DISEÑO POR TRACCION

 
 

 
 

Universidad Nacional del Altiplano
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AÑO: 20
A
013 
 
3.2­1 Un  mienbro en tension formado por una barra de 7 x 3/8 esta conectado con tres 
tornillos de 1 in de diametro, como se muestra en la fig. el acero usado es A36. Suponga que 
Ae = An  y calcule la resistencia de diseño. 
 
 
 
 
 
 
Calculo de area total 
a). Por fluencia en  la seccion total  
Ag = 7(3/8) = 2.63 in2  Como el acero es A36: Fy = 36 Kips = 36,000 lib/pulg2 y Pu = 58,000 lib/pulg2 
Pn = F y .A g =  36 x 2.63 = 95.70 kips 
φtPn= 0.90(95.70) = 85.05 Kips. 
Pn = Fu Ae =58(2.203) = 127.8 kips 
φtPn = 0.75(127.8) = 95.85 kips. 
b)‐ Por fractura de la seccion Neta. 
 

3
7
8

1

1
8

2.20 

 

P u =0.75 x  36 x (2.20) = 95.85 Kips. 
Para: Ae = An se debe considerar 
Como:  Fy = Fu para el acero A36 
Fu = 58,000 lib/pulg2 

 

Pu =  x Fu x Ae   = 0.75 x 58,000 x 2.20 = 95.70 Kips 
El que Gobierna es el menor    =    85.05 kips 
Evaluando por LRFD 
b). por fluencia de la sección 
Ω

94.5
1,67

56.59 

 

 
 
Por la fractura de la sección 
Ω

127.8
2.00

63.9 

 

Solución alternativa 
Ft = 0.6*Fy = o.6(36) = 21.6 ksi 
Y el cálculo de carga es  
Ft*Ag = 21.6*(2.625) = 56.7 kips  
Por fractura. Pt = 0.5 Fu = 0.5(58) = 29.0(2.203) = 63.89 kips 
El que gobierna es el menor. 56.7 kips 
3.2­2 un miembro en tensión formado por una barra de 6 x 3/8 esta soldado a una placa de 
nudo. Como esta muestra en la fig. el acero usado tiene un esfuerzo de fluencia Fy = 50 Ksi y 
un esfuerzo ultimo de tensión Fu = 65 Ksi. Suponga que Ae = Ag y calcule la resistencia de 
diseño. 
 
 
 
 
 
 
 
 Solución 
Calculo de area total 
a)‐ Por fluencia en  la seccion total  
Ag = 6(3/8) = 2.25 in2  
Como: Fy = 50 Ksi  
Pn = F y .A g = 50 x 2.25 = 112.5 Kips. 
 Por fractura de la seccion Neta.  
Si Ae = Ag = 2.25 in2 

 
 
P n = 65 x (2.25) = 146.3 Kips. 
a). el diseño del punto base por fluecia es: 
φtPn = 0.90(112.5) = 101 kips 
el diseño del punto base por fractura es: φtPn = 0.75(146.3) = 110 kips 
 
Evaluando por LRFD 
b). El cálculo de fuerza base por fluencia es: 
Ω

112.5
1,67

67.4 

 

El cálculo de fuerza base por fractura es: 
Ω

146.3
2.00

73.2 

 

Solución alternativa de fuerza útil por rendimiento 
Ft = 0.6*Fy = 0.6(50) = 30.0 ksi 
Y el cálculo de carga es  
Ft*Ag = 30.0*(2.25) = 67.5 kips  
Por fractura. Pt = 0.5 Fu = 0.5(65) = 32.5 kips. 
Y la fuerza de carga es: 
Ft*Ae = 32.5(2.25) = 73.1 kips 
La fuerza que gobierna es el menor. = 67.5 kips 
 
3.2­3 un miembro en tensión formado por una barra de 8 x ½ está conectado con seis 
tornillos de 1 in de diámetro, como se muestra en la figura. El acero usado es A242 grado 42. 
Suponga que Ae  = Ag  y calcule la resistencia de diseño. 
 
 
 
 

 
 
 Solución: 
Para acero A242, y t = ½ in, Fy = 50 Ksi y Fu = 70 Ksi 
Ag = 8(1/2) = 4 in2 
Pn = Fy*Ag = 50(4) = 200 kips 
Por fractura de la sección neta 
An = Ag – A agujero = 4 – (1/2)(1+1/8) x 2 agujero = 2.875 in2 
Ae = An = 2.875 in2 
Pu = Fu*Ae = 70(2.875) = 201.3 Kips. 
a). el diseño de fuerza base por fluencia es 
φtPn = 0.90(200) = 180 kips 
el diseño del punto base por fractura es: φtPn =  0.75(201.3) = 151 kips 
Evaluando por LRFD 
b). El cálculo de fuerza base por fluencia es: 
Ω

200
1,67

120 

 

El cálculo de fuerza base por fractura es: 
Ω

201.3
2.00

101 

 

Solución alternativa de fuerza útil por rendimiento 
Ft = 0.6*Fy = 0.6(50) = 30.0 ksi 
Y el cálculo de carga es  
Ft*Ag = 30.0*(4) = 120 kips  
Por fractura. ...