138276029 diseno en acero y madera

7/28/2019 138276029 Diseno en Acero y Madera

1/16

DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO (Mtodo LRFD) Ing. Rodrigo Surez P.

UNIDAD 3MIEMBROS A TRACCIN

Objetivo: Estudiar el comportamiento de elementos sometidos a traccin y miembros de vigas. Adems de analizar la influencia que existe en la redccin en los miembros que tengan perforaciones en su seccin. Temario: 3.3 DISEO A TRACCIN. REAS DE LA SECCIN TRANSVERSAL

1


2/16


3/16

DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO (Mtodo LRFD) Ing. Rodrigo Surez P. 3.3 DISEO A TRACseo de la resistencia a la traccin de un miembro de acero estructural desversal adecuada. Las tres reas de seccin transversal de inters son el iva Ae. El rea bruta (Gross Area) de un miembro en cualquier punto es esal, sin deducir los huecos. El rea neta (Net Area) es el area bruta menosr el rea neta para la tensin, el ancho de un hueco se toma 1/16 de pudo para esa dimensin. Puesto que las tolerancias necesitan que el hueco pade pulgada mayor que el dimetro del tornillo, el ancho de un hueco se asdos veces 1/16 de pulgada 1/8 mayor que el dimetro del tornillo. El rea necado por su espesor. Para un hueco, o dos o ms huecos que se encuentren iembro, el ancho neto es el ancho bruto menos la suma de los anchos de los huec

cia del rea total de la seccin transversal Ag (para prevenir el alargamieo y si falla Ag lo ltimo que va a resistir ser Tu), entonces se tiene Fy Donde: Tu A g Fy Pn = Fuerza de diseo requerida luencia mnimo especificado del acero [klb/in] = Resistencia del estado lmite por elactor de resistencia ( = 0.9 para fluencia por rea bruta)

Cuando se presenta una perforacin en un elemento que est en traccin ina perforacin est ocupada por un perno o remache, debido a esto se tiene se puede distribuir la carga y existir concentracin de esfuerzos a lo larto con el perno como se muestra en la Figura 3.2. El rea neta de la seccin transversal menos el rea de los huecos cuyo eje es perpendicular al eje denteriormente, con lo que se tiene:

An = Ag AhuecoAn = Ag # (e hueco )

Donde e es el espesor de la plancha, y h es el ancho bruto de la seccin.

3


4/16


Figura 3.2 Diagrama de concentracin de esfuerzos en una seccin. En la construca que los elementos se conecten con pernos o remaches, los huecos debern ayor que el dimetro del perno o remache. Segn el reglamento del AISC01: " Para propsitos de diseo, considerando los daos del hueco debido a impreciismos se adicionara al dimetro del hueco estndar 1/16 Diseo perno = Hue cos

Diseo perno = perno + 1 8"

Para el estado lmite de ruptura del rea neta An en los extremos de miembros a tensia de diseo requerida [klb] A n = rea neta [in] Fy = Esfuerzo de fluecia del estado lmite por el factor de resistencia [klb/in] = Factor de resistenciaa por ruptura del rea neta en los elementos estructurales de acero, no seea de gramil estn dos o ms filas de pernos y en forma alternada. Sin era una cadena de huecos esparcidos a lo largo de una seccin en forma diagonal o zigzansiste en tener el ancho del miembro sin tomar en cuenta la direccin de la lnea dondeo largo de la seccin en zigzag determinada, y adicionar por cada diagonal o espacilor proporcionado por la siguiente expresin y elegir el valor predominante para


5/16


6/16

DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO (Mtodo LRFD) Ing. Rodrigo Surez P. c) En una conexlgunos pero no en todos los elementos de una seccin transversal se tiene: Ae = U

_ x U = 1 0 .9 Lc

U = Factor de reduccin Lc = Longitud de la conexin paralelo a Tu [in]_

x = Excentricidad de la conexin (Distancia entre el plano de la conexin la seccin total) [in], Figura 3.4

_Figura 3.4 Excentricidad de la conexin ( x ) Los valores de diseo para el faectiva Ae estn dados por las especificaciones del AISC01 LRFD captulo B. structuralse como ser WT, MT y ST.

6


7/16


Tabla 3.1 Valores de U para perfiles W, M, S y tees estructurales WT, MT y ST (Vase elulas son multiplicadas por ciertos factores de resistencia debido a que no itud varios fenmenos que se presentan al momento de construir y estas son da al centro del elemento estructural de acero Tanto la plancha como las secciones nmente rectas. No todas las secciones son iguales Las dimensiones son inexactas niones

7


8/16

DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO (Mtodo LRFD) Ing. Rodrigo Surez P. PROBLEMAS RESUELTncia de la seccin por rea bruta Ag b) Ruptura de la seccin por rea neta An c) La

Solucin: a) Fluencia de la seccin por rea bruta Ag

b) Ruptura de la seccin por rea neta An

8


9/16


c) Carga de diseo Tu

9


10/16

DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO (Mtodo LRFD) Ing. Rodrigo Surez P. 3.2 Determinar lla unin de la figura. Asumir que los pernos no fallan y que T es solo carga

10


11/16


3.3 El miembro a tensin de acero Fy = 50 ksi y Fu = 65 ksi del ejemptremos con dos placas de 3/8 x 12 como se muestra en la figura siguienteos hileras de tornillos de , determinar la fuerza mxima de tensin que las

11


12/16


Nota: El rea neta An usada en la segunda de estas expante varias dcadas han demostrado que los elementos de conexin a tensin cas veces tienen una eficiencia mayor del 85%, an cuando los agujeros representea total de los elementos. Por consiguiente, realizamos la verificacin del rr el que adoptemos: Entonces, Carga nominal de traccin: 3.4 Selecciones de longitud para soportar una carga muerta de servicio de tensin PD = 130 kip y un. Como se indica en la siguiente figura, el miembro tendr dos hileras de nos cuatro por hilera).

Solucin: 1. Combinaciones de carga: 2. Clculo del rea mnima requerida

12


13/16

DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO (Mtodo LRFD) Ing. Rodrigo Surez P. 2.1

2.2 Suponiendo U = 0.90 de la tabla 3.1(a) y un espesor del ala de tf = 0.38 in, sebamos con Comprobacin: 1. 2. una W12x35:

para la mitad de W12x35 se encuentra en lo que es lo mismo en la WT6x17.5:

3. UTILIZAR W12x35

13


14/16

DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO (Mtodo LRFD) Ing. Rodrigo Surez P. PROBLEMAS PROPUESstencia a la traccin de la unin de la siguiente figura, asumir que los ta. Usar acero A36 con un Fu = 58 ksi

P3.2 Determinar la resistencia a la traccin en cada lado plancha, utilizamo se muestra en la siguiente figura. La fuerza no factorizada TL a encoe a carga viva.

14


15/16

DISEO DE ESTRUCTURAS DE ACERO (Mtodo LRFD) Ing. Rodrigo Surez P. P3.3 Seleccione do 36 (Fu = 58 ksi) de 25 pies de longitud para soportar una carga muert5 kip y una carga viva de servicio de tensin PL = 120 kip. Como se indembro tendr dos hileras de tornillos de 5/8 en cada patn (por lo menos cuatro p

15


16/16

138276029 diseno en acero y madera

Documents