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elementos SUJETOS A tensión



La forma más eficiente de usar al acero es a tensión y el uso de estos elementos es muy frecuente en la construcción de estructuras de acero, encontrándose como elementos principales o secundarios en puentes, techos soportados por cables, antenas, torres de transmisión, edificios industriales, equipos de construcción, elevadores y presfuerzo entre otros.Debe tomarse en cuenta que para ciertas condiciones de carga un elemento estructural puede trabajar a tensión, pero para otras trabajará a compresión, por lo cual se deberá revisar por ambas condiciones de trabajo.


Fig. 2.1 Cables en puentes Fig. 2.2 Tensores en plantas voladas











Fig. 2.3 Cables en elevadores Fig. 2.4 cables depresfuerzo





Fig. 2.5 Elementos a tensión en armaduras


Fig. 2.6 Contraventeos Fig. 2.7 Tensores en plumas


Hay 4 tipos de elementos que trabajan con alta eficiencia a tensión y son:

Cable de alambre

Barras con rosca



Rosca sobrepuesta Rosca normal
Barra con ojal (Barras de ojo)




Placas conectadascon pasador reforzadas





Adicionalmente se puede utilizar como elementos a tensión, perfiles laminados o elementos armados, estos elementos generalmente se usan en estructuras donde elementos a tensión y a compresión forman un nodo como se indica en las siguientes figuras.



















ElevaciónVista A-A

Fig. 2.8 Conexiones en armaduras


RELACIÓN DE ESBELTEZ:

Los reglamentos de construcción establecen que cuando se utilicen perfiles, éstos deberán revisarse por relación de esbeltez. La relación de esbeltez quedará definida por la fórmula:
[pic]
Donde:
k es el coeficiente de longitud efectiva de pandeo y depende de las restricciones en los extremos.En piezas a tensión y en armaduras se asignará el valor de 1.
l Longitud de la pieza.
r radio de giro menor de la sección transversal del elemento.


Los perfiles laminados y las secciones armadas se utilizan cuando se requiere cierta rigidez en los elementos trabajando a tensión, aunque estos elementos no tienen problemas de pandeo, los reglamentos establecen:[pic] para elementos principales.
[pic] para elementos secundarios.


Diseño de barras roscadas trabajando tensión

POR LO COMÚN SE USAN BARRAS ROSCADAS COMO TENSORES PARA EL SOPORTE DE LARGUEROS EN EDIFICIOS INDUSTRIALES CON TECHOS INCLINADOS, ASÍ COMO EN LARGUEROS DE PARED, BALCONES Y DESCANSOS EN ESCALERAS.

El diseño de una barra a tensión se efectúadirectamente considerando que la tensión última por resistir (TU) sea menor o igual que la tensión resistente (TR), es decir,
[pic]


Donde:
[pic]
[pic] Factor de carga, que depende de la combinación de las acciones por resistir.
[pic] Tensión resistente por uno de los estados límite de deformación excesiva (fluencia) o fractura.


[pic] Porfluencia
[pic] Por fractura


[pic] Factor de resistencia. Este factor es menor por fractura que por fluencia, así,


[pic] Por fluencia
[pic] Por fractura


[pic] Esfuerzo de fluencia y esfuerzo de ruptura respectivamente, para acero A36
[pic]kg/cm2
[pic]kg/cm2

[pic] Es el áreaefectiva en el fondo de la rosca de los elementos a tensión, es función del número de roscas que caben en una pulgada y del diámetro de la barra, y se puede determinar con la siguiente ecuación:


[pic]


En la tabla 2.1, se dan los datos de diseño para roscas de diámetros estándar.








Tabla 2.1 Numero de roscas por 25 mm
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