SESION IV
•
Las conexiones por deslizamiento crítico se deben revisar por aplastamiento.
1. Determinar el área neta critica de la sección transversal, para hallarla se deben contemplar todas las posibles trayectorias de fracturas. Básicamente existen dos casos para el calculo de área neta critica: a) Cuando el área transversal nicamente tiene una sola l!nea de pernos, o si existen varias l!neas de ellos estos deben ser paralelos tanto lon"itudinalmente como transversalmente. #l área neta critica se calcula como: An = A g −
∑ d
hueco
t
Donde dhueco corresponde al diámetro estándar más $ mm. %e"n &%'(*. +.$.$.$. b) Cuando las l!neas de pernos son alternadas tomando formas de i"(" al"unas trayectorias de fractura para el cálculo de área neta se obtiene:
⎛ s 2 ⎞ An = A g − ∑ d huecot + ∑ ⎜⎜
4 g
⎟⎟
! Donde s, t, " son distancias medidas en mil!metros [mm].
Figura 2.10 . Determinación área neta a lo largo de una trayectoria zig-zag
$. Determinar la resistencia a tensión debido al estado limite de fractura del área neta. φ t P n
=
φ t Ae F u
Donde φ t
=
para el estado l!mite de fractura y Ae corresponde al área neta
0.75
efectiva determinada de la si"uiente forma: a) #l área neta efectiva -e es i"ual al área neta critica - n obtenida se"n el procedimiento se"uido en el numeral anterior si la car"a se transmite a travs de todos los elementos de la sección transversal /alma y aletas) por medio de los conectores o soldaduras.
b) #l área neta efectiva -e es i"ual al área neta critica - n multiplicada por un coeficiente de reducción cuando la car"a se transmite por medio de pernos, remaches o soldaduras a travs de al"unos pero no todos los elementos de la sección transversal del perfil utiliado. Ae = UAn Donde: -n 0 rea neta de la sección transversal del elemento [mm2 ] 2 0 Coeficiente de reducción 0 1 − x / L ≤ 0.9 x
=
#xcentricidad en la conexión
[mm ] 2
30 3on"itud de la conexión en la dirección de la car"a [mm2 ] 4. Determinar los posibles modos de falla por blo5ue cortante en el elemento.
Figura 2.11. Posibles modos de falla por bloque cortante.
6. Determinar el área bruta de tensión /-"t), el área bruta a cortante /- "v), el área neta a tensión /-nt) y el área neta a cortante /- nv). 3as áreas netas para cortante y tensión de calculan suponiendo 5ue la trayectoria de fractura es recta de centro a centro de los huecos, y los planos de cortante y tensión perpendiculares.
Figura 2.12. Área de falla a tensión y cortante
A gt
=
W * t
A gv
=
b * t
[w * t ] − [d / 2 * t ]
Ant = An
[b * t ] − [2.5 * d * t ]
v =
7. Calcular A
nt
F u
y
donde
Anvτ u
τu
=
0.6 * Fu
0 .6 Fu=
0 .6 Fy=
φ P =
y
γ
0.75(0.6 A
)
Fu + A F Si A τ
nv
>
F
u
A
nt n
u.
Si A τ < A
u
nt
t
nv
φ P
=
0.75( A
F nv
u
u nt
t
n
gt
y
Fu + 0.6 A F
gv
)
y
8. Determinar el menor valor de φ t P n de los obtenidos en los numerales $, 6 y * y compararlo con el valor 9u, ya conocido del análisis estructural. %i deb
e reforar el elemento.
P u ≥ φ t P n
se
".# E$emplos
1. #valuar el espesor re5uerido de las platinas para 5ue soporten un 7; de la car"a máxima /9u) 5ue puede aplicarse al perfil <, todo en acero -(48.
Figura 2.13 Vista sección transversal, perfil, planta para el eemplo !.
1) Falla
po fluencia r del
AceroA36 = F y F U
=
=
perfil I
250 pa
420 pa 2
A g
=
2 *120 * 6 + 140 * 9
P u ≤ φ F y A g
=
0.9 * F y
* A g
2) Fall por rotura a
2700 mm
0.9 * 250 pa * 2700mm =
2 =
607500 ! = 607.5 "!
perfil I :
del
Pu ≤ φ Pn =
=
φ * F U
*U * An
=
0.75 * 400 pa * 0.7927 * 2700 mm
642090 !
2
=
=
642.09
"!
An
=
2700 mm
=
2
A g
=omado para media >, es decir:
x
120 * 6 * 3 + 70 * 9 * (35 + 6) ∑ A * x x = ∑ A = 1350 20.73 x = 1 − = 0.7927 U= 1− 100
=
20.73 mm
L 3) #lo$ue %or tan te : A gt = 2 * 90 * 6 + 140 * 9 Ant
=
2 2340 mm
Por$ue la conexion soldada no tiene perforaciones
A gt
2
A gv = 2 * 2 *100 * 6 Anv
=
=
=
2400 mm
A gv
F U
=
Ant
2340mm
400 pa *
= 936000 ! = 936 "!
2
0.6 F U Anv = 0.6 * (400) * (2400) =
576000 !
F u Ant ≥ 0.6 * F U Anv
576 "!
P ≤ 0.75 * u
=
[ F
An
U
+
t
0.6 FyA g ] = 0.75 * [936 + 0.6 * 250 * 0.24] v
&l 50% de la c arg a m'xima $ue se puede aplicar es : P = 303.75 "!
=
972 "!
%ise&o de la platina' 1) Po fluencia : r
151875 ! = φ * A g * fy = 0.9 * (250)(90 * t p )
⇒ tp = 7.5 mm
2) Por rotura : P u
=
151875 ! ≤ φ Pn = 0.75 * F u *U * An
0.75 * 400 pa *1*(90mm 2 * tp) ⇒ tp ≥ 5.625 mm
3) #lo$ue%or tan te ⇒ no se aplica por $ue no existe
Re spuesta ≥ 7.5 mm : tp
&n : el comercio
( 5" *tp =
) =
7.9378 mm *
16
+ *-tp =
8 mm
, *.
%alculo de la longitud de conexion teniendo en cuenta la eficiencia :
76
⇒ x = 76 mm ⇒ 0.7
=
U
=
1−
x L
Lc = 260 mm
L
=
1
− 0.7
=
253 mm
$. #valuar la car"a de dise?o 5ue soporta la conexión mostrada. 9or estado limite de deformación φ P n b) 9or estado limite de rotura. a)
Perfil % A = 2470.96 mm
2
Acero A − 36
d = 152.4 mm t w
f y
=
250 pa
=
11.10 mm
b f = 54.79mm t f
=
mm (
F u 420 pa
8.71 =
13.06 mm )iametro de pernos = φ p = 12.7 mm
Figura 2.14
"squema general del eemplo #.
Figura 2.15 $edidas en mm de la platina en el eemplo #
/ara la platina'
a) @randes deformaciones: φ P n = φ F * A g 0 /.)A/$7)A/1$.B)A/$4.$)0 7*.866 C&
b) 'otura: φ P
0
=
+ 2 mm) +
1 Lo
− n(φ
S
es tan
n dar
An F% de
1
= =
φ F * A
* t *φ 3 * F
u
u
e
34 U * An
=
F% factor de c arg a
(1)
An
Linea
=
fall a
1−2−3
Ae
=
An
[203.2 − 1(14 + 2) + 0]*12.7 = 2377.44mm2 2
φ P n = 0.75 * 420 pa * 2377.44mm
6
=
4 g
1 Ae
∑ 22
4−5−6
−7
748893 ! ⇒ P u =
[203.2 − 2(14 + 2) + 0]*12.7 =
=
P n / F% = φ
748.893 "!
2174.24 mm
2
2
7
P n φ
0.75 * 420 pa * 2174.24mm =
684885 ! ⇒ P u =
=
P n / F% φ
=
799.033 "!
0 1
−7
1−2−6
31.752 2
1+203.2 − 2(14 + 2)
5 P n = 0.75 * 420 pa * φ
2
=
706054 ! ⇒ P u
=
706.054 "!
0 −7
4−5−2−6
2*
31.75
5
=
2
1203.2 − 3(14 + 2) +
5 P n φ
0.75 * 420 pa *
2 3
2
=
=
φ P n / F%
2
*12.7 = 2105.45mm
663216 ! ⇒ P u
663.216 "!
0
31.752
−11
=
φ P n / F% =
2 2
3 *12.7 = 2207.84mm 4 * 2 * 47.625 4 = φ P n / F% =
1+203.2 − 2(14 + 2)
7
5 φ P n = 0.75 * 420 pa * 2207.84mm
2
4 * 47.6254
2105.45mm
4 − 5 −10
2241.44 mm
4 * 47.6254
2241.444mm
1
3 *12.7 =
2
=
695470 ! 973.657 "!
⇒ P u
/ara el per6l 7'
Figura 2.16 $edidas en mm del perfil %, eemplo #
a) Deformación por fluencia del area neta: P u ≤ φ P n * A g
=
φ * f y
0.9 * 250 * 2470.967mm =
2 =
b& 'otura: P u ≤ φ P n
=
1− L
n
=
555.967 "!
x1 = 20.49 mm
φ * F u * Ae = 0.75 * 420 pa *U * An U
555967 !
x 2 = 19.76 mm
=
x1 =
1−
20.49 =
x1 > x 2
0.784 ≤ 0.9 A
=
[ Lo − n (φ
95.25 es tan dar
A n
0 =
+ 2 mm)] t
2 * ⎜ 54.79 −
11.10
⎛
1 5
2
⎞
⎟ 8.71 + (152.4 − 8.71)11.10 − 3 (14 + 2)11.10
3 4
2 !
An = 1919.92mm
P u = 0.75 * 420 pa * 0.784 *1919.92mm
2
=
474143 ! = 474.143 "!
'ta0 9u 66.164 & #n el caso de 5ue existan dos excentricidades para una conexión decir ( x1, x 2) se tomará para retraso de cortante la mayor de ellas.
2
3. Determinar la reiten!ia #r $l#&e 'e !#rtante ara la !#nein inal 'el +ng&l# m#tra'#.
Figura 2.17 #lo$ue cortante del e+emplo ,- medidas en mm.
-R 572 R 50 3* 1 ≈ 76.2 * 4
1
rea en mm2
6.35
F y
=
Ant = 20.5 * 6.35
350 Pa F U =
130
Anv = (150 − 2.5 * 23) * t = 92.5 * 6.35
455 Pa
=
A g
=
587
A gv = 150 * 6.35
=
=
953
930mm 2 φ tornill o
A gt
3 = 4 19.1mm =
φ para descuento de area
=
32 * 6.35
=
203
x = 21.3mm
=
23mm
φ / = 0.75[160251 + 350 * 203] F U Ant ≥ 0.6 F U Anv
n
= 0.75[160251 + 71050 ]
455 *130 ≥ 0.6 * 455 * 587
φ /
59150 ≥ 160251
φ /
=
n
= 173.5 "!
( !0 )
φ /
#r l# tant# P U
n
≤ 173.5 "!
n
173476 !
6. Eallar la car"a 5ue resiste antes de 5ue falle el miembro sometido a tensión axial:
Figura 2.18 $edidas en mm de la platina unto con el esquema de bloque cortante para eemplo '
=ipos de falla: 1. +luencia
o "randes deformaciones φ P n = φ F y A g
2. 'otura φ P n = φ F u Ae = φ F u AnU 3. #sbelte l / r ≤ 300 6. Blo5ue cortante /falla tensión Ffalla cortante) φ es tan dar
=
14 mm
9or fluencia: P u ≤ φ P n =
=
0.9 * 250 * (152.4 * 9.525)
=
326.612 "!
φ F y A g
9or rotura: P u
≤ φ P n
=
*U *
F u An φ
=
0.75 * 420 *1* [152.4 − 2(14 + 2)] * 9.525
=
361.245 "!
9ara blo5ue cortante: 1)
A gt Ant
=
A gv An
50.8 * 9.525
=
50.8 * 9.525 − 1(14 + 2) * 9.525
2 *127 * 9.525
=
2
483.87mm
=
=
=
331.47mm
2
2419.35mm
2 *127 * 9.525 − 2 * 2.5 * (14 + 2) * 9.525
=
2
=
2
1657.35mm
v
2)
A gt
=
(50.8 + 50.8) * 9.525
=
967.74mm
2
Ant = (50.8 + 50.8) * 9.525 − 1(14 + 2) * 9.525 A gv
=
2 *127 * 9.525
Anv
=
2 *127 * 9.525 − 2 * 2.5 * (14 + 2) * 9.525
φ Ant F u
=
0.75 *
331.47mm
φ [0.6 * F ] u
=
815.34mm
=
2
2
2419.35mm
* 420 pa
=
=
1657.35mm
2
104.413 "!
2
2
n
= 0.75 * 0.6 * 420 pa *1657.35mm = 313.239 "!
De esta forma A τ A
>
Fu.
= nv
u
nt t
)
F + A F
⇒ φ Pn
0.75(0.6 A
nv
u
gt
y
φ Pn = 0.75[0.6 *1657.35mm * 420 pa + 483.87mm * 250 pa] = 403.964 2
"!
2
-s!
P u ≤ φ P n
=
326.612 "!
fallando por fluencia.
7. Determinar la capacidad resistente a la tensión del perfil 3 mostrado
Figura 2.19 $edidas de perfil ( en mm, usado en el eemplo )
A g
=
2 6384mm
x = 39.583
φ tornill
=
3 / 4" = 19.05 mm
o
Acero : A − 36 F y
=
250 pa F u =
420 pa
1) Fluencia = 0.9 * 250 pa * : 6384mm 2
=
1436.4 "!
φ P n = φ F y A g
2) /otura : φ F u Ae An =
∑ L t − ∑φ * t i i
i
s
2
t i → Formula general
4 g
+∑
n
fall a
1−2 −3
fall a
1−2−6−7
[203mm + 152mm − 19]19 − (21 + 2mm) *19 =
A = mm
5947
2
[203 + 152 − 19 ]*19 − 2 * (23) *19 +
=
An
5776
*19
4 * 50 An
=
mm
2
6058.72
fall a
4−5−2−6 −7
A
=
[203 + 152 − 19]*19 − 3 * (23) *19 +
n
An = 6170.44 mm
2 * 5776
*19
4 * 50 2
2
P u = φ F uUAe = 0.75 * 420 pa * 0.775 = 1451811 ! = 1451.811 "! * 5947mm U = 1 − x / L ⇒ 1 − 39.583mm /176mm = 0.775
3) #lo$ue %or tan te
Figura 2.20 Posibles l*neas de falla por bloque cortante para el perfil del eemplo )
A gt Ant
= [101.5mm + 50mm]*19mm = 2878.5 mm
=
[101.5 − 0.5 * (76
23 + A gv
=
A
nv =
2
+ 50
)mm 2
2
76 + 50
) *2/
(
− 23
[152mm + 76mm] *19.mm
[152mm − 1.5 *
23 +
2
(
/otura tension : F u *
762 2 + 50
=
=
2
=
4332mm
)*
− 23
2
]*19 mm 2
1738.392mm
2
2
76 + 50
2
]*19 mm
=
2275.089mm
2
3/
730.124 "!
Ant /otura cor tan te : 0.6 * F u * Anv = 573.322 "! %omo : F u
* Ant
cortante. φ Pn = 0.75 * [ F
0.6 * F u * Anv , entonces ocurre falla por rotura a tensión y fluencia a >
u*
A + 0.6 * nt
*
A gv ]
F y
Pn = 0.75 * [420 *1738.392 + 0.6 * 250 * 4332] = 1034943 ! φ
= 1034.943 "!
3ue"o 9u 0 146.64 &
8. Dise?ar un miembro an"ular a tensión de acero -(48 5ue tiene una lon"itud de 6 mm y 5ue soporta una car"a muerta de trabaGo de 7 & y una car"a de trabaGo de &. #l miembro esta articulado en un extremo y se va a conectar mediante una conexión empernada.
Figura 2.21 $edidas en mm de perfil ( de acuerdo al eemplo +
-plicando las combinaciones +.4(1 y +.4($ se tiene 5ue: 1.4 ) = 1.4 * 50 = 70 "! 1.2 ) + 1.6 L = 1.2 * 50 + 1.6 * 70 = 172 "! %upon"amos 5ue el miembro se conecta solo por un lado con pernos de BH*I0$$.$ mm /por lo menos tres en cada hilera) tal como se muestra y 5ue tendrá un perno en una sección transversal cual5uiera.
#sco"iendo un -n"ulo de 7mmx8.mm del manual de dise?o diaco: Area = 872mm
2
1) 9or fluencia: P n φ =
=
0.9 * 250 pa *
φ F y A g 872mm
$) 9or 'otura:
2
=
196200 !
=
196.2 "!
8 9 ::.; 8 " "".<
Figura 2.22 "centricidades en mm en el perfil del eemplo +
=
U
1−
=
1−
33.6
180
=
0.813
(
L φ P = φ F = 0.75 * 400 pa * 0.813 * (872 − (26 UA * 6))mm n
u
e
=
2
174.632 ! = 174.632 "!
4) 9or blo5ue cortante: • +ractura por tensión y fluencia por cortante: P
+ 0.6 F A
φ ( F
=
)
A n nt
u
y
gv
0.75 * (400 * 6(33 − 0.5 * 26 ) + 0.6 * 250 * (70 + 2 * 90 )* 6) =
=
204750 !
204.75 "!
• +ractura por cortante y fluencia por tensión: P n
=
( F
φ
A g + 0.6 *
y
t
*
Anv
)
F u
Pn = 0.75 * (250 * 33 * 6 + 0.6 * 400 * (250 − 2.5 * 26 )* 6.0) =
=
236925 !
236.925 "!
Como se ve el -n"ulo de 7 x 8 mm. Cumple con todos los criterios. . #ncontrar 3a resistencia de dise?o (φ P n a tensión de dos placas de sección ) 1A4 unidas con 14 pernos de acero -4$7 y las placas es -%=J -$$
Figura 2.23 eometr*a y medidas en mm para el perfil del eemplo
C-D- 93-C- -C#'K -%=J -$6$ +y 0 6$ "si 0 $ Pa +u 0 84 "si 0 647 Pa -" 0 1A4 0 7 mm 2
1.) +luencia en área bruta φ t 0 . P u ≤ φ t P n P n
=
A g *
0 7A$01874#4& 0 1874 &
F y
φ t A9n 0 .A1874 016*. &
$.) +ractura en el área neta P n = Ae * 9ara patina -e 0 -n P u ≤ φ t P n L φ t 0.7L F u φ 0 $$.$ φ 0 $6F$ φ 0 $8 mm
Figura 2.24 "squema de l*neas de falla del eemplo
-n (abde) 0 /4($A$8)A1 0 61$ mm $
⎛
-n (abcde) 0 ⎜⎜ 300 − 3 * 26 +
2 * 652 ⎞
⎟⎟ *19 = 4 *100 !
4619mm
2
681 mm2 . #sta área neta atiende toda la fuera 9u correspondiente a 14 pernosL si hallamos el área correspondiente por perno tendr!amos. 4619 @obierna
a
=
13 p
-n
0
=
355.3 1 p
-hora podemos estudiar la l!nea fgchi: -n /fgchi) 0 /4 M 4A$8)A1 0 6$1* mm $ #sta área resiste la car"a de 11 pernos, ya 5ue los pernos b, d ya tomaron cada uno 1 de 9 ∴ 4218 L y no es cr!tica 13
u
a= 383.5
11 p
=
1 p
%i consideramos el mismo cálculo anterior pero más bien fuera /representada por pernos) por unidad de área tenemos: para 14 pernos f = p
13
=
1 p
355.3mm2
4619
9ara 11 pernos =
f 11 p
1 p 383.5mm 2
=
4218 14 pernos ∴ -e 0 -n 0 681 mm2
, resultando critica el área neta abcde para
4.) B3KN2# D# CK'=-&=# #s el desprendimiento de un troo en la conexión del miembro y 5ue no atraviesa la sección transversal para el caso del eGemplo, corresponde a) desprendimiento del pedao edhjklm para el D3C /dia"rama del cuerpo libre) del cuerpo desprendido /fi". $.$7.b) el blo5ue de cortante se compone de dos secciones una a esfueros de tensión f t , y otra a esfueros cortantes f 1 #n la fi"ura $.$7.c están sombreadas las áreas netas a tensión - nt y las áreas netas a cortante -nv #l códi"o espec!fica una falla simultánea de rotura en área neta y de fluencia en un área bruta esto se debe a 5ue es poco probable 5ue ambas secciones entren simultáneamente en fluencia y lue"o en fractura
a)
$)
!)
Figura 2.25 bloque cortante del eemplo
Calculo de áreas netas y áreas brutas -"t 0 7A1 0 7 mm2 -nt 0 /7(.7A$8)A1 0 4 mm2 -"v 0 41A1 0 7* mm2 -nv 0 /41(6.7A$8)A1 0 488 mm2
* (
+.$.1:.6.4
si
φ /n = φ [0.60 F y A gv + F U
( F .2 − 65)
*)
Ant ]
F U Ant ≥ 0.6 F U Anv
φ /n = φ [0.60 F U Anv + F y
+
*-no
( F .2 − 66)
,
A gt ]
Donde φ 0 .7
+uA-nt 0 647A4 0 47.*#4& 0 47.* & 0.6 F u Anv 0 .8A647A48807.1#4& 0 7.1 &
∴ ec. /+.$(88) φ /
n
0 .7AO7.1#4F$A7P
φ /n 0 .7 O7.1#4F$7.7#4P 0 $6.7 &
#l anterior valor es para uno de los dos blo5ues de cortante para ambos blo5ues tenemos P n 0$A$6.7 0 1*6. & φ
- esta resistencia de dise?o habr!a 5ue sumar la resistencia de los tres pernos centrales 5ue están por fuera de los dos blo5ues de cortante y 5ue están trabaGando en el momento de la falla de los dos blo5ues. 6) CK&C32%>K&: 3a resistencia de dise?o esta controlada por la +32#&C>- #& #3 -'#- B'2= Pu ≤ 1487.7 "!
%ISE=O EN >7E?O @ A>%E?>
%ISE=O EN >7E?O @ A>%E?>
:. 7ONE8IONES :.9 /ernos
3.1.2 Generalidades: En las estructuras metálicas se lo"ra econom!a con uniones apernadas, mientras las soldaduras vienen ha ser la parte final del ensamblaGe en campo, las conexiones de pernos pueden ser utiliadas en cual5uier momento de la construcción de la estructura. 3os pernos utiliados están disponibles en tres diferentes denominaciones: P&/!0S 0rdinario s Alta Re sistencia
)&!0I!A%I0 ! A 307
A
325 A 490
%0!&(I0!
A2US3& )& P&/!0S
Aplastamient o
!ormal
Aplastamiento y
!ormal
)esli4amient o
critic o
Borma de la $Cnta'
Figura 3.1 /orma de las untas
Dimensiones nominales de perforaciones :
%ISE=O EN >7E?O @ A>%E?>
3otal
%ISE=O EN >7E?O @ A>%E?>
Diámetro del perno 1$. /1H$I) 17. /7H*I) 1.1 /4H6I) $$.$ /H*I) $7.6 /1I) $*.8 / ≥ 1 1H*I)
Estánd ar 16 1* $1 $6 $ dF4
Dimensiones de perforaciones (mm) grandad !an"ras cortas as 18 16 × 1# $ 1* × 22 $6 $1 × 2' $* $6 × 3& 4$ $ × 3% dF* /dF4) × (d1&)
!an"ras largas 16 × 3$ 1* × %& $1 × %$ $6 × $$ $ × '& /dF4) × (2.$d) )
Tabla 3.1 Diámetros de las variadas perforaciones en función del diámetro del perno
5
-- - D R -. #rma !#l#m$iana 'e 'ie# ; !#ntr&!!in im# Reitente, <#m# 3. anta= 'e #g#ta, 1998. >?49
SeparaciDn distancia a bordes'
%e"n +.$.1.4.4 a +.$.1.4.7: Separación mínima ( 3a distancia entre centros de perforaciones de conectores
estándares, a"randadas o ranuradas no podrá ser menor a 2 nominal del conectorL se prefiere una distancia de 3d.
2 3
veces el diámetro
Distancia mínima al br!e 3a distancia del centro de una perforación estándar
a cual5uier borde de la parte conectada no será inferior al valor de la tabla 4.$ ni al re5uerido en +.$.1.4.1.
Diámetro nominal Del perno o remache mm 1$. /1H$Q) 17. /7H*Q) 1.1 /4H6Q) $$.$ /H*Q) $7.6 /1Q) $*.8 /1 1H*Q) 41.* /1 1H6Q) 41.* /≥1 1H6Q)
#n bordes cortado $$ $ 4$ 4* 66 71 7 1.7 x
#n bordes laminados de platinas, perfiles o barras y bordes cortados con soplete /c) 1 $$ $7 $ 4$ 4* 61 1.$7 x diámetro
Tabla 3.2 Distancia m*nima al borde, mm 0%entro de la perforación estándar al borde de la parte +
conectada&
Distancia al br!e " espaciamients m#$ims 3a distancia máxima del Centro
de cual5uier perno o remache al borde más próximo de las partes en contacto será i"ual a 1$ veces el espesor de la parte conectada en consideración pero sin exceder de 17 mm. #l espaciamiento lon"itudinal de conectores de elementos en contacto continuo consistentes en una placa y un perfil o en dos placas será:
a) 9ara miembros pintados o sin pintar 5ue no estn sometidos a corrosión, el espaciamiento no será mayor de $6 veces el espesor de la placa más del"ada ni 4 mm.
b) 9ara miembros de acero sin pintar sometidos a la corrosión atmosfrica, el espaciamiento no será mayor de 16 veces el espesor de la placa más del"ada ni 17 mm.
6
-- - D R -. #rma !#l#m$iana 'e 'ie# ; !#ntr&!!in im# Reitente, <#m# 3. anta= 'e #g#ta, 1998. >?50
:.9.: 7onexiDn tipo aplastamiento
#s una conexión por: • Corte de los pernos y • -plastamiento en el material de la parte conectada
Figura 3.2 "squema de coneión tipo aplastamiento
P U ≤ nφ /n
@ F n
=
F 1 /n
=
&n corte
F n ⋅ Ab
F 1 :1er tabla 3.3 Resistencia a la tensión Descripción de los sujetadores Coeficie nte de resistenc ia
ern# 307 ern# 325 !&an'# Aa; r#!a en l# lan# 'e !#rte. ern# 325 !&an'# n# Aa; r#!a en l# lan# 'e ern# <- 4028 (< 490), !&an'# Aa; r#!a l# lan# ern# <- 4028 (< 490), !&an'# n# Aa; r#!a l# arte r#!a'a &e !&mlan !#n l# re&iit# 'e >.2.1.3, !&an'# Aa; r#!a en l# lan# arte r#!a'a &e !&mlan !#n l# re&iit# 'e >.2.1.3, !&an'# n# Aa; r#!a en l# lan# 'e !#rte. Rema!Ae gra'# 1, !#l#!a'# en !aliente <- 4033 (< 502). Rema!Ae gra'# 2 ; 3, !#l#!a'# en !aliente <4033 (< 502).
Resisten cia nominal MPa
Corte en conexiones tipo Resistenci Coeficiente de a nominal resistencia MPa
φ
310 620
165 330
620
415
780
415
780
520
0.75
0.75 0.75FU
0.40FU
0.75FU
0.50FU
310
170
415
225
#
Tabla 3.3 1esistencia de dise2o en suetadores
7
-- - D R -. #rma -#l#m$iana 'e 'ie# ; !#ntr&!!in im#rreitente, <#m# 3. anta= 'e #g#ta, 1998. >?50
#
%ISE=O EN >7E?O @ A>%E?>
%ISE=O EN >7E?O @ A>%E?>
-demás ver +.$.1.4. • -93-%=-J>#&=K #& -@2R#'K% D#
9#'&K%: S#' /+.$.1.4.1 CKJ93#=K) %i la deformación alrededor del a"uGero del perno es una consideración del dise?o: /n φ
φ = 0.75 /n = 2.4dtF U /n
=
330 pa * 387.95mm
2
=
128.022 "!
9ara tres pernos: /n = 288.051 "! φ
1. -plastamiento • -plastamiento en la aleta del án"ulo. 9ara un contacto: /n = 2.4 * d * t * Fu
/n = 2.4 * 22.2mm * 6mm * 455 pa = 145 "!
9ara los tres contactos:
Dentro de las principales tipos de perfiles los mas comerciales son ! " # C.
Hipos de
/E
/JKina #<
%ISE=O EN >7E?O @ A>%E?>
*ni+ersidad ,er"ana *ni-n
arret. entral /m. 10.$ aa. elf. &1'1#'3&& 4a5 &1'1#'330 asilla 3$'% 6ima 17,er"
8 9 6 ; <.
+acultad de >n"enier!a y -r5uitectura >n"enier!a Civil ( Ruliaca Diseo en cero > ?adera -nálisis #structural . 4 4 4 14 >n". 'o5ue 'o5ue -lex DarTin 9rimero. 1H4H$16 ( 6HH$16
-si"natura de carácter teórico y práctica, perteneciente al área de +ormación #specialiada. =iene como propósito proporcionar las propiedades básicas del acero y de la madera para su utiliación como elementos estructurales. 3os temas a desarrollar son: Conceptos y propiedades del -cero #structural, Jiembros en =racción y Compresión -xial, Jiembros en +lexión, Dise?o de #structura de =echos y cubiertas, Conceptos, 9ropiedades y utiliación de la madera de la ona como elemento estructural. <<<. ompetencia de la signat"ra -l trmino del curso se espera 5ue el estudiante se encuentre en condiciones de analiar y solucionar problemáticas relacionadas con la teor!a de dise?o en acero y madera. 9reparándolo para poder introducirse en el dise?o de estructuras de acero y madera, teniendo como fundamento básico los conceptos de #stática, -nálisis #structural y 'esistencia de Jateriales. dentificacion de Conferencia disponibles 1.7. =ipos tipos de perfiles ma"istral 'ealiación de #structuras de en obras de experiencias u acero, Car"as y observaciones Jodelos. >nda"aciones biblio"ráficas.
/E
/JKina M
%ISE=O EN >7E?O @ A>%E?>
-nálisis de textos 'esolucion de Conferencia #Gercicios ma"istral 'esolución de 9roblemas. -nálisis de textos
2.
11H4H$16 1.1. 9erfiles de acero, 4 4 Jtodo de dise?o, el 3'+D y -%D 1.$. +actor de se"uridad 1.4. 9ropiedades del acero *nid. 2 ?mpartir los conocimientos teóricos y prácticos en aula sobre la importancia y "eneralidades de tipos de perfiles, los dise?os en tracción y compresión. !es"ltado de aprendiaje: U 'econoce y aplica las recomendaciones dadas en el re"lamento ->%C y 3'+D, para el dise?o de los perfiles de elementos estructurales. ontenidos a tratarse prendiaje Estrategias 8esi-n 4echa C C@, en el a"la a"t-nomo ?etodologHas 1. $7H4H$16 $.1. Dise?o por 4 4 9lanteamiento y Conferencia resistencia de resolucion de ma"istral 'esolución miembros a tensión, a casos practicos de 9roblemas. reas netas. $.$. #fectos >nda"aciones de a"uGeros alternados, biblio"ráficas. áreas netas efectivas 2. 1H6H$16 $.4. Dise?o por corte 4 4 9lanteamiento y Conferencia de miembros de 'esolucion de ma"istral tensión $.6. Dise?o de #Gercicios Demostraciones. miembros a tensión. Discusión en "rupo -nálisis de textos *nid. 3 ?%C y 3'+D, para el dise?o de los perfiles de elementos estructurales. !es"ltado de aprendiaje: U Conoce y realia el análisis estructural de la estructura en análisis. ontenidos a tratarse prendiaje Estrategias 8esi-n 4echa C C@, en el a"la a"t-nomo ?etodologHas 1. 1H1H$16 4.1. Columnas lar"as, 4 4 9lanteamiento y Conferencia cortas e intermedias, 'esolucion de ma"istral 'esolución +ormulas para #Gercicios de 9roblemas. columnas. 4.$. -nálisis de textos 3on"itud efectiva y análisis de columnas. 2. 1H1H$16 4.4. 9andeo local y 4 4 9lanteamiento y Conferencia pandeo flexo torsional. 'esolucion de ma"istral 4.6. Dise?o de #Gercicios Demostraciones. columnas sometidas a >nda"aciones car"a axial. biblio"ráficas. Discusión en "rupo -nálisis de textos *nid. % D<8E; DE Fnda"aciones plástico biblio"ráficas. -nálisis de textos 2. 1H1H$16 6.4. =eor!a del análisis 4 4 9lanteamiento y Conferencia plástico, mecanismo de 'esolucion ma"istral falla, rotulas plásticas. problemas de #xperimentación. 6.6. Dise?o de vi"as casos practicos 'esolución de por momentos y 9roblemas. -nálisis deflexiones 6.7. de textos -plicaciones *nid. $ 46EI<;@ J 4*E!K I<6 U +ormula y analia y dise?a los elementos sometidos a flexión, flexo(compresión. !es"ltado de aprendiaje: $.$. -plica los resultados obtenidos y realia el dise?o de elementos sometidos a flexión, flexo(compresión, Estrategias 8esi-n 4echa ontenidos a tratarse C C@, prendiaje en el a"la a"t-nomo ?etodologHas 1. 1H1H$16 6.8. Jomento de 4 4 9lanteamiento y Conferencia
/E
/JKina 9
%ISE=O EN >7E?O @ A>%E?>
primer y se"undo orden 'esolucion de ma"istral 6.. #cuaciones de casos practicos Demostraciones. >nteracción para flexo( -nálisis de textos compresión 6.*. Dise?o de vi"as Columnas *nid. ' ;@EI<;@E8 U +ormula y analia y dise?a los elementos sometidos a flexión, flexo(compresión. !es"ltado de aprendiaje: $.$. -plica los resultados obtenidos y realia el dise?o de elementos sometidos a flexión, flexo(compresión, conexiones ontenidos a tratarse prendiaje Estrategias 8esi-n 4echa C C@, en el a"la a"t-nomo ?etodologHas 1. 1H1H$16 8.1. Conexiones 4 4 9lanteamiento Conferencia empernadas 8.$. de casos ma"istral Conexiones %oldadas. practicos de Demostraciones. 8.4. Dise?o de conexiones Discusión en "rupo conexiones soldadas. -nálisis de textos 8.6. 'e5uisitos de 3'+D 8.7. Dise?o de edificios *nid. D<8E; DE ?DE! $.$. -plica los resultados obtenidos y realia el dise?o de elementos sometidos a flexión, flexo(compresión, conexiones y estructuras de madera. !es"ltado de aprendiaje: U Conoce la importancia el uso y el análisis, dise?o de elementos estructurales compuestos de madera. ontenidos a tratarse prendiaje Estrategias 8esi-n 4echa C C@, en el a"la a"t-nomo ?etodologHas 1. 1H1H$16 .1. 3a madera, 4 4 9lanteamiento Conferencia propiedades y su de casos ma"istral resistencia a fuera practicos de Demostraciones. axial, corte y flexión dise?o Discusión en "rupo -nálisis de textos 2. 1H1H$16 .$. #specificaciones, 4 4 9lanteamiento y Conferencia car"as y mtodos de 'esolucion de ma"istral dise?o. .4. Dise?o en #Gercicios Demostraciones. tracción y compresión Discusión en "rupo .6. Dise?o en flexión y -nálisis de textos flexocompresion. 3. 1H1H$16 %#@2&DK #V-J#& 4 4 'esolucion de 'esolución de 9-'C>-3 desarrollo del 9roblemas. examen %. 1H1H$16 #V-J#& D# 4 4 desarrollo del 'esolución de '#C29#'-C>K& W examen 9roblemas. #&='#@- D# ='-B-RK% F. sesorHa7 monitoreo > cons"ltorHa docente F<. spectos > Bcnicas de E+al"aci-n @L 4echa *nidades Estrategia Descripci-n ,onderado 1. $8H7H$16 @eneral E5ámenes Escritos. 9'>J#' #V-J#& 9-'C>-3 47. ; 2. $6H8H$16 @eneral E5amen 4inal. %#@2&DK #V-J#& 9-'C>-3 47. ; 3. 1HH$16 @eneral Elaboraci-n de ,ro>ecto. 9'#%#&=-C>K& W %2%=#&=-C>K& D# $. ; 3K% 9'KW#C=K% #3-BK'-DK% D# #%='2C=2'-% J#=-3>C-% W D# J-D#'%. 1HH$16 @eneral ,"nt"alidad. 9-'=>C>9-C>K&, 92&=2-3>D-D W 1. ; '#%9K&%-B>3>D-D otal: 1&&.&&&& M F<<. ibliografHa 1. QDise?o de #structuras de JaderaI. +. 'obles 2. QJanual de Dise?o en JaderaQ 9acto de Carta"ena 9-D=('efort, 1*$Q 3. QJanual of %teel construcción(3oad X 'esistance +actor(->%C( 6Q %. Q=he 9lastic Jethods of %tructural -nalysisI 4er.#dición ( B.@. &eal , %uence 9aper Bacra 3ondon 1*1 $. YDise?o de estructuras de acero con 3'+DI,
/E
/JKina "
