Diseño de Miembros a Compresión RESISTENCIA NOMINAL: Pn = Fcr .Ag RESISTENCIA DE DISEÑO: Ø Rn = Øc Pn Øc = 0.90 (Antes 0.85)
Diseño de Miembros a Compresión RESISTENCIA NOMINAL: Pn = Fcr .Ag RESISTENCIA DE DISEÑO: Ø Rn = Øc Pn Øc = 0.90 (Antes 0.85)
Diseño de Miembros a Compresión Estados Límites • Pandeo Flexional • Pandeo por Flexo-Torsión • Pandeo Local
Diseño de Miembros a Compresión Limite de esbeltez, sólo una recomendación: PREFERIBLEMENTE NO SUPERIOR A 200
Diseño de Miembros a Compresión
Diseño de Miembros a Compresión Efecto de los esfuerzos residuales
Diseño de Miembros a Compresión Pandeo Flexional (secciones sin elementos esbeltos)
Diseño de Miembros a Compresión Pandeo Flexional (secciones sin elementos esbeltos)
Diseño de Miembros a Compresión
Diseño de Miembros a Compresión Factor de longitud efectiva Sin desplazamiento lateral (pórtico arriostrado)
Diseño de Miembros a Compresión Factor de longitud efectiva Con desplazamiento lateral (pórtico no arriostrado)
Pandeo Torsional y Pandeo Flexo-Torsional
Pandeo por Flexo-Torsión Secciones sin elementos esbeltos No incluye ángulos dobles espalda con espalda ni secciones en T
F.2.5.3-2:
F.2.5.3-3:
F e > 0.44F y
0.44F y
F e ≤ 0.44F y
F e
Fe para pandeo por flexotorsión, calculado según ecuaciones F.2.5.4-4, F.2.5.4-5 y F.2.5.4-6 (NSR-10)
Pandeo por Flexo-Torsión No incluye ángulos dobles espalda con espalda ni secciones “T”
(secciones sin elementos esbeltos) Nota: se utiliza concepto de (KL/r) equiv en
pandeo flexo-torsional para asimilar a curvas de pandeo flexional F e para pandeo por flexo-torsión, calculado según ecuaciones F.2.5.4-4, F.2.5.4-5 y F.2.5.4-6 (NSR-10)
Transicíón Fe = 0.44Fy
E KL F e F .T . r equiv _ F .T .
Pandeo Torsional y Pandeo Flexo-Torsional
Pandeo Torsional y Pandeo Flexo-Torsional
Pandeo Torsional y Pandeo Flexo-Torsional
Diseño de Miembros a Compresión Modificación de la Esbeltez para secciones ensambladas
Angulos Dobles
Espalda con Espalda
Enfrentados
• Es el considerado por
• Mayor rigidez para eje y
AISC • Fácil transporte • Permite diagonales en ángulo sencillo
• Fácil manipulación • Fácil montaje • Menos arriostramiento • Fácil pintura
Diseño de Miembros a Compresión Esbeltez Modificada para Ángulos Dobles Distanciados (Ref: Investigación Universidad Nacional – Sede Medellín) 2 a Ai aLb anAi KL KL 0.82 1.65 51.32 2 I b Lb Ab r m r 0 (1 ) r ib 2
a r i r ib α
h Ai: Lb : Ib : n:
Ab :
2
= distancia entre conectores, mm = Radio m í nimo de giro de un componente individual, mm = Radio de giro de un componente individual relativo a su eje centroidal paralelo al eje de pandeo del miembro, mm = Relación de separaci ón = h/(2r ib) = Distancia entre los centroides de los componentes individuales, medida perpendicularmente al eje de pandeo del miembro, mm = area de un ángulo, mm 2 = longitud del conector medida entre los centroides de los ángulos, mm = inercia del conector asociada a la flexi ón en el plano de los dos ángulos conectados, mm 4 = factor de forma para deformaciones por cortante = 3.33 para conectores en perfil angular = 1.2 para conectores de secci ón rectangular = 1.11 para conectores circulares área del conector, mm 2
Diseño de Miembros a Compresión Pandeo Local
El diseño para secciones con elementos esbeltos queda integrado en el numeral F.2.5
Estabilidad de placas bajo esfuerzos en su plano
Estabilidad de placas bajo esfuerzos en su plano Solución general:
El valor del esfuerzo crítico depende de: - la distribución del esfuerzo aplicado en los extremos (uniforme, variable) - la relación entre las dimensiones longitudinal y transversal (a/b) - la relación entre el ancho y el espesor (b/t) - las restricciones a lo largo de los bordes paralelos al esfuerzo - la restricción al giro en los extremos cargados
Caso particular: Bordes no cargados simplemente apoyados Bordes cargados simplemente apoyados
La solución es una familia de curvas, con cada curva asociada a un valor “m”, donde “m” es el número de medias ondas
que se forman al producirse el pandeo
Estabilidad de placas bajo esfuerzos en su plano
Similarmente pueden obtenerse familias de curvas para distintas condiciones de apoyo en los bordes. Para los elementos que conforman un miembro estructural, interesa el valor al cual tiende “k” cuando
a>>b
Elementos de los miembros estructurales
Cada uno de los elementos que conforman un perfil estructural puede asimilarse a una condición de apoyo en los bordes (empotrado, simplemente apoyado, libre).
Elementos de los miembros estructurales •
tienen un borde libre paralelo la dirección de la fuerza de compresión Elementos no atiesados:
•
están soportados a lo largo de ambos bordes paralelos a la dirección de la fuerza de compresión Elementos atiesados:
Pandeo Local • Para un elemento a compresión, dadas las condiciones de soporte de sus bordes, puede obtenerse el máximo valor de b/t para el cual el esfuerzo crítico Fcr puede alcanzar el valor F y, lo cual garantiza que no habrá pandeo local.
Pandeo Local • Un elemento de una sección transversal se califica como “esbelto” cuando su relación b/t excede el límite llamado λ r .
• Cuando una sección transversal contiene elementos esbeltos, debe considerarse el pandeo local a través del parámetro Q. Q = Qs.Qa
Elementos no atiesados
Se considera que un esfuerzo reducido f actúa sobre el ancho total del elemento. Q s = f /f máx
Elementos atiesados
Se considera que el esfuerzo máximo f máx actúa sobre un ancho reducido del elemento. Q a = Ae/A Ae = A – Ʃ(b-be)t
Elementos no atiesados de miembros a compresión (NSR-10): Valores límites de la relación ancho/espesor (Tabla F.2.2.4-1a) y cálculo de coeficientes Q s para elementos esbeltos (secc. F.2.5.7.1)
Elementos atiesados de miembros a compresión (NSR-10): Valores límites de la relación ancho/espesor (Tabla F.2.2.4-1a) y cálculo de coeficientes Q s para elementos esbeltos (secc. F.2.5.7.2)
Diseño de Miembros a Compresión Pandeo Local
Las tablas para los límites de b/t para pandeo local aparecen ahora separadas para compresión y para flexión.
Así en las tablas para compresión sólo aparece ahora el límite λr .
Diseño de Miembros a Compresión Pandeo Local
Antes…
Diseño de Miembros a Compresión Pandeo Local Ahora.…
Diseño de Miembros a Compresión Pandeo Local Ahora.…
Ejemplos Aplicación Tabla F.2.2.4-1
Ejemplos Aplicación Tabla F.2.2.4-1
Ejemplos Aplicación Tabla F.2.2.4-1
Ejemplos Aplicación Tabla F.2.2.4-1
Diseño de Miembros a Compresión Pandeo Flexional (secciones CON elementos esbeltos)
Usar QF y en lugar de F y en las expresiones básicas de pandeo flexional
Pandeo por Flexo-Torsión No incluye ángulos dobles espalda con espalda ni secciones “T”
(secciones con elementos esbeltos) Usar QF y en lugar de F y en las expresiones básicas de pandeo por flexo-torsión F e para pandeo por flexo-torsión, calculado según ecuaciones F.2.5.4-4, F.2.5.4-5 y F.2.5.4-6 (NSR-10)
Transicíón Fe = 0.44QFy
E KL F e F .T . r equiv _ F .T .
Pandeo por Flexo-Torsión Secciones CON elementos esbeltos No incluye ángulos dobles espalda con espalda ni secciones en T
F.2.5.3-2:
F.2.5.3-3:
F e > 0.44F y
Usar QF y en lugar de F y en las expresiones básicas de pandeo por flexo-torsión
0.44F y
F e ≤ 0.44F y
F e
Fe para pandeo por flexotorsión, calculado según ecuaciones F.2.5.4-4, F.2.5.4-5 y F.2.5.4-6 (NSR-10)
Diseño de Ángulos Sencillos a Compresión Se pueden usar las ecuaciones de Pandeo Flexional en los siguientes casos: La carga es concéntrica, o se cumplen simultáneamente las siguientes condiciones: o Miembros conectados por la misma aleta en ambos extremos o Miembros conectados por soldadura o mínimo 2 pernos o No se aplican cargas transversales En este caso se debe usar la esbeltez modificada
Diseño de Miembros a Compresión
Diseño de Miembros a Compresión
