“UNIVERCIDAD ALAS PERUANAS” LA HISTORIA DE LAS NORMAS AISC –LRFD El Instituto Americano de construcción de acero (AISC), con sede en Chicago, es una sin fines de lucro técnica Instituto y comercio Asociación fundada en 1921 para servir a la industria acero estructural diseño comunitario y la construcción en los Estados Unidos. Misión de AISC es hacer acero estructural el material de elección por ser el líder en estructural-acero-actividades relacionadas con la técnicas y la creación de mercado, incluyendo: especificación y desarrollo de código, investigación, educación, asistencia técnica, certificación de calidad, normalización y desarrollo del mercado. AISC tiene una larga tradición de servicio a la industria de la construcción de acero proporcionando información oportuna y confiable Historia Imperio State edificio los comienzos del siglo XX que hubo un número de forma independiente operado grupos de fabricante de acero estructural que estaban preocupados por mejorar el clima desorganizado en la que operaban. Individualmente buscaron algunos medios para establecer un código de ética para la industria y la práctica y para promover el uso de acero para construcción de edificio y puentes. Sin embargo, no había ningún evento u organización que podría establecer un mensaje unificado definitorio. Cuando Estados Unidos entró en la I Guerra Mundial, los dos grupos más grandes del fabricante de acero, el acero estructural de la sociedad y la sociedad de constructores del puente, discuten la formación de un grupo nacional para representar a la industria del acero durante la guerra de emergencia. Los dos grupos acordaron que este era el paso correcto y convocó una reunión para todos los fabricantes de acero de Estados Unidos. El 21 de noviembre de 1917 en Pittsburgh, Pennsylvania, se formó el acero estructural de Comité de servicio de guerra. Este grupo había asistido US War Industries Board en la adquisición de acero estructural fabricado y trató de coordinar los esfuerzos de la industria del acero durante el esfuerzo de la I Guerra Mundial. Los Estados Unidos guerra industrias Board (WIB) fue clausurada en la conclusión de la I guerra mundial el 01 de enero de 1919. Con la clausura de la WIB, los líderes de la sociedad de acero estructural y la sociedad de los constructores de puente se reunieron en noviembre de 1919 a disolver al Comité de servicio de la guerra. Fabricantes proactivos que asisten a la reunión propuso que el Comité de servicio de la guerra se reorganizó en una nueva asociación que continuaría los esfuerzos de promoción de la industria del acero estructural a nivel nacional. Todas las partes acordaron y el Comité de servicio de la guerra se reorganizó para ELMER SANCHEZ CIEZA
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“UNIVERCIDAD ALAS PERUANAS” convertirse en el National Steel Fabricators Association (ENSABAP). La ENSABAP inmediatamente estableció una oficina en 50 iglesia Street Nueva York, Nueva York, y Pittsburgh fue establecido como el inicio de la reunión anual de la ENSABAP. Representantes de 34 de los entonces 85 miembros fundadores estuvieron presentes en la reunión anual de la ENSABAP de 1920. Mientras que los fabricantes más grandes eran todavía vacilantes en unirse a la ENSABAP en este momento, la participación en esta reunión anual ilustra la determinación de la industria de fabricación de acero en la fabricación de la Asociación de un éxito. Durante la reunión anual de 1921, la estructura de financiamiento/membresía de ENSABAP fue confirmada y se estableció una junta de directores. ENSABAP también adoptó una carta provisional, Constitución y estatutos; Estos documentos se convertiría en los propósitos y objetivos de la ENSABAP definitoria. En la reunión anual de 1922, la Asociación Nacional de fabricantes de acero cambió oficialmente su nombre a Instituto Americano de construcción de acero. Inicialmente hubo discusión en cuanto a si el nombre propuesto el "Instituto Americano de construcción acero" era muy similar a la existente American Iron and Steel Institute. El grupo consi Ensayo del Método LRFD Introducción: EL LRFD (Load and Resistance factor design) es un método que se utiliza para el diseño de estructuras de acero, este nos permite hacer de una manera más eficaz nuestros proyectos. El acero es un material utilizado desde hace entre 2000 y 300 años, pero jamás en producción en masa ya que no se contaba con la tecnología ni con la suficiente capacidad del ser humano, solamente lo utilizaban para ocasiones especiales, sino al siglo XIX se creó un método de producción económica. Se dice que descubrieron el acero mientras reforzaban hierro con más capas de acero y en una de tantas veces como este no era solamente hierro también tenía otros elementos que no se contaba con ellos al hacer reacción con las demás capas crearon acero. Ya estando en el siglo XIX dos científicos uno Inglés y otro Estadounidense llegaron al mismo método para producir acero en grandes masas y a este proceso se le llamó Bessemmer. Después de todo esto, el primer uso de acero en un edificio que estructuró William Lebaron Jenny pero solo se utilizo en partes el acero no en todo este. ELMER SANCHEZ CIEZA
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“UNIVERCIDAD ALAS PERUANAS” El primer Edificio hecho completamente por acero fue el segundo edificio RandMcNally terminada en 1980 en chicago, y a su vez en 1989 la torre Eiffel de 985 pues de altura y como esta le introdujeron un elevador mecánico, la tecnología de los edificios se revolucionó para siempre utilizando elevadores en cualquier edificio de ese año en adelante hasta la fecha. En 1890 se crearon muchas manufacturas de acero las cuales proponían sus ideales y teorías cuál sería la mejor forma de estructurar el acero y lo podían moldear de tal forma que se pudieron cambiar sus propiedades y mejorarlas, como lo son: Alta resistencia, uniformidad, elasticidad, durabilidad, ductilidad, tenacidad, todas están mejoran el rendimiento de las estructuras.
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“UNIVERCIDAD ALAS PERUANAS” CC por Sigurd66 Desarrollo: Una persona puede viajar por todo el mundo y puede apreciarse muchos puentes y grandes edificios construidos con acero, y podrá concluir que el acero es el material estructural perfecto al mirar sus características, de que tiene gran resistencia, poco peso comparado con el concreto reforzado, facilidad de fabricación, construcción, pero la realidad es otra, el acero tiene ventajas y desventajas, y como ventajas el acero tiene: Alta resistencia: A pesar de que el puente o edificio tenga grandes magnitudes el acero será resistente. Uniformidad: El acero no cambia sus propiedades con el paso del tiempo. Elasticidad: Las magnitudes del acero pueden ser calculadas con exactitud, a comparación del concreto reforzado que es relativamente incierto. Durabilidad: El acero con los cuidados necesarios durará indefinidamente. Ductilidad: Tiene la capacidad de soportar grandes deformaciones sin fallar bajo altos esfuerzos de tensión. Desventajas que tiene el acero como material de construcción: Costo de mantenimiento: El acero es susceptible a la corrosión, por tanto debe pintarse periódicamente, lo cual implica un aumento de costos. Susceptibilidad al pandeo: Cuanto más largos y esbeltos sea el acero y se someta a presión, mayor es el peligro de pandeo. Fractura frágil: Al momento de estar construyendo el peligro de que las columnas de acero se quiebre es constante si no se realiza el trabajo con exactitud. En este tipo de método el tipo de material empleado es de vital importancia, también la exactitud de los cálculos. Exactitud de los cálculos: Muchos estudiantes y profesionistas tiene dificultad de entender los resultados que marcan las calculadoras, el diseño estructural no es una ciencia exacta, y no tiene sentido tener un número de ocho cifras después del punto, algunos de los métodos de análisis se basan en situaciones totalmente inciertas, las cargas máximas sólo pueden determinarse de forma aproximada. Las especificaciones, se dice que rigen al ingeniero e impiden que realice con libertad sus trabajos pero la verdad es que grandes ingenieros en su tiempo construyeron grandes pirámides con pocas especificaciones, no importa cuántas ELMER SANCHEZ CIEZA
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“UNIVERCIDAD ALAS PERUANAS” especificaciones escriban, resulta imposible que cubran toda situación posible, en resumen no importa que código o especificación de uso usen o no, la responsabilidad al final del proyecto es del ingeniero estructurista, Este método se basa en dos tipos de cargas en cargas muertas y cargas vivas. Cargas muertas: Son cargas de magnitud constante que permanecen fijas en un mismo lugar, Cargas vivas: Todas las cargas que estén en movimiento, autos, grúas, personas, etc. Ventajas del método LRFD: Es probable que se ahorre mucho dinero con este método sobre todo cuando las cargas vivas son más pequeñas que las muertas, el método de LRFD, se utiliza un factor de seguridad menor para las cargas muertas y mayor para las cargas vivas, al utilizar otro métodos de construcción los costos se elevan cuando las cargas vivas son más grandes que las muertas. LRFD Las cargas de trabajo o servicio (Qi) se multiplican por ciertos factores de carga o seguridad (λi–siempre mayores que 1.0) Las cargas factorizadas usadas para el diseño de la estructura. Las magnitudes de los factores de carga varían, dependiendo del tipo de combinación de las cargas. La estructura se proporciona para que tenga una resistencia última de diseño suficiente para resistir las cargas factorizadas. Esta resistencia es la resistencia teórica o nominal (Rn) del miembro estructural, multiplicada por un factor de resistencia (φ‐siempre menor que 1.0)
La expresión para el requisito de seguridad estructural es: Σλi Qi≤φRn (Suma de los productos de los efectos de las cargas y factores de carga) ≤(factor de resistencia)(resistencia nominal) (Los efectos de las cargas) ≤ (la resistencia o capacidad del elemento estructural) Donde ELMER SANCHEZ CIEZA
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“UNIVERCIDAD ALAS PERUANAS” U –la carga última D –cargas muertas (Dead load) L –cargas vivas (Live load) Lr –cargas vivas en techos (Roof Live load) S –cargas de nieve (Snow load) R –carga inicial de agua de lluvia o hielo (Rain water or ice load) W –fuerzas de viento (Wind load) E –Fuerzas de Sismo (Earthquake load) Se base en los conceptos de estados límite. El estado límite es para describir una condición en la que una estructura o parte de ella deja de cumplir su pretendida función. Estados de límite: Los estados límite de resistencia: Se basan en la seguridad o capacidad de carga de las estructuras e incluyen las resistencias plásticas, de pandeo, de fractura, de fatiga, de volteo, etc. Los estados límite de servicio: Se refieren al comportamiento de las estructuras bajo cargas normales de servicio y tienen que ver con aspectos asociados con el uso y ocupación, tales como deflexiones excesivas, deslizamientos, vibraciones y agrietamientos. Factores de Resistencia La resistencia última de una estructura depende en la resistencia de los materiales, las dimensiones, la mano de obra y no puede calcular exactamente Que puede influir 1. Imperfecciones en las teorías de análisis 2. A variaciones en las propiedades de los materiales 3. A las imperfecciones en las dimensiones de los elementos estructurales Para hacer esta estimación, se multiplica la resistencia última teórica (resistencia nominal) de cada elemento por un factor Q, de resistencia. Magnitud de los factores de carga y resistencia Las incertidumbres que afectan a los factores de carga y resistencia son: ELMER SANCHEZ CIEZA
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“UNIVERCIDAD ALAS PERUANAS” Variación en la resistencia de los materiales. Error en los métodos de análisis. Los fenómenos naturales como huracanes, sismos, etcétera. Descuidado durante el montaje La presencia de esfuerzos residuales y concentraciones de esfuerzos, variaciones en las dimensiones de las secciones transversales, etc. Confiabilidad y las especificaciones LRFD Confiabilidad al porcentaje estimado de veces que la resistencia de una estructura será igual o excederá a la carga máxima aplicada a ella durante su vida estimada ( 50 años) Los investigadores del método LRFD desarrollaron un procedimiento para estimar l a confiabilidad de los diseños. Establecieron lo que les pareció razonable en cuanto a porcentajes de confiabilidad para diferentes situaciones. Lograron ajustar los factores φ de resistencia para que los proyectistas fuesen capaces de obtener los porcentajes de confiabilidad establecidos en el punto anterior. Un proyectista afirma que sus diseños son 99.7% confiables. 100 % no es posible. 1000 estructuras diferentes ‐3 son sobrecargadas y en 50 años de vida se fallarán. La resistencia de cada estructura, R ≥Q, la carga máxima. Siempre habrá una pequeña posibilidad de que Q >R. El propósito de los autores de las especificaciones LRFD fue mantener esta posibilidad tan baja y consistente como fuese posible.
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