filosofia de diseño estructuras metálicas

ESTRUCTURAS METÁLICAS

FILOSOFIA DE

DISEÑO

Filosofía de Diseño

El diseño de un miembro estructural implica la selección de una sección transversal que resista con seguridad y economía las cargas aplicadas. La economía implica peso mínimo.Las consideraciones como facilidad de construcción pueden afectar la selección del tamaño de un miembro. El proceso comienza en la selección del perfil mas ligero que cumpla la función deseada

El Ingeniero debe decidir cómo hacerlo con seguridad, que es donde entran en juego los diferentes enfoques de diseño.Esencialmente existen 3 enfoques de diseño:1. ASD2. Diseño Plástico3. LRFD

cerrados

Abier tos

FACTORES DE CARGA Y RESISTENCIA USADOS EN “AISC”

Donde:

Métodos de Diseño

Método de Diseño por Tensiones Admisibles(Allowable Stress Design, ASD).

Método de Diseño por Estados Límites (Load and Resistance Factor Design, LRFD)

Método de Diseño por Tensiones Admisibles

(Allowable Stress Design, ASD)

La especificación AISC para el diseño de edificios en acero, desde una primera versión realizada el año 1923, basada en el método en «Tensiones Admisibles» (ASD) ha evolucionado a lo que hoy se denomina el método de diseño basado en «Cargas y Resistencias Facturadas» (LRFD), metodología que fue introducida por primera vez el año 1986.

Método de Diseño por Tensiones Admisibles

(Allowable Stress Design, ASD)Bajo este criterio se diseña de manera tal que las tensiones calculadas por efectos de las cargas de servicio no superen los valores máximos en las especificaciones. Método de diseño que trabaja en función de las Tensiones

Admisibles. Las tensiones admisibles son una fracción de las

tensiones cedentes del material. Basado en el análisis elástico de las estructuras: los

miembros deben ser diseñados para comportarse elásticamente.

Fi = son las tensiones elásticas calculadas para cada caso de carga.F admisible = ( Fy / FS ); FS = Factor de seguridad. Fy= es la tensión cedente del material.

MÉTODO DE DISEÑO POR ESTADOS LÍMITES 

(LOAD AND RESISTANCE FACTOR DESIGN, LRFD)

Diseño para los estados limites

Se basa en la consideración de los estados limites de utilidad estructural.

Es la situación mas allá de la cual una estructura, miembro o componente estructural, no es mas apta para satisfacer las funciones previstas.

Estados limites típicos para miembros de acero conformados en frio: son las deformaciones excesivas, la fluencia, el pandeo y llegar a la máxima resistencia luego del pandeo localizado (es decir, resistencia posterior al pandeo).

Estados limites típicos

Estado limite de resistencia:Es el estado límite de resistencia requerido para resistir las cargas extremas durante la vida útil de la estructura, esta relacionado con la seguridad y la capacidad resistente del miembro.

Estado limite de servicioEs el estado límite de la capacidad de la estructura de desempeñar la función para la cual fue diseñada durante toda su vida útil.Condición máxima aceptable para la cual una estructura mantiene su capacidad de apariencia, durabilidad y confort aptas para ser habitadas sin inconvenientes y en condiciones normales de ocupación y uso.

Exigencias del estado limite de servicio

Flechas limites Buen funcionamiento de las instalaciones Vibración y oscilaciones controladas Derivas aceptables Expansiones y contracciones compatibles Drenajes eficientes para las aguas

pluviales Protección contra la corrosión Protección contra incendios.

Ventajas del LRFD Las incertidumbres y las variabilidades de

los diferentes tipos de cargas y resistencias son diferentes (por ejemplo, la carga permanente es menos variable que la carga de viento), y con este método estas diferencias se pueden considerar utilizando diferentes factores

Al utilizar la teoría probabilística los diseños idealmente pueden lograr una confiabilidad más consistente. Por lo tanto el LRFD proporciona la base para un método de diseño más racional y refinado que el método ASD.

Conceptos Probabilísticos

ln(R/Q) ≤ 0

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