traccion diseño en acero

7/17/2019 Traccion diseo en acero

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TRACCION


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ContenidoMiembros en Traccin

1 Definicin2 Caractersticas

3 Complicaciones

4 Usos e miembros en traccin

! Moos e falla" #ropieaes $eom%tricas

& Dise'o


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Miembrosen Traccin

1( Definicin

)*ecciones laminaas o formaas por placas+ o barras,reonas+ c-araas o planas.+ e e/e lon$it-inal rectoo seccin trans0ersal constante ,miembros prismticos.+s-/etos a car$as -e actan a lo lar$o e s-s e/escentroiales+ -e pro-cen en c-al-ier seccin

perpenic-lar a s- e/e lon$it-inal+ esf-eros a5iales etraccin(

##


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Miembrosen Traccin

1( Definicin

)*ecciones Trans0ersales tipicas


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Eficiencia2( Caractersticas

)Un miembro en traccin es el elemento ms simple 6eficiente e -n sistema estr-ct-ral(

) 7a f-era a5ial pro-ce esf-eros constantes en too elmaterial -e lo compone+ sin $enerar fle5in+ cortante nitorsin


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Dificultad enlas uniones

3( Complicaciones

) 7as cone5iones e los miembros en traccin con el restoe la estr-ct-ra intro-cen e5centriciaes en lascar$as+ -e eben tomarse en c-enta en el ise'o


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3( Complicaciones

) 7as imperfecciones e los perfiles estr-ct-raleslaminaos -tiliaos como miembros en traccin+ ebenser reconocias por el ise'aor 6 fabricante eestr-ct-ras

Toleranciasde laminacin


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3( Complicaciones

) 7os esf-eros resi-ales pro0enientes el enfriamientoirre$-lar e los perfiles estr-ct-rales se toman en c-entaen las normas e ise'o

Esfuerzosresiduales


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Distribucinde esfuerzos

3( Complicaciones

) A$-/eros en placas 6 perfiles estr-ct-rales -tiliaoscomo miembros en traccin+ ocasionan concentracionese esf-ero+ e manera -e estos no se istrib-6en-niformemente en las secciones trans0ersales(


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Estructuras4( Usos e miembros en traccin

) 8str-ct-ras in-striales(

) 8ificios -rbanos

) Arma-ras e p-entes

) Arma-ras e tec9o en fbricas

) :i$as e alma abierta en eificio -rbanos) Torres e transmisin e ener$a el%ctrica

) #-entes col$antes 6 atirantaos ,cables.

) C-biertos col$antes ,8str-ct-ras e $ranes claros.

) Arcos


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Estructurasindustriales

4( Usos e miembros en traccin

) Uso; Contra0enteo e 0i$as 6 col-mnas en c-bierta 6parees

)


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Ejemplos de contraventeos

verticales en edificios de varios pisos

"istemas decontraventeo



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#unciones delcontraventeo


) 80itar problemas e paneo e -n entrepiso o e laestr-ct-ra completa

) Resistir f-eras 9oriontales sismo o 0iento

) Re-cir los esplaamientos laterales e la estr-ct-ra


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$rmadura t%ica de sistemas de %iso

$rmaduras4( Usos e miembros en traccin

montante

ia$onal

>ria inferior

? compresin

? traccin

? sin car$a

>ria s-perior


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Estructurasde celosia

Torre autoso%ortante



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&avesindustriales

Estructura t%ica a base de armadura a dos aguas con tirantecomo elemento en traccin



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Contraventeossim%les

Contraventeo a base de barras redondas macizas comoelementos de contraventeo en estructuras ligeras.



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Elementosde cubierta

Elementos de cubierta de edificios industriales


C bi t


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Cubiertas' tirantes

Elementos de cubierta de edificios industriales ' tirantes %arael so%orte de %isos


Edifi i


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Edificiosurbanos

(a estructuracin de edificios so%ortados %or un n)cleocentral se combina con elementos en traccin como el caso

de las columnas e*teriores de esta estructura


C bi t


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Cubiertascolgantes

(as estructuras ligeras +ue salvan claros grandes, con muchafrecuencia se resuelven con miembros en traccin


C bi t


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Cubiertascolgantes

En las estructuras de grandes domos o c)%ulas invertidas losmiembros en traccin resultan mu' convenientes


C bi t4 U i b i


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Cubiertascolgantes

Cubiertas ligeras so%ortadas sistemas de

cables %rinci%ales ' secundarios


E t t4 U i b t i


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Estructurases%aciales

(as estructuras tridimensionales modernas tienen una grancantidad de barras traba-ando a traccin


! M f ll ng lo


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!( Moos e falla

##

1(


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nguloen traccin

u%tura %or cortante ' traccin combinados/loc shear ru%ture0

!( Moos e fallar

##

3( >lo-e e Cortante

$rea total" # i %t i


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$rea total

$g4 b5t

"( #ropieaes $eom%tricas

) Area total+ A$; Area total e la seccin trans0ersal e -nmiembro

$g4 6 b 5 t

$g4 b15 t1 7 b2 5 t2 7 b3 5 t3

$rea neta" # i %t i


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$rea neta"( #ropieaes $eom%tricas

) @rea neta An; @rea re-cia por la presencia e a$-/erospara conectores ,tornillos o remac9es.(

$n4 $g8 $%erf

$ncho neto" # i %t i


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$ncho neto"( #ropieaes $eom%tricas

) Anc9o neto+ bn;= #ara -na placa perforaa con a$-/eros en -na tra6ectoria

normal al e/e e la piea

= #ara -n elemento comp-esto por placas perforaas

=placas

tbA nn

tbA nn =agn N-bb =

$ncho neto


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$ncho neto"( #ropieaes $eom%tricas

= #ara -na placa perforaa con a$-/eros colocaos en -na lnea

ia$onal o en i$a$

s ? paso+ $ ? $ramil

Tra'ectorias" # i %t i


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Tra'ectoriasde falla

9laca con agu-eros dis%uestos en diagonal o en zig zag


Di:metro de" # i %t i


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Di:metro deagu-eros

Durante el %roceso de %unzonado el material alrededor delagu-ero %uede da;arse< %or ello las normas de dise;o

consideran un ancho de agu-eros ma'or


Di:metro de" #ropieaes $eom%tricas


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Di:metro deagu-eros


) #ara perforaciones estnar se consiera -e losa$-/eros tienen -n imetro e 3 mm ,1B. ma6or -eel e los tornillos(

ag 4 Di:metro de agu-ero %ara remache o tornillos

9erforaciones" #ropieaes $eom%tricas


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9erforacionesen :ngulos


#actores +ue afectan" #ropieaes $eom%tricas


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#actores +ue afectana la seccin neta


#actores %rinci%ales +ue afectan la eficiencia de laseccin neta

) D-ctilia el metal) M%too empleao para 9acer los a$-/eros) C-ociente $

) Relacin entre el rea neta 6 el rea e apo6o sobre els-/etaor

) Distrib-cin el material e la seccin trans0ersal e labarra+ con respecto a las placas e -nin+ - otros

elementos -e se -tilicen para conectarla) #osicin e los planos e corte e los tornillos oremac9es respecto a la seccin trans0ersal el miembro

$rea neta" #ropieaes $eom%tricas


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Cuando se conecta un :ngulo en traccin a una %laca mediantetornillos o soldaduras la su%erficie de falla corres%onde a la

interfase de los dos %erfiles

$rea netaefectiva


$rea neta" #ropieaes $eom%tricas


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$rea netaefectiva

Definicin de la e*centricidad * usada %ara calcular la %orcin del :rea neta +uecontribu'e a la resistencia de la seccin


eferencias& Dise'o


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eferencias%rinci%ales

&( Dise'o

) Es%ecificaciones $="C /2>>!0

= Capt-lo D( Miembros en tensin

= Capt-lo D( *eccin D3( Re$las para calc-lar el rea total+ rea

neta 6 rea neta efecti0a(

= Capt-lo ( *eccin 4(3 ,Re$las para r-pt-ra por cortante 6tensin combinaas+ E>locF s9ear r-pt-re.(

& Dise'o (mite de


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&( Dise'o

) Recomenacin;

7 r G 3HH

one

7; lon$it- el miembro

r; raio e $iro e la seccin trans0ersal el miembro

(mite deesbeltez

& Dise'o e+uisitos


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&( Dise'o

) 8l ise'o e miembros en traccin consiste encomparar la resistencia con la accin e ise'o

Pu tPn(LRFD) P Pn/ t(ASD)

one;P? Car$a e ise'oPu? Car$a e ise'o ma6oraa

Pn? Resistencia nominalt ?


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Estados lmite&( Dise'o

1(


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&( Dise'o

) *eccin D3+ especificaciones AI*C ,2HH!.

one;

Ae? @rea neta efecti0a

An? @rea neta

U ? Coeficiente e re-ccin el rea -e toma enc-enta el Erea$o por cortante E*9ear la$ ,UK1(H.

rea netaefectiva

ne AUA =

rea neta& Dise'o


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rea netaefectiva

Distribucin de esfuerzos en un %erfil ? conectado al restode la estructura a trav@s de los %atines

&( Dise'o

& Dise'o #actor deDise'o


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&( Dise'o

) *i la car$a se transmite irectamente a toos los elementos e la

seccin trans0ersal

) *i la car$a no se transmite irectamente a -no o ms elementos ela seccin trans0ersal

one;

5 ? e5centricia e la interfa e cone5in al centro e $ra0ea

e la parte e la seccin trans0ersal trib-taria a la placa econe5in

7 ? lon$it- e la /-nta(

#actor dereduccin A

Dise'o

1.0U=

Lx-1U=

& Dise'o #actor de


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&( Dise'oreduccin A

& Dise'o #actor de


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&( Dise'oreduccin A

& Dise'o #actor de


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&( Dise'oreduccin A

& Dise'o #actor de


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&( Dise'oreduccin A

Definicin& Dise'o


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de * ' (&( Dise'o

Cone*in atornillada

Cone*in soldada

Definicin& Dise'o


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de * ' (&( Dise'o

Cone*in atornillada

Cone*in soldada

& Dise'o lo+ue de


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&( Dise'o

3( >lo-e por cortante,E>locF s9ear r-pt-re.;

8l miembro estr-ct-ral en traccin falla porarrancamiento o esprenimiento e material en lacone5in atornillaa e5trema(

+cortante

& Dise'o lo+ue de


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&( Dise'o

Liptesis el moo e falla r-pt-ra por cortante 6 traccin

combinaas en AI*C ,2HH!.;1( 7as s-perficies e traccin 6 cortante no siempre se

fract-ran al mismo tiempo(

2( C-ano oc-rre la r-pt-ra por cortante 6 traccincombinaos+ p-ee oc-rrir -no e los os posiblesmoos e falla si$-ientes;a. 7a s-perficie e traccin se fract-rar 6 la s-perficie por

cortante fl-ir

b. 7as s-perficies e traccin fl-ira 6 e cortante se fract-rarn

+cortante


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lo+ue de& Dise'o


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cortante&( Dise'o

) R-pt-ra por cortante 6 tensin combinaas

t? H(&! ,7R


55/63

cortante&( Dise'o

Ejemplo 1. Determinar la carga axial de traccin en la conexin mostrada

lo+ue de& Dise'o


56/63

cortante&( Dise'o

lo+ue de& Dise'o


57/63

cortante&( Dise'o

Bloque de Corte

lo+ue de&( Dise'o


58/63

cortante&( Dise'o

Bloque de Corte

lo+ue de&( Dise'o


59/63

cortante&( Dise'o

Ejemplo 2. Determinar la carga axial de traccin en la conexin mostrada

lo+ue de&( Dise'o


60/63

cortante&( Dise'o

lo+ue det t

&( Dise'o


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cortante&( Dise'o

) &ota

Aumentar el espesor, por ejemplo a 8 mm.

Modificar el detalle de la conexin (bloque de corte y distancias entre pernos y de stos a los bordes del perfil).

os dos cambios anteriores, simult!neamente.

"sar una seccin doble . #n este caso de debe $aranti%ar el comportamiento de la seccin armada y e&itar la fallaprematura de un an$ular, colocando tacos o presillas.

'olucin soldada.

Disear el miembro diagonal mostrado en la figura

lo+ue det t

&( Dise'o


62/63

cortante&( Dise'o

Disear el miembro diagonal mostrado en la figura

lo+ue det t

&( Dise'o


63/63

cortante&( Dise'o

traccion diseño en acero

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