Nch 427 of 20181

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PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342

Momento de fluencia. f luencia. Momento flector para el que se alcanza la tensión de fluencia en fluencia en la fibra extrema de la sección transversal de un miembro. Yield moment. Momento plástico. plástico. Momento flector para el que se alcanza la tensión de fluencia fluencia a través de la sección transversal completa de un miembro. Plastic miembro. Plastic moment. Muro de corte. Muro que proporciona resistencia a cargas laterales cargas laterales en su plano y proporciona estabilidad al sistema estructural. Shear wall. Pandeo. Estado límite límite de cambio repentino en la geometría de una estructura o de cualquiera de sus componentes en condición de carga crítica. crítica. Buckling. Pandeo distorsional. Un modo de pandeo que implica un cambio en la forma de la sección, excluyendo el pandeo local. Distortional local. Distortional buckling. Pandeo flexional. Modo de pandeo de pandeo en en el cual un miembro en compresión se flecta lateralmente sin torcerse, girar ni cambiar la forma de su sección transversal. Flexural transversal. Flexural buckling. Pandeo flexotorsional. Modo de pandeo de pandeo en en el que un miembro comprimido se flecta y tuerce simultáneamente sin cambiar la forma de su sección transversal. Flexural-torsional transversal. Flexural-torsional buckling. Pandeo fuera del plano pl ano.. Estado límite de límite de una viga, columna o viga-columna, que involucra pandeo involucra pandeo lateral lateral o pandeo lateral torsional . Out-of-plane buckling. Pandeo lateral torsional . Modo de pandeo de pandeo de un miembro en flexión que involucra deformación fuera del plano de flexión simultáneamente con torsión en torno al centro de corte de la sección. Lateral-torsional sección. Lateral-torsional buckling. Pandeo local . Estado límite de pandeo pandeo de un elemento en compresión en el cual las líneas de unión entre elementos permanecen rectas y los ángulos entre e ntre los elementos no varían. Local varían. Local buckling. Pandeo por corte. Modo de pandeo de pandeo en en el cual un elemento tipo placa, como el alma de alma de una viga, se deforma cuando se aplica corte puro en su plano. Shear buckling. Pandeo torsional. Modo de pandeo de pandeo en en el cual un miembro comprimido gira en torno al eje de su centro de corte. Torsional buckling. Pie derecho de muro cortina. cortina. Un miembro en un sistema de muro exterior de acero que transfiere cargas transversales (fuera del plano) y que está limitada a recibir carga axial adicional a la debida al material de






































Razón ancho plano-espesor (razón de ancho plano). Ancho plano de plano de un elemento medido en su propio plano ratio. dividido por su espesor . Flat-width-to-thickness ratio. Resistencia a la rotura. rotura. Resistencia limitada por rotura o desgarro de miembros o elementos de conexión. Rupture strength. Resistencia a la fluencia. Tensión Tensión para la cual un material exhibe una desviación marcada de la proporcionalidad entre tensión y tensión y deformación, según la definición ASTM. Yield strength. Resistencia a pandeo. pandeo. Resistencia nominal para para estados límites de inestabilidad . Buckling strength* Rollo maestro. maestro. Un rollo continuo, sin soldaduras, producido por laminado en caliente, laminado en frío, en una línea de recubrimiento metálico o en una línea de pintura, identificado por un número único de rollo. En algunos casos, este rollo es cortado en rollos más pequeños o más angostos, sin embargo, todos estos rollos más pequeños o angostos se considera que vienen del mismo rollo maestro maestro si ellos son trazables hasta el maestro original. Master Master coil. número del rollo maestro original. Rotura por tracción y corte. corte . En un perno u otro tipo de conector mecánico, estado límite de límite de rotura debido a la acción simultánea de fuerzas de tracción y corte. Tension and shear ruptura. Sección asimétrica. asimétrica. Sección sin simetría ya sea en torno a un eje o a un punto. Unsymmetric section. Sección de doble simetría. simetría. Una sección simétrica en torno a dos ejes ortogonales que pasan a través de su centroide. Doubly-symmetr centroide. Doubly-symmetric ic section. Sección de simetría puntual . Sección simétrica en torno a un punto (centroide), por ejemplo, una sección Z con alas iguales. alas iguales. Point-symmetric Point-symmetric section. section. Sección de simetría simple. simple . Sección simétrica con respecto a un solo eje centroidal. Singly-symmetric section. Solicitación. Solicitación. Fuerzas, tensiones y deformaciones producidas por las cargas cargas aplicadas en un componente estructural . Load effect. SS (Acero estructural). estructural). Designación de ASTM para ciertas planchas de acero a usar en aplicaciones estructurales. SS (Structural steel). Sub elemento de un elemento atiesado en forma múltiple. Porción de un elemento atiesado en forma múltiple entre atiesadores intermedios adyacentes, entre alma alma y atiesador intermedio, o entre borde y atiesador






































Top Arc Seam Sidelap Weld. Soldadura Weld. Soldadura de costura en borde superior de elementos traslapados. Top Sidelap Connection. Conexión Conexión traslapada superior de elementos formada por un segmento vertical de plancha (borde de un atiesador de placa colaborante) inserta en un pliegue de borde de la siguiente plancha, o por segmentos verticales de plancha espalda espalda con espalda. Términos ASD y LRFD ASD. ( Diseño Diseño por resistencia admisible). admisible). Método de dimensionamiento de componentes estructurales de manera tal que la resistencia admisible es igual o mayor a la resistencia requerida del componente bajo la strength design). acción de las combinaciones de carga ASD. ASD ASD. ASD (Allowable strength Carga de diseño. diseño. Carga aplicada determinada de acuerdo a las combinaciones de carga LRFD o ASD según corresponda. Design corresponda. Design load*. Carga nominal . Magnitud de carga especificada carga especificada por el código aplicable de construcción. construcción. Nominal load*. Carga de servicio. servicio. Carga para la que se evalúan los estados límites para las condiciones de servicio. Service load. Combinaciones de carga ASD. Combinación de carga carga según el código aplicable de construcción para el diseño por resistencia admisible. admisible . ASD Load Combination. Combination. Combinaciones de carga LRFD. LRFD. Combinaciones de carga según carga según el código aplicable de construcción definidas construcción definidas Diseño por factores factores de carga y resistencia). resistencia). LRFD Load Combination. Combination. para el diseño por resistencia ( Diseño Estado límite de resistencia. resistencia. Condición límite en la cual se ha alcanzado la resistencia máxima de una estructura o de sus componentes. Strength limit state. Factor de seguridad, Ω. Factor que considera las desviaciones de la resistencia real con respecto a la resistencia nominal , las desviaciones de la carga real carga real con respecto a la carga nominal , las incertezas en el carga en una solicitación análisis que transforma la carga en una solicitación,, y los modos de falla y sus consecuencias. consecuencias. Safety factor, Ω. LRFD ( Diseño Diseño por factores de carga y resistencia). resistencia). Método de dimensionamiento de componentes estructurales de manera tal que la resistencia de diseño diseño es igual o mayor que la resistencia requerida requerida del componente bajo la acción de las combinaciones de carga LRFD. carga LRFD. Load Load and Resistance Factor Factor Design.





































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465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502

A1.4 Unidades de símbolos y términos En esta Norma se puede usar cualquier sistema de unidades de medida compatibles, excepto donde explícitamente se establezca otra cosa. Los sistemas de unidades considerados en aquellas secciones deberán incluir las unidades SI (fuerza en Newton y longitud en milímetros) y las unidades MKS (fuerza en kilogramos y longitud en centímetros). A2 Material A2.1 Aceros aplicables Esta Norma Esta Norma requiere la utilización de aceros de calidad estructural de acuerdo con lo definido en general por las especificaciones de ASTM, American Society for Testing and Materials, listadas en esta sección. El término SS designa designa aceros estructurales y los términos HSLAS y HSLAS-F designan aceros de alta resistencia y baja aleación. Los aceros aplicables han sido agrupados según su mínimo requisito de elongación en una longitud de medición de 50 mm. A2.1.1 Aceros con Elongación Mínima Especificada Igual o Superior a Diez Por Ciento (Elongación ≥ 10%) ASTM A36/A36M, Standard Specification for Carbon Structural Steel . ASTM A242/A242M, Standard Specification for High-Strength Low-Alloy Structural Steel . ASTM A283/A283M, Standard Specification for Low and Intermediate Tensile Strength Carbon Steel Plates. Plates . ASTM A500, Standard Specification for Cold-Formed Welded and Seamless Carbon Steel Structural Tubing in Rounds and Shapes. Shapes. ASTM A529/A529M, Standard Specification for High-Strength Carbon-Manganese Steel of Structural Quality. Quality. ASTM A572/A572M, Standard Specification for High-Strength Low-Alloy Columbium-Vanadium Structural Steel . ASTM A588/A588M, Standard Specification for High-Strength Low-Alloy Structural Steel with 50 ksi [345 MPa] Minimum Yield Point Point to 4-in [100-mm] Thick Thick . ASTM A606, Standard Specification for Steel, Sheet and Strip, High-Strength, Low-Alloy, Hot-Rolled and Cold-Rolled, with Improved Atmospheric Corrosion Resistance. Resistance . ASTM A653/A653M (SS Grades 33 (230), 37 (255), 40 (275), 50 (340) Class 1, Class 3 and Class 4, and 55 (380) and 60 (410); HSLAS and HSLAS-F, Grades 40 (275), 50 (340), 55 (380) Class 1 and 2, 60 (410), 70 (480) and 80 (550)), Standard Specification for Steel Sheet, Zinc-Coated (Galvanized) or Zinc-Iron AlloyCoated (Galvannealed) by the Hot-Dip Process. Process . espesores menores o iguales a Excepción: se excluyen de este grupo aceros SS Grade 60 (410) con espesores menores





































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Carbon, Structural, High-Strength Low-Alloy, High-Strength Low-Alloy with Improved Formability, Solution Hardened, and Bake Hardenable Hardenable.. ASTM A1011/A1011M (SS Grades 30 (205), 22 (230), 36 (250) Types 1 and 2, 40 (275), 45 (310), 50 (340), and 55 (380); HSLAS Classes 1 and 2, Grades 45 (310), 50 (340), 55 (380), 60 (410), 65 (450), and 70 (480); HSLAS-F Grades 50 (340), 60 (410), 70 (480), and 80 (550)), Standard Specification for Steel, Sheet and Strip, Hot-Rolled, Carbon, Structural, High-Strength Low-Alloy and High-Strength Low-Alloy with Improved Formability. Formability. ASTM A1039/A1039M (SS Grades 40 (275), 50 (340), 55 (380), 60 (410), 70 (480), and 80 (550), HSLAS Classes 1 and 2, Grades 45 (310), 50 (340), 55 (380), 60 (410), and 65 (450)), Standard Specification for Steel, Sheet, Hot Rolled, Carbon, Commercial and Structural, Produced by the Twin-Roll Casting Process. Process. Excepción: se excluyen de este grupo aceros SS Grades 55 (380), 60 (410), 70 (480), y 80 (550) con espesores fuera del rango entre 1,6 mm y 2,0 mm. ASTM A1063/1063M (SS Grades 40 (275), 50 (340); HSLAS Classes 1 and 2, Grades 45 (310), 50 (340), 55 (380), 60 (410), and 65 (450)), Standard Specification for Steel Sheet, Twin-Roll Cast, Zinc-Coated (Galvanized by the Hot-Dip Process. Process . A2.1.2 Aceros con Elongación Mínima Especificada entre Tres y Diez Por Ciento (3% ≤ Elongación < 10%) ASTM A653/A653M (SS Grades 60 (410), 70 (480), and 80 (550) Class 3), Standard Specification for Steel Sheet, Zinc-Coated (Galvanized) or Zinc-Iron Alloy-Coated (Galvannealed) by the Hot-Dip Process. Process . Excepción: se excluyen de este grupo aceros SS Grade 60 (410) con espesores mayores espesores mayores a 0,71 mm. ASTM A792/A792M (Grades 60 (410), 70 (480), and 80 (550) Class 3), Standard Specification for Steel Sheet, 55% Aluminum-Zinc Alloy-Coated by the Hot-Dip Process. Process . Excepción: se excluyen de este grupo aceros Grade 60 (410) con espesores mayores a 0,71 mm ASTM A1039/A1039M (SS Grades 55 (380), 60 (410), 70 (480), and 80 (550); HSLAS Classes 1 and 2, Grades 70 (480) and 80 (550)), Standard Specification for Steel, Sheet, Hot Rolled, Carbon, Commercial and Structural, Produced by the Twin-Roll Casting Process. Process . Excepción: se excluyen de este grupo aceros SS con espesores mayores o iguales a 1,6 mm. ASTM A1063/1063M (SS Grades 55 (380), 60 (410), 70 (480), Grade 80 (550) Class 1); (HSLAS Grade 70 (480) Classes 1 and 2, Grade 80 (550) Classes 1 and 2), Standard Specification for Steel Sheet, Twin-Roll Cast, Zinc-Coated (Galvanized by the Hot-Dip Process. Process . A2.1.3 Aceros con Elongación Mínima Especificada Menor al Tres Por Ciento (Elongación < 3%) ASTM A653/A653M (SS Grade 80 (550) Classes 1 and 2), Standard Specification for Steel Sheet, ZincCoated (Galvanized) or Zinc-Iron Alloy-Coated (Galvannealed) by the Hot-Dip Process. Process . ASTM A792/A792M (Grade 80 (550) Classes 1 and 2), Standard Specification for Steel Sheet, 55% Aluminum-Zinc Alloy-Coated by the Hot-Dip Process. Process.







































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1) El acero debe cumplir con los requisitos químicos y mecánicos de una de las especificaciones de dicha lista o de otra especificación publicada. publicada. 2) Las propiedades químicas y mecánicas se deben determinar por el productor, el distribuidor o el comprador de acuerdo con las especificaciones siguientes: para planchas recubiertas, corresponde ASTM A924/A924M; para planchas y pletinas laminadas en frío o en caliente, corresponde ASTM A568/A568M; para placas y barras corresponde ASTM A6/A6M; para perfiles estructurales huecos, los ensayos correspondientes se deben realizar de acuerdo con los requerimientos de ASTM A500 (para acero al carbón) o ASTM A847 (para acero HSLA). 3) Las propiedades del recubrimiento del acero se deben determinar por el productor, el distribuidor o el comprador, de acuerdo con ASTM A924/A924M. 4) El acero debe cumplir con los requisitos de las Secciones A.2.3.1, A.2.3.2, A.2.3.3, o A.2.3.4, según corresponda. 5) Si el acero va a ser soldado, el productor, el distribuidor o el comprador deben establecer si dicho acero es apto para el proceso de soldadura propuesto, de acuerdo con AWS D1.1 o D1.3 según corresponda. Si no se ha establecido la identificación o la documentación de producción del acero, entonces, además de los requisitos (1) a (5), el fabricante del producto de acero conformado en frío debe demostrar que la tensión de fluencia y fluencia y la resistencia a tracción de tracción de la bobina la bobina es es a lo menos 10% mayor que la indicada en la especificación publicada en publicada en referencia. A2.3 Usos Permitidos y Restricciones de Aceros Aplicables Los aceros utilizados en miembros estructurales, estructurales, placas corrugadas y conexiones deben conexiones deben cumplir con los usos y restricciones establecidas en esta sección y subsecciones, cuando sean aplicables. apli cables.





































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Para miembros de sección cerrada tipo cajón cargados concéntricamente en compresión se debe usar un radio de giro reducido (R r r)(r) ) (r) en la Ec. C4.1.1-1 cuando el valor de la longitud efectiva KL es menor que 1.1 L 0, donde L0 está dado por la Ec. A2.3.2-1 y R r r se se obtiene de la Ec. A2.3.2-2.

 

E Fcr 0,35(KL) R r r =0,65+ 1,1L0 L0 = πr

628 629 630

(Ec. A2.3.2-2)

donde L0 R Fcr R r r KL

631 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641

(Ec. A2.3.2-1)

= = = = =

Longitud en la cual la tensión de pandeo local es igual a la tensión de pandeo en flexión Radio de giro de la sección total no reducida Tensión de pandeo de pandeo critica mínima para la sección calculada con la Ec. B2.1-5 Factor de reducción Longitud efectiva

A2.3.3 Aceros con Elongación Mínima Especificada Menor al Tres Por Ciento (Elongación < 3%) Los grados de acero enumerados en la Sección A2.1.3, así como otros grados de acero que no cumplan los requisitos de A2.3.1 y A2.3.2, se pueden ser utilizar solamente para configuraciones de alma múltiple alma múltiple como planchas de techo, de muro y de piso, siempre y cuando se hagan los siguientes ajustes aj ustes a los parámetros de diseño. a) Una tensión de fluencia mínima especificada especificada reducida, R bFsy, se usa para determinar la resistencia nominal a flexión en flexión en la Sección C3.1.1(a), para lo cual el factor de reducción, R b, se determina de acuerdo con (1) o (2):





































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c) La tensión de rotura a la tracción, F tracción, F u, usada para determinar la resistencia nominal en el Capítulo E, se toma como el mínimo entre el 75% de la tensión de rotura a la tracción mínima tracción mínima especificada y 427 2 MPa (o 4360 kg/cm ). Alternativamente, la aplicabilidad de estos aceros para cualquier configuración con almas múltiples almas múltiples debe ser demostrada a través de pruebas de carga de acuerdo con las disposiciones de la Sección F1. Las resistencias de diseño determinadas diseño determinadas a partir de estas pruebas no deben exceder las resistencias de diseño calculadas diseño calculadas de acuerdo con los Capítulos B a G y los Anexos 1 y 2 usando la tensión de fluencia mínima especificada, especificada, Fsy, y la tensión de rotura a la tracción mínima tracción mínima especificada , F , Fu. A2.3.4 Placa Colaborante como Refuerzo en Tracción para Losas Compuestas Para aceros usados en losas compuestas para la condición en que la placa colaborante actúa como refuerzo en tracción de la losa, se deben satisfacer los siguientes requisitos: a) Si la ductilidad del acero medida en una longitud de referencia de 50 mm es mayor o igual a 10 por ciento: El menor valor entre (228 MPa o 2320 kg/cm2 ≤ Fy ≤ 345 MPa o 3520 kg/cm2) y Fsy b) Si la ductilidad del acero medida en una longitud de referencia de 50 mm es menor a 10 por ciento: El menor valor entre (228 MPa o 2320 kg/cm2 ≤ Fy ≤ 345 MPa o 3520 kg/cm2) y 0.75 Fsy Adicionalmente, se debe demostrar la habilidad del acero para ser formado sin agrietarse o dividirse. A2.3.5 Requisitos de Ductilidad para Otros Aceros Los aceros no incluidos en la Sección A2.1 utilizados en miembros estructurales y conexiones de acuerdo con la Sección A2.2 deben cumplir con los siguientes requerimientos de ductilidad:





































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A3 Cargas Las cargas y combinaciones de cargas deben cargas deben ser las estipuladas e stipuladas por las disposiciones de NCh3171, NCh433 o NCh2369, según corresponda corresponda de acuerdo al tipo de estructura. A4 Diseño por Resistencia Admisible A4.1 Bases de Diseño El diseño conforme a esta sección de la Norma la Norma deberá basarse en los principios del Diseño del Diseño por Resistencia Admisible ( ASD). ASD). Se deben aplicar todas t odas las disposiciones de esta Norma, esta Norma, excepto las contenidas en la Sección A5 y en los Capítulos C y F designados para el método LRFD método LRFD.. A4.1.1 Requisitos del Método ASD Un diseño satisface los requisitos de esta Norma cuando la resistencia admisible de cada uno de los componentes estructurales es igual o mayor que la resistencia requerida, requerida, determinada en base a las cargas nominales, nominales, para todas las combinaciones de cargas ASD cargas ASD aplicables. aplicables. El diseño se debe efectuar de acuerdo con Ecuación A4.1.1-1: R ≤ R n/Ω

730 731 732

donde R R n

= Resistencia requerida = Resistencia nominal especificada en los Capítulos B a G y Anexo 1

(Ec. A4.1.1-1)





































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R u ≤ R n 757 758 759

donde R u

= =  R n = R n = 760 761 762 763 764 765 766 767 768 769 770 771 772 773 774 775 776 777 778 779

(Ec. A5.1.1-1)

Resistencia requerida Factor de resistencia especificado en los Capítulos B a G y Anexo 1 Resistencia nominal especificada en los Capítulos B a G y Anexo1 Resistencia de diseño

A5.1.2 Factores de Carga y Combinaciones de Carga para LRFD La estructura y sus componentes se deben diseñar de manera que las resistencias de diseños sean iguales o mayores que las solicitaciones las solicitaciones debidas debidas a las cargas mayoradas y a las combinaciones de carga estipuladas por NCh3171, NCh433 NCh433 o NCh2369, según según corresponda de acuerdo al tipo tipo de estructura. A6 (Suprimido) A7 Incremento de la Tensión de Fluencia y la Tensión de rotura a la tracción debido al Conformado en Frío A7.1 Tensión de fluencia La tensión de fluencia utilizada en el diseño, Fy, no debe ser mayor que: la tensión de fluencia mínima especificada de los aceros según lo indicado en la Secciones A2.1; el valor modificado de acuerdo a las Secciones A2.3.2, A2.3.3 o A2.3.4, según corresponda; el valor establecido en el Capítulo F; o el valor incrementado debido a la conformación en frío descrito en la Sección A7.2. A7.2 Incremento de la Resistencia debido al Conformado en Frío








































Fyc

sección transversal; para miembros en flexión, razón entre el área de las esquinas del ala que ala que controla el diseño y el área total de la sección transversal de dicha ala fluencia a tracción de las esquinas, calculada mediante la siguiente = Tensión de fluencia ecuación, aplicable sólo cuando Fuv/Fyv ≥ 1.2, R/t ≤ 7, y el ángulo incluido es ≤ 120°:

800 801 802 803

Fyc = BcFyv/(R/t)m

(Ec. A7.2-2)

Bc = 3,69 (Fuv/Fyv) – 0,819 0,819 (Fuv/Fyv)2 – 1,79 – 1,79

(Ec. A7.2-3)

donde

804

Fyv R t

fluencia a tracción del acero virgen virgen especificado según la Sección A2 o = Tensión de fluencia establecido de acuerdo con la Sección F3.3 = Radio de plegado interior = Espesor de de la sección

805

m = 0,192 (Fuv/Fyv) – 0,068 – 0,068

(Ec. A7.2-4)

806

Tensión de rotura a la tracción del acero virgen especificada por la Sección A2 o





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 836 837 838 839 840 841 842 843 844 845 846 847 848 849 850 851 852 853 854

AISI S213-07 / wS1-09(2012), North American Standard for Cold-Formed Steel Framing-Lateral Design, Design, with Supplement 1 (Reaffirmed 2012). for Cold-Formed Steel Framing-Truss Framing-Truss Design. Design. AISI S214-12, North S214-12, North American Standard for AISI S901-08, Rotational-Lateral S901-08, Rotational-Lateral Stiffness Test Method Method for Beam-to-Panel Assemblies Assemblies.. AISI S902-08, Stub-Column Test Method for Effective Area of Cold-Formed Steel Columns. Columns. AISI S906-08, Standard Procedures for Panel and Anchor Structural Tests. Tests . AISI S908-08, Base S908-08, Base Test Method for Purlins Purlins Supporting a Standing Seam Roof System. System. 2. American Institute of Steel Construction (AISC), One East Wacker Drive, Suite 700, Chicago, IL 60601-1802: ANSI/AISC ANSI/AISC 360-10, Specification for Structural Steel Buildings. Buildings . 3. American Society of Civil Engineers (ASCE), 1801 Alexander Bell Drive, Reston VA, 20191: ASCE/SEI 7-10, Minimum 7-10, Minimum Design Loads in Buildings and Other Structures Structures.. 4. American Welding Society (AWS), 8669 Doral Boulevard, Suite 130, Doral, FL 33166: AWS D1.1/D1.1M-2010, D1.1/D1.1M-2010, Structural Welding Code-Steel . AWS D1.3-2008, Structural Welding Code-Sheet Steel . AWS C1.1/C1.1M-2012, Recommended C1.1/C1.1M-2012, Recommended Practices for Resistance Welding






































ASTM A563M-07, Standard Specification for Carbon and Alloy Steel Nuts [Metric]. [Metric]. ASTM A568/A568M-11b, Standard Specification for Steel, Sheet, Carbon, Structural, and HighStrength, Low-Alloy, Hot-Rolled and Cold-Rolled, General Requirements for . ASTM A572/A572M-12, A572/A572M-12, Standard Specification for High-Strength Low-Alloy Columbium – Vanadium Vanadium Structural Steel . ASTM A588/A588M-10, Standard Specification for High-Strength Low-Alloy Structural Steel with 50 ksi (345MPa) Minimum Yield Point to 4 in. (100 mm) Thick . ASTM A606/A606M-09a, Standard Specification for Steel, Sheet and Strip, High-Strength, Low Alloy, Hot-Rolled and Cold-Rolled, with with Improved Atmospheric Atmospheric Corrosion Resistance Resistance.. ASTM A653/A653M-11, Standard Specification for Steel Sheet, Zinc-Coated (Galvanized) or Zinc Iron Alloy-Coated (Galvannealed) (Galvannealed) by the Hot-Dip Process. Process. ASTM A792/A792M-10, A792/A792M-10, Standard Specification for Steel Sheet, 55% Aluminum-Zinc Alloy Coated by the Hot-Dip Process. Process. ASTM A847/A847M-11, Standard Specification for Cold-Formed Welded and Seamless High Strength, Low Alloy Structural tubing with Improved Atmospheric Corrosion Resistance. Resistance . ASTM A875/A875M-10, A875/A875M-10, Standard Specification for Steel Sheet, Zinc-5% Aluminum Alloy Coated by the Hot-Dip Process. Process. ASTM A924/A924M-10a, A924/A924M-10a, Standard Specification for General Requirements for Steel Sheet, Metallic Coated by the Hot-Dip Process





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 942 943 944 945 946 947 948 949 950 951 952 953 954 955 956

10. Zeinoddini, V. and B. W. Schafer (2010), “Impact of Cornier Radius on Cold-Formed Cold-Formed Steel Member Strenght,”, Proceedings of the Twentieth International Specialty Conference on Cold-Formed Cold-Formed Steel Structures, Missouri University of Science and Technology, Rolla, MO, pp.1-15, November 2010.

B. Elementos de una sección B.1 Consideraciones generales y límites dimensionales B1.1 Consideraciones acerca de relación ancho plano – plano – espesor espesor del ala (a) Razón máxima ancho plano-espesor plano-espesor plano, w, de un elemento componente de una sección, como la longitud de la zona recta Se define ancho plano, comprendida entre dos zonas con curvatura, o, entre una zona con curvatura y un borde libre.





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 987 988 989 990 991 992 993 994 995 996

Los elementos atiesados con razones w/t mayores que 500 pueden proporcionar una resistencia disponible adecuada para soportar las cargas requeridas. Sin embargo, las grandes deformaciones que presentan dichos elementos normalmente invalidarán las ecuaciones de diseño de esta especificación. (b) Ondulación del ala Cuando el ala de un elemento en flexión es excesivamente ancha y se desea limitar la ondulación o movimiento del ala hacia el eje neutro, se permite aplicar la Ec. B1.1-1 a las alas en compresión y tracción ya sean atiesadas o no atiesadas:





4 wf = 0,061tdE/f 0,061tdE/f av 100c 00cf /d av 1

997 998 999

donde wf t d f

(Ec. B1.1-1)

= Ancho del ala proyectada desde el alma; o la mitad de la distancia entre almas para vigas tipo cajón y vigas tipo U = Espesor de Ala = Altura de la Viga Tensión promedio en el ancho total del ala no reducida (cuando los miembros son diseñados con el








































1015 1016 1017

Figura B1.1-2 Ancho wf






































λ

= Factor de esbeltez, calculado como:

1056  =

1057 1058 1059

  f f

(Ec. B2.1-4)

Fcr

donde: π2 E

 t

2





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 1093 1094 1095 1096 1097 1098 1099 1100

Una estimación conservadora del ancho efectivo se efectivo se obtiene con las Ec. B2.1-3 y B2.1-4 sustituyendo f d por f, donde f d es la tensión de compresión calculada en el elemento considerado. 2) Procedimiento II: Para elementos atiesados por un alma alma en cada borde longitudinal, una mejor estimación del ancho efectivo se efectivo se obtiene calculando calculando ρ como sigue: 1

Si λ ≤ 0,673





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 λ 1126 1127 1128 1129 1130 1131 1132 1133

= Factor definido en la Sección B2.1

Para perforaciones ovaladas se debe considerar que un elemento atiesado uniformemente comprimido con perforaciones ovaladas está compuesto de dos bandas no atiesadas de ancho plano, plano, c, adyacentes a las perforaciones (ver Figura B2.2-1). El ancho efectivo, efectivo, b, de cada banda no atiesada adyacente a la perforación se debe determinar de acuerdo con B.2.1 (a), excepto que el coeficiente del pandeo de placa, k, se debe tomar como 0,43 y w como c. Estas disposiciones se deben aplicar si se satisfacen los límites siguientes: (1) Espaciamiento entre centros de perforaciones, s ≥ 610 mm, (24 in); (24 in);





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 1161 1162 1163 1164 1165 1166 1167 1168

(a) Determinación de la resistencia resistencia

1) Para almas bajo gradientes de tensiones (f 1 en comprensión y f 2 en tracción tal como se muestra en la figura B2.3-1 (a)), los anchos efectivos y efectivos y el coeficiente de pandeo de placas se deben calcular como sigue: k = 4+2(1+ψ)3+2(1+ψ) Para ho/bo ≤ 4: 4:

(Ec. B2.3-2)








































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 2266 2267

Fn se debe calcular de acuerdo a lo siguiente: Para λc ≤ 1,5 Para λc > 1,5

2268 2269 2270

    2

Fn = 0,658λc Fy 0.877 0.877 Fn = Fy λc2



2271

Fe

2281 2282 2283

Fy Fe

(Ec. C4.1-4)

= La menor de las tensiones de pandeo elástico flexional, torsional y flexo-torsional, determinado de acuerdo con las secciones C4.1.1 hasta C4.1.5

(b) Las secciones ángulo cargadas concéntricamente se deben diseñar para un momento flector adicional como se especifica en las definiciones de Mx y My (ASD) o Mux y Muy (LRFD) en la sección C5.2. C4.1.1 Secciones no sujetas a pandeo torsional o flexo-torsional Para secciones de doble simetría, simetría, secciones cerradas, y cualquier otra sección que no esté sujeta a pandeo torsional o flexo torsional, la tensión de pandeo flexional elástica, Fe, se debe calcular como sigue: π2 E Fe = (KL/r)2

(Ec. C4.1.1-1)

donde E K L r

2284 2285 2286 2287 2288 2289 2290 2291 2292 2293 2294 2295 2296 2297 2298

(Ec. C4.1-3)

donde λc =

2272 2273 2274 2275 2276 2277 2278 2279 2280

(Ec. C4.1-2)

= = = =

Módulo de elasticidad del acero Factor de longitud efectiva Longitud del miembro no arriostrada lateralmente Radio de giro de la sección total no reducida en torno al eje de pandeo

En marcos donde la estabilidad lateral es proporcionada por un arriostramiento diagonal, muros de corte, o unión a una estructura adyacente que posea una adecuada estabilidad lateral; o losas de piso o diafragma de techo asegurados horizontalmente por muros o sistemas de arriostramiento paralelos al plano del marco; y en cerchas, el factor de longitud efectiva, K, para miembros en compresión que no dependan de su propia rigidez a la flexión para la estabilidad lateral del marco o enrejado, se debe tomar igual a la unidad, a no ser que un análisis muestre que un valor menor es apropiado. En un marco que depende de su propia rigidez a la flexión para su estabilidad lateral, la longitud efectiva, KL, del elemento en compresión se debe determinar por un método teórico y no debe ser menor que el largo real no arriostrado. C4.1.2 Secciones de doble simetría y de simetría simple, sujetas a pandeo torsional o flexo-torsional Para secciones de simetría simple sujetas a pandeo flexo-torsional, Fe, se debe tomar como el menor valor entre Fe calculado de acuerdo con la sección C4.1.1 y Fe, calculado como sigue:





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 σt σex σt +σex

(Ec. C4.1.2-2)

β=1-(x0 /r 0 )

(Ec. C4.1.2-3)

Fe = 2302 2303 2304 2305 2306 2307 2308 2309 2310 2311 2312 2313 2314 2315 2316 2317 2318 2319 2320 2321 2322 2323 2324 2325 2326 2327 2328 2329 2330 2331 2332 2333 2334

donde

t y ex = Tensiones que se definen en la Sección C3.1.2.1

Para secciones de simetría simple, el eje x se debe considerar como el eje de simetría. Para secciones de doble simetría sujetas a pandeo torsional, F e se debe tomar como el menor valor entre Fe calculado de acuerdo con la sección C4.1.1 y Fe=t, donde t se define en la sección C3.1.2.1. Para perfiles ángulo no atiesados de simetría simple para los cuales el área efectiva (Ae) para la tensión Fy, es igual al área de sección no reducida (A), Fe se debe calcular usando la ecuación C4.1.1-1, donde r es el radio de giro menor. C4.1.3 Secciones de simetría puntual Para secciones de simetría puntual, Fe se debe tomar como el menor valor entre t definido en la sección C3.1.2.1 y Fe calculado en la sección C4.1.1 usando el eje principal menor de la sección. C4.1.4 Secciones no simétricas Para perfiles cuya sección no tiene eje de simetría, ya sea en torno a un eje o en torno a un punto, Fe se debe determinar mediante un análisis teórico. Alternativamente, los miembros en compresión compuestos de tales perfiles, se pueden ensayar de acuerdo con el capítulo F. C4.1.5 Secciones tubulares cilíndricas cerradas Para miembros cilíndricos tubulares cerrados con una razón de diámetro exterior a espesor, D/t, no mayor que 0,441E/Fy, y en los cuales la resultante de todas las cargas y momentos actuando en el miembro es equivalente a una fuerza axial única actuando a través del centroide de la sección, la tensión de pandeo flexional elástico, Fe, se debe calcular de acuerdo con la sección C4.1.1, y el área efectiva, Ae, se debe calcular como sigue: Ae = A0 +R(A-A0 )

2335 2336 2337

donde A0 =

2338 2339 2340

(Ec. C4.1.5-1)

 ⁄  

0,037 +0,667 A ≤ A DFy tE

D

donde D Fy t

E

Para t ≤ 0,441 F

= Diámetro exterior del tubo cilíndrico = Tensión de fluencia = Espesor

y

(Ec. C4.1.5-2)





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 2343 2344 2345 2346 2347 2348 2349 2350 2351 2352 2353 2354

2355 2356 2357

C4.2 Resistencia a pandeo distorsional Las disposiciones de esta sección se deben aplicar a secciones tipo doble-T, Z, C, secciones tipo sombrero, y a otros miembros con secciones abiertas que tienen alas con atiesadores de borde, con la excepción de miembros que son diseñados de acuerdo a las secciones D6.1.3 y D6.1.4. La resistencia axial nominal se debe calcular de acuerdo con las Ec. C4.2-1 y C4.2-2. El factor de seguridad y el factor de resistencia en esta sección se deben usar para determinar la resistencia admisible a compresión o la resistencia última a compresión de acuerdo con el método de diseño aplicable según las secciones A4 o A5. c = 1,80 (ASD) c = 0,85 (LRFD)

Para λd ≤ 0,561

Pn = Py

Para λd > 0,561

Pn = 1-0,25

     Pcrd Py

0,6

Pcrd Py

(Ec. C4.2-1)

0,6

Py

(Ec. C4.2-2)

donde



(Ec. C4.2-3)

Py = AgFy

(Ec. C4.2-4)

Pcrd = AgFd

(Ec. C4.2-5)

d =

2358

Pn

= Resistencia axial nominal

Py /Pcrd

2359 2360 2361 2362

donde Ag Fy

= Área bruta de la sección = Tensión de fluencia

2363 2364 2365 2366

donde Fd

2367 2368 2369 2370 2371 2372 2373

= Tensión elástica de pandeo distorsional calculada de acuerdo con la sección C4.2 (a) o (b)

(a) Para secciones C y Z, o secciones tipo sombrero o cualquier sección abierta con alas atiesadas de igual dimensión con atiesadores de pestaña simple o con atiesadores de borde complejo. Las disposiciones de esta sección se deben aplicar a cualquier sección abierta con alas atiesadas de igual dimensión. Fd =

2374 2375 2376

̃ ̃

k ϕfe ϕfe +k ϕwe ϕwe +k ϕ k ϕfg+k ϕwg

(Ec. C4.2-6)

donde k fe

= Rigidez rotacional elástica proporcionada proporcionada por el ala a la unión unión Ala/alma de acuerdo con la Ec.






































k  ~ k fg ~ k wg

= Rigidez rotacional proporcionada por elementos elementos conectados (riostra, panel, cubierta) a la unión ala/alma de un miembro (igual a cero si el ala no está restringida). Si la rigidez rotacional entregada a las dos alas es desigual, se usa la rigidez rotacional menor = Rigidez rotacional geométrica que demanda el ala desde la unión ala/alma, de acuerdo con Ec. C3.1.4-15 (dividida por la tensión Fd) = Rigidez rotacional geométrica geométrica que demanda demanda el alma alma desde la unión ala/alma (dividida por la tensión Fd)

2379

~ k wg = 2380 2381 2382

(Ec. C4.2-8)

donde L

2383 2384 2385

 o π 2 th3 L 60

= Mínimo entre Lcr y y Lm

donde

Lcr =



6π4 ho(1-μ2 ) t3



Ixf (xof -hxf )2 + Cwf -

2 Ixyf

Iyf

(xof -hxf )2



1/4

(Ec. C4.2-9)

2386

Lm 2387 2388 2389 2390 2391 2392 2393 2394 2395 2396 2397 2398 2399 2400 2401 2402 2403

Ver sección C3.1.4 (a) para la definición de las variables en la Ec. C4.2-9 (b) Análisis teórico del pandeo elástico. En lugar de las expresiones entregadas en la sección C4-2(a), se puede usar un análisis teórico del pandeo elástico que considere el pandeo distorsional. En tal caso se deben aplicar los factores de seguridad y resistencia de la sección C4.2. C5 Carga axial y flexión combinados C5.1 Flexión y carga axial de tracción combinados C5.1.1 Método ASD Las resistencias requeridas T, Mx y My deben cumplir con las siguientes ecuaciones de interacción.

2404

2405 2406

= Distancia entre apoyos discretos que restringen el pandeo distorsional (para miembros restringidos en forma continua Lm = Lcr )

donde

Ω b Mx Ω b My Ωt T + + ≤ 1,0 Mnxt Mnyt Tn

(Ec. C5.1.1-1)

Ω b Mx Ω b My Ωt T + + ≤ 1,0 Mnx Mny Tn

(Ec. C5.1.1-2)






































Mnxt, Mnyt = SftFy 2409 2410 2411

donde Sft Fy t

T Tn Mnx, Mny 2412 2413 2414 2415 2416

= Módulo de la sección total no reducida relativo a la fibra extrema en tracción con respecto al eje apropiado = Tensión de fluencia de fluencia de diseño, determinada de acuerdo con la Sección A7.1 = 1,67 = Resistencia requerida a tracción tracción axial = Resistencia nominal a tracción axial axial determinada determinada de acuerdo con la Sección C2 = Resistencias nominales a flexión en flexión en torno a los ejes centroidales determinadas de acuerdo con la Sección C3.1

C5.1.2 Método LRFD Las resistencias requeridas Tu, Mux y Muy deben cumplir con las siguientes ecuaciones de interacción:

2417

2418 2419 2420

(Ec. C5.1.1-3)

Muy Mux T + + u ≤ 1,0 ϕ b Mnxt ϕ b Mnyt ϕt Tn

(Ec. C5.1.2-1)

Muy Mux Tu + + ≤ 1,0 ϕ b Mnx ϕ b Mny ϕt Tn

(Ec. C5.1.2-2)

donde Mux, Muy

= Resistencias requeridas a flexión con flexión con respecto a los ejes centroidales

 b

= 0,90, para la resistencia a flexión (Sección C3.1.1) = 0,90, para vigas no arriostradas lateralmente (Sección C3.1.2) = 0,95, para miembros tubulares cilíndricos cerrados (Sección C3.1.3)

2421

Mnxt, Mnyt = SftFy 2422 2423 2424

donde Sft Fy Tu t

Tn Mnx, Mny 2425 2426 2427 2428

(Ec. C5.1.2-3)

= Módulo de la sección total no reducida relativo a la fibra extrema en tracción con respecto al eje apropiado = Tensión de fluencia de fluencia de diseño, determinada de acuerdo con la Sección A7.1 = Resistencia requerida a tracción axial = 0,95 = Resistencia nominal a tracción axial axial determinada determinada de acuerdo con la Sección C2 = Resistencias nominales a flexión en flexión en torno a los ejes centroidales determinadas de acuerdo con la sección C3.1

C5.2 Flexión y carga axial de compresión combinadas C5.2.1 Método ASD







































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 2433 2434 2435 2436 2437 2438 2439 2440 2441 2442 2443

Alternativamente, las resistencias requeridas P, Mx y My se deben determinar de acuerdo con Anexo 2, y deben cumplir las ecuaciones de interacción indicadas a continuación usando los valores para K x, K y, x, y, Cmx y C my especificados en Anexo 2. Adicionalmente, cada razón individual de las Ec. C5.2.1-1 a C5.2.1-3 no debe exceder la unidad. Para secciones tipo ángulo no atiesadas de simetría simple con área efectiva no efectiva no reducida, My se puede tomar como la resistencia requerida a flexión flexión solamente. Para otras secciones ángulo o ángulos no atiesados de simetría simple para los cuales el área efectiva (A efectiva (Ae) a nivel de la tensión F tensión Fy es menor que el área de la sección la sección total no reducida (A), reducida (A), My se debe tomar como el valor de la resistencia requerida a flexión o flexión o la resistencia requerida a flexión más flexión más PL/1000 que resulte en el menor valor admisible para P.

2444

2445 2446 2447

2448 2449 2450

(Ec. C5.2.1-1)

Ωc P Ω b Mx Ω b My + + ≤ 1,0 Pno Mnx Mny

(Ec. C5.2.1-2)

Cuando cP/Pn ≤ 0,15, 0,15, la siguiente ecuación se puede usar en lugar de las dos ecuaciones de arriba: Ωc P Ω b Mx Ω b My + + ≤ 1,0 Pn Mnx Mny

P Pn  b

Mx, My Mnx, Mny

= = = = =

1,80 Resistencia requerida a la compresión compresión axial Resistencia nominal axial determinada determinada de acuerdo con la Sección C4 1,67 Resistencias requeridas a flexión flexión con respecto a los ejes centroidales de la sección efectiva determinada solamente para la resistencia requerida a compresión axial = Resistencias nominales a la flexión en flexión en torno a los ejes centroidales determinadas de acuerdo con la Sección C3.1 Ωc P >0 PEx Ωc P αy=1>0 PEy αx=1-

2452

(Ec. C5.2.1-3)

donde c

2451

Ωc P Ω b Cmx Mx Ω b CmyMy + + ≤ 1,0 Pn Mnx αx Mnyαy

(Ec. C5.2.1-4) (Ec. C5.2.1-5)





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 K y Ly Pno Cmx, Cmy 2458 2459 2460

= = = =

Factor de longitud efectiva para el pandeo el pandeo en en torno al eje y Longitud no arriostrada para la flexión en torno al eje y Resistencia nominal axial determinada determinada de acuerdo con la Sección C4, con Fn = Fy Coeficientes cuyos valores se determinan de acuerdo con (a), (b) o (c), como sigue:

(a) Para miembros en compresión en marcos no arriostrados Cm = 0,85

2461 2462 2463 2464

(b) Para elementos en compresión en marcos arriostrados y no sujetos a cargas transversales entre sus apoyos en el plano de la flexión Cm =0,6-0,4(M1/M2)

2465 2466 2467

(Ec. C5.2.1-8)

donde M1/M2 = Razón entre el menor y el mayor mayor momento momento en los extremos del tramo tramo no arriostrado en el plano de flexión del miembro considerado. La razón M1/M2 es positiva cuando el miembro tiene flexión en curvatura doble, y negativa cuando tiene flexión en curvatura simple

2468 2469 2470 2471 2472 2473 2474 2475 2476 2477 2478 2479 2480 2481 2482 2483 2484 2485

(c) Para elementos en compresión en marcos arriostrados en el plano de carga y sujetos a cargas transversales entre sus apoyos, el valor de C m se debe determinar mediante un análisis teórico. teórico. Sin embargo, en lugar de dicho análisis, se pueden utilizar los siguientes valores: (1) Para miembros cuyos extremos estén restringidos a la rotación: rotaci ón: Cm = 0,85 (2) Para miembros cuyos extremos no estén restringidos a la rotación: Cm = 1,0 C5.2.2 Método LRFD Las resistencias requeridas Pu, M ux y M uy se deben determinar usando un análisis elástico de primer orden y deberán cumplir con las ecuaciones de interacción indicadas a continuación. Alternativamente, las resistencias requeridas Pu, Mux y Muy, se deben determinar de acuerdo con Anexo 2 y deben cumplir las ecuaciones de interacción indicadas a continuación usando los valores para K x, K y, x, y, Cmx y Cmy especificados en Anexo 2. Adicionalmente, cada razón individual en Ec. C5.2.2-1 hasta C5.2.2-3 no debe exceder la unidad. Para secciones tipo ángulo no atiesadas de simetría simple, con área efectiva no efectiva no reducida, se puede tomar Muy como la resistencia requerida a flexión flexión solamente. Para otras secciones ángulo o ángulos no atiesados de





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 Muy Pu M + ux + ≤1.0 ϕc Pn ϕ b Mnx ϕ b Mny 2494 2495 2496

(Ec. C5.2.2-3)

donde Pu c

Pn Mux, Muy  b

Mnx, Mny

= = = = = = = =

Resistencia a la compresión compresión axial requerida 0,85 Resistencia nominal axial determinada determinada de acuerdo con la Sección C4 Resistencias requeridas a flexión flexión con respecto a los ejes centroidales de la sección efectiva determinada para la resistencia requerida a compresión axial solamente solamente 0,90, para la resistencia a flexión (Sección C3.1.1) 0,90, para miembros miembros a flexión no arriostrados arriostrados lateralmente (Sección (Sección C3.1.2) 0,95, para miembros tubulares cilíndricos cerrados (Sección C3.1.3) Resistencias nominales a flexión en flexión en torno a los ejes centroidales determinadas según la Sección C3.1

2497

̅ ̅

P >0 PEx P αy = 1>0 PEy αx = 1-

2498 2499 2500

2501 2502 2503

(Ec. C5.2.2-4) (Ec. C5.2.2-5)

donde π2 EIx PEx = (K x Lx)2 π2 EIy PEy= (K yLy )2

(Ec. C5.2.2-6) (Ec. C5.2.2-7)

donde Ix K x Lx Iy K y Ly P

= = = = = =

Momento de inercia de la sección total no reducida en torno al eje x Factor de longitud efectiva para el pandeo en torno al eje x Longitud no arriostrada para la flexión en torno al eje x Momento de inercia de la sección total no reducida en torno al eje y Factor de longitud efectiva para el pandeo en torno al eje y Longitud no arriostrada para la flexión en torno al eje y Resistencia nominal axial determinada de acuerdo la sección C4,

F =F





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 M1/M2 = Razón entre el menor y el mayor mayor momento momento en los extremos del tramo tramo no arriostrado en el plano de flexión del miembro considerado. La razón M1/M2 es positiva cuando el miembro tiene flexión en curvatura doble, y negativa cuando tiene flexión en curvatura simple 2514 2515 2516 2517 2518 2519 2520 2521 2522 2523 2524 2525 2526 2527 2528 2529 2530

(c) Para elementos en compresión en marcos arriostrados en el plano de carga y sujetos a cargas transversales entre sus apoyos, el valor de C m se puede determinar mediante un análisis teórico. teórico. Sin embargo, en lugar de dicho análisis, se pueden utilizar los l os siguientes valores: (1) Para miembros cuyos extremos están restringidos a la rotación: Cm = 0,85 (2) Para miembros cuyos extremos no están restringidos a la rotación: Cm = 1,0 D CONJUNTOS Y SISTEMAS ESTRUCTURALES. D1 Secciones armadas D1.1 Miembros en flexión compuestos de dos secciones C espalda con c on espalda

smax

La separación longitudinal máxima, , de conexiones (una conexiones (una o más soldaduras u otros conectores) que unen dos secciones C para formar una sección I debe ser: smax=L/6 o =L/6 o

2531 2532 2533

(Ec. D1.1-1)

donde L g Ts m q

2534 2535 2536 2537 2538 2539 2540

2gTs , lo que sea menor mq

= = = = =

Luz de la viga Distancia vertical entre dos filas de conexiones más conexiones más cercanas a las alas superior alas superior e inferior Resistencia disponible de la conexión en conexión en tracción (Capítulo E) Distancia del centro de corte de una de las secciones C al plano medio del alma Carga de diseño sobre diseño sobre la viga para determinar el espaciamiento longitudinal entre conexiones (ver conexiones (ver a continuación los métodos para su determinación)

La carga, carga, q, se debe obtener dividiendo las cargas concentradas cargas concentradas o reacciones por la longitud del apoyo. Para carga uniformemente distribuida, q se debe tomar como 3 veces la carga vigas diseñadas para una carga uniformemente distribuida, basado en las combinaciones de combinaciones de carga críticas para ASD para ASD y LRFD. LRFD. Si la longitud del apoyo de una carga concentrada carga concentrada o reacción es menor que el espaciamiento longitudinal de la conexión, conexión, s, la resistencia requerida de requerida de las conexiones más conexiones más cercanas a la carga o carga o la reacción se debe calcular según lo siguiente:





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 2552 2553 2554 2555 2556 2557 2558 2559 2560 2561 2562 2563 2564 2565

(a) Se puede variar el espaciamiento entre conectores a lo largo de la viga de acuerdo a la variación de la intensidad de la carga, o (b) Se pueden soldar planchas de refuerzo a las alas en los puntos donde están aplicadas las cargas concentradas. En este caso, Ts es la resistencia disponible al corte de la conexión que une dichas placas a las alas, y g se debe tomar como la altura de la viga. D1.2 Miembros en compresión compuestos de dos secciones en contacto Para miembros en compresión compuestos de dos secciones en contacto, la resistencia axial de diseño se debe determinar de acuerdo a la Sección C4.1(a) con la siguiente modificación: Si el modo de pandeo incluye deformaciones relativas que producen fuerzas de corte en las conexiones entre los perfiles individuales, KL/r es reemplazado por (KL/r)m calculado como sigue:

       KL r

2566 2567 2568

m

=

KL 2 a + r o r i

2

(Ec. D1.2-1)

donde (KL/r)o = Razón de esbeltez global de la sección completa en torno al eje de la sección armada a = Espaciamiento de los conectores intermedios o de las soldaduras de punto r i = Radio de giro mínimo del área de la sección total no reducida de un perfil individual en un miembro armado

2569 2570 2571 2572 2573 2574 2575 2576 2577 2578 2579 2580 2581 2582 2583

Ver la Sección C4.1.1 para la definición de otras variables. Adicionalmente, la resistencia de los conectores y su espaciamiento deben satisfacer lo siguiente: a) El espaciamiento, a, de los conectores intermedios o soldaduras de punto, se limita de tal forma que a/r i no excede el 50% de la esbeltez global del miembro armado. b) Los extremos de un elemento armado en compresión están conectados por una soldadura de largo no menor que el ancho máximo del miembro o por conectores espaciados longitudinalmente entre sí a no más de 4 diámetros en una longitud igual a 1,5 veces el ancho máximo del miembro. c) Los conectores intermedios o soldaduras dispuestos en cualquier ubicación a lo largo del miembro deben ser capaces de transmitir la fuerza requerida, en cualquier dirección, equivalente al 2,5% de la resistencia axial de diseño del miembro armado.







































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 t f c 2598 2599 2600 2601 2602 2603 2604 2605 2606 2607 2608 2609 2610 2611 2612 2613 2614 2615 2616 2617 2618 2619 2620 2621 2622 2623 2624

= Espesor de placa o plancha de refuerzo = Tensión de compresión a nivel de la carga nominal en la platabanda o plancha de refuerzo









c) Tres veces el ancho plano, w, del elemento no atiesado en compresión más angosto que tributa a las conexiones, pero no menor que 1,11t E/F E/Fy si w/t < 0,5 E/F E/Fy , o 1,33t E/F E/Fy si w/t ≥ 0,5 E/F E/Fy , a menos que se requiera un espaciamiento menor de acuerdo a los puntos (a) o (b) anteriores. En el caso de soldaduras de filete intermitentes paralelas a la dirección de las tensiones, el espaciamiento se debe tomar como la distancia libre entre soldaduras, más 12,7 mm (1/2”). (1/2”). En todos los demás casos, el espaciamiento se debe tomar como la distancia de centro a centro de las conexiones. Excepción: Los requisitos de esta sección no se deben aplicar a placas que actúan exclusivamente como material de revestimiento y que no son consideradas como elementos resistentes. Cuando se supere alguno de los límites (a), (b) o (c) de esta sección, el ancho efectivo se debe determinar de acuerdo con la Sección B2.5. D2 Sistemas mixtos El diseño de miembros en sistemas mixtos, en los cuales se utilizan componentes de acero conformado en frío conjuntamente con otros materiales, debe cumplir con estas disposiciones y las especificaciones aplicables a dichos materiales. D3 Riostras y estabilizadores laterales Las riostras y los sistemas de estabilizadores laterales, incluidas sus conexiones, se deben diseñar con la resistencia y rigidez adecuada para limitar la flexión lateral o torsión de una viga o columna cargada, y para evitar una falla local en los puntos de unión. Las riostras y sistemas estabilizadores, incluidas las conexiones, también se deben diseñar teniendo en cuenta otros requisitos de resistencia y rigidez, si corresponde.






































2654 2655 2656

2657 2658 2659

el cuadrante con los ejes x e y positivos. Ver ilustraciones del sistema de coordenadas y de las direcciones de fuerza positiva en Figura D3.1.1-1. (a) Para cargas uniformes

Cuando la carga uniforme, W, actúa a través del plano del alma, es decir ,

⁄ 

PL1 =-PL2 =1,5( m d)W Ixy PL1 =PL2=1,5 W 2Ix

A

para secciones Z

(Ec. D3.1.1-3) (Ec. D3.1.1-4)

= Componentes de de la carga carga de diseño W paralelas a los ejes x e y respectivamente. respectivamente. Wx y Wy se consideran positivos si apuntan en el sentido positivo de los ejes x e y respectivamente = Carga de diseño (carga aplicada determinada de acuerdo con las combinaciones de carga más críticas para ASD o LRFD, dependiendo del método de diseño usado), dentro de una distancia de 0,5a a cada lado del estabilizador = Distancia longitudinal entre ejes de estabilizadores

donde K’

2663

para secciones C

Wy = W

(Ec. D3.1.1-1) (Ec. D3.1.1-2)

donde Wx, Wy W

2660 2661 2662

[[  ⁄⁄   ⁄⁄ ]]

PL1 =1.5 WyK ' - Wx 2 + Mz d PL2 =1.5 WyK ' - Wx 2 - Mz d

=

0 Ixy/(2Ix)

para secciones C para secciones Z

(Ec. D3.1.1-5)





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 2672 2673 2674

2675 2676 2677

2678 2679 2680

(b) Para cargas concentradas

(Ec. D3.1.1-6) (Ec. D3.1.1-7)

Cuando una carga de diseño actúa a través del plano del alma, es decir, Py = P

⁄ 

PL1 =-PL2 =( m d)P Ixy PL1 =PL2= P 2Ix

para secciones C

(Ec. D3.1.1-8)

para secciones Z

(Ec. D3.1.1-9)

donde Px, Py Mz P

P l 2681 2682 2683

 ⁄⁄   ⁄⁄ 

PL1 =Py K ' - Px 2 + Mz 2d PL2 =Py K ' - Px 2 - Mz 2d

= Componentes de la carga de diseño P paralela a los ejes x e y, respectivamente. Px y Py son positivos si apuntan en el sentido sentido positivo de los ejes x e y, y, respectivamente = -Pxesy+Pyesx, momento torsional de P en torno al centro de corte = Carga concentrada de diseño dentro de una distancia de 0,3a a cada lado del estabilizador, más 1,4(1-l/a) veces cada carga concentrada de diseño que esté ubicada más allá que 0,3a, pero no más allá que 1,0a, desde el estabilizador. La carga de diseño concentrada es la carga aplicada determinada de acuerdo con las combinaciones de carga más críticas para ASD o LRFD, dependiendo del método de diseño usado = Carga concentrada de diseño ubicada dentro de una distancia de 0,3a a cada lado del estabilizador, más las cargas ubicadas más allá de 0,3a (pero no más allá de 1,0a) multiplicadas por el factor 1,4(1-l/a) = Distancia de la carga concentrada al estabilizador

Ver la sección D3.1.1 (a) para las l as definiciones de otras variables.





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 Pra 2705 2706 2707 2708 2709

= Resistencia axial requerida del elemento a estabilizar, cargado concéntricamente en compresión, calculada de acuerdo a las combinaciones de cargas de ASD o LRFD, en función del método de diseño utilizado

La rigidez de cada estabilizador debe ser igual o superior a rb, según la ecuación D3.2-2a o D3.2-2b: Para ASD: βrb =

2710 2711 2712

Para LRFD: βrb =

2713 2714 2715

(Ec. D3.2-2a)

⁄

(Ec. D3.2-2b)

2[4- (2 n)] Pra ( ) L b   = 0,75

donde  rb

n L b 2716 2717 2718 2719 2720 2721

⁄

2[4- (2 n)] (Pra) L b  = 2,00

= Rigidez mínima de un estabilizador = Número de estabilizadores intermedios igualmente espaciados = Distancia entre estabilizadores para un miembro cargado concéntricamente en compresión

Para estabilizadores no orientados perpendicularmente al miembro estabilizado, la resistencia requerida de los estabilizadores y su rigidez se deben ajustar para el ángulo de inclinación. Alternativamente, se puede determinar la resistencia requerida de los estabilizadores y su rigidez por un análisis de segundo orden, de acuerdo con los requerimientos de Anexo 2.






































e) Las cerchas se deben diseñar de acuerdo con el código AISI S214. D4.1 Diseño de sistemas de muros estructurados en base a pie derechos considerando sólo el acero El diseño de sistemas de muros estructurados en base a pie derechos se debe realizar despreciando la contribución estructural de los revestimientos y debe cumplir con los requerimientos del Capítulo C. Para miembros en compresión con perforaciones de almas circulares o no circulares, las propiedades de la sección efectiva se deben determinar de acuerdo con la Sección B2.2. D5 Construcción de diafragmas de piso, techo o muro en acero La resistencia nominal a corte en el plano del diafragma, Sn, se debe determinar mediante cálculo o ensayo. Los factores de seguridad y de resistencia para diafragmas dados en la Tabla D5 se deben aplicar en ambos métodos. Si la resistencia nominal a corte se establece sólo mediante ensayos sin definir todos los estados límites, los factores de seguridad y de resistencia se deben limitar por los valores entregados en la Tabla D5 para los tipos de conexión c onexión y las fallas asociadas a dichos tipos de conexión. El estado límite más crítico debe controlar el diseño. Cuando en el sistema del diafragma se utilicen combinaciones de conectores, se debe usar el factor más crítico. d d

2765 2766 2767

= Según Tabla D.5 (ASD) = Según Tabla D.5 (LRFD) TABLA D5 Factores de seguridad y factores de resistencia para diafragmas








































La calibración de la resistencia a corte del conector debe incluir el tipo de material del diafragma. La calibración de la resistencia a corte del conector individual se debe hacer de acuerdo con la Sección F1.1. La disposición del ensayo debe ser de tal forma que el modo de falla que se obtenga sea representativo del diseño. Se debe tomar en cuenta la influencia del espesor del material de apoyo en el modo de falla. D6 Sistemas de techo y muro metálicos Las disposiciones de las Secciones D6.1 a D6.3 se deben aplicar a sistemas de techo y muro metálicos que incluyan costaneras de acero conformadas en frío, paneles de muro o paneles de techo con fijaciones, o paneles de muro o paneles de de techo emballetados en forma continua según según corresponda. D6.1 Costaneras de techo, de muro y otros miembros D6.1.1 Miembros en flexión con un ala unida a una placa corrugada o a una placa de cubierta Esta sección no se debe aplicar a vigas continuas en la región comprendida entre los puntos de inflexión adyacentes a los apoyos, o a una viga en voladizo. La resistencia nominal a flexión, Mn, de una sección C o Z cargada en un plano paralelo al alma, con el ala en






































c) 60 ≤ altura/espesor ≤ 170, d) 2,8 2,8 ≤ altura/ancho del ala ≤ 5,5, 5,5, e) ancho del ala ≥ 54mm (2,125 (2,125””) f) 16 ≤ ancho plano/espesor del ala ≤ 43, g) Para sistemas de vigas continuas, la longitud de traslapo sobre cada apoyo interior en cada dirección (distancia desde el centro del apoyo al extremo del traslapo) no debe ser menor que 1,5d, h) La luz libre del miembro no supera 10 m (33 pies), i) Ambas alas están impedidas de desplazarse lateralmente en los apoyos, j) Los paneles de techo y muro son placas de acero con una tensión de fluencia mínima de 340 MPa o 3520 kg/cm2 (50 ksi), y un es pesor mínimo de 0.46 mm (0.018”) (0.018”) teniendo una altura de nervio mínimo de 29 mm (1-1/8” (1-1/8”)) espaciados espaciados a un máximo de 305 mm (12”) (12”) entre centros y unidos de tal forma que impidan de manera efectiva el desplazamiento relativo entre el panel y el ala de la costanera,






































puntuales discretos y de acuerdo a lo indicado en la sección C3.1.2.1, o se debe calcular de acuerdo con esta sección. El factor de seguridad y el factor de resistencia dado en esta sección se deben aplicar a la resistencia nominal, Mn, calculada de acuerdo a la ecuación D6.1.2-1 para determinar la resistencia disponible de acuerdo con el método de diseño aplicable en la Sección A4 o A5. Mn = RSeFy  b = 1,67 (ASD)  b = 0,9 (LRFD)

2878 2879 2880

donde R

2881 2882 2883 2884 2885 2886 2887

(Ec. D6.1.2-1)

= Factor de reducción determinado de acuerdo con AISI S908

Ver sección C3.1.1 para definiciones de Se y Fy. D6.1.3 Miembros en compresión con un ala conectada a través de una placa corrugada o revestimiento Estas disposiciones se deben aplicar a secciones C o Z cargadas a lo largo de su eje longitudinal, con sólo un ala conectada mediante fijaciones a una placa corrugada o revestimiento.





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 = 20.300 MPa para unidades SI = 2.070.000 kg/cm2 para unidades MKS = 29.500 ksi, para unidades U.S. 2903

a

Para sección Z, x= b

b b-a

Para sección C, x= b 2904 2905

Figura D6.1.3 Definición de x

(Ec. D6.1.3-5)

(Ec. D6.1.3-6)






































Pn = k af RFyA af RF 1,80 (ASD) = 1,80 (ASD) 0,85 (LRFD)  = 0,85 (LRFD) 2941 2942 2943

(Ec. D6.1.4-1)

donde Para d/t ≤ 90 Para 90 < d/t < 130 Para d/t > 130

k af af = 0,36 k af af = 0,72- d/(250t) k af =0,20 af =0,20

(Ec. D6.1.4-2)

2944

R A D L 2945 2946 2947 2948

= = = =

Factor de reducción determinado por ensayos de arranque realizados según AISI S908 Área de la sección total no reducida para la sección Z Altura de la sección Z Espesor de la sección Z

Ver sección C3.1.1 para la definición de Fy La ecuación D6.1.4-1 se debe limitar a sistemas de techo que cumplan las siguientes condiciones:







































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 2983 2984 2985 2986 2987 2988 2989 2990 2991

Para combinaciones de cargas que incluyen succión por viento, la carga de viento nominal a ser aplicada al sistema de panel emballetado de techo, clip y fijaciones, se puede multiplicar por 0,67, siempre que el sistema ensayado y la evaluación de la carga de viento cumplan con las condiciones siguientes: (a) El sistema de techo es ensayado de acuerdo con AISI S906. (b) Para componentes y revestimientos metálicos, la carga de viento se calcula según NCh432. (c) El área de techo en evaluación se ubica en Zona 2 (zona externa) o Zona 3 (zona de esquina), tal como se define en NCh432, es decir, el factor 0,67 no se aplica a la Zona 1 (zona interior) del techo. La carga de viento nominal aplicada en la Zona 2 o Zona 3, después de aplicado el e l factor 0,67, no debe ser menor que






































Se deben disponer fijaciones en forma de dispositivos capaces de transferir carga desde el diafragma de techo a los apoyos para un sistema de techo con secciones Z o secciones C, diseñadas de acuerdo con las Secciones C3.1 y D6.1, teniendo un revestimiento con fijaciones atornilladas o emballetado unido a las alas superiores. Cada dispositivo de fijación se debe diseñar para resistir la fuerza, P L, determinada según Ec. D6.3.1-1 y debe cumplir con los requerimientos mínimos de rigidez de Ec. D6.3.1-7. Adicionalmente, las costaneras de techo deben estar restringidas lateralmente por las cubiertas de forma tal que los desplazamientos laterales máximos del ala superior entre las líneas de fijación lateral para las cargas nominales no superen la longitud de la luz dividida por 360.





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 m b t Ix

= = = =

d

= = = =

 

Distancia desde el centro de corte al plano medio del alma (m = 0 para una sección Z) Ancho del ala superior de la costanera costanera Espesor de la costanera Momento de inercia de la sección total no reducida en torno al eje centroidal perpendicular al alma de la costanera Altura de la costanera +1 para el ala superior que enfrenta enfrenta la dirección de la pendiente ascendente -1 para el ala superior superior que que enfrenta la dirección de la pendiente descendente descendente Angulo entre la vertical y el plano del alma alma de la costanera costanera






































D6.3.1.2 evaluados separadamente para cada uno de los tres tramos. El valor de K sys sys en Ec. D6.3.1-5 se debe calcular usando la Ec. D6.3.1-6, con L, t y d tomados como el promedio de los valores obtenidos para los tres tramos. Los valores de K eff se deben calcular usando la Ec. D6.3.1-4 tomando L como la longitud del tramo eff i,j i,j en consideración. En un tramo extremo, cuando se calculen los valores promedios de P i o calculando el promedio de las propiedades para el cálculo de K sys sys, los promedios se deben obtener sumando el valor del primer tramo interior y dos veces veces el valor del tramo extremo y dividiendo luego luego la suma por 3. La rigidez efectiva total de cada costanera debe cumplir con las siguientes ecuaciones:






































TABLA D6.3.1-2 Coeficientes para las restricciones en puntos medios del tramo








































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 4213 4214 4215 4216 4217 4218 4219 4220 4221 4222 4223 4224 4225 4226 4227 4228 4229 4230 4231 4232 4233 4234 4235 4236 4237 4238 4239 4240 4241 4242 4243 4244 4245 4246 4247 4248 4249 4250 4251 4252 4253

ensayo individual con respecto al promedio de todos los ensayos no supere ± 15%. Si cualquier desviación supera el 15% del valor promedio, se deben realizar más ensayos del mismo tipo hasta que la desviación del resultado de cualquier ensayo individual no exceda en ± 15% al valor promedio obtenido de todos los ensayos o hasta que al menos se hayan realizado 3 ensayos adicionales. No se debe eliminar ningún resultado de ensayo a menos que sea posible justificar racionalmente dicha exclusión. El valor promedio de todos los ensayos se debe considerar como la resistencia nominal , R n, de la serie de ensayos. R n y el coeficiente de variación VP de los resultados de ensayo se debe determinar mediante un análisis estadístico. (b) Evaluación de un modelo mediante un análisis teórico de ingeniería respaldado ingeniería respaldado por ensayos de acuerdo con A1.2(b): El coeficiente de correlación, CC, entre la resistencia obtenida en el ensayo (R t) y la resistencia nominal (R n) predicha por el modelo del análisis teórico de ingeniería debe ser mayor o igual a 0,8. En la verificación del modelo usado para el análisis teórico de ingeniería sólo ingeniería sólo se permite un estado límite para su evaluación, y el resultado de los ensayos debe reflejar dicho estado. El modelo del análisis teórico de ingeniería sólo tiene validez dentro de los límites de los parámetros considerados en los ensayos. No se permite la extrapolación de los parámetros considerados en los ensayos. Para cada parámetro que se está evaluando: (i) Todos los demás parámetros se deben mantener constantes; (ii) Los valores nominales de los parámetros seleccionados a ensayar no se deben referir a una singularidad de los parámetros en estudio; (iii) Se debe realizar un mínimo de 3 pruebas. No se debe eliminar resultados de los ensayos a menos que se justifique su exclusión. Las dimensiones y propiedades de los materiales se deben medir para todas las probetas de ensayo. Las dimensiones y propiedades medidas se deben utilizar en el cálculo de la resistencia nominal (R n,i n,i) tal como se emplean en la determinación del factor del factor de resistencia o resistencia o factor factor de seguridad de de acuerdo con (c). Las dimensiones y propiedades especificadas se deben utilizar en la determinación de la resistencia nominal calculada calculada para el diseño. El sesgo y la varianza entre las dimensiones y propiedades medidas y las dimensiones y propiedades especificadas nominalmente se debe reflejar en la selección de los factores del material (Mm, V M) y de fabricación (Fm, V F) de Tabla F1. Por otra parte, los valores seleccionados de Mm y Fm no deben ser mayores que los indicados en Tabla F1, y los valores de VM y VF no deben ser inferiores a los indicados en Tabla F1. diafragmas de piso, techo o muros de acero de acuerdo con la La Sección F1.1(b) no es aplicable a diafragmas Sección D5. (c) La resistencia de los elementos, conjuntos estructurales, conexiones o miembros ensayados debe satisfacer Ec. F1.1-1.

donde



γi Qi

i y Qi 

4254

∑

γi Qi ≤ ϕR n para LRFD

(Ec. F1.1-1)

= Resistencia requerida requerida basada en la combinación de carga más crítica determinada según la Sección A5.1.2 = Factores de mayoración y mayoración y solicitación solicitación,, respectivamente = Factor de resistencia



 = C M F P





2 2 -β0 VM +VF2 +CP VP2 +VQ

e

(Ec. F1.1-2)






































Mm Fm Pm

= 1,52 para LRFD = 1,60 para LRFD LRFD en vigas vigas que que tengan tengan el ala ala en tracción conectada a una placa corrugada o ala en compresión no arriostrada lateralmente revestimiento y el ala en = Valor medio del factor de material, M, determinado por un análisis estadístico o cuando corresponda, limitado por Tabla F1 para el tipo de componente considerado = Valor medio del factor de fabricación, F, determinado por un análisis estadístico o cuando corresponda, limitado por la Tabla F1 para el tipo de componente considerado = Valor medio del factor profesional, P, para el componente ensayado = 1,0, si la resistencia disponible se disponible se determina de acuerdo con la Sección F1.1(a); o

4258

Pm = 4259 4260 4261

∑ ⁄ t,i n R t,i i=1 R

n,i n,i

n , si la resistencia disponible se disponible se determina de acuerdo con la sección F1.1(b)

(Ec. F1.1-3)

donde i n R t,it,i R n,i n,i e o

VM VF CP

= = = = = = = = =

Índice de ensayos 1an Número total de ensayos Resistencia del ensayo i Cálculo de resistencia nominal del ensayo i por el modelo del análisis teórico de ingeniería 2,718. Base de logaritmo natural Índice de confiabilidad objetivo 2,5 para miembros estructurales y estructurales y 3.5 para conexiones para conexiones para LRFD 1,5 para LRFD en vigas vigas que que tengan el ala ala en tracción conectada a una placa corrugada o revestimiento y el ala en ala en compresión no arriostrada lateralmente = Coeficiente de variación del factor de material listado en Tabla F1 para el tipo de componente considerado = Coeficiente de variación del factor de fabricación listado en Tabla F1 para el tipo de componente considerado = Factor de corrección

4262

CP = (1+1/n)m/(m - 2) para n ≥ 4 CP = 5,7 para n = 3 4263 4264 4265

(Ec. F1.1-4)

donde n m VP

= Número de ensayos = n-1. Grados de libertad = Coeficiente de variación de los resultados de ensayos, pero no menor que 0,065

4266

VP = st/R n si la resistencia disponible es disponible es determinada de acuerdo con la sección F1.1(a) VP = sc/Pm si la resistencia disponible es disponible es determinada de acuerdo con la sección F1.1(b) 4267 4268 4269

donde St

= Desviación estándar de todos los resultados de los ensayos

(Ec. F1.1-5) (Ec. F1.1-6)





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 CC

= Coeficiente de correlación

4270

CC =

∑ ∑  ∑  ∑  ∑  ∑ n R t,i t,i R n,j n,j - R t,i t,i R n,i n,i

n

4271

R n 4272 4273 4274 4275 4276 4277 4278 4279 4280 4281 4282 4283 4284 4285 4286 4287 4288 4289 4290 4291 4292 4293 4294 4295 4296 4297 4298 4299 4300 4301 4302 4303

2 2 R t,i t,i -( R t,i t,i ) n

2 2 R n,i n,i -( R n,i n,i )

(Ec. F1.1-7)

= Valor promedio de los resultados de todos los ensayos El listado incluido en Tabla F1 no debe excluir el uso de otros datos estadísticos documentados siempre que hayan sido establecidos a partir de suficientes resultados de las propiedades de los materiales y de su fabricación. Para aceros no incluidos en la Sección A2.1, los valores de Mm y VM se deben determinar mediante un análisis estadístico de los materiales utilizados. Si existen distorsiones que afecten el comportamiento del espécimen al ponerlo en funciones, las solicitaciones solicitaciones basadas en las combinaciones de carga carga críticas correspondientes a la ocurrencia de una distorsión aceptable también deben satisfacer Ec. F1.1-1, considerando el factor el factor de resistencia, resistencia, , y el factor de mayoración para mayoración para carga muerta iguales a 1,0.

(d) Para la resistencia determinada de acuerdo con F1.1(a) o F1.1(b), las propiedades mecánicas de una plancha de acero se deben determinar en base a muestras representativas del material tomadas de la probeta o de la plancha usada para fabricar fabricar dicho elemento. Alternativamente, para conectores o dispositivos que son demasiado pequeños para obtener probetas de tamaño normalizado o especímenes de escala pequeña de tracción según ASTM A370, y que se elaboran a partir de bobinas de planchas de acero que no han sido sometidas a un proceso secundario para alterar las propiedades químicas y mecánicas, se permite que las propiedades mecánicas se determinen basándose en certificados del fabricante, considerando el valor medio del factor de los materiales, Mm, igual a 0,85. Si la tensión de fluencia del fluencia del acero utilizado en las probetas de ensayos resulta mayor que el valor especificado para el material, los resultados de los l os ensayos se deben ajustar para reducirlos hasta la l a tensión de fluencia mínima especificada del especificada del acero que el fabricante pretende utilizar. Los resultados de ensayos no se deben ajustar a un valor mayor si la tensión de fluencia de fluencia de la probeta es menor que la tensión de fluencia mínima especificada. especificada. Se debe hacer ajustes similares para la resistencia a la tracción en tracción en lugar de la tensión de fluencia cuando fluencia cuando la resistencia a la tracción es tracción es el factor crítico. También se debe considerar cualquier variación o diferencia que exista entre el espesor de diseño y el espesor de de las probetas usadas en los ensayos.






































TABLA F1 Datos estadísticos para la determinación del Factor de resistencia Tipo de componente

Mm

VM

Fm

VF

Atiesadores transversales Atiesadores de corte Miembros a tracción Miembros a flexión Resistencia a flexión Resistencia a pandeo a pandeo lateral-torsional Un ala conectada a placa corrugada o revestimiento Resistencia al corte Flexión y corte combinados Resistencia al aplastamiento del alma Flexión y aplastamiento del alma combinados alma combinados Miembros en compresión axial Carga axial y flexión combinadas Miembros tubulares cilíndricos Resistencia a flexión Compresión Axial Pie derechos de muros y sistemas de muros Pie derechos en Compresión Pie derechos en flexión Pie derechos con carga axial y flexión combinados Miembros estructurales no listados arriba Conexiones soldadas Soldadura al arco por puntos Resistencia al corte de las soldaduras Resistencia a la tracción de las soldaduras Falla de la placa Soldaduras de tapón o ranura Resistencia al corte de las soldaduras Desgarramiento de la placa Soldadura de filete Resistencia al corte de la soldaduras Falla de la placa Soldadura de bisel abocinado Resistencia al corte de la soldadura Falla de la placa Soldaduras por resistencia Conexiones con Conexiones con pernos Resistencia al corte del perno Resistencia a la tracción del perno Espaciamiento mínimo y distancia al borde Resistencia a la tracción en el área neta Resistencia al aplastamiento Conexiones con tornillos y sistemas de fijación directa (PAF) Resistencia al corte Resistencia a la tracción Espaciamiento mínimo y distancia al borde Resistencia a la tracción del área neta Resistencia a la inclinación, aplastamiento y

1,10 1,00 1,10

0,10 0,06 0,10

1,00 1,00 1,00

0,05 0,05 0,05

1,10 1,00 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,05

0,10 0,06 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10

1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

1,10 1,10

0,10 0,10

1,00 1,00

0,05 0,05

1,10

0,10

1,00

0,05

1,10 1,05 1,00

0,10 0,10 0,10

1,00 1,00 1,00

0,05 0,05 0,05

1,10 1,10 1,10

0,10 0,10 0,08

1,00 1,00 1,00

0,10 0,10 0,15

1,10 1,10

0,10 0,10

1,00 1,00

0,10 0,10

1,10 1,10

0,10 0,08

1,00 1,00

0,10 0,15

1,10 1,10 1,10

0,10 0,10 0,10

1,00 1,00 1,00

0,10 0,10 0,10

1,10 1,10 1,10 1,10 1,10

0,08 0,08 0,08 0,08 0,08

1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

1,10 1,10 1,10 1,10 1,10

0,10 0,10 0,10 0,10 0,08

1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

0,10 0,10 0,10 0,10 0,05





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 4307 4308 4309 4310 4311 4312 4313 4314 4315 4316 4317

F1.2 Diseño por Resistencia Admisible Cuando la composición o configuración de elementos, conjuntos estructurales, conexiones conexiones o detalles de miembros estructurales de acero conformados en frío , son de tal tipo que el cálculo de su resistencia no puede ser hecho de acuerdo a las disposiciones de esta norma, se debe establecer su desempeño estructural mediante ensayos y se debe evaluar de acuerdo con la Sección F1.1, excepto por lo modificado en esta sección para diseño por resistencia por resistencia admisible. La resistencia admisible se admisible se debe calcular como sigue: R = R n/Ω

4318 4319 4320

(Ec. F1.2-1)

donde R n Ω

= Valor promedio de los resultados de todos los ensayos = Factor de seguridad

4321  = 1,6/

4322 4323 4324

donde 

4325 4326 4327 4328 4329 4330 4331 4332 4333 4334 4335 4336 4337 4338 4339 4340 4341 4342 4343 4344 4345 4346 4347 4348 4349 4350

(Ec. F1.2-2)

= Valor evaluado según la Sección F1.1

La resistencia requerida se requerida se debe determinar a partir de las cargas nominales y nominales y las combinaciones de carga ASD descritas en la Sección A4. F2 Ensayos para confirmar el desempeño estructural En el caso de miembros estructurales, conexiones y conexiones y conjuntos estructurales en que la resistencia nominal se nominal se calcule siguiendo esta norma o sus referencias específicas, es posible realizar ensayos de confirmación para confirmación para demostrar que la resistencia no sea menor que la resistencia nominal , R n, establecida en esta norma o norma o en sus referencias específicas, para el tipo de comportamiento considerado. F3 Ensayos para determinar las propiedades mecánicas F3.1 Sección completa Los ensayos para determinar las propiedades mecánicas de secciones completas a ser usadas en la Sección A7.2 se deben realizar de acuerdo con esta sección. a) Los procedimientos de ensayo a tracción se deben hacer de acuerdo con NCh200. b) La determinación de la tensión de fluencia fluencia en compresión se debe hacer por medio del ensayo a compresión de probetas cortas obtenidas de la sección correspondiente. Ver AISI S902. La tensión de fluencia fluencia en compresión se debe tomar como el menor valor entre la resistencia máxima a compresión de las secciones dividido por el área de la sección o sección o la tensión definida tensión definida por uno de los siguientes métodos:








































2) Para aceros con fluencia gradual, la tensión de fluencia fluencia se determina a partir del límite de fluencia convencional, R ea ea, con alargamiento residual del 0,2% o el límite de fluencia bajo carga con alargamiento total, R ec ec. Cuando se utiliza límite de fluencia bajo carga con alargamiento total, debe existir evidencia de que la tensión de fluencia que fluencia que así se obtiene se encuentra dentro del rango de ±5% del valor de la tensión de fluencia que se podría determinar por el límite de fluencia convencional con alargamiento residual del 0,2%. c) Si el efecto principal de la carga a la cual está sujeto el miembro en servicio es producto de tensiones de flexión, la tensión de fluencia fluencia se debe determinar sólo para las alas. alas. Al determinar dicha tensión de fluencia, fluencia, cada probeta debe consistir en un ala completa ala completa más una porción del alma con alma con una relación de ancho plano tal que el valor de ρ para la probeta probeta sea igual a la unidad. d) Para propósitos de aceptación y control, se debe hacer un ensayo de sección completa de cada bobina. bobina. e) A opción del fabricante, se permite que ensayos de tracción o compresión sean usados con propósitos de aceptación y control de rutina, siempre que el fabricante demuestre que tales ensayos indican de manera fluencia de la sección cuando está sometida al tipo de tensión que tensión que se presentará confiable la tensión de fluencia de cuando el miembro esté en uso. F3.2 Elementos planos de secciones conformadas Los ensayos para determinar las propiedades mecánicas de elementos planos pertenecientes a secciones conformadas y las propiedades mecánicas representativas del acero virgen a ser usado en la Sección A.7.2 se deben efectuar de acuerdo con esta sección. La tensión de fluencia de fluencia de las zonas planas, Fyf , se debe establecer mediante un promedio ponderado de las tensiones de fluencia obtenidas fluencia obtenidas de un ensayo de tracción con probetas tomadas longitudinalmente de zonas planas de un miembro representativo conformado en frío. El promedio ponderado debe ser la suma de los productos de las tensiones de fluencia promedio fluencia promedio para cada porción plana multiplicado por el área de dicha sección, dividido por el área total de las zonas planas de la sección. Aunque el número exacto de estas probetas depende de la forma del elemento, es decir, del número de zonas planas en la sección, al menos una muestra se debe tomar de la zona central de cada porción plana. Si la tensión de fluencia real fluencia real del acero virgen es mayor que la tensión de fluencia mínima especificada, especificada, la tensión de fluencia de fluencia de las zonas planas, Fyf , se debe ajustar multiplicando los valores de los ensayos por la razón entre la tensión de fluencia mínima especificada y especificada y la tensión de fluencia real fluencia real del acero virgen. F3.3 Acero virgen





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 4403 4404 4405 4406 4407 4408 4409 4410 4411 4412 4413 4414 4415 4416 4417 4418 4419 4420 4421 4422 4423 4424 4425 4426 4427 4428 4429 4430

G Diseño de miembros estructurales de acero conformados en frío y conexiones bajo carga cíclica (FATIGA) Este procedimiento de diseño se debe aplicar a miembros estructurales de acero conformados en frío y conexiones conexiones sujetas a cargas cíclicas dentro del rango elástico de tensiones tensiones con frecuencia y magnitud suficientes para iniciar una fisuración y falla fall a progresiva (fatiga). G.1. General Cuando la carga cíclica es una consideración de diseño, las disposiciones de este capítulo se deben aplicar a tensiones calculadas en base a cargas cargas no mayoradas. La tensión tensión de tracción máxima permitida debido a cargas no cargas no mayoradas es 0,6Fy. El rango de tensiones se tensiones se debe definir como la magnitud del cambio de tensión debido tensión debido a la aplicación o retiro de una carga viva carga viva no mayorada. En el caso de inversión de tensiones, tensiones, el rango de tensiones se tensiones se debe calcular como la suma de los valores absolutos de las tensiones máximas tensiones máximas repetidas de tracción y compresión o la suma de los valores absolutos de las tensiones de tensiones de corte máximas de dirección opuesta en el punto probable de inicio de la fisuración. cargas de diseño de viento o sismo es demasiado inusual como para Debido a que la ocurrencia de las cargas justificar su consideración en el diseño a la fatiga la fatiga,, no se exige la evaluación de la resistencia a la fatiga la fatiga para para la acción de cargas de cargas de viento en edificios. Si el rango de tensiones producto tensiones producto de la carga viva carga viva es menor que el umbral de fatiga de fatiga,, FTH, dado en Tabla G1, no se requiere la evaluación de resistencia a resistencia a la fatiga la fatiga.. carga viva No se requerirá la evaluación de la resistencia a la fatiga la fatiga si si el número de ciclos de aplicación de la carga viva es menor que 20 000. TABLA G1 Parámetros de diseño a la fatiga fati ga para estructuras de acero conformadas en frío Descripción

Categoría de tensiones

Constante Cf

Metal base y componentes con superficies laminadas incluyendo bordes guillotinados y esquinas conformadas en frio

I

3,2x1010

Metal base y fundente en miembros conectados por soldaduras longitudinales continuas continuas

II

1,1x1010

Elementos soldados a una placa o una viga,

Constante de tensiones FTH, MPa, (kg/cm2) [ksi] 172 (1 760) [25] 103 (1 050) [15]

Figuras de referencia

G1-1 G1-2






































4432 4433 4434

Figura G1.1. Detalle típico para la categoría de tensiones I

4435 4436 4437

Figura G1.2. Detalle típico para la categoría de tensiones II






































4450 4451 4452 4453 4454 4455 4456 4457 4458 4459 4460 4461 4462 4463 4464 4465 4466 4467 4468 4469 4470 4471 4472 4473 4474 4475 4476 4477

Figura G1.4. Conexiones típicas para la categoría de tensiones III G2 Cálculo de tensiones máximas y rangos de tensiones Las tensiones tensiones calculadas se deben basar en el análisis elástico. Las tensiones tensiones no se deben amplificar por factores de concentración de tensiones en tensiones en presencia de discontinuidades geométricas. Para pernos y barras con hilos sujetas a tracción, las tensiones calculadas tensiones calculadas deben incluir los efectos de la acción de palanca (prying action) si corresponde. En el caso de tracción combinada tracción combinada con flexión, las tensiones máximas tensiones máximas de cada solicitación deben ser aquellas determinadas mediante combinaciones de cargas que cargas que actúan simultáneamente. En miembros que tengan secciones simétricas, los conectores y soldaduras se deben ubicar simétricamente en torno al eje del miembro o, en caso contrario, se deben considerar las tensiones totales tensiones totales incluyendo aquellas debidas a la excentricidad en el cálculo del rango de tensiones. tensiones. En miembros tipo ángulo cargados axialmente, donde el centro de gravedad de las soldaduras está entre la línea del centro de gravedad de la sección del ángulo y el centro del ala conectada, los efectos de la excentricidad se deben ignorar. Si el centro de gravedad de las soldaduras conectadas se ubica fuera de dicha zona, las tensiones tensiones totales, incluyendo aquella debida a la excentricidad de la unión, se debe incluir en el cálculo del rango de tensiones. tensiones. G3 Rango de tensiones de diseño El rango de tensiones tensiones a nivel de las cargas de servicio servicio no debe superar el rango de tensiones tensiones de diseño tensiones tal como sigue: calculado usando Ecuación G3-1 para todas las categorías de tensiones tal





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 indefinida según Tabla G1 4482 4483 4484 4485 4486 4487 4488 4489 4490 4491 4492 4493 4494 4495 4496

G4 Pernos y partes con hilo Para conexiones conexiones unidas mecánicamente sometidas a corte, el rango máximo de tensiones tensiones en el material conectado a nivel de cargas de servicio, servicio, no debe superar el rango de tensiones de tensiones de diseño calculado usando la 8 Ecuación G3-1. El factor Cf se debe tomar como 22 x 10 . El umbral de tensiones, F tensiones, FTH, se debe tomar como 48 2 MPa o 492 kg/cm (7ksi). Para pernos de alta resistencia no pretensados completamente, pernos corrientes y barras de anclaje con hilo, el rango máximo de tensiones de tensiones de tracción en el área neta de tracción debido a la carga axial carga axial y el momento carga debida al efecto palanca (prying action), no debe superar el rango de tensión de tensión de diseño aplicados, más la carga debida 8 calculado usando Ecuación G3-1. El factor Cf se se debe tomar como 3,9 x 10 . El umbral de tensión, tensión, FTH, se 2 debe tomar como 48 MPa o 492 kg/cm (7 ksi). El área neta de tracción se debe calcular con Ecuación G4-1a o G4-1b según corresponda. At =(π/4)[d b - (0,9743/n)]2 At =(π/4)[d b - (0,9382p)]2

4497 4498 4499

(Ec. G4-1a) (Ec. G4-1b)

donde At d b N p

4500 4501 4502 4503 4504 4505 4506 4507 4508 4509 4510 4511 4512 4513

Para unidades US Para unidades SI o MKS

= = = =

Área neta de tracción Diámetro nominal (diámetro del núcleo o vástago del perno) Número de hilos por pulgadas pulgadas Paso del hilo (mm por hilo en unidades SI y cm por por hilo en unidades MKS)

G5 Requerimientos especiales de fabricación Se permite mantener en su lugar las planchas de respaldo que son paralelas al campo de tensiones en conexiones soldadas conexiones soldadas y, si son usadas, deben ser continuas. Si se utilizan planchas de respaldo que son perpendiculares al campo de tensiones, tensiones, estas se deben remover, y unión debe ser reacondicionada y soldada. la unión debe Los bordes cortados térmicamente sujetos a rangos de tensiones tensiones cíclicas, deben tener una superficie cuya rugosidad rugosidad no exceda 25 μm (1000 μin) de acuerdo con ASME B46.1. Esquinas en cortes, destajes y perforaciones de acceso para soldadura se deben formar con un radio no menor que 9,53 mm (3/8 in) mediante pre-perforación o punzonamiento y desbaste de la perforación, o por corte







































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 4527 4528 4529 4530 4531 4532 4533 4534 4535 4536 4537 4538 4539 4540 4541 4542 4543 4544 4545 4546 4547 4548 4549 4550 4551 4552 4553 4554 4555

Anexo 1 Diseño de Miembros Estructurales de Acero Conformados en Frío Usando el Método de Resistencia Directa Alcance Este Anexo entrega procedimientos de diseño alternativo para algunas secciones de esta norma. El Método El Método de Resistencia Directa detallado Directa detallado en este Anexo se puede utilizar para determinar el comportamiento al pandeo elástico de un miembro proporcionando una serie de curvas de resistencia nominal que que predicen la resistencia del miembro al pandeo al pandeo elástico. elástico. Este procedimiento no requiere iteración ni cálculo del ancho efectivo; efectivo; en su lugar, utiliza las propiedades de la sección bruta y el comportamiento al pandeo al pandeo elástico elástico de la sección para calcular su resistencia. El rango de aplicación de estas disposiciones se detalla en el capítulo de Disposiciones generales de este Anexo. 1.1 Disposiciones generales 1.1.1 Aplicabilidad Las disposiciones de este Anexo se pueden utilizar para determinar la resistencia nominal axial (Pn), resistencia a flexión (Mn) y resistencia al corte (Vn) de miembros de acero conformados en frío. frío . Las Secciones 1.2.1 y 1.2.2 presentan un método aplicable a todas las columnas y vigas de acero conformadas en frío. Los miembros que cumplen las limitaciones geométricas y de material indicadas en la Sección 1.1.1.1 para columnas y en la Sección 1.1.1.2 para vigas, han sido precalificados para uso estructural y en tal caso se deb aplicar el factor el factor de seguridad calibrado, Ω, y el factor el factor de resistencia, , dados en las Secciones 1.2.1 y 1.2.2. Para otras vigas y columnas, se permite el uso de las disposiciones de las Secciones 1.2.1 y 1.2.2, utilizando los factores estándar Ω y  para un análisis teórico de ingeniería (Sección A.1.2(c)). Directa no entrega disposiciones explícitas para miembros sujetos a Actualmente, el Método el Método de Resistencia Directa no





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 4580 4581 4582 4583 4584 4585 4586 4587 4588 4589 4590 4591

Las columnas que no cumplan con los límites de geometría y de material indicados en Tabla 1.1.1-1, se pueden diseñar utilizando el factor el factor de seguridad , Ω, y el factor el factor de resistencia, resistencia, , definidos en la Sección 1.2.1 si, usando el Capítulo F se obtiene un factor  igual o superior (de igual o superior nivel de confiabilidad) que el de la Sección 1.2.1. Si se usa el Capítulo F, el factor profesional, P, debe ser la razón entre ensayo y Directa de la predicción, donde la predicción es la dada por las expresiones del Método de Resistencia Directa Sección 1.2.1, Pm es el promedio de P y V P es el coeficiente de variación de P. Se deben realizar al menos tres ensayos. Si VP es menor o igual a 15%, CP se puede tomar como 1.0. Tabla 1.1.1-1 Límites para Columnas Precalificadas* Secciones C atiesadas Con atiesador de borde simple

Para todas las Secciones C: h0/t < 472 b0/t < 159 4 < D/t < 33 0,7 < h0/b0 < 5,0 0,05 < D/b0< 0,41 θ = 90° E/Fy > 340 [Fy < 593 MPa o 6050 kg/cm 2 (86 ksi)]

Con atiesador de borde complejo

Para Secciones C con atiesador de borde complejo: D2/t < 34 D2/D < 2 D3/t < 34 D3/D2 < 1 Nota: a. θ2 puede variar (D 2 se puede plegar hacia adentro, afuera, etc.) b. θ puede variar (D se puede plegar hacia arriba,





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 1,0 < h0/b0 < 1,2 D/b0 = 0,13 E/Fy > 428 [Fy < 476 MPa o 4850 kg/cm 2 (69 ksi)]

4592 4593 4594 4595 4596 4597 4598 4599 4600 4601 4602 4603 4604 4605 4606 4607 4608 4609 4610 4611 4612 4613 4614 4615

Nota:

* r/t < 20, donde r es el radio de plegado al eje de la plancha. bo = ancho total; D = altura total del atiesador de borde; t = espesor de metal base; ho = altura total.

1.1.1.2 Vigas precalificadas Las vigas en flexión con o sin perforaciones que cumplan con los límites de geometría y de material entregados en Tabla 1.1.1-2 se pueden diseñar utilizando el factor el factor de seguridad , Ω, y el factor el factor de resistencia, resistencia, , definidos en la Sección 1.2.2.1. No existen limitaciones para el tamaño, forma y espaciamiento de las perforaciones para vigas diseñadas diseñadas a flexión. Las vigas sin perforaciones sometidas a corte que cumplan con los límites de geometría y de material entregados en Tabla 1.1.1-3 se pueden diseñar utilizando el factor el factor de seguridad , Ω, y el factor el factor de resistencia, resistencia, , definidos en la Sección 1.2.2.2. Las vigas que no cumplan con las limitaciones l imitaciones de geometría y de material indicados en Tablas 1.1.1-2 y 1.1.13, se pueden diseñar utilizando el factor el factor de seguridad , Ω, y el factor el factor de resistencia, resistencia, , definidos en la Sección 1.2.2 si, usando el Capítulo F se obtiene un factor  igual o superior (de igual o superior nivel de confiabilidad) que el de la Sección 1.2.2. Si se usa el Capítulo F, el factor profesional, P, debe ser la razón entre ensayo y predicción, donde la predicción es la obtenida de las expresiones del Método del Método de Resistencia Directa de Directa de la Sección 1.2.2, P m es el promedio de P y VP es el coeficiente de variación de P. Se debe conducir al menos tres ensayos. Si V P es menor o igual a 15%, CP se puede tomar como 1,0. Tabla 1.1.1-2





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 Sección C con atiesador de borde y de alma

h o/t < 358 bo/t < 58 14 < D/t < 17 5,5 < h0/b0 < 11,7 0,27< D/b0 < 0,56  = 90° E/Fy > 578 [Fy < 352 MPa o 3590 kg/cm 2 (51 ksi)]

Sección Z Con atiesador de borde simple

Para todas las secciones Z: h0/t < 183 b0/t < 71 10 < D/t < 16 2,5 < h0/b0 < 4,1 0,15 < D/b0 < 0,34 36° <  < 90° E/Fy > 440 [Fy < 462 MPa o 4710 kg/cm 2 (67 ksi)]

Con atiesador de borde complejo

Para Secciones Z con atiesador de borde complejo: D2/t < 34 D2/D < 2 D3/t < 34 D3/D2 < 1

Secciones sombrero con ala en compresión atiesada

Nota: a. 2 puede variar (D 2 se puede plegar hacia adentro, afuera, etc.) b. 3 puede variar (D 3 se puede plegar hacia arriba, abajo, etc.) h o/t < 97 bo/t < 467 0 < ds/t < 26 (ds = altura del atiesador) 0,14 < h0/b0 < 0,87





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 Secciones con múltiples atiesadores en el alma

4624 4625 4626 4627 4628 4629 4630 4631 4632 4633 4634 4635 4636 4637 4638 4639 4640 4641 4642 4643

Para dos o cuatro atiesadores: h0/t < 167 WS < 4,2 mm DS/WS < 1,38 0,0 < S/h0 < 0,28 0,4 < GS/h0 < 0,55 n = 2 ó 4 (n = número de atiesadores en el alma)

1.1.2 Pandeo elástico Las cargas de pandeo elástico en compresión y corte y los momentos usados en este Anexo se deben determinar mediante análisis. Para columnas, esto incluye considerar las cargas de cargas de pandeo pandeo local , distorsional y general (Pcrl, Pcrd y Pcre de la Sección 1.2.1). Para vigas, esto incluye considerar los momentos de pandeo local , distorsional y general (Mcrl, Mcrd y Mcre de la Sección 1.2.2.1) y las cargas elásticas de pandeo en corte (Vcr de de la Sección 1.2.2.2). En ciertos casos, para una viga o columna dada, no se producen todos los modos de pandeo de pandeo indicados. indicados. En tales casos, el modo inexistente debe ser ignorado en los cálculos correspondientes a las Secciones 1.2.1 y 1.2.2. Los métodos numéricos son una herramienta ampliamente utilizada para el análisis y/o resolución de problemas estructurales. El Método de Elementos Finitos es base de múltiples programas programas de diseño estructural y recientemente se ha sumado una variante, el Método de Bandas Finitas “MBF”. El MBF es un método que permite simplificar el análisis de secciones que mantienen sus propiedades geométricas constantes a lo l o largo de una dirección y entrega resultados precisos del pandeo elástico con un mínimo de esfuerzo y tiempo. El MBF es uno de los métodos más populares y eficientes para el análisis de la estabilidad elástica de estructuras de acero conformado en frío. Cheung y Tham (1998) explican la teoría básica mientras que Hancock et al. (2001) y Schafer (1997) entregan detalles específicos para el análisis con este método.








































donde Md M

4669 4670 4671 4672 4673 4674 4675 4676 4677

1.2 MIEMBROS 1.2.1 Diseño de Columnas La resistencia axial nominal , Pn, corresponde al mínimo entre los valores de Pne, Pnl y Pnd dados en las Secciones 1.2.1.1 a 1.2.1.3. Para columnas que cumplen con los criterios de geometría y material de la Sección 1.1.1.1, c y c se deben tomar como: c c

4678 4679 4680

flexión, Mn, definida en la Sección 1.2.2.1, pero reemplazando My por M en = Resistencia nominal a flexión, todas las ecuaciones de la Sección 1.2.2 = Momento debido a las cargas nominales en el miembro considerado (M ≤ M y)

= 1,80 (ASD) = 0,85 (LRFD)

Para todas las otras columnas, se deben utilizar los valores de  y  de acuerdo a la Sección A1.2(c). La resistencia disponible se debe determinar de acuerdo con los métodos de diseño que correspondan según las





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 4701 4702 4703 4704 4705 4706 4707 4708 4709 4710

La resistencia axial nominal , Pne, para el pandeo por flexión, flexión, torsión o flexo-torsión flexo-torsión de columnas con perforaciones se debe calcular de acuerdo con la Sección 1.2.1.1.1, considerando la influencia de la o las perforaciones en la determinación de Pcre. 1.2.1.2. Pandeo local 1.2.1.2.1 Columnas sin perforaciones La resistencia axial nominal , Pnl, para el pandeo el pandeo local se se debe calcular de acuerdo con lo siguiente: (a) Para l ≤ 0,776 (b) Para l > 0,776

4711 4712 4713

donde

Pnl = Pne Pcrl 0,4 Pcrl Pnl = 1-0,15 1-0,15 Pne Pne

     ne l

,

(Ec. 1.2.1-5)

04

Pne

λl = P /Pcr

4714

P

Resistencia nominal axial definida definida en la Sección 1.2.1.1.1

(Ec. 1.2.1-6)

(Ec. 1.2.1-7)






































donde Py Pcrd

4739 4740 4741 4742 4743 4744 4745

= Resistencia a la fluencia del miembro dada por la Ec. 1.2.1-4 = Carga crítica de pandeo elástico distorsional de la columna determinada mediante el análisis indicado en la Sección 1.1.2

1.2.1.3.2 Columnas con perforaciones La resistencia axial nominal , Pnd, al pandeo local distorsional de columnas con perforación(es) se debe calcular de acuerdo con la sección 1.2.1.3.1, considerando la influencia de las perforaciones en la determinación de Pcrd y si d ≤ d2, entonces (a) Para d ≤ d1 (b) Para d1  d ≤ d2

4746 4747 4748

Pnd = Pynet Pynet -Pd2 Pnd= Pynet λd2-λd1

 

(Ec. 1.2.1-13) (Ec. 1.2.1-14)

donde λ



P /P

(Ec. 1.2.1-15)





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 4774 4775 4776 4777

La resistencia nominal a flexión, flexión, Mne, para el pandeo lateral-torsional se debe calcular de acuerdo a lo siguiente (a) Para Mcre < 0,56My (b) Para 2,78My ≥ Mcre ≥ 0,56My (c) Para Mcre > 2,78My

4778 4779 4780

Mne = Mcre 10My 10 Mne= My 19 36Mcre Mne = My

 

(Ec. 1.2.2-1) (Ec. 1.2.2-2) (Ec. 1.2.2-3)

donde Mcre My

= Momento crítico de pandeo de pandeo lateral-torsional elástico determinado mediante el análisis indicado en la Sección 1.1.2 = Momento de fluencia del miembro

4781

My = Sf Fy 4782 4783 4784

donde

(Ec. 1.2.2-4)





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 4808 4809 4810 4811

1.2.2.1.2.1 Vigas sin perforaciones 1.2.2.1.2.1.1 Resistencia al pandeo local (a) Para l ≤ 0,776 (b) Para l > 0,776

4812 4813 4814

donde

Mnl = Mne Mcrl 0,4 Mcrl Mnl = 1-0,15 1-0,15 Mne Mne

     

(Ec. 1.2.2-7)

0,4

Mne

λl = Mne /Mcrl

4815 4816 4817

donde Mne Mcrℓ

4818 4819

(Ec. 1.2.2-8)

(Ec. 1.2.2-9)

= Resistencia nominal a flexión por flexión por pandeo pandeo lateral-torsional lateral-torsional , definida en la Sección 1.2.2.1.1.1 = Momento crítico de pandeo local elástico, determinado mediante el análisis indicado en la Sección 1.1.2

1.2.2.1.2.1.2 Resistencia al pandeo local considerando la reserva inelástica







































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 Cyt 4837 4838 4839 4840 4841 4842 4843

= 3. Razón entre la máxima deformación unitaria de tracción y la deformación unitaria de fluencia

1.2.2.1.2.2 Vigas con perforaciones La resistencia nominal a flexión, flexión, M nl, al pandeo al pandeo local de de vigas con perforaciones se debe calcular de acuerdo con la sección 1.2.2.1.2.1.1, considerando la influencia de la o las perforaciones en la determinación de Mcrl y si d1 ≤ d2, entonces, Mnl ≤ Mynet

(Ec. 1.2.2-15)






































En el caso de secciones donde el inicio de fluencia ocurre en tracción: Mnd= Myc+(1-1/C2yd )(M p -Myc) ≤ Myt3

4877 4878 4879

(Ec. 1.2.2-21)

donde

 

λd = My/Mcrd

(Ec. 1.2.2-22)

Cyd = 0,673/λ 0,673/λd ≤ 3

(Ec. 1.2.2-23)





































PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA – PUBLICA – prNCh427/2 prNCh427/2 4903 4904 4905 4906 4907 4908 4909

1.2.2.2 Corte La resistencia nominal a corte, corte , Vn, de vigas sin perforaciones en el alma, se determina según lo especificado en esta sección, cuando corresponda. Para vigas que cumplen con los criterios de geometría y material de Tabla 1.1.1-3, los valores de v y v deben ser los siguientes: v v

= 1,60 (ASD) = 0,95 (LRFD)






































Para vigas sometidas a flexión y corte combinados, se debe usar la Sección C3.3 reemplazando Mnxo por Mnlo y Vn indicados a continuación: Mnlo Vn

4938 4939 4940 4941

= Resistencia nominal a flexión por flexión por pandeo pandeo local (ver (ver Sección 1.2.2.1.2) con M ne = My = Resistencia nominal a corte considerando corte considerando solamente este esfuerzo (ver Sección 1.2.2.2)

Si se usa la Sección 1.2.2.2.2 para calcular V n, Mnxo se debe calcular como el menor valor entre la resistencia nominal a flexión por flexión por pandeo pandeo local (ver (ver Sección 1.2.2.1.2) con Mne = My y la resistencia nominal a flexión por flexión por pandeo distorsional (ver (ver Sección 1.2.2.1.3)






































Anexo 2. Análisis de Segundo Orden Este Anexo está dirigido al análisis de segundo orden para sistemas estructurales compuestos por marcos rígidos, marcos arriostrados, muros de corte, miembros corte, miembros en compresión arriostrados o combinaciones de ellos. 2.1 Requisitos generales Los miembros deben cumplir con las disposiciones de la Sección C5, con resistencias nominales de columna, columna ,








































Nch 427 of 20181

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