : Momento de inercia de la seccion transversal A : Area de la seccion transversal Algunos valores de k:

con:

I A

Se define la esbeltez critica:

Cc =

2⋅ π ⋅ E σy

2

E : Modulo de elasticidad σy : Tension de Fluencia del acero

La tensión admisible del perfil en compresión es:
2⎞ ⎛ ⎜ − λmax ⎟ σ ⎜1 2 ⎟ y 2 ⋅ Cc⎠ ⎝

σadm = 5 3

+

3 λmax 8
2

Cc

−

λmax 8 ⋅ Cc

3

if λmax ≤ Cc

3

12π ⋅ E 23⋅ λmax
2

if λmax ≥ Cc

2.1.3 Condicion de diseño σ ≤ σadm 2.2 Diseño de elementos de Hormigon Armado en Compresion: 2.2.1 Tensiones elasticas en el hormigon y en el acero Ec σc = ⋅P Ec⋅ Ac + Es⋅ As Es σs = ⋅P Ec⋅ Ac + Es⋅ As σc : Tension normal de compresion en el hormigon σs : Tensionnormal de compresion en el acero Ec : Modulo de elasticidad del hormigon Es : Modulo de elasticidad del acero Ac : Area de hormigon en la seccion transversal As : Area de acero en la seccion transversal P : Carga axial de compresion sobre la seccion 2.2.2 Condiciones de Diseño, considerando Diseño Último 0.8⋅ ϕ⋅ Pn = 0.8ϕ⋅ 0.85⋅ fcp⋅ Ac + σy ⋅ As ≥ Pu 0.85⋅ ϕ⋅ Pn = 0.85ϕ⋅ 0.85⋅ fcp⋅ Ac + σy ⋅ As ≥ Pu(

)

ϕ := 0.7 Para columnas con estribos simples. ϕ := 0.75 Para columnas zunchadas. Pn : Resistencia nominal de la seccion transversal Ac : Area de hormigon en la seccion transversal As : Area de acero en la seccion transversal (armadura) fcp : Resistencia cilíndrica del hormigon As Ag

(

)

Se define la cuantia de la seccion transversal como: Ademas se debe cumplir con: 1% ≤ ρ...