acero

Dr. Tiziano Perea

APLICACIONES

Universidad Autónoma Metropolitana
Dr. Tiziano Perea Olvera

Cuerdas, diagonales y montantes:
•  Armaduras de puentes
•  Armadura de bodegas
•  Torres de transmisión, etc.

Diseño de miembros
de acero en tensión

Cables: puentes colgantes, puentes atirantados, etc.
Contraventeos: horizontales y verticales
•  Dar soporte lateral
•  Resistirfuerzas horizontales (sismo o viento)
Contraflambeos: Tirantes de largueros
•  Ayudar a alinear a los largueros
•  Resistir la tensión que genera la cubierta
•  Soporte lateral a los largueros

SECCIONES

MIEMBROS EN TENSIÓN

Resistencia tensión = f ( resistencia de acero , tamaño de sección )

Comportamiento: Eficiente

La elección del perfil depende de:

Diseño: Simple

•  Lamagnitud de la fuerza de tensión a resistir
•  La posibilidad de unirse a la estructura.

•  La fuerza axial produce
esfuerzos uniformes

Secciones eficientes en tensión:
Redondos sólidos (OS)

•  Ningún efecto de pandeo
( sugerencia: KL/r < 300 )

Placas (PL)

•  Influencia de agujeros de tornillos o remaches
• Reducción del área en la sección de agujeros
• Separación física entre elelemento y los tornillos
• Concentración de esfuerzos

Secciones tubulares (OC)

Ángulos simples o dobles (LI, LD)
Secciones cajón (OR o PTR)
Canales simples o dobles (CE, MT)
Sección I (IR, IS, IE)
Te (IR, IE, TS)
Secciones armadas

σ (ksi)

CURVA ESFUERZO-DEFORMACIÓN IDEAL DEL ACERO

Rango
Elástico

Rango
Inelástico

Endurecimiento
por deformación

Estados límite básicos enmiembros a tensión

Fractura

T

Fu

T

T

T

Fluencia

Fluencia en la sección total
Fy

T

T
área gruesa
o total, Ag

T

T
Es

Fractura en la sección neta

área neta
efectiva, Ae
Fy

ε


Rn = Fy Ag

Fu

Rn = Fu Ae

1

Dr. Tiziano Perea

POSIBLES SUPERFICIES DE FRACTURA
Se deberá analizar TODAS las posibles superficies de fractura
s

s
g
gn
m
⎛ s2 ⎞
be = b − ∑ ( db + 1 8′′ ) + ∑ ⎜ ⎟
i=1
i=1 ⎝ 4g ⎠
2
m
⎡ n
⎤
⎛s ⎞
An = Ag + t ⎢ − ∑ ( db +1 8′′ ) + ∑ ⎜ ⎟ ⎥
⎝ 4g ⎠ ⎦
i=1
i=1
⎣

An = be ⋅t

Área neta efectiva

En traslape de placas atornillas

Ae = UAn

Ae = An ≤ 0.85Ag

ÁREA NETA EFECTIVA (shear lag)
En un elemento en tensión, la configuración de la conexión puede
provocar que la fuerza no sea transmitidauniformemente en toda la
sección neta, sino que más bien se concentre en la zona conectada
que va a fracturarse, y menor carga en la zona sin conectar. Así, el
área neta efectiva, Ae, es menor que el área neta calculada, An.
El área neta efectiva depende de:
•  La distribución de la conexión
•  La excentridad de la conexión, x.
•  Longitud de la conexión, L,
en dirección de la carga.
• Otras variables de menor partcipiación
•  La ductilidad del material

U ≈1−

x
L

•  El método utilizado para hacer los agujeros
•  El cociente gramil entre diámetro del tornillo (g/db)

•  La relación entre área neta y el área de apoyo del sujetador

BUILT-UP MEMBERS

16.1–28

__

Factor U en NTC (2004) y AISC (1999)

U ≈ 1−

x
≤ 0.90
L

Valores de U sugeridos por lasNTC (2004) en conexiones atornilladas
SECCIÓN
#Tornillos en eje paralelo a carga
I, H, T (b/h>2/3)
3 o más
I, H, T (b/h2/3)
3 o más
0.90
Resto de secciones
3 o más
0.85
Resto de secciones
1ó2
0.75
Valores de U sugeridos por las NTC (2004) en conexiones soldadas
SECCIÓN
L/b
Placas con soladadura longitudinal
( L/b > 2.0 )
Placas con soladadura longitudinal
( 1.5 < L/b < 2.0 )Placas con soladadura longitudinal
( 1.0 < L/b < 1.5 )

U
1.00
0.87
0.75

[Sect. D4.

D3.1 a miembros en tensión
Tabla D3.1 – Factores U TABLE
para conexiones
Shear Lag Factors for Connections
ANSI/AISC
360-10
to Tension Members

Case

Description of Element

1

All tension members where the tension
load is transmitted directly to each of the
cross-sectional elements by...