FLEXOCOMPRESION

DISEÑO, FABRICACIÓN Y
MONTAJE DE
ESTRUCTURAS DE ACERO PARA
EDIFICIOS CONFORME A LAS
ESPECIFICACIONES AISC 2005
Ing. Alfredo Carlos Arroyo Vega

DEFINICION:
EL MIEMBRO SUJETO A COMPRESION
AXIAL Y A FLEXION ES CONOCIDO COMO
UNA VIGA- COLUMNA

Centro Comunitario de Troy.

Esqueleto de Acero

PARAMETROS QUE AFECTAN EL COMPORTAMIENTO DE
COLUMNAS:
LONGITUD DEL MIEMBRO
GEOMETRIAPROPIEDADES DE LOS MATERIALES
MAGNITUD Y DISTRIBUCION DE CARGAS
MAGNITUD Y DISTRIBUCION DE MOMENTOS
MARCO CONTRAVENTEADO
MARCO NO CONTRAVENTEADO

MIEMBROS BAJO FUERZAS COMBINADAS.
11.1 Introducción.
•Cargas transversales que actúan entre los extremos de un
miembro en compresión, como se muestra en la figura 11.1.1a
•Excentricidad de la fuerza longitudinal en uno o en ambos
extremos, como se muestra enla figura 11.1.1b
•Flexión de los miembros de conexión, como se muestra en
las figuras 11.1.1c y d.

Vigas-columnas típicas

Vigas-columnas como parte de un marco contraventeado
en el plano xx, y de uno no contraventeado en el marco yy.

Resistencia a secciones sujetas a cargas
combinadas.
Resistencia de secciones bajo compresión axial y flexión uniaxial

Distribución de esfuerzos en unasección rectangular bajo
Compresión axial P y momento M.

Zonas plásticas
a)

Momentos plástico reducido Mpc de una sección rectangular sujeta a compresión
Axial P.

Observando que:

bdFy  Py
y
bd
Fy  ZFy  M p
4
donde Py es la carga de fluencia y Mp es el momento plástico total de la sección
transversal rectangular, se obtiene:

M pc

M pc
Mp

 P
 M p 1  
  Py

 P
 1  
  Py




2










2






Es posible demostrar, que le momento plástico reducido M pcx de un perfil I
flexionado alrededor de su eje mayor es:

M pcx
M px
M pcx
M px

P
 0.15
Para 0 
Py

1


P
 1.18 1 
 P
y






P
 1.0
Para 0.15 
Py

Curvas de interacción para secciones l y rectangulares
Bajo compresión axial y flexión uniaxial.

Momentos de segundo orden envigas-columnas.
Viga – columna con momentos en sus extremos
MA, MB

El momento máximo de segundo orden está dado (Chen y Atsuta, 1977):

M

*
max

 1  2r cos   r 2
M
M
 MB 
2
sen



donde :

MA
rM  
MB
2
PL
1  P
2
 2 
 
EI   PE 





Viga – columna con momentos en sus extremos MA, MB

Para el caso particular en que la viga-columna está sujeta a un momento
uniforme queproduce flexión con curvatura simple, es decir, con MA=MB=M°,
como lo muestra la figura 11.3.2, el momento máximo de segundo orden
ocurre en la parte media del claro. Su magnitud se obtiene al asinar rM = -1
en la ecuación 11.3.1 como:

M

*
max

M

0

2 1  cos  

0
 M sec
2
sen 
2

Viga-columna bajo momento uniforme

Factor de amplificación de momento, B1 y
factor de momento equivalente, CmMomento uniforme equivalente para una viga-columna bajo
una carga axial P y momentos extremos MA, MB

Así para determinar la magnitud del momento de extremo equivalente Meq,
igualamos la ecuación 11.3.4 (pero se reemplaza M° con Meq) con la 11.3.1:

Esta relación aplica cuando el momento amplificado dentro del claro excede
el momento extremo MB. Aquí, a Cm se le conoce como factor de momentoequivalente o factor de reducción de momento.

La especificación LRFD (ecuación C1-3 de LRFDS) adoptó la expresión lineal
simplificad sugerida por Austin, es decir:

Cm  0.6  0.4rM
En la tabla 10.4.1 se dan valores de Cm, para diferentes valores de rM.

(a) Sin desplazamiento y sin carga
transversal
Momentos flexionantes y curvatura
simple.

 40 
Cm  0.6  (0.4)     0.92
 50 

(b) Sindesplazamiento y sin carga
transversal
Momentos flexionantes y curvatura
doble.

 60 
Cm  0.6  (0.4)     0.30
 80 

W 10  49
( I x  272 in 4 ,

(c) Miembros con restricciones es
sus extremos y carga transversal y
flexionado en el eje X.
Cm  0.85 o puede ser determinado de
la Tabla 11.1 (AISC Tabla C-C2.1)
como sigue:

KLx  KLb
 20 ft )

Pe1 

 EI
2

 KL  x

2



2
3

29
...