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“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación“ CURSO: “DISEÑO EN ACERO Y MADERA” FACULTAD: INGENERIA CIVIL DOCENTE: ING. BULEJE NOMBRE: JUAN JOSE, HUAYANAY VILLA ICA-PERÚ 2015 UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA

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diseño en acero

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Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la EducacinUNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA

CURSO:

DISEO EN ACERO Y MADERA

FACULTAD:

INGENERIA CIVIL

DOCENTE:

ING. BULEJE

NOMBRE:

JUAN JOSE, HUAYANAY VILLA

ICA-PER2015

1.- En qu consiste y cmo se aplica en un ejemplo los conceptos de flexin biaxial con cargas aplicadas en el centro de cortante de la seccin transversal del perfil?

La flexin biaxial se presenta cuando un elemento es sometido a cargas que actan sobre direcciones que son oblicuas a los ejes de simetra de su seccin transversal.De la mecnica de materiales sabemos que toda seccin transversal de viga tiene un par de ejes principales y ortogonales, para los cuales el producto de inercia es nulo. Si la flexin ocurre respecto a cualquier otro eje que no sea principal se tendr una flexin asimtrica.Si una carga no es perpendicular a uno de los ejes principales, sta se puede descomponer en componentes perpendiculares a esos ejes y los momentos respecto a cada eje, por ejemplo, Mux y Muy, se pueden determinar.

FLEXION BIAXIAL

FLEXIN BIAXIAL EN SECCIONES ASIMTRICAS

RESISTENCIA AL MOMENTO FLECTOR

En una viga simplemente apoyada de un solo vano, como se muestra en la figura 1, el fallo se produce cuando el valor de clculo del momento flector (Msd) supera la resistencia de clculo a flexin de la seccin transversal, cuya magnitud depende de la forma de la seccin, la resistencia del material y de la clasificacin de la seccin. En situaciones en las que el esfuerzo cortante sobre la seccin transversal sea suficientemente pequeo para poder despreciar su influencia sobre la resistencia a flexin de la seccin (el EC3 establece un valor del cortante del 50% de la resistencia plstica a cortante), la resistencia de clculo a flexin de la seccin (Mc,Rd) se puede tomar como:El momento resistente plstico de clculo de la seccin bruta en secciones clases 1 y 2.

El momento resistente elstico de clculo de la seccin bruta en secciones de clase 3.

La resistencia a pandeo local de clculo para secciones de clase 4.

CENTRO DE FLEXION (CENTRO DE CORTANTE)

La frmula de flexin sirve para calcular el esfuerzo en una viga siempre que las cargas aplicadas pasen por un punto llamado centro deflexin, o en ocasiones, centro de cortante.Si una seccin tiene un eje de simetra y si las cargas pasan por l, entonces tambin lo hacen por el centro de flexin.En secciones donde la carga se aplica fuera del eje de simetra, debe localizarse la posicin del centro de flexin, indicado por Q. Para que produzcan flexin pura, las cargas deben pasar por Q, como se muestra en la figura 8-21. Si no lo hacen, entonces se presenta una condicin de flexin asimtrica y se tendran que realizar otros anlisis los cuales no se abordan en este libro. Las secciones del tipo mostrado en la figura 8-21 son de uso frecuente en estructuras. Algunas se prestan muy bien para su fabricacin por extrusin y por tanto son muy econmicas. Pero como existe la posibilidad de producir flexin asimtrica, se debe tener cuidado en su aplicacin.

RESISTENCIA A ESFUERZO CORTANTE

El momento flector gobierna el diseo de las vigas de acero pero la resistencia que se precisa a cortante puede ser significativa en el caso de vigas cortas con cargas concentradas elevadas. La figura muestra la distribucin de tensiones tangenciales en una seccin I suponiendo un comportamiento elstico. Casi todo el esfuerzo cortante es soportado por el alma y dado que la variacin de tensiones tangenciales a lo largo del alma es muy pequea es suficientemente preciso suponer en el clculo una tensin tangencial media uniforme sobre el alma.

En un estado tensional de cortadura simple (solo con tensiones tangenciales) el acero se agota al alcanzar una tensin tangencial de 1/ 3 fy . Por tanto, el valor de clculo del esfuerzo cortante (Vs.d) en cada seccin transversal se compara con el valor de clculo de la resistencia plstica a cortante Vpl.Rd del rea de cortante (Av).

Esta ecuacin es vlida para almas que sean lo suficientemente robustas para que la abolladura por cortante no se presente en ningn caso. La resistencia a abolladura por cortante deber comprobarse si la esbeltez del alma (d/tw) supera los valores 63,8 56,1 para aceros de grado S275 y S355 respectivamente.En la tabla se muestran las reas de cortante para un rango de tipos de seccin.

EJERCICIO

Ejemplo: Una viga con un extremo empotrado y el otro en voladizo de luz 20,0 m. se encuentra solicitada por una carga puntal excntrica de 5 ton y una carga uniformemente distribuida de 15 kg/m. Si la seccin de la viga es un perfil Z de alas desiguales, tal como lo muestra la figura adjunta. Se pide determinar las Mximas Tensiones Normales que se desarrollan en la viga y el lugar donde ocurren. Indicacin: El plano de carga distribuida coincide con el eje y de la seccin.

Solucin: La carga P al estar excntrica me genera Momentos Flectores c/r a los eje z e y, al desplazar la carga al Centroide. La carga uniformemente distribuida me genera un Momento Flector c/r al eje z. Los Ejes z e y no son Ejes Principales de Inercia, entonces se desarrolla Flexin Desviada.La Distribucin de Tensiones Normales viene dada por:

1.- Clculo de Centroides:

2.- Clculo de Inercias:

2.1- Inercias Principales:

3.- Clculo de Momento Flector Mximo debido a la carga q:

4.- Proyeccin de Momentos Flectores a los Ejes Principales:

A travs de la Matriz de Rotacin determinemos Mu y Mv.

Nota: Si utilizamos descomposicin de vectores, utilizaremos a en Valor Absoluto. Si lo hacemos con la matriz de rotacin lo haremos con signo.

Las cerchas se ubicarn cada 6 metros En la techumbre se utilizar pizarreo de 0,8 mm Se utilizar un acero A 42-27 ES1) Anlisis de cargas1.1. Carga NormalSupongamos planchas de 0,8 mm ondulada = 7,5 kg/m2Supongamos pesos costaneras = 5,5 kg/m2Luego: Q = 13,0 kg/m2

q = Q a =13 1,12 =14,6(kg /ml) qx = q cos =13,9(kg /ml) qy = q sen = 4,6(kg /ml)

1.2. Viento:Para h = 4(m); con campo abierto y costa presin bsica V = 70(kg /m2 )Barlovento: c = 1,2 sen 0,4 (coeficiente de forma) c =1,2 0,316 0,4 = 0,0208

No controla, pero se necesitan colgadores en x para evitar el volcamiento delala inferior.1.3 Montaje : Sea una carga de montaje P = 100 kgLuego; en la combinacin de cargas, debemos considerar:

Eje x - xPx = 0,67 P cos = 0,67 100 0,949 = 63,6(kg)px = 0,67 qx = 0,67 13,9 = 9,3(kg /ml)

Eje y - yPy = 0,67 P sen = 0,67 100 0,316 = 21,2(kg)py = 0,67 qy = 0,67 4,6 = 3,1(kg /ml)Luego:Para el eje x - x, tenemos las siguientes solicitaciones:

= 6 m (distancia entre cerchas)