Yesith Montenegro Rios

Ingeniería Civil

EJEMPLO DE DISEÑO MIEMBROS A TENSION

Tenemos la siguiente estructura sometida a cargas puntuales mayoradas en los nudos superiores internos de 5.6 kN y de 2.8 kN en los nudos extremos. Esta cercha después de ser analizada nos arrojó las fuerzas internas en sus elementos:

Las fuerzas con signo negativo corresponden a fuerzas de tensión y las de signo positivo a fuerzas de compresión.

Se requiere diseñar el elemento mas critico a tensión y realizarle a este los siguientes puntos:

1. Hacer un detalle del anclaje del miembro de la cercha usando pernos de anclaje en una sola línea de gramil, usando pernos ½” G – 5 , A – 36.

2. Seleccionar como perfil, 2 ángulos de alas iguales.

3. Revisar la falla por bloque de cortante.

SOLUCION

1. Tenemos que el elemento mas critico es el cargado con una fuerza de 167 KN a tensión, para el cual se realizara el siguiente tipo de anclaje:

Para el anclaje del elemento a tensión es necesario, identificar los elementos que llegan al nodo de anclaje, así mismo la forma o sistema de anclaje, el cual para este caso se aprovechara las bondades de los ángulos y se colocara en medio de los dos ángulos una platina de 6 mm de espesor (este espesor deberá chequearse si cumple. Ver capitulo de conexiones), a esta placa de unirán los ángulos por

Yesith Montenegro Rios

Ingeniería Civil

medio de pernos y esta placa a su vez se soldara a una perpendicularmente a esta, para garantizar el anclaje a la columna respectiva.

Tenemos a continuación los detalles del anclaje:

2. Selección del tipo de perfil ( 2 Ls de alas iguales)

Diseño por fluencia

Entonces tenemos que el perfil a utilizar debe tener un área mayor o igual a 736 cm2, como se usaran 2 Ls, entonces:

Yesith Montenegro Rios

Ingeniería Civil

Teniendo en cuenta la tabla 4.3. Ángulos milimétricos, anexa al texto, tenemos que el ángulo correspondiente a las solicitaciones de carga es:

L 35 x 6 (b x t) AL = 3.87 cm2 X = 1.08 cm Ry = Rx = 1.03 cm

Resistencia a la falla por fluencia

Resistencia a la falla por fractura

Relación de esbeltez

Debido a que la sección es compuesta, no se podrá tomar el radio de giro del perfil del ángulo individual, sino que se calculara para la sección compuesta, por tanto:

Yesith Montenegro Rios

Ingeniería Civil

Resistencia a la falla por bloque de cortante

Como sabemos no siempre la falla critica se dar por fractura o fluencia, sino que también se puede presentar una combinación de estas, por tanto si:

Se hace necesario entonces calcular en primera instancia las áreas de cortante y tensión sabiendo que el espesor del ángulo es de 6 mm y que son dos angulos.

Tenemos entonces que:

Entonces,

OK

Yesith Montenegro Rios

Ingeniería Civil

Entonces tenemos que la falla mas critica en el elemento es la falla por bloque de cortante, sin embargo el perfil resiste la carga ultima actuante.