Método De Diseño Por Esfuerzos De Trabajo

Antes de determinar por qué la metodología de diseño LRFD ha prevalecido sobre la ASD, es necesario hacer una comparación entre ambas.
Según señala Quimby, la primera diferencia históricamente ha sido que el antiguo Diseño por Esfuerzos Permisibles (Allowable Stress Design), comparaba los esfuerzos reales y permisibles, mientras que el LRFD (Load and Resistance Factor Design) compara laresistencia requerida con las fuerzas reales. El nuevo AISC considera el nuevo Diseño por Resistencia Permisible (ASD, Allowable Strength Design), el cual remplaza el antiguo diseño por esfuerzo permitido, con lo que se considera la terminología basada en esfuerzos por la basada en resistencias.
Al considerar las resistencias de los miembros, siempre se quiere mantener las cargas reales del diseño finala fin de evitar deformaciones permanentes en la estructura. En consecuencia, si se utiliza el método LRFD, deben aplicarse factores de carga mayores a 1.0 a las cargas aplicadas para expresar en términos que son con seguridad comparables con los niveles de resistencia máxima. Esto se logra con las ecuaciones de combinación de carga que consideran las probabilidades asociadas con la ocurrenciasimultánea de diferentes tipos de carga (permanente, temporal, sísmica, etc).
La segunda diferencia entre las dos filosofías es la forma en que se manejan las relaciones entre las cargas aplicadas y las capacidades de los miembros. En LRFD los factores de carga se aplican por separado para la previsibilidad de las cargas aplicadas, esto del lado de la carga aplicada de las desigualdades de estadolímite y considerando las variabilidades del material y construcción, se usan factores de reducción de resistencia en el lado de la fuerza nominal de la desigualdad de estado límite. La metodología ASD combina los dos factores en un único factor de seguridad, con lo cual al dividir el factor de seguridad aparte sobre los factores de carga y resistencia...


1.2. MÉTODOS DE DISEÑO: ASD Y LRFD
Lasespecificaciones para construcciones de acero vigentes en Estados Unidos de América (AISC, 2005b)consideran dos métodos generales de diseño: el método de las tensiones admisibles (ASD por las siglas de Allowable Strength Design), y el método de factores de carga y resistencia (por las siglas de Load and Resistance Factor Design).El primer método se basa en verificar que las tensiones inducidas enlos elementos estructurales no excedan una tensión admisible, la cual resulta de dividir la resistencia del material (usualmente la tensión de fluencia Fy) por un factor de seguridad

.Este procedimiento es ampliamente conocido por los ingenieros estructurales y ha sido utilizado a lo largo de muchas décadas. La combinación de estados de carga requeridas para este método, según el reglamentoASCE/SEI7-05, Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures (ASCE, 2005) son:

1. D + F
2. D + H + F+ L + T
3. D + H + F + (Lr ó S ó R)
4. D + H + F + 0.75 (L + T) + 0.75 (Lr ó S ó R)
5. D + H + F + (W ó 0.7E)
6. D + H + F + 0.75 (W ó 0.7E) + 0.75L+ 0.75 (Lr ó S ó R)
7. 0.6D + W + H
8. 0.6D + 0.7E + H (1-1)

Donde:
D es la carga permanente por peso propio,
F es la cargadebida a fluidos,
T representa la acción resultante del impedimento de cambios dimensionales,
H es la carga debida empuje lateral de suelos, del agua en el suelo o de otros materiales a granel,
L es la sobre carga de uso,
Lr es la sobrecarga en cubiertas,
S es la carga de nieve,
R es la carga por lluvia,
W la carga de viento, y
E representa la acción del sismo.

Por el contrario, elmétodo LRFD es más reciente; algunos países de Latinoamérica lo han adoptado en los últimos años, mientras que otros países continúan con el método ASD. A nivel académico, los datos obtenidos de un relevamiento informal en distintas universidades de Latinoamérica indican qué solo algunas universidades ha incorporado en los planes de estudio de ingeniería civil la enseñanza del método LRFD. Es por...