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PROYECTOS ESTRUCTURALES DE ACERO

,

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!

I

I• •

•

cz ~ I\I de 111 tnmill'l estbti.ca Ei9llvalo1te S, e ' l udcim de electos Q:lnt:ml de los rt J,JlWInli.ente6 latenl1.e& Ri~dez

12.22 12.23 12.24 12.25 U ecto P A 12.26 Método del portal

537 53' 538 539 540 540 543 540 547 546

APENDICE ~ Momentoa y de tle z1o n. a alx1mea ~ Yi,aa APEN DI CE !l. CarSlla ...ar la ol e . aobre ent.repl aoa Pe aoe unltarl os de ••t erlal•• d. conat.ru cc16n DI AGRAMAS DE FLUJO

566

1 Insefto de cone z1 on es con per-aee 2 'erl f l cec16n de &1e~br oa t r a cclonados empe rDad os } Disefi o de al eo bros traccl onados empernado. 4 Verlflc ac16 n de miembros traecl onad oa soldados 5 O1.sa o de ad e. bro. tracclon adoe sol dados 6 Verlt1 c. C16n de lll.1embroe compr laddoa 7 Di••fto de a1 . ~bros c omprlE1dos 8 Ver l f l ea c16n de adembros comprlEldoa con el ement os _ea ~t-pllll deo 9 D!.efto de column as e.presl11ad• • JD Dieea o de Yl,a . Compactas 11 O1 s 8110 de nses no cOIll~ et.a s 12 Di.eft o de r1pd1z.ad ore8 por corte 1} D1.ei'!.o de rlpd.1s.adons de soporte 14 nt. eft o de aol dadura i ntermi tente en vl , as .nl.das .COn plancha. 15 D1sefto de mie.br oe t lexocompr1m1do. 16 Verlt1 eac16a de miembros en n n:oeO&pr 8.16n 11 Di •• ao de mixta. con per!lles l a=l n edoB le m .efta de .1sa. mixtas con pe r flle. de plan cha. 19 Disefto de conect a rea d8 corte 20 m.efto de ns•• mixta . e.buUda s 21 Cooez16n de cor t e en . 1s a . con lnSUloB en el ab.a 22 COne c16n de c~te con intulo. de . s lento 2} Conen ones de 1I0mento o rls1dall 2&. Eepalmell de columne s 25 Plan ch.. ae eo c olumna s

511 572 S7} 574 575 576 577 578

O'" DF# Oh DF# OF# DP# OF# Oh

-•

531

5>3

Ejeapl.o&

,

52. 520 52' 528 529 529 531 533 514 514 535

Q;IIbi.nac:iál de "'OCiones

12. 15

...

O'" O'" DF# DrtI _ DP'# DP'#

O'" Dr; DJ'#

_ O'" 1J7# O'" O'" DP'# DrtI

Yi,••

ba..

568

569

S79

580

581 582 58} 584 585 586 587 588 599 590 591 592 59}

594 595

r

_8_

Dl# 26 Dl.a ft o 4e miembros en f.ti!. DF# 27 "cd.6n del Tiento sobre el . temas r"latentes

596 597

Dlf 28 D1.efto d. sa}pon.. D1# 29 Kftodo ••tltlco .qu1~.lent. para anllista sl.cico Dl"# 30 Ec!1t1c1oe e portleadoe en zona af.aa1u

598 599

Xap. de ' .azuela con zoDif1ced.6n .d.em1ca Xapa de Venezuela con ...docldad binea del nanto 1fpb: d i ce e .- "'ncter1st: j,... dE perfiles est:ructlmsl.e6

603 60'+

~

613

.. .:.

600

605

-9-

e

A PI! U L

o

ODWSlDERACIORES

1

G!:IIER.lLBS

1.1.- IDtroducc16n

11 acero cDnatltu1e UDO 4& loa ••tartalee ••tructural •• por _x_ calaDela. JlUlto al CODCMto araado, el -.1".1n10. la ••4er. 1 la . . .poaterl. (loa . . ...... a.tertal•• tradicional•• ) t el acero a.entaja por l •• dpj.en_ t •• propleuad.. ; •

al 'l el

I

...

..••

te

aran re.t.tencia ductilidad durab:111d&4. Cuando ae lo protese COnoBiTO.

d) IR botrop1a 1 bO-Op21e1.dad

.) 8U posibil1dad de r6-utll1zac16n

,

f) 8U "era.tllldad para la cc.blnac16n de ••cdone. con tOnla....añad••

S) au tAei1 in.p.Cc16n, par••••surar calidad 4e ejecuci6n b) la poalb111.4ad 4. pretabrlcac16n en taUer 1) au dispoD1b:1l1dad j) BU p.so reducidO, al adoptar •• cciones esbelta.

k)

co eflc1eDte de ••surtdad limitado, al conocere. mej or e u c omporta_ atento 1) 8U rapidez de ejecuc16n 1 montaje, sin encotrados 111 cimbra. 8U

La. estructuras .etllica. sin embargo, deben ser cui dadosamente prote~da8 contra la corroa16n y la acci6n destructiva de la humedad y ambiente. asre.i~o., .&1 como tambiln de la acci6n del fuego, por lo cual deben ser recubierta. de concreto. o ue.ree pintura. ep6x1c•••de cuada•• Las uniones, por otre parte, constituyen los ~untoe 4Ibil •• de l •• estructura. aetilic•• , y su ejecuci6n y maDtenia1ento .ez1gen UD e.tr1cto CODtrol peri6dico. Por 6ltt.o, es conTeniente recordar que en scero existe la difi. cultad de .aterializar .structura. hiperestiticaaente Yinculsda•• ,.. que aue nuion.e no per&1ten, al usar cierto tipo de conector••, UD. perfecta cont1nU1 .... Su costo, .d..... ·pu. d. r.sultar elev.dO, co.petitiTo .610 en paie.s &1t _ _ te induetrializados.

Era Venazuel•• el

sran .use que

ha alcanzado 61t1.auente la 1ndu~

tria .1der6.rpca. le ••esura un lugar prominente utre 108 patee. de a.anza. da t.CIlolod.a en el .undo. Co.o ••t.r1al ••tructural, el .e.ro e• •pto para l . coustrucci8n de:

•.

- Ediftcio. 4e ••0. dlUple •• rtT1.nda•• anch.• • • f'bricas, etc. - ••T•• industrial.s. salpon •• , hangare • • Pu.Dt•• · ~ t e roe ~ de :ferroc.rr11•• , peatonales y paearel.e ,., .. ~'farre . · .de .'.l' f tr a d.,.,.,. ·t r an_ 1ld.6n de ' potenci.

.V.

r

_

._ - -- - --

_10 _

_ Zatructar.. bldrlullc••, pr•••• 1 de au.lal.tro 4e -SU_ Obr•• portaar1•• , .at_que., daten•• _ U~4ad•• de tranaport., ferrocarril •• , caa10D•• , aaqu1n_rta. 1 herr_ie.Dt• •• _ Barcos

1.2

7 aY1oa•••

rroduceHID 4. teero •

o..d. loa albo,... de la c:1 Y1l1uc16D, el hierro ha acoapaaado l. Matorta 4. l . huaan14ad. b '81. Menor, cerca del Mar ••¡ro. b&a aldo halla408 ob3etos fabrieados de hierro .et.oritica, con eleYado tenor de Diquel, .e 6.000 afta. de aatllÜe4ad • .El taaoro en hierro que pardaba el "" Sar&6n ea .Id.... , lo. trabajo. de 10& aat1!,!oa eg1pc:loa ea el arte del forjdo 1 la. ATaIlada. tlcn1c•• d. tabricac16a de ar-•• entre 10. aoldado. del !aperto Ro.ano, t •• t18o. n1.an 1. -t r _ cendencu de ••t • • •1;&1 • trad. d. loe 81S10se 21 ccto de lo• •lb.lunEoa ensalza l. bportancia que tentaD para 108 ant1suoe sermano. l •• arma. de hierro, d••4e el afto 1.000 A.C. Lo que se CODoce coao "Edad de Blerroft comen~6 en ¡urope Central 1 del .ort. SUO aftos ant•• del comienzo de nuestra er., cuando .e pU.i.ron en .erY1cio l.. primer.s instal.cione. productora. de hierro en l. antigua Galia 1 Germania. L. ~du.tri. da la .idarur¡1a co.en~6 a deaarrollar.e sr_dual.ante an el aislo xIV 1 tue e partir 4e 1750 cuudo .e con.tru1eron lo. pri.ero. alto. borno., donde ee que.. ba c.rb6n da . . der. 7 coque para le producci6n de ••quinar1ss 7 berr&lD1eut.. de hierro. a tines del .i~lo XIX se adoptaron loa proced1.ll1eDt os , U ICD.1C• • qu e adu .a ellpleu par. obtener acero. En l • •ctu.l idad, .e de.i snan por acero. lo. productos tlrreoa re_ duci do. , cootoraados en c.liente, que pres en t en un cont enido de carbono eo_ tre e l 0,1 , el 1.7 _ , pudiendo contener otros ale.eutoa de alea ei60.

El atDeral de hi erro coos t i t uye el SS de l o. 16

~m.

exteriore. 4e l. lito.tere o corteza terra.tre, de don~e e. extaído pare su pr oce eeml ent o , posterior transtor-aci6n eo ac ero. Por otra parte,los ¡e6logoa coiociden eo .tiTear que debajo de l . c or t eza terrestre, eo el aanto , el o~cleo,roc••• at ..6rneaa de aillc.toa de hierra , ...p.ldo contoTean • • ••• •ellU.a6l1da. que .oportan ¡r.nde. presione. 1 el e •• t ..per.tura., que .e comportan en torea ~.l1ar a uo fluida boao¡ineo , Ti.co.o, coao el liquido ae Karwall. Ver Capitulo lZ.Loa proce.o s de producci6n .ider6rC1ca actual es han eyolucion ado hacia do•••qu•••• bla1co. :

4..

1

2

) .I.1to bOrDO I

Coo •• rtldor bislco al Oxi¡eDO I Col.d. contlnua } Reducc16n dir.ct. / BOrDO elictrlco / Colada continua

l ... ) Ea el proceso de producc16n .l_ aDtlguo , tradicional, el "cual co.tenz& CaD la obteDc16D del .iDeral de hierro •• zcl.40 con piedr. caliza, 401 __ ait. , ailice, , •• iDtroduc. ea el . alto barbO, eETe¡~dole tiDoa de co_ qua, coao el••ento ener¡'tico. El coque e. UD co.bu.t1ble _61ido, li¡ero " 1 poroso que reault. de calcin ar o de stilar clerta. clase. de carb6~ ~_ ••,.al. " ... El .lto hOTllO- . • • ,'1lD. cuba ....rtical , profunda-, d. ;srande • •d1..aena!o•••,

_11_

donde por calentamlento forzado, en .archa contlnua(yer tlgura 1.1), .e comblna el carbonA del coque con el .xlsenA del ~nera1 de hierro, toraando 416%1do de carbono, o aon6Xldo de carbono cuando la combustl0n e. lncompleta. E.te proce.o conatitu1e le primera reducc16n d.l acero. donde el coque act6a como asente r.ductor a alta. teap.ratura., produc1endo fu.iOn de 108 Oxido. cont.nidos en al a1Deral. La. t_peratura. alcanzadaa en .1 itlto hono .e lnd1ca.a en la 11._ gura. pudiendo alcanzar lo. 1.650 oC. De ••ta pri.aera reducc:1&n •• obtlene el arrabio. t . .b1'n llamado hierro crudo o pr1mario. n arrabio e. \IJl, producto con alto contel11do de carbono, qua •• a:l:_ trae del alto horno cada" o lt horas, con uile produce1&n diaria d. un_ ton.ladaa aproz1.aa~ente, dependlendo de l. capacidad de l. cuba. Debido a su alto contenido de carbono, el arrabl0 no tiene uaua1aente apllcaci6n e.tructural, 1a que resulta eu, tr's11 1 no .e puede soldar Di forjar. 8610 a principio. d. ai&1o au u.o eatuyo lla1tado a la fabrlcac16n de coluana. 1 tundacionea, lueso da s.r colado en lIolde.. Actualmente •• lo co.erclaliza en 11nsot.s. Si.ultAn....nt. al arr.bl0, .e .nra. d.l alto horno escorla 1 desechos, tora.do. por ele.ento& aj.nos al hierro. La .acori. fundida flota 80bre la •••• da hi.rro, 1 debe .er ret1rada, enfriandosela aeparadaaente 4 Lueso a.ta ••coria .e ua. .n la .anuf.ctura del concreto 1 como balastro an da. férrea.4

'.000

Coqu.~

ll1I1eral

":-.-M-.-rr-o-- ...,. ¡----O:::.

Pi.dra caliza, d0101D1 ta,

r- - -

.tllce.

4 • 60

•

--""-

200 'C

--*

400 ' C

ALTO BORIIIO

25 a 40 •

... .

ur.-+\ Eaco

.

C *---{.. 4650 o e

• • • • . ~ rl.

•

. ".

900 'C

- Prl. era - r e duc c16n del acero

Arrabio

_12_

~.l:Jw.,,:,:¡.lIa,~';'''''~~ •• ll ••a a cabo ello 1. ac.rla. con horno. d. bosar .bi.rto••1ralando .1 proce.o 81•••na-Martla. S......r o ~o_ •••• que CODal.t. .11. al r.t1Daaiento post.rior d.l arr.b1o. En •• to. borno•• ll...do. can ••rtldor••••• tunde .1 arr.b1o • alt •• temper._ tura•••plsando combu.tlbl. l1quldo o s ••eo.o. 7 •• realiza UD. oZld.c16n control.da d. 1.. t.pur&LaS qua contiene. ajuatando .u cODtaD1do da carbono 7 aUd.oDiD.dola otro •• tala. da al_c16n. qua la otorSaD detera1.Dalla. prop1Ka_ da. raal.taDt.a. , 11 arr.b1o con tiaaa da 2 • 6.? " d. carboao. Para reduclrlo .s 10 ao••ta Sil. el coa.ertldor a .entllacl6n forzada a .lta. t ••paraturaa. h••t. 1600 ·e • El producto qua ae obtiene a. ac.ro colado. al cual e• •ertldo en .olda.. (Ver t1SU~ 1.2) urab10 V.Dtllac16n forzada M.tal.a d. al.ad6n

••e

Coa•• rt1dor

./~--... "cero colado

-0-'-":::::-

Serueda reducc16n del acero La Yentl1ac16D forz.da de la eeSUDda reducc16n d.l ac.ro. pro-

duc. un .zce.o de o%1,ano en el .etal. por lo cual .e debe proC.der a una tercer. reduec16a. que conal.te .a UD ulterior trataalanto da d••oZ14a c16n ha.ta obtener el ae.ro propl...ate dicho. con t1n•••• tructurale •• ~ueso de la t.rc.ra reducc16a. el acero .11. 11nlOt•••••0•• tlGO a proceao. de laminac16n ha.ta losrar lo. producto. f1nal •• acabadoa. tale. coao partile.. caDillaa. al..br... plancha.. chapa. 1 tuber1a •• ~8tO. proce.oa d. laciaac16n con.t.t.n en bacer p...r lo. 1111.10t •• entra do. rodilloa que liran • l. al... Y.loc1dad 1 .entldo. opu••to•• p.r. conformar 108 productos .emielaborado. a. la rorma d••••da. Poaterio_ rea proc••o. de laalaac16n dan al ac.bado ttnal • loa producto.. .ejorando aua propl.dad•• de real.t.ncl., t.naclllad 7 aat.abl11d.d del ac.ro. El a.qu••a d. tisura.l.' e. UD• •lnte815 de 108 difar.nte. proceao. de e11alnac16n d.l .zc••o de carbono 7 oxiseno del mineral d. hi.rro, corre.pandiente. a 1 .. auce.l.a. reducc1on.. , b•• ta obtener el ac.ro •

,

ll1Jaeral 4. bj,erro

.,......- - -.. .lL1'O BORJIID

(eDil. .1I:ca8O 4. orl¡eno)

1.

1----,

reducc16n Arrab1.0

(con

de carbono)

8ZC• •0

•

•

.lcero colado (con 8:1:C • •0 4e od,ano)

OOIVER'fIDOR 2! re4ucc16D

PIlOCESU DE· DEsOXI1)ACIOIf

1 - - - -•

.leero

re¿'Cc16n l'1«ura 1.3 z.-)

Eaque•• tradic10bal de la producc16n de acero

El •• pndo proceso de produce1&n

el de Reducc16n Directa.

De apIte.ci6n _la reCiente, comienza en f orma similar .1 anterior, con la .el_ed6D de mineral de hierro tino, •• zc1.40 con cal hidratada. S. da comienzo al Proceeo de Yelletizac16n, durante el cual. por .cd6n del calor, obtienen peque6as •• fer.8 .~lomer.das ll...daa Pell••• E.t•• Pell•• 80D aometida • • Reducc16n Directa utilizando ga. Dstural r.fo~a_ do coao agente reductor. 1 energ1a al'ctrica para el calentaaiento Dece.ario durante el proc ••o. Existen dos .'todos diferentes de Reducc16n Directa : el B 1 L 1 el Kidre%• •e41ante .-'0. proce.o~ ee oDtiene Bierru Esponja o h1erro pr1...rio. La reducc16n directa permite contrelar el e%ce.o de oxiseno acuaulado en el material, liberando loe 6%1d06 indeseable., en un proceso similar al al que se r.allza en la planta de arrabl0 del .'todo coayenc1oual. El h1.rro eapoaja que .e obtiene e. UD producto de h1erro COn alto srado de .etal1zaci6n, el cual debe .er po.ter1oraente retinado. Para ello .e lo traDeporta a la aceria 1 .e lo iatroduce ea Bornoa El'ctricoa de Arco, con'UDta.ente con chatarra, piedra callza, sratito, 1 otro., donde .e produce el acero liquido, el cual e. yaclado ea .01dea de colada continua. !amblia .e realiza colada de plaacbone. o palanquilla•• Lo. 11ncote. obten1doa de t . diferente. colad.a• •011. poaterior-ente aoaetldo... proceao. de 1..1naci6n en fria o en Caliente, te.plado., cro.ados, e.ta6adoe, e1za1ladoa 1 raauradoe ba.ta losrar lo. producto• • cabado. tinale••

.8

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.1d.r6r~c•••

-14-

¡-11 "..

JI1Aer&1 de hierro

•

Cal hidratada

PROCESO DE ~ETJ.ETIZ.lCIO.

Ga. natural retoraado

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Pella.

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IlIERRO

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Chatarra nedra ea.l1za Grat1to

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Colada cont1Du. de acero I

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Borno n'ctrlco de .&rco Fisura 1.4

L-.1nado en frio Laminado .n caliente ! •• ple Cro.ado.eatafta40 LiapleLll.recocldo

Proce.o de Reducc16n Directa del .Icero

-15-

Entre loe proce.o•••• usual•• de tratamiento t'ra1eo posterior que •• aplicaD • loe productos primarioe de acero ae tienen el templado y el recocidO.

El te.plado implica un cal_atamiento ••1 ••tal • t ••par.tura• • al elevad•• ,.i. de ,co°e. para luego enfriarl o con sren rapidez. al con_ tacto con l1qUldOB o e611doe tr:1oe • Con ell o ea incrementa lIlucho eu resie_ tencia,pero e. di_iDu,._ su ductilidad. El recocido o revenido .e un tratamiento t6rmico que conalste en ". 1 recalentamiento del acero Dormalizado o endurecido por .1 t ••pIado, ,. laeso enfrlado nuevamente • diferente. velocidade•• Con ello ae recuperaD .Ipn•• de las propiedad_e lllecWca. alteradas por loe proceso. prenoe. Par ejemplo. el recocido devuelve parte de la ductilidad per_ dida debido al te.plado. ,. ee obtienen aceros de gran resietencia 1 una aceptable ductilidad. Lue«o de los proce808 mencionados, los productos eemielaborados son nuevamente sometidoe a etapas de contormado 1 acabado final, entre la. cuales ae pueden ennaerar : el trefilado, el torjado, la lamina_ ci6n en trio o en caliente, la eztrusi6n, la embutic16n, el plegado o doblado, el cizallado y otros. (ver tigura 1.5)

•

•

l.'re filado

-

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Ez:tru8i6n

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Proceaos de sontoraado

El trefilado consiate en pre.i onar el lingote para hacerlo paaar a tr.v6a de hileras y obt ener cabillas y alambres. La. hileras 80n l'minaa de acerO taladradas con agujeroe que van p.ulatinaaente disminuyendo de ta_ .afto,par. que la barra o cilindro de metal que ae presiona contra ellos, ae transtorme en alambrea. Forjar e. la accl6n de dar t orma al metal en caliente, median_ te lolpes de martillo o martinete. El laminado en trio conaiste en ha cer pa.ar los lingote. a tra_ v's de trenes de laminaci6n con rodillos cillndri cos que !1ran con eentidos opuestoa • igual yelOcidad, 1 dan torma al producto. Ver figura 1.6. Si bien .e 'lo des1pa "en trio ", este proceao no ae realiu • temperatura ubiente, .too allo interior a los 5OQ-C 1 Ya produciendo en el . e~al una d.tormaci6n pllstica paulatina, seguida de un endurecimiento posterior progresivo • . El luioado en , frio , incrementa notablemente la resistencia del .etal..'. .su. slllbarto, como 81 , proceso.. . e aplica con ruereee- de traee1..6n en 1•• ·-

' .~í"

-16-

I barra., l.. prueba. de laboratorto indican UDa dlsm1Duc16n oe l. tena16n de cedencia • compre.16n_ Mediente la lamia.ci6n en trio, ae obtienen •• cclon•• de pared 4elr84a de formas div.r•••• 1•• cuales eat'D expuesta• • una peligro•• co_ rroBi6n. Para evitar •• t~ erecto, ee conveniente s.lv.alzar el acero a dotarlo de algdo otro tipo de protec c16n, ante. de lamin.rIc. Cuanto .1. delgado ••• al producto obtenido del tren 4e lam1nac16n, 1111_ elevada .arA BU tonai60 de cadencia. La f'1g\lra 1.6 muestra do. barra. de igual •• cel6n transversal • ld'otlca cOlllposic16n química, que luego de pasar por diferente. trenee de laminac16n, logran resistencia. d1.spares. El lam1nado en trio, ain embargo, no implica ni recr18ta11zac16n nl recuparac160 del metal. Becrtatal1zact6n signitica que lue80 de finalizado el proceso, la e.tructura interDa del metal yuelYe a adoptar eU .torma cr1stal1Da ' :1il1 c1.al . hcuparac16n e. cuando el srano ori~al, que h. 8ido alargado 1 detormado por el tren de lam1naciOn, recobra au torma y paulati_ namente crece a un tama1l.o 81.allar:al anterior. ' . El teaa50 del ¡rano del metal atacta la. propiedades .ecln1c&s, 1 leneralmente hace yariar el comportamiento, bajo el tratamiento t~rm1co. Los aceros de grano pequefto son .la re81stentee al impact o 1 a la tractura trlgil, que 106 de grano grue.o. Por otra parte, el proceao de laminado en trio produce tensiones residuales que eerin trata_as adelate.

.l.

1 1/2"

1 1/2"

{~~{V f'.1gura 1.6

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1

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3.50OKs/ C112

Efecto dal tren de laminac16n

El ~atI1nad.o eD caliente ae re.liu a alta.. temperatura.,. compren_ didas entre 1. de recrlatal1zsci6n 1 la fus10n del metal, oris1nando un proceso de recuparaci6n 1 racrietalizaci6D del acero, que no proyoca su andure_ miento posterior, como en al caso del laminado en trio. La ertrusi6n aa logra por compree16n directa sobre el 11nsote, cuando en eatadO pllst1co e. torsado a paaar a t1'a.~" de 10. orific1os de UDa Illatriz, para que tome la tOTaa da88ada. Le embuticiOn e. el proced1~1ento para conf ormar .adiante pres10n o p.rcusi6n 108 producto. e.miel.borado. de acero,con matrices o .olde. apropiadO., de tora•• 41.e1'.a., seDeral.enta CUrTas. ~l plegado ea UD procaso de contorcaci6n de la. plancha., doblln_ dola. 81'1 lngulOS n.o •• Por ~lt1llot el cizallado e8 el corte en trio de la. plancha a '0 perfile. ,de'.a cero , madi'ante instrumentoa a .mejantes a tijeras o guillotina.,

>., .,!

-17-

l.} g.s1t1c,c1611 de loa .ceroa

a) b)

~ ~

co.poB1ct6n qulmica contenido de 6z1doa

c:) aua propiedad••••ebie••

d) n

call4ad

a) De .cuerdo COD BU ca.poBicl&n qula1c.. lo. .ceroa pueden Ber :

..

_ Acero. BiD alear

- Acero.

..~_al

_ Aceroa al••doa

do.

.c.ro. Intr. 10& elem.nto. d. al•• ct6n ee pseden citar .1 cobre .1quel (Xi), Aluainl0 81l1c1o ,Kan«a.anD (MD.), Hol.1bd'DO (Mo) '1 Cromo (Cr). n Postoro '1 el "zufre g.ner.l.ente ee •• gr.gan, " que cODstltu'1.D impureza. dit1cl1•• d• •liminar.

La. al•• ctone. lntlu18n en 1. . propiedad.. d.l ,

tCu)~

(jl ),

E! cromo ••jora Dot.ble"llt. l. r.a1at'Dcl. , l. corroe16n '1 al

a"saste, .&1 co,o .1 cobre lAcre.enta l. ductilidad '1 l. r ••iat.nci. a 1. corroal6n.E1 mangan.so facilita la .oldabl11d.d 1 .1 .olibdeno perait. un• • ejor detorm.c16n en trio ••1 Dique1 incre.enta la reaistencia a la tracci 6n 1 el aluminio le contiere al .aterial caractarlstlca. ae DO envejec1miento 1 una estructura oe grano f1no, con buenas prop1edaaes ce sold.b1l1d.d.

b ) SegdD el conte~do de 6zldoa, el grado de desoX1daci6n oel a cero permite clasificarío. en : ~ ~cero. aferTa.centes _ 4cero. aeal-celaados _ ¿cero. c.lmados

.lceros efeMescente.

~

,

La pr1.er. reducc16n del .cero en e l alto borno, provoca la fu • .t6n de 108 6X1dos contenidos en el alneral. Para act1var el proceao, .e .sresan generalmente el..entoa ~~doa de osigeno, COIDO .er el carbono 1 al

a.oceneao, propiciando l. foraac16n de aon6X1do 1 dl6X1do de carbono. Cuando la de.oztd.c16n del acero liquidO re.ulta d'b1l, ae oh. t l aneb .etale. con alto grado da .egregaci6n 1 CODcentracl6n de elementoa. Endeuda de ello e. la f.raad6n an el l1nsote, de UIIfI piel n:terlor relaU...anta pura durante au .olid1fic.c16n 1 enfriamiento, alentra. que en el ibtanor de l ••••• IIU coapoúe16n qu1aiea •• • e al ter.da por 1lDpurez.aa tale. eo.o el .zufre 1 el f6sfore,que debilitan el acero ,. dl ..1nu;rendo · au c.lidad 1 bac1'ndolo poco apto p.ra aoldar. '. ' . ', . , &:l... conaecuencia,. loa' acero• .•'tene.BICent.e ee . uaan .. 61D para la ':":; " ,'"tabn.c.c16D' de , plan.ch•• osl.mentos ',plnos,' ds s.pesor'·reducido,· confo:nl1&do. ,., ' ,. : :"1 8n frio.

•

-18-

jelro' ••m1-e.laado, Son lo• •cero. parda1Jl.Dh d••oxU..do. COD prop1.d.Ild•• iDte~.d1&1 'Dtre lo• •e.ro• •f'rT ••cent•• '1 lo. c.laado•• Se u.an pr.f.r.nt •••ntl 'a l. bbr:1cad.6D d. perfile••• tructDral ••, barra. '1 plueh••• ,

Son lo• •e.ro. co.pl.teebt. d••ondado., .a lo. cual•• no .n.t.n n.edollo" poat.r:1or•• d.l earboao COIl .1 o%1pao, durante l • •01141t1e.ei6n '1 coafon.e161lo d. llocote •• K.to• •e.ro. pre ••atan UD' •• truetur. eri.tallo. hoaosla ••, d. coapod.c161lo qu1aie. UD1fo~, .pt. ~ r. l . f.brlc.d.6a d. tubo. ñu eo.tur., ri.le. '1 p1e:tu forj.da•• Lo• •c.ro. cala.do. ofrecello .zeel«Dt.. car.ct.ristlc••••ein1e••, buen.. po.tbll1dad.. de s.r .01dado. '1 sran ductilldad. COn t1D" ••truetu_ rale., •• lo. empl•• «en.rals.at. .n perfil.. d. ..pe.or CODe1d.r.bl.. que d.beD .oportar tuerte• •ol1c1t.cioD'" e) sese,n .u. propi.d.d••••elJñc•• , 108 .cero. se cl.e1·fican ea : _ .lc.ro eo.b (o dale.) _ .le.ro• d• •1t. real.tenei. - .le.ro. ••pecille.

w'

propi.d.d" _cWca. de lo• •c.ro. d.pend... de s u co,po'ic16n qu1ale&, d. IN, al••ciODe. , de eu pr-ecesc d. lUiD, ci6n, fon. de eofriaa1'¡¡ to, tratami.nto t6rmico post.rior '1 el tipo de . oliclt.cion••• que •• ~ . 0•• tido&, Le. 'itu1.nt• • propiedad•• f1e1ca., .10 eabarso, . oa cOluae• • todoa lo. .c.ro. : TABLA 1.1 PROPIEDADES

"SICAS

DEL

aCERO

"6dulo de .l••cicidaG 10nSitua1nal (o "6dulo d' Tounl) ••••••••••••

• • 2,1 Z lO' lclea2

_adulo d. el••tlcl4ad tren•••r ••l (o "6dulo d. cort.) ••••••••••••

l . _.-11"- __ 2 (1

. -.

1

.

Co.fiel.ot. d. Poi••oo ('D ruso .li.tico)

••••••••••••••

. Co.f1dete · de 41latac16z:. Ur:1ca l1n.al

A( • 0,3 •••••

.t)

(0,25 • 0,'"

."

-19-

El acaro comdn, tambi6n conocido por acera dulce o acero al carbonO ·tu. por .uchos afto. el materi.r ml. u.ado en la construcci&n aa puentea ~ edificioa. Ka UD acaro con ba jo con t en1 do ae carbono (entre el 0,12 1 el 0,6 ~) en peao. EDtre eatoa a ceros ast iD el Sidor PS25, el !stM !}6 1 el DIN ST 37. La .,...riac16n sn el contell1do de carbono resulta decia1.,.a en la. propj.edad.....cildca. de los diferente. aceroa •. Por otra parte , la. aleacionea tambi'n contribu1en a .ejorar la reaistencia. Lo. aceroa de alta r esiatencia aon aquellos que ban increaentado nOtablemente BU punto de ced.ncia, por contenidos el . "'a dos de carbono (.ntre el 1,4 ~ el 1,7 .) • por al.acionea adecuadaa , ai bien au ductilidad ae •• drlatlcameDte disminuida. En algunoa ca.08, la8 ele••da. re.istencia. se 10lran .adiante trataalentoa tlrm1c08 1 templadoa, o trabajos en trio. Los aceroa especiales se fabrican con 80fistlcada. aleaClone., para cubrir necealdade. e.pecItica. 1 no todos . OD a decua dos pa ra su apllca ci6n e8tructural. Por ejemplo, 108 a ceros de loe caecos de s ubmarinos, equipos eapacialea o c onstru cc16n de .lquillas de ana pred.1l16n. 'f!BLA 1,2 TENSIONES CEDENTE" lIlE 'OOT!Y.IENTO llE LOS >CEROS DESI GNACION SIDOR

1'~

TIPO

PS25 >LTEN

>"""

>36 >242 '440 >441 · 5111' 572 srad o 42 • 45 • 50

• •

60

65 >588 grado 42 • 46 • 50 ST3?

DIN ...

STII-2

5'1'52

(Xs!CIll2)

'. «&10m2 )

2.500 3.500

3. 700 5.500

2.500 2.750 2.900 3. 1 50 7.030 2. 900 3.100 3.450 3. 600 4.150 2. 900 3.150 3.450

4.100 4.150 4.350 4. 600 6.100 4.150

2. 400 2.600 3 .600

3. 700 4. 200 5.200

4.1,0

4.500 4.850 5.200 4.350 4.600 4.850

•

-20-

1. 4.--lro¡1edad••••cinte•• del ac ero Eatre l •• propiedad"

••cln1c.. 4el aeero •• pueden

'D~'rar t

• la \8n8160 '4* cadeacie F,

_ 81 lfaite de propordonaUdad r p,. _ la tan816n de asotamlento Fa

,

_ la ductilidad

_ el ".adulo da el• • tlc1dad E _ al .6dulo de endurec1a1ento E. t - .1 coat1c1enh de POi. .OD

- al .6dulo de corte

.ce

O

La• • enelDo.das propiedad•••• clnic•• repre.entan la realatencia de aD at••• bro ••tructural 4e acaro bajo eol1cltaclone•••title•• , 1 a. obtienen dal di_sr'" tens16n •• r'U8 defor.ac16n. Ot~. prOpiedad•••• clnie.. de loa aceros lOO : _ la hnac1dad

- la dure" _ la aoldab1.l1dad

- l a tonabUldad - la durabilidad 1 reaiatencu a la c orroll1 6n _ 1. rea1eten ci . al impacto _ la t,.e ••billdad 1 trabaj abl11dad

_ _ .. ..

1. r ' .1etenci• • tatis_ l . resistenci a . fractura frlg11 l • •ens i bili dad • eotalladura el creep la rdajad6n

Taabl'n 1Dtere.. al lne-n1ero e. t ru et ural , conocer e l a.cdonee de aearo bajo lOe .1¡ulaDte. erectos : _ _ ..

e o. ~rt ..leDto

de laa

arecto del trabajo en rrio teD.tODe. re.lduale. eODcentrad6D de ten_ion •• erecto de la t ••peratura

loA fisura l. ?lIUa.tr. el d1auaaa bDd6n-daronaac16n de do. tipo. da acero,

coeo reaultado da en&a10B Doraatl~o. de tr.eet6n UD1&Z1al. El an.ayO a) eorre.pon de a un a cero eoe6n y el b) al de UD acero de alta re.tatancla •

...Zl ..

t (lcl"') 10.000 ..

.

, t1t. ~

9.000

8.000

I

.

al acero co.t1..D. acero de al t. rea:1.tend..

"

'\

1

I

•

4. 000

~ 2.00b

I.

;:?,E

"

al

3.000

_. t'-

r

1.000

~ 'rf t • • o 0.05 0.1 0 . 15 0. 2 (1)

Esfu e rzo

O• 2 5

o. 3

0 .35

0 .4

e Deroraac16n

Cuna • • afu.r~o_dl!fOF!a c1.6D

Ral:l ' o e¡&a U co

t

f

Ot s/e. 2)

RaD.¡o pl lat1co

4.000

Ral:lco de e ndur ecl . l . nt o por detormac16n

F~.~~~~~~t~f:~=+=~

3z.ooo .000 rp~ 1. 000

Defonlad.6n

I

•

0.01

~r

0 . 02

0 . 03

(11) CurYa parcial •• raerzo-deforaac16n p!ra el acero coman F1l:l1J'a 1.7 .kaQOa nOnlat1"oa de tracc16n tudu:1al El d1acr. .a (11 ) de talla el a teMalo de c adeDeia del ac ero eo.b, de cowpoJ't aal ento .laato-pl1etleo det1D1do • .l conUnU8c16D e. . .pec1fi caD. ·1 •• propiedad•• •• c'dea. de loa di tereD~.a acero., 7 'a u coapoJ'taaiento'oa3o loa .re ctoa '1 eondic1oDe. de . ernao eDu e rad CJeJ; T:

•'

"

,

..

,

-

._--------

_22_

!.n!t§n 4. cadencia "

lb lo. .ceroa .1••to_pl'atico8 (.cero com!n) l. tena16n de ca_ denci. r ea el ?alor ae eSfuerzo par. el cual 1.. defor..c1on •• ee lacre.aatan Dotall ••ente 810 .uaento de l. carBa. 1} di.sr. . . . . ru.rzo.-d.fo~.clon.8 exhibe UD punto auparior de cadeocla '1 otro inferior, pra ••atando .Luaso UD' porC16a plan. bien 4et:1_

uia.

~U • • •

de.iID. por rauco o interY.lo pl'atico. ID loa .cero. de alta reslstenci. (.ceroe tratados, templ.do. '1 ale.40s)00 •• eY1d8De1. un ••c&160 de cadenci. def1n1do, sino que el sr'" •• ruerzoa-detorm.cloo8• •uestr. una CUrY•••cendente cOntinua h•• t. llesar .1 punto de l. tanB160 de acotamiento. Por ello. l. t8o.16o de cedeDcl. 811 el!lt" eeeee ee define ecee el punto especifico de la cur.... que re.ul t. de tr.:ur una paralela a l. parte inicial del d1.atraaa, deer.eada UD 0,2% de deformac16n unitaria. El punto de lntereecci6n de e.ta l1nea Con la cur.a e.tuerzo.~d.foraaciones, ee adopta como el .alor de la ten816n '1 •

di._

J.'.' te

de proporc1onalidad t pr Ea .1 ••tuerzo 1Ilx:1110 para el cual ea .111da la 1e1 de Dooke,

de •• fUerzo. directamente proporcionales a la. detormaci ones. t r iDdica el ranlo de e.tuerzo para el que .arl .l11da la .u~ po.lc16n de p aecl6n ellatlea. SU determ1naci6n depende de la e%actit~d 1 preel816n del aquipo de .ed1c16n del enaa10. Tens16n de asotaa1ento '0 E6 el e.fUerzo correspondiente B la carga mlx1ma al canzada en la prueba de tracc16n uniaxial. La relaci6n Fu/F mide la reaerva de resistencia, baj o determi_ Dada. condiciones de carla. 1 Ductilidad Es el indice de la deformabil1dad inellstica, .adida .egdn

alargamiento.

~l

~

de

tactor de ductil1dad ee de.iIDa por la relaci6n : o

donde el eublndlce "o" ea lndlcati.o de condici6n de asotamiento, 1 el "7" de cadencia. Bajo ciertas condicione., la ductil14ad del lIaterial puede .erae afectada, coao por ejeaplo, .aTiacione6 de temperatura o fatisa. M6dulo de elasticidad lonS1tudinal E El .6dulo da elaeticidad 307 j 525

ROCT

n BAL E S

DIAY.ETRO

ESFUDZO DE AOO'rAKIEI'l'O

NCMIIUL

'u (le/ caZ)

1/."

L

3'4"

L

"....

d , d , 1 1/2"

V'" Ld' 1"

..90

r

~

1/4" L

d'

1"

A TRACCION

5••40 4 .250

8.500

V,"

7.,.00

d" 1 1/2"

10.600

1

Loe pernoa se iDllta1e en 8pjeroa CaD UD 80bred1.betro de 1/16" (2 a&.) con relaei6n a eu d11metro, 1 ee aprietan con 11•••• d. lapaeto o lla.e. de toral6n .eual. Se ex1.p que lo. perno. de al te resistencla .ee .ju.t.do. ha.ta que la. parte. eon.etada. qued.n p.rf.etament. apretada. entre la cabeza del perno 1 la tuerca. Sa aee«Ura a.l al fuD clonaai.nto ad._ euado bajo carpa, ni.tando que por la acc16n de Y1braclone. o faUp, .e aflojen l •• tuercas, reduetendo l. rest.tenei. d. le conazt6n . En ce.oe • __ p.ci.l •• ~ ee col ocan d1.poeltl.o. autotrebadore. adi et onale •• Lo. _'todo. uaado. per. el aprt et e da loe pe rno. BOn : - " ' t odo del lira d. t ue r ca - Aj u. t e con lla.e. calibradas ~o

4t1 !iro de tu.rc. E8te .&todo •• aplic, con lla••• corri.nte. d. tuere•• , .n for_ •• _anual . ID1c1a111ente .e apriete l. tu.rca ba.ta • • die Yaelta _,_ all' d.l punto donde •• d•• ~roll. ellO d. re.i.t.ncia. Est• •s la eondiei6n de Uj pri e t e .ju8tado" . 1 partir de e.e ao.ento •• 1. aplica UD I1ro adicional que depende de la lon¡1tad d.l .'eta,o, ha.ta al ftAprl.t. final- • •

• 0J'Wa

COVDilK 1311.-71.

,

•

l

Aprhh Qnal

•

I

4 •

,.4.e4 8 4

•

,

• 12 4 12 •

>

1/3

de 'l"Uel ta

1/2 nelta Z/} • 31,. de yuelt. control con 11••• calibrada

La tolerando_ en la rotac16n •• de 1/6 de p.ro. J::l apriete coa1anu, COD lo. pernoa que •• tb 8n el centro d. la cOIln::s.6n 1 tia.Uu. COD loa de loa borde••

Al 83uatar l. tuerc., ee introduce en al .'ataso UD. co.b1nac16n ~ultlD•• de •• tuerzo. de traCc1&D 7 to»s16n, por la tricc16n entre rOaca 1 tuerca. Si al aprieta •• ezceB1.,.o • •e pla.tifica la roaea, dentr•• l ..... pisa cont1n6. el'.tica. La talla 4el perno ee produce cuando cad. el .'ataso

por tracc1.6n.

Ajuste cop 11•••• oalibrad., •

Eate .~todo de ajuste .e realiza con 11•••• calibrada. de torque o 4e impacto, o~r.d•••• cln1c•• ente. que dejan de funcionar cuando la tuerca alcanza al apriete d••••clo.

•

,

•

Cbando ea UsaD 11•••• calibrada. para lnetalar UD conjunto de per_ DO. en U~ eone%16n, deben TolTerse • •pret.r loa que .e colocaron 1D1elal_ aante, 7. que puedan .floj.rae durante l. eoloe.c16n de los restante.,h.st. locrar que todos queden un1formemente ajust.dos. Lo8 pernos ajust.dos con 11•••• c.l1br.da., deben instalarse con arandela endurec1da bajo l. tu ere. o le cabeza del perno, dependiendo de cual de loa do. elemento••• h.c. lir.r durent. el aJuate. Con ello ae eTit. la ezcoriaci6D y ee pro.ee UD. fricd.6n al8 uniforme eD le cone%!6n. Todos los perDO • .&}25 1 'it90 a. d.ben ajustar ha.ta alcanzar un. tuersa de tracc16n no ••nor a le il'l(11c.da l!II. .Tabla 2.2. Loa parDO. A}Z5 deben aer .pretados h••ta IIlU carca de prueba, y los .'+90 h.... ta DIl. tens16n en el .lat.co del ?O. de au tans16n de asot..lento ( 0,7 Fa)' M lo. ptrDO• .&325 no han &1do azca&l.amente .obre-aafor_ zado., pueden yol.erae • uaar, pero la. prueb•• de reuao datectan que DO deben .ol.era. a usar los pernos ''+90. Dna foraa relat1T..ente aencilla de 1Dapacclon.r a:1 .e ha locrado el .juste auf1ciante en un perDO, e. el e.plao de roldaDaa DarTada., eeec .uaatra la fipra 2.5, la .. cuales ae aplanan al .J.canzar al torque e.pe_ clt1cado, 1Ddicando la distanc1a .1ni •• a entre l. cara 1Dferior de la cabeza o tu ere. del perno 1 l. planch. • conectar. La. roldaD•• nar.ad•••a pueden colocar bajo la cabeza o , bajO l. tuerca co1ncid1eado coa el eztreao ea el cual .e aplica la 11••• de aja8'e. Ea .conaej.ble re.l1~ UD. in&pacc1.6n cuidado.. de tod•• );aa CODanDoaB ••paRellas, para detectar cualqu1er falla -4a fabricacll!1o o .OD_ ..... . . taje, el1a1nendo -1 0 8 'Pernoe aobre_aaforudoa a lnatalando Due.o. penoa. - •

-44-

e

•11 r-=~~~:&Ol4an • . nerra4a

r.....l¡¡:¡:i::=.~c.bez.

.! '=:-

'=

T

.01....

}1-+,DerYada !u.re. Arandela Bajo la tuerca n.su.ra 2.:;

hez•

.

Bajo la cabeza

Empleo de rolclanu neMad•• TABLA 2.2

..

ro D1betro plg.

1/2 5/8 }/4 7/8 1 1 1/8 1 1/4 1 1 1/2

v»

~erol!l

o" perno

...

Parnoa '}25

Pernoe .1.490

-S

'S

l}

5.400 8.600

6.800

16 19 22 25 29 '2 }5 }8

12.700

15.900

17.100

22.200 29.000

23.100

}6.}00

25.400 32.200

46.300

}8.6oo 46.700

54.900 67.100

pera pernoe Seg6n BU forma y dimensiones. 1 06

t1CaIl

10.900

en :

RORKALES

o ID.

RAJrnRA CORTA

(o"al.4a corta)

• Ret. 11.-

lar~.)

DlI:d.a.8_

DJ"> , , ( lo

D,2

11:

D

11:

D~ ==

•

( ovale da

D .. d.&.5 am D=d.¡.6. {

(o •

7/8")

(d .. l") (4 ~ 1 1/8")

»¡=dolZ_

D2

RANURA LARGA

para pernos ee C1881-

0.2 ••

o lD

EX'I'RAGRANDES (llQ'or)

.~jero6

) D 2

, 1"> {

d ... 6 _

(d 1: 7/8")

d " 8 _ (4. 1" ) d ... 10 mm (41 :a: 1 liS")

~ : :.: : ..

&610 •• toaariD en con81derac16n loa _¡ajero. Dora.l•• , 7* que eolio loa _1_ coa6a.enta ••pI••do. COD 110.. ..tructural••• ID loa .P070• • 6.11 •• o des11zante., •• pueden perforar .1U~.ro. de rcura larsa de otr. . ~DB10n••• en tunc16n de la lond,tud Daca_d. de D2 qua az1se la libre d11.tac16n o contracc16n da l •• barr•• por .fecto. t'n:tcoa.

6.

L • L

,

6.- 01,

Dz~ZA.L"'Z"

6.

L •• la ••rl.ad.6a de lonsihd del 81_bro, por .recto d. lUla d1fereDC1a

de t ••peratura.

Se adopta:

4

6,t • _

zo-C

o(t •• el coeficiente de 411atac16n

.

Se«6n

del acero. 81 •• peaor de la. plabChae, 108 apjaroa .erh ; • E8peaor de 1 as pIncha.

, loa)

•

t'~c.

, - ••

(Acero A514)

-

~

••

..

3 oa 3

t) l ' ..

'.1'

~.b l.

1.1.

Panzonadolll

Taladrados, aubpunzonad0 8 1 •• cariado ••

taladrados

obr• • Due••s, lo e pernos A3U? 1 108 pernos de alta r • • 1atenci . traba jan_ do al . pl• • tam1ento, n o comparten l • • t e nslone8 t cuando ee 108 combina con eoldadura., l a . cuale. deben aoportar t oda a l a. ten810nee. Sl loe pernoa de al te resiat enc ia t en una conu:16n del t ipo frtcc16n eon instaladOs ante. de efectuar la. e oldaduras. comparten con '.tae la. ten_ aionea. Pero ~ en una e.tructura ez1stente 8e hacen alteracionea, loa pern08 de alte resietencia. adecuadamente apratedoa, deben aoportar ~camente 1 .. tan810ne. debid.a a l •• cupa peraanentea, ll1..tra. que laa Boldadura. aoportarln la. teo81on8. ediclonalee. Cuando en wa cClDeñ60 . e ee.. b1nan ralll.ache. 7 pe rno. de .1 toa raa1 ... tancta trabajando a corte por frtcct6n. comparten la. ten8ionea ra.ultant e. da la. carca. peNanenta. 7 yartablaa. Durante la fabric.ci6n de l o. perno., '.t08 reetben un tratami.nto 1 recubrimiento .e.pecial. que lo. pretece de la correa16n an ambiente. norealaa. Debe taner.a en cuenta. alo . .barco, que cuando la protacc16n ea a ba.e da p.1't'&Dlz.do. . . . prol!aca UDa dielll1nue16n an la ductilidad 1 Tilia 6t11 de loe percoe, a.peci.laeata cuando .e l oa e.ple. 8n coaeXi ona. dal tipo da fricc16n. En eatructura. e.pacta1a., ubic.da. an ..bieeta a 8U1 corroeiyo•• pueden e..plearae loa pernoa fabr1cedoa coa acero. iDoxideble., .i biao 00 aatln cona1deradoa ·daotro dal alcance del pre.ente e.tudio. En

Lou51tud de loe perno. n eape aor de l •• pIaD eh•• a conectar deteraina eu cada caeo l. l oup t ud ue ceaar1. de loe pernoa. De l. lenlitud total de l. ro.c. ,. l. 10n¡1tud de apriete depende ~ l. roac• •e halla o no 1ncl ui da en 10. pIaDO. de co rte . CUaD do ee halla 1nclulda, el lre. de l a aecc16n traDs.er••l de la barra re_ calca da del cuerpo r os eado, e • •eaor que ea el cuerpo e1 n roeca, por lo cual l as t eD~onea adlli..1bl e. ',. 41• • 1Du,.en. eD l •• CODenon. s tipo eplsatami euto ( Ver ~abl a Z .~ ). La ~.bl . 2.} da l a.. caracter1at1 c•• l .om6tri ca. de l o. pernos de alta re si s t enc1a A}Z5 ,. A~90 . p.r. el 41.eao de conexion•••

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L •• lODptud total

10Dp tue! del cuerpo • ,, loap.tud d. apriete

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DE Al.TA RESI STE':CIA A}.25 ,. "490

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"7FONY., DE TRABAJO DE LOS PERNOS

r, Lo.

~rno•••tructural••

pue den trabajar bajo l • • 81ca1entes 8011c1_

tactOba. : - 'l'racc:16n anal _ COrt.

I,

{Con_nonea tipo tr1Cd~D ConexioDee tipo. epl.at_lento

- Traccl6D 1 corte

I

(e)

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i•

(B)

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F1!'Ur a 2 .6 l ona de trabajo de l oe pernos

a. s .uastra

La U«ura corte tB)

~

2.,..

CODanCD e s c on pe n os t r a ba j ando 8 t ra cct6 n (A ) • •

• t r ac cl 6n 1 corte le ) .

Lo. es tuer zo. a dml a1bl e 6 Parnos a

tracc10~

't 1

r.

en 106 di f e r en t • • C• • 08, •• dan en tabla

&%1al

Loa pernos .atlD s ol1citados lD1cl.laente 8 tracc16n en .u .I,ta10. producida por el ajuste de l •• tuerc••• J. •• to Be le auaan las tension ea da tracc16D debid••• 1. .pl1cac16n de car,.. exteriores. caao en el caso de 108 perno 8 CA) . La. tenslon•• de tracc16n r de Tabla 2.4 8.tln referida. al Ir.a boainal del parno ••• decir 8 8U •• ccl&n tran ••e r ••l del .'atase. donde no bQ

r oeca .

COnez1on•• t lpo fr1cc16n. Cuando en una cnne%16n empernada. a. a justan la. t uerca. con .la••_ da . fUe~. d. a pri ete. DO a. produce h1D«6n d••pl a1aD1e nto entre l as pl.caa • . Al . plicar f uerza. d. tracet6n 'en l oa ai •• bro. a.1 con.ct.do• • la t ran ..iat6n de l a s cars•• ee .fect6a 6n1cac ente por l . fricci6n pr oduci da entre la a pl.-

-48-

e••• E.ta e. 1. C01:lez:16n tipo frice16n, la cual DO .:dEe de loa pernOe D.1.n_ sOn trabajO. corte. UD.1.camente se axis_ un buen apriete de tuerc•• , con e_ t1c1ent. accl6n de agarr., que origine el•••d08 esfuerzos 4e tracc16n en el .'.taso. como 1nclica la Usura 2.7. Eet. fuerza de tracc16n ! aaDtlene en cODtacto las plancha. '1 produce ••tuerzos que ee aprorlaan al 80 o 90 ~ de la ras1et_ncta • ca_ denci. r por tracc16n del parDO. Por lo tanto 6ste permanece 7111.0. en renso 811't1co, Bin deformaciones plA_tica•• La resistencia de una conexi6n 8 fricc16n depende ': a) de l. lIla«n1tud del. ruer:r.a de apriete de 108 pernoe b) de la eoncl1c16n de 188 superficie. en coat.cto e) 8. independiente de 108 esfuerzo. de di •• ao en 108 miembros conec_ tad.os.

E%perienc18. ban demostrado que las superricie. pulid•• pre••ntan una menor resistencia a fricciOn. Cuando se aplica a la conexiOn una tu erza P perpendicular al eje del perno . ésta ae transm1te por tr1cci6n entre las auperticies de contac_ to mien tras ee cumpla, para un plano de corte :

donde k

t

ea el coeticiente de tricciÓn que se toma conserTadorameute : ( 2.5

Si la carga P sobrepasa la resistencia por tricciÓn de la conexi6n, el trabajo de ~sta cambia tun damentalmen te. Comienza a producirse un deslizamien_ to entre las planchaa. que p'adualmente lleTa al perno a entrar en contact o con la& pare da. de 106 agujeros de los miembros conectados. La conexiÓn en_ tonces trabaja al aplastamiento. etapa tinal del proceso iniciado por fricciOn. A&1,l. cone%16n trabaja por fricci6n mientrae la carga P .e mantenga interior a la carga critica que or1~na el coa1enzo del deslizamiento entre lae plaDcb&G.

p ~.--

81 blen loe peruoa en cone%1one. tlpo frlccl&n no trabajan al corte D1 al aplaetaaiento, 81no que 11610 redsten la pre_tene1&n lD1dal debida al torque ap11cado, BU ch.aefto .e ba.. en "poner que deben re_ a1at1r ruena. de corte equl'Yalentea • la re.letenci. total por fr1cc:l.6n de l . CODez16n. Par. ello ae adoptan .afuerzos de corte a~.lble.' ,refe_ rido. al Ir•• nominal del peruo, 1 su. 'Yaloreslbn independiente. dI la con_ 4tc16n de que la roaca ••t' o no incluida en . los plan oa d. corta. , Yer !abla 2.4. La. cone%1one. por fr1cci6n otrecen la• •1SU1entea 'Yen taja. e.tructurale. : 1) J1lDta. risilla., ah deaplaUlliento. ae 1.. planchaa

lfo e%1ste aplutam1ento 811 loa pernos 3) lita reaiB tenda • la taUp 4) Mini.a probabi11dad da talla por tracc16n en el trea neta de l. planchaa 5) H&1Or .asurtdad a que no .. aflojan l.s tuerca• Z)

• 0 ae pendte • lQ. pU1l08 430? nl a 108 re.acbe• •aterializar conexione. 'ti po tr.1cc16n pue. no .e puede a.esurar el adecuado apriete sobre laa placas. Cuando e.ta. Ubione. trabajan a corte, re.laten s610 por apla.t..lento. ~. perno. 4e alta reat.tencla '325 1 4490 .011. apto. par. trabajar en cone%1on.a tlpo tricc16u 1 tipo aplaatamiento. en Dnione. e corte. Conex1onea tipo apl.stamiento Cuando los pernos o re•• cbe s n o transmiten una ajustada acci6n de apri ete entre le. plancha., o cuando la tuerza P aplicada aupera la reatateneia a fricc16n de la unt6n, las plancbas comienzan a d••lisar entre 81 1 loa 'Yi.tagos de l os conectora. toman contact o con la. paredes de las perforaciones de 108 al••bros 8011cttadoa. Son la. "Cone%1ones tipo aplastamiento", para la. cualee se CUlllpIe: (2.6

•

r: 101'1

donde. e. el nbero de plano. de corte pre_teD.16n en loe n conectores de la junta. lDic1alaente, al producir.e el desplazamlento eradaal de la. planchas, las tenetones son resistida. en parte por trtcc16D 1 en parte por corte 1 aplaatamiento. Comienza el proce.o en loe pernoe e%tre.oe 1 eeeea-. e~a bacla el centro de la Dei6n. Con suceatTo. 1neraaentos de l. carga,'.ta termina por trana.itirse por aplaatamiento ee la totalidad de lo. conectores, al producirse la red1etrtbuci6n int.rna de e.fuerso. o aetistaaie • . . , '. . ' El .ecaniaao de falla planCha-conectare. por eplastaf:iento, no

-~-

,* por eja.ple l. lenSitad de l. UA16n

puede .er repre••ntado • • 41ant. UD .odelo _.temlttco el.pl. D1 directo,

que depend. de numeroeo. factor••, como

l. ca11dad del acero de loe cooectores, BU tr.. total • corte 1 la ral_ci6n entre el &re_ oet. '1 el Ir•• total de l •••cel6n tran •••real ~.lj.

S1Il ellbar¡o• • loa flne e de cUaeflo. t oda••• t •• .,..nable••• H_

slebaD eo UD coeficiente de ••¡aridad, el cual .t.ct. la t80&160 de ce _ dencla P, per-1tleDdo obtener l •• te08100••• del.lbI••• corta '.,. eo 1.. CO_%1.0D." por aplutulanto. Ver Tabla 2. 1t.. Para la detera1ftac16D de l •• teos100•• r DO •• ta.. en cuenta Di la pre-trecc16n en loa con ector.. ni l. real.tene11 al desl1zami ento 4e l . Junta. La dietribuc160 de loe •• tuerzos de .pl••t.-1&010 • lo larco del 't".t.~ del cooector DO .s · UD1tone. , '1 depende de 80 co.portamJ.ento a nes:16n. Sin ellbar'¡O, ,eneralmente .e de.precia la nez:l6n en loa COlIec_ toree cuando la relac16n : LonD-tud de .u:1rre DiLíatro •


de f1sur. 2.14 es 11ne.l 1 debe verificare. que 108 momentos criticos no aupa_ reD 18 capacidad tlezional del ala que ee anal1~• .U8Ualm.Dte se adopta un coeficiente d~ a.pridad 1,67 en 1. rea1stend.a a tracc16n de loe pernoe 1 en la f1ext6n de la. ala. de la ~. La distancia a debe cumplir : 2

.,

Generalmen te ee adopta :

• r;:

t,

{ 1,25 b

b

Es conveniente, en la ublcac16n de 108 pernos, l"f!spetar los gramiles de bl. 2.6, para la exacta determinac16n de a.

~r._

b ea la distancia entre el eje del perno 1 la cara interna ael ln_ l;Ulo de conen6n o allla de le T, dejando una luz. de 1/16" 7 2za. Sobre .s.

eje ea toma el momento "Z,por ••1' 1. 11D•• de carra. La fuerza de palanca obtenida JlecUaatee ecuacioa •• 2..30 ;, 2..31 IJ\JpoDe que la. conenone• •e hallaD apllcaoa. a ua aedio rlc1do. t i al .el!io Be considera flenble, al Yalor de Q ee incramenta Dotab1nente. AlSUDos autora. apl1eaa Q an 18 mitad de la luz 4el YOla do a, d1-.1Du7.n~0 con ello la .asnitud dal .omeato ~ • Jcl Be ha to.ado 8U PUD_ ~o da aplicac16n ea .1 axtramo del yol.do, en uA. aolue16n con.arwadora.

_l_

El .64ulo resistente de l. eecc16n transversal tributaria de cada parno tracctonado •• : L't2.

So?

Por red.tenela 4e ••terialas : dOllde "es 81 aoanto aW.o obten1do ble • tlezi6n.Adoptando :

- 61-

• lpaluclO :

•

..

•

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d••pe ja el ? alor

t,

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'7

2

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••,.Ilor a1n1l!1 o elel . 10 ele la coneX1&n ••

V "

(2. "

O.lL" f

" e. al Ilqor de 108 800en tos M, '1 H~. Al conlll:l derar la ace1 6n de palanca . . ha. aupu.a t o la ruerZll r lsud 8D 'todos 108 ~1'!L08, pero Id .4811I1. de 1a herza el. tracc16n P eZ1at. UD .omento enartor,le tuerza P debe 1ncre_

.antara. por erecto de l . n.dOn.

CUando loe pernoe de alta rede t.nei• •• Un 8ol1c:1t.cloa po r tuerzaa de tracc16n repetid••, o 8n r'~.D ele ! atiBa. las tuerza. de pallmca Q que .e or1SinaD producen UD alarsa =t ento de loa pernoa '1 una p'r_ 41da ele la a ce16a de apriete de l . . tuerc• • , que t ••orece la fractura ele l a coneX16n. en UD tlempo bre.e. Si ee ti enen eloa lineas de cone ct or • • e n cada al. de l. conaz16n (t1pra 2.15)10 8 art_norea no 80D BlU' e ra cti TOs. Ro c olaboran c a e i e El l . real.tanei . a l a tracc16n , al no solamente a l corte , paes l os ene. 70 S 1n ~~ can que l. tuerza de palan ca Q .11nan a el trabaj o . n 10B pe rnos ertarior a., apl a . t ando l a plan cha contre la un16n. &1 fle Xion ar al a l a an l. cone%16n, t rata de arran car pr1:ero l oa pernOa mi. c.rcanos al .je de acc16n de l . t uer za P, y ••t os prot.~en • lo. axt.ri ores. De es t a .aner., no t.llan lo. cuatro Bimul tine.m.nt • • Este ti po de coneXi 6n resul ta poc o .nclant. , ex cepto que a. l. rip d1ce COD pl an ch a. 1.%ttened1a. o r lpl1.1z.adores late ra l es ecee n estr. l. n«u r. 2.15 •• qu•••• e ) '1' d ) .

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I al ~ P

bl F1«ura 2.1 5

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Plecha á tanlled1 .

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el

--.

COneXiones t ra cclo_ nadaa con do. lina • • de conector• ••

pdiudor• • .)

~P

-62-

!mlla por corte en el conectot

a.

produce cuando el deepla zam1ento entrtl l •• pl.anch•• or1-

I1na el•••4•• tensione. de corte en UDO o _1_ planoa del conector. Cuando la roeea de 108 pernos 8.t( incluida en 108 planos de corte, •• a21l. una reduct16n 4e 1.. tensiones .~.lbl•• de 41••fto • cort.~ F. ' ••san indica la fabla 2.4. L. falla por corte de UD CODector ee eaque••tiza en t1sura 2.13 b).

!111.

por apl••tamiento del conector

lb la practica, ••t. falla tiene .610 una reBota posibilidad 4e ocurrencia, debido • que 81 acero de 108 pernos o r ...cbe. •• de cali_ dad euper10r al 4e 1.. plancha. que conectan, 1 el cOllf1nd1.anto dentro de la. parforacion•• 8W11enu

Ira

ductilidad.

PerO 81 ea .aterializara una con_si6n con pernos 1307 1 plan_ cha. de alta reslatencia, trabajando al ap¡.atamiento, podría ocurrir ... te tipo de talla, por lo cual a.ta conex1&n DO debe rea11~ar.e. Ver figura 2.1' a.quema e). ,.11a por apla.tamiento de la. planchas En coneZ1ona. tipo

.e

e.ta falla el resultado de la compres16n del yl.taso del conactor contra la. paredee de la perforac16n. Delxl..do al de.plazaJD1.ento ·' e .la plancha. com1enza sraduelaente a aumentar al tamafto del agujero. ~cremeDt.ndo BU dilmetro en la d1racc16n de la fue r~a apl1cada. Esta f.11a se muestra an f1gura 2.16 asquem. a)

56

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La. Ir••• netae de!1.n1.d•• por traJec:tort•• perpendiculare. al eje del Illiembro, soportan e.tuerzos de tracci6n, 1I1.ntra" que l •• definida. por trayectoria. diesonal.a o en zlS-ZAs,r8s1aten •• tuerzos de tracci6n r de

corte. Sin embargo, 8.ta8 dlt11llas 'r.as net.s son en sen eral mAs resistentes. la rall. que 18s primeras: pueden soportar mejor la misma carga axial,

por el incremento en eu lIlagn1tud que lee de el t~rmino (.2/4g)t en cada tra_ ee oblicuo. La .rpenencia ha d.mostrado que cuando el p••o·.· •• grand., la probabilidad de que el ir•• neta critica ••• le de una trayector1. diagonal o en z11l-UIl, e. lejana. Por el contrario, cuando los aguj.roe e.tla alin••dos en hile_ rae perpendiculares al eje del m1el!lbro,y en ~. hilera exterior b.,. un ab_ ro de perfonc10ne. igual o .ayor que en la. demls hilera., .... tra;rectoria es la que d.riae el ire. net. critica, y no es Dece.ario considerar DinSUDa otra. Esto ae indica .n la ricura Z.Z2 .aque•• a). La trayectoria 1_1 define un 'rea net. 'al lSUal • la que corre.ponde a la trayectoria 2-2. Sin e.bargo, al .e acapta le h1p6tee1e de que todo. 10& conector.. rea1.ten 1.CUal carga, el ir•• neta .InJ. .oporta la carga total P, m.entra. que .AlU! aoporta 3P/S. Por lo tanto, para incrementoe de l. carga P, l. falla •• producir' • lo largo d. l. tr.,.ectoria 1_1 y no de la 2-2. Por 61tt.o, el 'rea neta in' aoporta .610 l . carca P/5 y ae cu.ple : in'

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Et1c1ecia por ub1c--=16n d. coaectores

En el . .quaa b) de t1sura 2..22 ae ha uri.do la lU.str1buc16a de lo. cónectorea, .anteD1eado 8U 81. .0 D~ero 1 41&an81oae.. se haD colocado .610 , asujeros en la trayectoria 1-1, por lo cual el .In' re8'll1 t. ahora

• .,.or que e

e l tlsque•• a), .1 bien de be re81aUr la 111. . . cersa P. En la aegunda hilera, 108 ,. asuJero. .a han ••ntenido aln .ariac16n, por lo cual el ... 2. no e . .bia, aunque ahora debe re.lat1r la carca

?PIlO.

n

...

Por tltiao, la tr~ector1a 3-3 recorre' asujeroa, iSUal a la 1-1, pero el 'r.. .In} .oporta 8610 3PIlO, de modo qua no .e toa. en cuen_

Como la. t:1la. no e .~ln alineadas,ae debe considerar tub11n l . tra, ectoria ea nS-US 4-4,.con .5 asuj ero. que 4i_in.,en al 're. aat. ~, pero eea ' ~ramo. en Liacon&! que la 1nc~.entan. ;~te ' r ea neta jn4 deba raBis tir. iSUal al Ar •• nrta .I nl ' l a Carta t otal La • • , o r de las t ens i one s o btenid•• de l a8 r et. ci one a :

P/A",.

•

•

1P/lOJ n2

••

aerA l a que ¡obierna el di.afto. El .1_0 criterio da eAUde ee aplica para la eu.atribuct6n de 10& conect ores en el eaqu... e). $j, bien el razonamiento ant.er1or a e concuer" esac~eDta can lo. "aultado. ezperl.aentale., •• lo adopta en la prlcUca como criterio d.e dieafto . Debe recordar.. ~u. la talla en Area. nata. oe aiembroa traecionados, .e produe. nellpre n el .ntorao de la primera '1 la . egunda MIera de acujeros,junto alextreao earsado. Ro e. nec."r1o por lo tanto, e%t8n_ der el cAlculo. las hilera. intern••• Par. aWll8ntar la Tesiatenda de una cODez:::l.6D, e. reco.eDaable abicar lo• • lUjeras eA zi&_&., • eTltanao . u colocac16n en h11era. COD ele••dc adaero de per for a ci one s .

- 71-

2. ... 5

·•

.IREA NETA EFECTIVA

El ire. ne t . ere ctiYe de UD &1e .b~ e etructgral conect edo,.e obti ene de multiplicar el ire. n eta calculada. por un c oeficiente de re_ duc d6n Ct ' 1 :

... . e, .. Ct depende del tipo y tora. de lo. elemento. conec taoo., de l.. característica. de la conex16n y del nbero de conectoree por tila. se dea1sna 111. la lln.. en 1. ~cc16n d. 1.. t en slonea. ~J.BLA Z.7 •

,

Valorea d. C para detenld.nar t Rle.bro tracclonado

'

..

Rbero m1n1.1l0 de conectorea por tira

.

e,

a) Todoe loe eleaentoa d.

· ; I

, I

l a aec d 6n tren.y.real e atb tonectadoa para reld.tir l . car la b ) !:apeae s ..pe rnados 1 pl a ca .. de cartela. e)

Per ril e . 1, uni 6n a le15 a18s. b Id • Z/3 r

. ) 'f cor t ed .a d. ee toe per-

1

1

3

0 ,9

3

0,85

.

til es

.) Per files 1 que no co-

pI en 1•• condicione . c ) 1 '!' cortada. de ••t oe perfiles r) .s.ccloae. anadaa, con ••p ento. DO con.ét.dos tuere del pIaDO 4e c.rp.

.) 'fodoa 10 & mle.broa entsriores .zceptuando los a) 1 ti S•

>

0.15

b, / • • 213

CODeX16n

cort.

Conex:16n

lar. .

o

•

n¡uZ'a 2 .23

eo. f1ele nt• •

Ct par. calcular .ID.

- --

--

-

-

• •

!

2.... 6

CRI'fERIOS DE RESISftlllCU. EH COffEXIONES

:t. r.m..tanc1a de un. eObu:1&ra depende d.e l. res1etenc1. de 1011 eenectoree por \U1 ledo, :t de b d.e 108 me.brea conectado. por otro. La re81.tenc1a de loa conector.. •• : ~Rec1.t.DC1.

• tracc16n

...haiatenc1• • corte _Rea1atencla a tracc16n :t corte combinados La "si.hnda de loa

port.ar :

I

~

. .bro. tracclonado8 depende de BU capacidad de .0_"pl.at_boto ...!recc16n en el 1re. total _Tracc16n en el lre. neta

•

Todoa loa COnectores de ana con.si6n •• adoptaran con ldlntlc.. eerectaría-

t1c.. ¡eoll'tr1C.. :1 •• cln1eaa. ae.!etencl.

11

tracc16a de 108 co nectores

t'

una tuerza de tracd.6n '1' •• a pU cada en el beirl centro de un sropo de c one ct o r •• , e. aupan. que cada uno r e alete la ~1 ... car,•• El eatuerzo un1 tar10 de tracc1.6n •• : Si.

8. el namero de co nectarea :t r t el e.ruer~o a dmislble en trae ci On, dad o an rabla 2. v • Sl loa pernos aon del t l po J30?, s e s ustltuye al Irea nomi-

~

•

nal J b por el 're a jr' eetOn eeuaci OD 2. 11. Rell1 etenc1 a a c or't e de l oe cO:l ecto re s Cu ando los ale.broa conecta dos a oportan una fQe~ .Xial P que produce c orte en al sru po de c onectore .. de la UOlt1o, al e a fuerzo ua1.ta.r1 o d. corta, Y• • • • an cone%1one. tipo fric c16n o tipo apla.ta&1ento, 8e ohUetle:

'l

p Jb

¡: pi.

corte

,

p.

F., e. el e.tuarz o admlslble er¡, corte, dado ell rabla 2-,+. Adoptando : (e1:l cada plano de ce rte )

f

Pi" • Ab F., P

renlta le carsa a4clf"1ble a corte en cada conector. SIU .,.alore• • e aaan !abl. 2.8 para lo. diferentu ti po s, • fr1cd6n Y a spla.t"lento. Por lo taDto, al n~ero nece.art o? de c onectorae a c orte, res ulta :

dlIe

r -74-

Resi.tencla a trace16D : corta ce.binado., tracc16D

~

Para hallar la reB1.t.ncl. de loa conector•• 1I011c:1t.ado • • corte ca.binados, •• debe d.1ferend.ar el callO de conez1.01l•• por

trtcc16n 7 por apl..taaiento. :En l •• cODanoBe. por fr1cc16n, •• de'be bal.lar el •• heno t

4e tracc16n unitario .. rda ecuacl60 2.429 7 l. tuerza de pr--tracc16n ~ en t loa conectorea, dada en Tabla 2.2 • para aplicar l •• ecuacion•• del c..~ 2) de fabla 2.5. se obtiene .-t el •• tuerzo de corte eda1elble ' •• el cual debe co.p.r~. al •• tuerzo f. calculado •• «dn ae. 2.43.

ID el caso de conexiones tipo apl.atamiento. debe comenzar• •• el cllculo con el .&101' de t obtenido de ecuac16n 2.~3, 1 lneso hallar 10••• fuerzos admiaibles de tr.!e16n de Tabl. 2.5 c.eo 1), Por ~lt1ao. calcular 10& •• tu~rZ4. de tracc16n f t de ecuec16n 2.42 y .ertt1car que S

't

(2..7

Resiatencia por aplastam1ento de la8

p~anchaa

La tene16D ad=lalble de aplaatam1ento ce la. planCha. e.,

ae¡'dD ec. Z.8 :

El trea de .pl.&t~eDt o de cada co.actor aobre una plaDcba de e.pesor t, a.,.e¡'dn ec. 2.9 : "'p",dt El ~

uD1tario de apla.tamianto en la. planch.a, para una conez16n de pernoa o resacbes aa : earuar~o

• 'lO

p

t

(2.48

Si el apla.tamiento aa produce en un .entida a1aultlDa..aDt. sobre dos o a'. plancha., a. dabe auat1tu1r ello eeuacione. 2.9 1 2.46, al a8Pa.or t por ~ t •

Rald,tenc1, por tracci6n en al 'ra. total La reai.taDcla de uoa cODez16n no debe aar aenor qua l. da

lo. _le.broa conectado•• Por aao •• debe Yer1tlcar ale.pre la ••snitud de lo. aaruar&Oa :. D al iraa total de la secc16n tran..er••l de -los ala.broa 1 co.parar la. tuarzas reaultaota •• c~n la. obtenidae por la rwa1.tenc1a ao la conenOn.

I

•

¡

,

-75-

rara UDa tersa P axial da tracc16n : f

t

•

..r...., 't •

(2.49

.& e. el 're. total 4e la •• cel6n trusTer••l, '1

de tracc16n

eD

al al••bro :

't el •• tu erzo adllll8ibIs

Ft-O,6F

J

E:a 108 ej..abros de Becei6n transversal variable, .& correapo:Jde • le menor

4e 188 Ireas. Red.etencla por trecc16n "" 1. .

81:1

el Ire. net.

..cciODe. tran•••r.al.. donde .z1aten perforacion••, •• 4e-

be nr1f1.car l . red..tancl. a tracc16n, de l:Iodo que ae cumplan ecuacione.

2.50 '1 2.51 . En el Ir•• neta

't • para:

•

(2.50

.. ' 0,8 5 •

~

S8 obUene de seu.dOn 2.39 8n.18 .8cc16n 2 . 4 ~ t¡. . T ea ~1 iras neta erectiva, •• E6n ecuac16n 2 . 41 de la secc16n 2 . 4.5 :

' 8.

.. p

F el·esfuerzo de asotamiento, que ae obtiene de tabla 1.2 para 108 d!stintos tipos de acero.

De los diferente. criterios de resistencia as conectores '1 alea_ bros, 88 obtienen las tarsas .'ximas admisiblea en cada caeo. De todas e_ Uaa, 1• •enor eer' la que determina 4 rea1stend.. de la conex16n. Lae cone%1ones deben d1eeftaree con una carsa miniea de :

.3 toneladas p

0,5 p.

da

del miembro .'e re81.tente

Pactuante La. cone%1onee deben d18eftar8e de modo que las tuerza. actuante e pa.en por el baricentro de loe conectores, eTitando asi inde8eable. e%oentric1_ dadea. Alsuna. norma., como la AREA, . 610 permite calcular los perno e de alta re.i.tencia a fricci6n, alentra. la AASBTO no acepta coneXiones tipo apta.temiento en .i••broa priocipalee.

-76-

Proce41.tento de di.eA2El di.afto de ton.ñon•• a corte, por !r1cc16n o apl••taad8nto,

.e ajustar' al 81su1ente proeed1a1ento :

a> Det.r-1Dar el tipo de las •• cc1on.. 8 conectar

'1

l. cal1dad del acero.

b) El_sir- loa conec:tor-e 1 deteJt1nar eu. c'.rectad.tic••• Def1.tñ2' el l.

e)

d)

e) f) S) h) i) .1)

conazl6n .a por tr1cc16n o por apl••t.-1ento. E. acons.jable qua 1. . union•• por tricc16n .eaD l •• de loa al••broa principal ••, 1 por aplaetaa18nto l •• de 108 eecundarloe. Lo. dib.troa d. 108 perno•••troctural•••e adecc10Darú preter1ble_ ••nte entre. 5/8- '1 ~ 1 11 • Deterwbar aua lonsitud•• , en fect6n de 10& espeaore. de 1 .. plancha• • conectar, '1 118 la coradicl6n 4e qua la ro~••• halle o DO iDcluida en 10& p~aDo. de corte. Dete:ndnar l. carga ac!ll1elbla por corta en cada conector, 1& ••• por triccl&n o por apl••tamiento. Determinar l. carsa 4e apl••tamiento en l •• pl"ancha., para cada conec_ tor. 51 Ista resulta critica, au.anta al espesor de la. plancha•• Calcular el n6mero d. con.ctores nece.arios, con la menor de la. car_ ~.8 obtenidas en d) 1 en e). Detera1nar el espaciamiento 1 ublcaci6n de 108 conectores, respetando la. distancia. e%1g14a•• &n lo po.ible, elegir la. eeparaciones m1n1_ mas permitida., para reducir el tamaAo de la conez16n. Detera1nar 1&8 daenaiolle. de lae planchae de empa1lle o la lensitud ' ne_ eeearia de .olap•• Calcular la carsa acb:l1.rlible por corte del grupo de conectorea• Ver1.t1car la resistencia en 108 mellbros. Calcular la carsa admisible por tracci6n en el irea neta. , Si la reslatencia en le .ecci6a neta resulta critica: _ auaentar el espesor o el ancho da los 1I1e~br08 _ .ariar la diatr1.buci6n de 10& CODectore. _ d1.D1.1lu1r el abero de eeeeeeeeee auaentando 8lI dllmetro . _ eu._1.DU1r el obaro de nla•• aWllentlll1do el de hiler.e

JlsunO. ejemplos ee de.arrollana cODliDuac16n, para aclarar loe CODceptos del Capitulo Z 1 el proced1a1ento de di.efto mencionado. ramb16n •• pueden conaultar loa diasr_a. da f1l1.jo D'" 1 a , para el di.efto 1 .erlf1cac16n de coneXione. empernadas 1 de ale.bros tracclo_ nado. conectados con pernos a fr1.cci6n O apla.taaiento. Loa ej.mploe 1 loa di.sr"a. da !lujo hacan refareoeia a.pecifi_ c".rlte a alembroa e••actado. COD penDe de alta realsteocia. pero en el ca.o de conexiooe. por .pl••tamiento. 108 criterios eDil lsuat.enta .111_ doe para rellache. o pernoe A30?

~

.

~

~,

- '. ,

•

• T A_B L A

, borde ~

pulll.

••••

1/2

Ci.

•••

,...,

•

A, ,.2

PEmOS &490

APLASTAMIENTO

FRICCION

APLABTAKIaro eR SR Ph p••

rRICCIOIf

Ph

eR Ph

SR Ph

Ph

K••

K••

K••

K••

1.330

2.001

'"

2.0'"

'"

1.77'

Ph

'"

22

19

'9

1,267

.07

1. 330

1.96'

29

22

48

1,979

1. 385

2.011

,,067

2.011

,.126

1t. !f)2

2.170

••

h .h"

2~

h.

6./012

3.990

". .." .. 16

...

S.pl

APLAST.

DIS.DO DE PERRO. PERNOS "25

A"'7 •

D

met. d

g.8

'

I •.

oc

I1

..,o

71'

22

,.

29

66

3,819

2. 71 5

4.072

6.012

4.072

6.126

8.721

5. 4'"

1

25

44

'2

75

5,061

' .547

5. 320

7.05'

5.320

8.00'

11.400

1.093

1 1/8

29

51

'O

87

6.443

4.510

6. 165

9.906

6.765

10.179

14.496

9.020

1 1/4

'2

57

41

96

.

) 1 1/4 1.1d 1,2 5d CR 7 BR elsnlt1caft con 7 81n roeee in cl uida en el plan o d. corte. '1 • •• l. cerll' ,dmi.lbl. pOr perno, In cade plan o de corte, Pl.·Ab~

E.p••or .1niso de plan ch. . I t

~

'h ' pI. co rt e

Pp •

d "p

IIft•• ro d. pernoe ne c••• rloe a corte :

•

'-1'1' ... pI.c orta

Lo. parbOa •• lupon.n co l oc adol en

'~J'ro.

nora.l••

1," '.,

l'

r -78~ Dtltera1aar la lon«1tud dd parno .&490 de 1" para que la roeca no .. ti

incluida en 81 plano de corte. La arandela .e de 3.5 am de ••p••or a

-

....

2.' •• lee . a lD1n '" '2 r-abh

..

"

• "5

b.u

1 12 , 5 ••

••

Acarre:

Lain

~

3.5 4 12,5 • 25 • b '" 86 ..

RedondeanDo, •• usar' UD perno de 1- con lOIl¡1tud total 3 1/2" (90 am). L. distancia L' del platlo de corte al coñenzo de la roeca .a :

Resulta una

lOIl.~tud

de apriete :

•

o::

L - 53.5 .. 36,5 .111

> 32 ..

!jemplo 2.2 B.l1e el nlar Il'rlmo de P para q tia la coneñ6n lnd1cada trabaje • tricc16n, 1 calcule el ractor de ••sur1dad al deslizamiento de la. plancha., con BUper!1cl•• en contacto librea de 6X1do de lamin8 c16n. Loa parnoe 80n de alta resistencia A325, de 5/8" 1 ee ••• gura el torque necesario para que 1. tuerza de pre-traccl&n cumpla con el ~.lor m1niIDo ez:1g1do.

De Tabla 2. 2 ae lee :

x B :a: 6.600 '"

Ph '" 2.077 ES La carsa total r8.i.tida por la conex16n ser' : '1-

Pi~ ~

8 x 2. 077 ~ 16.616 ES

Por lo tanto, el ractor de .esur1dad al desl1z~1ento resulta : (bO 8. el FS de la conex16b ) 24.080 '5.. 16.616 -1 ,1+5 =:

-79-

!J••p1a

,

le}

Det.rain_ el 41lmetro d nec••ario de UD parDO, para que la reslatenci • • corte en el conector y el a pl ••tamiento de l •• plaDC~aa conectada., 4e .~ ••or t, ••• la .1a.•• Rtie:1ateDc1 • • corta del peno :

•1.

,

'le '1.

,

, ·•

pI. corta

d

.. t

~

1,35 ",

Ipelando :

F.,. # pI. eorte • d ..

•

l~. .. ...

••

• p=

•

,

• 7. '

Resistenci. al .pl••t..tento 4e l •• plancba.

•

, , ,•

~

e

5,4

t "

t

d 1.35 '1

-

11' F.. fI. pl. corte

Si d ee mantiene inferior a ••ta yalor, el corte en 108 paruoa control. el d1••ao, Si lo sobrep••• , •• debe di •• aa:r por . plastae1ento de l •• planch••• ~ . .plo

2.1s

Calcular el p•• O 5 .iniao entre hiler.. de l. conez16n aO&trad., para que la traJectoria ,., ••• la que det.rain. el Ir•• neta critica. V.tiritar l a ub lcac16n de 108 pern os de 3/"- eo l • • plancha. con borde. cortados a la n .... &: .. 9 cm. 23 1 Seg6n Tabla 2.8 1 .ca. 2.37 ~ 2.}8 :

2,5 CI!

'D. 5 C&if15Clll t 2 t .. 14,4 a

m.end6D .ta 1 • • para pa.o. IIdle. : r

•

aepeaor bl,2cm

'al"

[b - 2

3(d .a. 2 _)] t

(d • 1:

3d .. 5,?CBI 9 c::II) 5,7 ca

2 .. »t = [28 - (1,9' O,2>J,,2

26,04 u 2

,2 4(d 4 2 mBI) 4 24 Sl2

Jt

1:

34,32

~

sra-

_80_

Lea •• hers,o. az1a1e. eD 1 . . 'reaa bet.a reaul tao : CP ao 1 1' f aD 1&1 ca 2 ) 3p/S

.L

'.2

'01

..

0 .0230~

p

rt~ " -f- .. O,0291}?5 P .J

.lb}

.2

•


>

An e2 0,5 Fu '" 26, 52 x 0, ,5 x 4. 350 :: 57. 681 Kg > P La carga

·m 6%1~ 8 .~1s1ble

a tracc16n 8. de 42.120 Kg.

!Jelllplo 2.7

,,

D1ae~ar

la. conexiones de los ~e.broa concurrentes al nodo del cord6n inferiar de una armadura d. techo, que soportan la. car!aa indica_ da8. D.e pernos .1325 • fricc1tln " 7/8" '1 detendlle el espesor m1D1ao de la plancha de nodo. El acero ea PS25 YJoe ~tIJIlbroe eon dobles bploa.

,

2 L 15175/7

~ /"-.

,

,

P .. 23

r

. ,

t

~

Caracter1st1ea. del acero P525 { F:1 '" 2.500 1&1 c:m Fu .. .3.700 lO Caracter1atica. de loe pernoa

d

~

2,2

eIII

Pi.'" 4.072

l~

2

-84-

Características de 108 lnSUloe : 10,1 caZ

75/15/7

e

27.5 c.2

120/120/12

A 2

en 1.1'.. total : M . .broe 1 1 2 ,

el 1I1••bro 2

fU .. 't2 ..

•

2.&1 .

~·OOO

2J:lO,l

• 1.138

uU libre de pandeo. 1.138

K1.abro ,

P

,

f t } '"

3P 2.&3

l.&/c.2

•

< FO

69..000 2J.2?5

e

• 0,6 F, .1.500

&01.,,2

&el'"

1.254 J:s1e- 2 (1.500 J:s/c. 2

Lee tabla. que du la. propiedadee de 10& b!UI08, indiCaD que

el centro de sraTedad del perfil ee hall. muy pr6%1ao a l •• car•• lnterb •• , por lo eual 108 pernos deben co10care8 en una fila ubicada • la dietanela indicada en la Tabla2:.6. E.to oriain8 la •• par.dan entre el eje lonsitud1nal bariclntrlco "la linea de 108 pernos que aU8.tra la fisura. S! la carga acta• • lo largo de la tila de pernoa, re.ul ta ezc6ntr1ea con respecto al mi••bro, 1 81 8ct6• • lo largo del eje baric6ntrico, •• exeAntrica con respecto • la uDi6n. Generalmente ae hace actuar la carga en una distancia intermedia entre laa doa deucrita •• de modo que la ezcentricidad ae produzca en 8m_ 3.4cm bos. ~sto puede o ca si onar UDa leTe t}=l2mm 751?517 rle%16n en el ~iembro o una peque!a 12'0/120/12 rotaciÓn en la conez16n. In la prActica. se desprecia en el elleulo este efecto , pero debe recordar_ ae que para a olici tacionea ele fatisa.o carsae vibratorias en seneral. J.•• ezcentricidades eleben .anteneree lo _l. reducidas posible, y considerar IN erect o cuando no se puedan eliminar. Di.efto de c onexiones en 1 08 miembros diasonales 1 1 2 El d1.aello de la. conenone. ea aimilar en oboe miembros, ya que lae tuarZAe az1alee de tracci6n o compresiÓn producen corte en los pernoa, de igual easn1tud. La diferencia consiste en que en el caeo de la compresiÓn. la cars. aet6a aobre toda el 'rea, 1 no eobre el irea ne_ t. como en al caso de la tracci6n. Ademl •• el miembro 2 8.tA l1bre da ~an_ La re.tatencia de los perno. • corte doble I PI .. Z PiT = 8.144 l&lea 2

d_.

.

La re.i.tencia de los aie.bros al apla.tamiento : p • p

,

~,

1

!

--- --------

-85-

Coctrol. l. r-81atencl. • corte. Por lo tanto, el n6••ro de pernoa .a ~ .. pPI" Carp.

.'n-· admisible

OOO ?i'.1a..4

.. 2,82.

I

I

colocar' pernoa A 7I 8"

en 1. eonerl6n :

Ver1.t1cac16n de l. carga adlll..1alble en el 're_ Deta del mie.bro•

(O,8~ z: ~ .. 17,17 caZ

.In:: 2 [10,1 -(4 ... Zmm)O,?] .. .16,84 caZ

Pz e .In 0,6 F .. 16,84 z: 1.500 .. 25.260 ES 1 • Ct "" 0,85 •• 'na ~ 0,85 .In

> P .. 2'.000 ES

Ana" 0.85 x 16.~ .. 14.'1 caZ

Dieefto de conezion.a en el al.mbro del eord6n inferior

La. conanon•• en el mie.bro :interior de 1. cfl!'cha deben rea1l1t1r una tueru de corte de _asnltud P .. 2}.OOO E.S; ,igual que en los miembros inclinadoe. En el al•• bro interi or, -el e.pe8Dr t,> tl",tz de lOB mie.broa d1aSOJl*lee,raz6n por la cual el die.fto de 106 per_

600 60"'

D08 cantin6. resido por el c orte, 1 .a 81l1li1_

C'»

P lar al C880 an t eri or. Ver1t1cac16n de 18 ce.rp admisible en el 5.res n et a •

•••

,

.lb ~ 2 [27, 5 _(d ~ 2mm)l,Z] • 49,24 c. 2 ) P4

JI:

"n

0,6

r1

:=:

46,75

:1:

1.,500

:=:

0,85 (2l2) ~ 46,75 e-2 CoDtrol.

7O.12!i Kg ) 3P '" 69.000 Eg

"De ~ O,8!i .lb = 0,85 z 46,75.39,73 ca 2

Cusa. ed.m.1Bible e trecci6D eD el 'r•• Deta .recU.... : P :=: "De 0,5 5 E.,..or e!n' •• de la pl.DCb. de Dodo : t}

p

7 • Fp

23.000 3 J: 2,2 z 3.375

Para que l. re.1stencia no ••tl regida por el

.pl.Bt~1.nto

de le

plaa~

- 8&-

cb. da n OdO , •• adopta para 'ate UD ••p• • or t • 12 . . La carsa a dala1 ble po r a pI• • t amiento de 1. paD cha de no do r e .ul\a .81 :

Pp • d

t ~ 'p •

2, 2

%

>P

1.2 s } z 3.375. 26,1} t

La cars. a dm1el ble por fu erza aX1al eo la pl ancha de Dodo, en el an cho ~.~

b. ea (yer 1 t ••

P • 0, 6 '1

t

en Capitulo 4 1 t1 «nre ,. 5>, eo Bu • • nci a de pan deo :

b•• 0.6

%

1. 500 x 1,2 x 16.16 • 29

t

i,;:23::';'...-¡í5i?;;i7'-:: 7517517

23 ,

•

t • ]?PW

®

~&

,

.

•

120/120/ 1 2

Detalle del nodo !Jemplo 2. 8 Verificar l . con e x:1. 6n e lll pemad.a que ee io di ca , ai n t Ollar eo eone1de_ rac16h l a pr e_trace160 en l oa perno . de • 3/4" J }Z5, para 10 6 al!Ulen te . a) coneX16n t rabaj &Il1'5

100 mm

en l os

Espe s or

7Z t

t~ L 120/120/12

I n el u1 endo un r e to rn o de

20

~ le mb ro

3

•

D del c ord6r. lTabllll6 ' . 1 , 3. 2) :

=

= lO

e~

D IlC.

p= 24 t

=

12 _ Z =10Ilc

De

Ta bl a 3.7 : t s = 7 , 07 _ . La car!. 111 . oportar por l . s oldadur. ea p '" 24 t

Por

lIIel'

s oldadura l onsitudinal :

.PI '" 0. 107

Z

0,1 x 0,4 z 2• .500 ..70 , '7IU -

La. lonsitud. e L1 ,. Lzt •• sOn ec a. '.2Z ilion : ~ . L• •

p •

'"1" P(b_z) 2' PI b.

2 4.000 s

• Z so 70, 7 •

'"

• 120

•

2 4, 000 (120 - ,}4 ) 2' x 10 .7 x 1 20

48,1

..

.. 121, 6 u

Ea •• te C••O, por . el' 108 1n~lo . continuos , DO

fer o • • ¡tu e cuec16n 3.4 • • e debe cUllpl i r par. e l e ord6n de lIIolda dur . :

para b " ZO el!:

r

-133-

para el c.eo de uaar .610 cordon•• longitudinal••• Por lo tanto, ee adopta

"0120 . . por .er b • 120 Da. Los cordones de Boldadura en 108 'nguloB bor1sontale• . . colocarla simétricamente dispuestos con ~1.c16n al punto C. !I1c1ene1a de l •• uniones Mi_broa 1 1 2 carSa admisible en las soldadura. :

I

27.136

Et1c1enc1a de 1. uni6n •

z 100 "" 90%

30.150

Miembro 3 Carga admisibl e en la. Boldadur.s :

,

p

= 2 {125

¡

34.643

48. 000 "" 82. &43

~

12O)x 10,7

Eficiencia de la un16n

=

qu e

8 o p o~. n

E

82! 643

82.500

L. e f i ci en cia de l a s uni ones s e han

I

34.643 le:

z

100 ~

t o~.d o

ioo«

en r ela c16 n a las

c arga~

ml x1mas

l os c iembros.

l. a oleadura B de la ~ l an c h. de acero DIN ST52, que conec_ t. el teneor. al al. de la c olumna de acero ,~ A588 sr_do 50. Us. electrodos compatibles. La eoldadura tendr' contorno al raa. con acabado maqu1nado. D1se~ar

,

,

= 2 (220 ¡ 1oo)z 42,4 • 21.136 le:

p

36ca

60.. •

.

• ,

•

'

Planta

PI'

PI.

Frente

_1}4_

Adoptando un ~.lor unitario para el espesor eractiTo de sar!Bnta t , la tanella unitaria 4e corte .a : (••s6n ec. '.7) a

~e

tI"'

"'

~O~02§ .. '3',33 1t/r:m2

La tens16n debida. la fiex16n resulta : (eet;ftn ee, 3.8)

M, '2 •

ItO,OOO x 3§

•

1

3U

]e

,

36.000

El momento de inercia 1 vale :

Se

san

zt s t,3

1..

2 • 1 •

12

12

ec. 3.9 : t

"' r

Vr

- }- }-3-, -} }' 2, . - ,-.-zoo ' 2;-

•

El espeso r efectivo de garganta neceaario resulta : (BagOn eco 3.10) 1.2;5

t ••

F. La Tabla 3 . 3 de

co~p. t1 bil 1d a d

de e l e ct r odo s aconseja usa r el E70XX para

el acero de lB pl an cha y de l pe r fi l de la coluan. t por 1 0 cual el F l'

s eg6n Tabl a 3. 6.

•

.. 1.480 Kg/cr.

•

•• T de Tabl& 3 .7 s e

v

e8 :

2

1. 2US

te" 1.480 .. 0 ,84 cm

o b t 1 e~ e

el va l or de D .. 12

1II1l1.

Se debe ye rificar e s te Tal ar, con el de Table 3 .2 :

D

~

6 mm

Se ad opte en c onsecuen cia, D .. 12 mm.

I-7''---..:'¡;P: 4ot

)

r

-.1 It.

~M

"" 600 ~

l?am tI '"'333. 33P:.g/ a 2

I

---

t 2.1._~Kst ce 2

•T _

Lo

60ca

c_

dlHt

"1

•

•

TensioneEl nominaleEl de corte

rens:1ones de nez:16n

&tOca

,

•

•

C

~

P 1 TUL D

M1 E MB R O S

,

_~

TRA-CCIDR

4.1.- Generalidade§ Los melllbros estructurales que 15011 capacee de resistir etilo ••tuerzos de tracciOn, se denominan tensores. ~lgunos ejemplos de tensores son laa cadena., las barras delgada., 108 alaabree 1 108 cables de acero, que se usan en puente. colgantes, puentes grda, los tirantes de torrea 15115.adas, equipos de izado , contr••entaoiento de pOrticoe, o soportes de lar_ gueros en techos incl1~do. de galpones o edificios industriales. En al!UDos casos, sin e~bargo, los miembros estructura1ee que resisten trscc1t\n, deben ••1mlslll0 tener ri~dez suficiente para soportar una eventual nenOn por peso !Iropl0 o por e:zcentrlcidad de las cargae .:ztarlores apllcadas, a&1 como una lnversi6n ñe esfuerzos que produzca com_ pras16n, en CU10 Caeo lOe tens ores deben sustituirse por miembros simples o com~uest08, formados por plancha. 1 perfile. laminados conectados entre si actuando co~o un mi~bro 6n1co • La figura 4.1 da al~n os eje~plos de tensores, 1 lB figura 4.2 muestra la seccit\n transversal de ~iembro 6 que soportan tracci6n c o~o principal aol1citaci6n, pero tambi'n pro veen de rigidez suficiente para Boportar otros tipos de s olicitaciones.

Cable s de s oporte ae techos coltaDte.

al !adenas qU~ compr1.en. .~~~la base de una C6 PU1: ~ c or reas

occ

e) Cabla.do de apo10 de cubierta circular ~~~~;;~~ ----

'';;:11:' de "t";2:'

r:::::..l\_L

d) Tirantes en cubiertas de tech o de taIpon es tirantes Figura 4.1

Algun os eje::::!ploa de t.en8:;1res.

-

- - -- - -

-l}6-

•

al

• -11-el el

~ fl

~.

b) d)

Figura 4.2. -

Miembros compue stos f ormados por pl anc ha s y perfiles laminados

El e s quema a) de f i gur a 4.2 muestra un miembro eompue s to , t i pl eo de una armadura de te cho, f ormado por dos 'oguIos conectados medi an t e pl an chas de rel leno inte ~lte ntee. y concurrentes a 108 nodos de l a est ~uctu_ ra, que pu ede s oportar tra cc i6n y compres 16n. y una fl ex16n reducida . Para cargas de mayor e agnl t ud , est os = ~ e l!l b r05 •• forman COD dos canales conectado s co mo i ndi ca 1P- ti tt::"8 4 .2 d ) .

L06 'n ~l o s di s pue s tos en estrella del eB que~ e b) se e ~ plean usualmen te en contraTenta=lentos, COD pl acas de co nex1 6n lnte~lt ente 6. y el pe r fil del esquema e ) au men t a cons iderablemente s u inercia con respect o al e j e x. l o cual 10 ba ce a pto pe ra resis tir t rec ci6n y !lexi6n en el ~e~ cio n a do e j e baric~~tric o. Cuand o Be necesi ta~ se cciones mAs resi stentes. cooo ~o r eje~plo en miembros de pueates, se reco~iend. el ~s o de secciones co n doble simetria • i¡ual ine r cia e~ BUS e jes p r i n c ~p B l es , de ~ od o Q ~ e no exi sta e je pr e f e r e n_ cial de de forcsci6n, c o~ o ~o r e je~~lo e ~ los ~embros de l os esquemas e), f ) obtenid os en base a caneles y AnguloE conectados con pres!.llas f OMllando ce10slas sil!!ples o dobles. La elecci6n de la secci6n adeeu~da para cada ~ ie~bro estructural, depende del tipo y magnitud de las car&as aplicadas, de las luces entre apoyos, de lo ~ req ui s itos de rigidez exigidos y del tipo de l os apoyos. En la dec isi6n de la secci6n elegida, influye ta~bi~n el ractor econ6~co, la rapidez del montaje y 1. facilidad del transporte de los miembros. Dn problema tlpico es el de seleccionar el acero mis econ6mico para un miembro, 1 las coneX1oues adecuadas. Suponiendo que la resistencia ! las deforea ciones aon aceptables para un aleabro en cualquier tipo de eC8ro,18 _!%iaa economla ee obtlene Usando acero dulce com60.

-

-13?El c:ontrauntuierato de p6rtlcos '1 sal pones lndustride. se losrs .edlante la c: oloc:ac:16n da barraa lnc11nadas. que lapiden s u ~spl.~en_ to lsteral. E.taa barra. pueden c:ruzar.e en torma de X.conocida. coao crucea de San Jndrls, o con tria nsulec16n en '.A o 1, '1 artteullndcla. en s us a%tra.o. en los diferente. ni.el.a de la• •structuras• Para lae carsas hor1zontale. con al .entido indiCado en el aaque_ .a .J da t1pra lee diasonales paralelas. la direcd,6n 1-1 trabajaD a la traeci6n '1 act6aD coao tena ore. que r111dlzan el pOrtico, pero B1 .e produce 1D.er8160 80 el .enttdo d. aplleac16n de l •• cars.s borizontal.s• • OD l •• d1asonales paralela. a la d1n1cc16n 2_2 la. qa. e.U.n . ollc:itada• • tracc:t6n. I::a uboa c:a.o. ••• d••precia l. col.borad,6n de 1 . . diatonale. eoapr1..a1da., puee •• 1.. consldera en ris:1Jlen de pandeo. La trianlOlllac16n en V del e.que.a b) es ale atacU.a que la triansulac:t6D en ~ del eaqua.. e) da t1sur. pues era aueancia de cars•• hori_ zontales. el peso propio produce tracc16n era los arr1oatracleatoa en el pri_ aer caao. '1 coapreB16n en lo. del a.surado caeo. Lo. arrtostrBB1ento. aediante barras incliDada. eon mla at8ct1_ Y08 cuando la incllnaci6n de 6.ta. es cercana a lo. lt~. Si lee columnas del pOrtieo eatAn muy a.parada., '1 loe piBOS tienen altura reducida. el inSUlo oC. disminuye cODsiderabletlente '1 la estructura no 'D uede consideraree late_ ralmente arriostrada. En este caso. es preterible ubi car los contra_enta_ miento . cada do. ~i e o s. Cuando les barras que cont1sur.n l a s cruCe. de San Andr6s tienen e:l:ces1.a l on~tud. BU e.belte z p uede resultar iM~is1ble. por l o cual se l •• debe coneetar .~ eu ~u n t o ~e~o.

•

lt.,.

•

4.'.

-

'\ 1/

\/ 1\/

-1-•

, •

v

-f-f-f-

1/\

V

.

O(

.)Cruce. de San

b)

helrh

l1gura •

tX

~.3

V\

,

~ansulaei6n en V

•• e)

r

•

•

Tr1.anr;ulac10n en •

Contra.entaaiento& eD p6rti coa

-138~.z.-

EsfUerzo. en mieabroe a traec16n 1.& dietrlbue16n de e.fUerzos .n ranro el'etieo en la ••e.

e16D tran••ereal de un miembro traeeionado. b.jo le aee16n de una earsa azial eone.ntrada, .plicad. en BU barie.ntro, o da una c.r~a un1to~emeDt. distribuida en una pequefta 'rea baric!ntrica, ae mueatra en l. fisura 4.4. ISta diatribuei6n no ea unltor.e, ~ pre.enta asfUerzo. lo. cal.e .l.....do•• .t>:1n .mbarro. al .a aupone ...U1da la b1p6taeJ.a ele qua la • ..celan•• per-anecan plan •• , a una cierta di.tancia del punto de .pliceel&n de 1.. fUerza., la di.tribuci6n d. las tenalonea ••r' unifo~e. ~ e. det1nen por le ecuac16n : P tt •

• axial d. tr.cc16n

~ j el 'r•• total o 'r•• sru••• d. l. donda P e. l. cers. • ecci6n tr.neyer8al. par. l. cual el esfUerzo e~leible b.jo carsa•••tlt1• eaa ....1. :(ee«dn .c. 2.50)

rt~O,6T~

que en le aecel6n neta efectlYa de miembroa remechados o ae acepta :

~entra.

Ft

e~pernadoe

0,5 Fu

10

Por lo t.nto, . n dieelo. el Ire. srueea requerida ....1. : (ae«dn .c. 2.49)

• ~

= ;fP"" O,6F,

.e(6o ecs. 2.41 ! 2.51 :

El .1 . r~~ l eD to ellstlc o tructur.l reaulta:

LiL

de l ee fibr• • traccl onadae de un eieebro .s-

E:n Id_broe tracclon.dos • •e exiS' l1mttar l • •abeltez .'xim. del

eol1clt.do, en le loneitud L, aeliD le

~"J: A.l z /

lO

lE

r L

_iD

rL nn

,

2~

rel~c16n

ale~ento

:

en alembroe principales

''V\I\ eo delllbro• •acund8n.06 ~

Eet. a.baltaz 1IIlx1•• ee debe respetar tanto en l. lonsttud total del elelll. bro. con el radio de Siro III.1nilllO r. lo de la .ec~6n coepuesta. COIDO en laa lacea libre. entre planchaa d~ enlace, con el rain correspondiente a cada UbO de 108 pertilea o ~l an e h a . ~ue coeponen le a.cci6o, tomados lndepen_ di entemente , .. Esta. l1·'~sclon.s d•••beltez de D..Q ata.bro. no 500 e.enUale. pan eu lnteP'14ad .atruetural ••1no que pro.....n 1Ul sr. do de ripj.d.z .wut1. ci.Dte pera ....ltar .oY1~ieot08 lateralea....lbrscioDea etc. por lo cual ~ •• bao .ar cumpl1daa.

-139•

m..trlbuc6n D O unlfoMlle de esfuerzos ••

Cart::a .rtal

,

barielntrioo.

1--'-_ m.atribue16n unitorma

r.lpra .....

Dhtribuc1.6n 4e e.tuerzos en

de~bro

tracelonado. ~

continuac16n, la !abl. 4.1 da 108 Talor•• de 108 radioa de Siro Tz 1 ry

obtan1dOll ar. fonca

.:prorl~.d••

para eacelone. e structural •• de proporc1.o-

ne. eonyenclonal ea, sim ple. 1 ca.pueata •• •

T A B L A

".1

VALORES APROXIMADOS DE LOS RA DIOS DE aIRO . r 11: y r:r

SECCIOR

SECCIOIf

0 , 25

0, 25

• •

TIh -• • •

11

h

o.~

0.21

0,425

0,23 0,225

0, 29"

0 ,294

0,35

0,4

0, 23

O,}6

0, 31

0,21

0,36

0,25

0,21

0.21

0.'-'

U.4

0.'-'

U.32

0,44

O,ZlI

•

• > •

,

,•

,

I

0,4

O,l¡

•

---~---

-

-140_

'.3.- PLEXOfRJCCIOJ Con ezcepc16n de los cables l al~bre8 o barras delgadas que .oportan 6n1c~ent. tracc16n a%1a1, los perfiles l~in.do. o las •• cciones coepaestas de l •• estructuras, solicitados a tracc160. pueden r.~.tlr tl8xi60. por peeo propio, excentricidad de la8 cargas o tuerza. ezter:lorea eo pnera1. Cua!1dO la flen60 a. presente ce,,:! respect o a un eje principal de leerc1a 1 loa esfuerzos estin dentro del limite sIl.tito, eu masnitud qU8cU, definida por medio de la ecuaci6n :

rt

•

.-

.L. •

M •

1

M es el momento f1extonente en un nlano nrincipal, 1 el aom.oto de inercia con respecto al eje baric5ntrico aegOn ei cual se produce la n.n60,,. e la distanas del eje neutro a le fibra eztrelt8 de la viga. S! l a tlen6b ee produce con respecto a cualquier o t ro plano

que no aea principal de iaercia. la ecuaci6n 4.3 ee modifica, , resulta:

•

-•

.L.

•

' M, eon l es coeponentee del .omento total M con reepecto a 108 ejes z e " re8pectiv~ente, e I z e 1,. loe mo. en t oa de inercia para dichos e jes.

~z

La determinac16n exac ta de 108 esfu erzos en tlexotracci6n en rango el'atico es compleja,por la i nfluencia de la deforcaci6n de la estruc_ tura, , la relac16n entre la fuerza a%1a1 P , la magnitud del momento tlexiQ nante M. En estructuras convencionales, de luces limitada., la detorma_ ci6n por flex16n de los miembros traccionados no reviste importancia cone1derable, pero 811. otro tipo de construcciones, t.les como puentes colgants. de srande. luces,el efecto de la8 detoreaciones de los cables sobre los mo_ mentos !lectores se incrementa, , puede reducir la resistencia del conjunto. En t'~in 08 de esfUerzos. la eeuaci6n 4.4 8e puede erpresar. como requisito de dise~o,en la lnecuac16n :

't -r t

t bx

fby

• -r • r b, bx

~

'" 1

(4.5

Ea la ecu8c16n de lnteraect6n en flexotraci6n.

't es el esfUerzo calculado en tracci6n. en a usenci. de momento flect or. Ft es el esfuerzo a~isible en tracci6n : 't=O, 6", El

s~gundo

, tercer

t'~n o d~

la lnecuac16n 4. 5 cor r espon den . e.tuerzos

-141-

añal •• debido. a la neñ611.

H. • ' bz • •

'b,.

l.

S.

' i

• ~ s•

H

•

&

, H.

Bz ,. a,. . on 1 06 mOdulos de .ecci6n con re 8? ~cto a l o. ej~. % e ,.. 'bz ,. 'b,. .OD lo. e.ruerso. adm1e1bles DOrsal•• de trace10n. debldo• • l. neñOn etI 108 eje. z e ,.••i ez:1.u.eran 6D1.c..eet. .c._to. neclarea. En aeccion e. eatructural e. que .oportan tr.ce16n coao princlpal eollcltac16n. lo••• tuerzos debldo • l a tlez16n r e aul t an e.tuerzo_ a.cundarioe. En eatoe caaoa ae acepta :

En mi embros rle%otraccionados. con tlexione. de

•

,

~asnitud conslderabl e traccl6n. 10$ Yalore. de ' ,.

en co~paraci6n a lo. estu erzos aziale. de Fb bz deben cumplir la. condle1Ol1e. dll1 capitulo 6 reterent.. a las ,. tension e. ad!!li s1 bles en cOl:lpren6n. debida. a l . t l en On. considerada naladamente . Ista exisencia constitu,.e una ee«uridad adicional contra el pab_ deo lateral. El dl lle!\o de eeeeaee e e e nezo-traccl6n el' reall~a po r t anteo s. ,. l. d ete~ln.c16n d.l 're. requ erida par a que . e cU8 ~ l a l . ecuaci6n de lnterac c16n 4. 5 ae deduce . contlnuec16n. Suponiendo que l. fl exl6n Be p~e.ent. con re sp~ c t o • Un . 010 eje princi pal de ine r e1a ttle z1 6~ noraal ). de ecuaclones 4.3 ,. 4.5 •• obti en e : P{A

Ft • por de!1nle16n

•

, 1

•• radi o de Siro p

• AHrZFe b

• F,

r &~

••

€

1

,. el Ir•• A requerida reau l ta :

..L

El tlrm1.no (

• " ).e de.isna "Factor de ne:d.6.t1". · el cual reduce el

4el

nect.or " al de una carp an.l .qulyale.tlte " elrZ.

H

Ft

•

i

" c/I F,

Sustl tu,.enc1o :

·•

;

•

.000Ut.O

Si • • adoJlta :

',, ..LF t

'2 •

"

"

(

.f.eto

-1,.2-

relrUl ta :

e. el 're. requerida para .oportar la carsa axial P en auaencia de .0.tato nector, '1 AZ l. nece.ari. p.ra ao!'Ortar el eeeeetc nector .in cars. añ.l. Por lo tanto, en r.nso el'attco, al 'r•• nece..rl. tot.l J en f1exotraec16.,aer6 l • •UDa de l •• 'rea. arriba menetonada'. • En l. pr6ct1e., ee obtie~e A por apronmac1one. BUC••t •••• '1 el r ••ultado con.er!e rlptdamente luego de do. O tres tanteos. ~

,..4.- fLAKCRAS DE KODO Los eie~bros de estructur•• retieulare., que aoport8D tuerza. axiales de tr.cci6n '1 cocpresi6n, ae conectan entre .i .ediante pernoa '1 sold.dur. a la. planchas de nodo • • ormaleeate la. h1p6tea1. de cllculo .uponea la. barr•• arti_ cul.d.s en esoa nodO., .1 bien en l. re.lid.d e.tln 8111 .ll.t1camente .mpo_ trada., por ensencias conatructi•••• lo cual, su.ado a la s excentricid.de. de laa cargss aplicada., ori!1nan 'sfuerzos secundarios. Por lo seaeral.in eebarso, ••tos •• tuerzos .ecund.rtOB Boa d••preciables '1 el cllculo an.l!t1co de l •• tensione. que deban a oportar la. planchas de nodo debido a nanonea .dicionalea, no •• " aUza en l. mayorta de lo. caSOs, por considerarse 1nbec••ar1o. Ade.l., no enste un aftodo directo de d1.e ~o o .ert!1cect6n de las plancb.a de nodo, '1 la complejidad en la determinaci6n del .stado teaaioa.l, ba lle.ado a aimp11licar el problema, ap11cando criterioa apronlllados. In miembros traCcionado. copianares con las plancha. de no_ do, el e.pesor t de las plancba. debe cUlllplir ensencia. m1nim.s de rell1etend.a para . oportar : a) Lo. e.ruerzos de tracct6n impueatos por las barraa que cou.ersen al nodo. b) Los e.ruer&os de apl.atamiento en ls. coue%1one. emperaada. o !"asachadas e) Loa estuer&os cortantes en el Ir.a definida • lo larlO de la loa_ p tud elecU.a del cord6n de Boldadura. en l •• cenenonea .oldada•• a).- Para determinar la marnitud de loe es tuerzas de tracc16n impueato. por 1.s barr•• concurrentes .1 nod O, Be debe definir un ancbo er.cti.o be ' ea .1 cual •• l1cito aupener una diBtrlbuc16n un1ro~e de los •• ruerzoa d. tracct6n tt • ra 4.5, .ediant.E:~et;:~::o·~:c;;;~a:e:e~t;e;:r~~~:e~ep~::~c:o::.'i:;: mina el cord6n de soldadura loasitudinal, o d••de el perno _6s ale3ado del ertremo del Eieobro. El eapeBor t de la pl an cba de nodo dsba cuaplir : t

,

-143-

Secc16.

,,-.l

Eh miembros 80ldadoa: be = 2L¡ tS30° "'b Plancha de hado

,)

Figura 4.5 Ancho efectivo be en pl~~chae de nodo El anchO efectivo be debe caer dentro del Area de la plancha de nodo. 1 se e~tari la 8uperposici6n de los be de los diferentes mie.broa. En coneXiones soldadas se obs er Va que a ~a1or longitud del cord6n de s oldadura. corresponde o8yor a~ch o efectivo b. Por l o t ~~to, cuando l a resis_ tencie de la pl an cha de nodo depende de ~ c resistencia a tracci6n, UDa forma de reducir el eaeeeor de l a ~1wa, es aner-eeea teeec la 10ng1-tud de 108 cordone. longitudinales de solda aura, o separando las hileras de pernos. n bSUlO 'f entre el borde de les planchAS de nodo y 1015 miembros conectados. debe ser }, 4~ (ver e8quema b ca fisura 4.5). b) En conexiones eapernadaE o remachadas, las plancha. de nodo deben cumplir las exisencias de 8e!Uridad al a plastamiento. seg6n eeuaci6n 2.46 :

I

t

8iendo cia.

'l el

~

p ~. F p

nComero de pernos o remaches. todoe de igual dilmetro y ree1.tenP ee la tuerza total de tr8cd.6n que 80licita al miembro.

c) En coneXiones Baldada., t

ee~n

ecuaci6n

F. (e1ectrod.o) (m.ban)

'.

-144-

Cuando 108 miembros que concurren a una plancha de nodo traDamitan compreei6n, ee debe .erlflcar ae1m1smo el pandeo en la. luce. libre. de la plancha. Por ello, se deben controlar lBs condicionea que aae_ suren contra al pandeo local y el slobal y ee deben cumplir lae eneencias del Capitulo , .relati.a. a esbalteces _lxi.a. de ·at e. br oe CDap~d08, '1 a los e.tuerzo. pena1e1bl ••• En el eeee que enstan ·ex can tr1. ci dades de lae carga. aplica_ da • •obre la plancha de nodo,o que los apoyos all.tlcaEente Y1ncul~d08 de 1 .. barras tran8laitan nenones, .a debe .erlf1car qua 108 e.fuerzos an lu plancha. da nodo e.tfn dentro de loe limltee permisible•• En l. prlctica, se ellsan una o .le ..ccione. que a juicio dal pro,.ect1.eta aean laa criticas en la plancha, '1 .e deterc1nan en cada c••o los esfuerzos "&'6n la horia usual de ne1d.rm.. Suponiendo fie1d.On normal :

Laa caracteristicas de l os pernos :

e 70 II1II 3d '" 66 11111 4 ,.. 22 lII.lII Dist ancia al borde ci:r.allado : D.. a.o _ ) 38 lIIlII De Tablas 2.4 y 2 .8 : F y ,.. 1 .4~ Kg/cm2 p1v '" 5. 430 K& lO:

~

Se de spre ciar! el efect o de la exc entri ci dad de la carga con respecto al eje de ubi ca ci6n de 108 perno s. Res1st.~cia a trae ci 6n en !rea grue aa :

A :: 2 x 12 ,2 ,.. 24 , 4 cm 2 Pa d!!:l= ... Ft ,.. A 0, 6 Fy Resistenc ia a

t ra cci~ n

:: 24 , 4 x 0, 6 x 2.500 '" 36,6 t

> 30

t

en ' r ea neta efectiVa :

An ,.. A - 2 x 2.4 x 0 ,7 '" 24 , 4 - 3 ,36 = 21, 04 caZ Ane e t An ,.. 0,85 x 21 . 04 :: 17 ,88 0 , 85 " ,.. 20 , 74 cm 2




mm 13,5 mm el espes or t con e cua c16n 4.15. eD al ancbo t

- 149-

, p

dado qQ. ••

0,6 x 2. 500 x 16.1?

b. • ,. • tI 30"' .. &. z ? x 0. 577 .. 16.1?

••

Yar! n e.cl6n

L rain

:;00

• 2,15

< 240

.. 182

Rb cada 'nsulo in de pendi ent e : L lncl1... · . ' 2'" ......

,

..

lo eebdtu. ¡loba! 1 la l n cl1't'U ud.

Á·

•

30, 000

•

r ._ 1 II¿,L&

~4

11~ " .

:

240 x 1 .74 .. 417

-C~

Por 10 tL~to, ae deba proporci onar UDS c: on ex16n entr e ae bos eleee nt oE, por ejempl o .~ el ?un t o central . ~. 8U l t a : L

...{ lndiT...

l ndl't' •

=r-,-""'''''~ • n ln di ....

•

250 1, 11.

Ve ri ! ica c 1 6n d e • • tuerzas a . cunderios . El peso p r opi o de l a •• cel6n r ••ul-

ta :

Q : 2 q = 2 x 9,61 = 19,22 I sI_ Ix = 2 x 92 , 5 = 185 cm 4 )1 ..

~ ----e-

.

60,06 Ip M

Se «dn ecua c1 6n 4.6 : •

t t ..

p

-¡- ..

l b .. Sx

30. 000 24.4

•

Loa • • f'\Iarso a a dm1 81bI e s

•

Se sdn e cu. ci6n

•

••

•

•

t,

F,

..

6,006

28,2 =

'" 1 ';230 1tg/C11 2 a OD

:

4.5 :

•

1. 230 ... 213 1 . 500

_ - 1·""1 1. 500

= 0.9 62

( 1

L• •• c: ci 6n r e sulta sa t isfactoria . La plancba de conex16n q~ e 8e coloca e~ l A 31 t .d de l a l u z , debe t en er un espesor 1 ~u.l al de la s p l a nchas de nodo : t = 1 4 mm pa ra no or i s1nar t en s i on e s r es i dual es e n el 81 8 te ~a .

...,¡ 1- '=14

-===nm===-

Detalle de 18 plancha .. de e ooerlOn (

~

>

..

!J•• plo

4.'_

Prediaefte al cord6n inferior da la pa.arala peatonal de la f1&ura, con 22 metroe da luz, qua aoporta una losa da concrato armado de 12 C1I da aspesor, 1 ',2 • de ancho. La araadura Warran tiane 2,~ • de altura, 1 5 tramoa de 4,~ • cada Dao. Uaa acaro P5-25, con conexione. &Oldada••

• • '+,\ • I

1

/S.AA./SAJ.... 5e'+,4 -2211 3, 2 al •I

,

_1

:z:

2, 4 m

l ."

lIIC

."" ~

12 cm

I

I

I

AnAli si e de carlaa: Loaa : 0,12 x 2.500 x 3,212 _ Contrapiao, piao 1 baranda ldatoa) • Sobrecarsa de uao :z: ~ X 3,212 •••••• •

• Peeo propio de la armadura .arren ~el!Jt1.ado un 15 %) ..... 0,15 x 1.320

•

El moc ent o rt ee eee para cada u'lIladura reBUlta :

".

• L'

e

La carga axial de

=

1. 520

p re d i 8e~o 8~

J:

22 Z

e

•

91.960 It p

10 8 cor dones p •

.xtr e ~ o s

"

2 ,4 •

Suponiendo l os t r~ o s del cord6n inferio r e:pot radoe cer cha, el momento !lect or ee cal cula :

.' 12

"1

de l a armadura e a :

•

1.320 x 4,4 12

e~

l oe nod08 de la

- -

- - -- --

----

-15'-

/.~1 P$:

,ea31? I S

MOSI.ato nector en la cercla. '7 tuerza. axial••

e1l

108

cardoD.. eztr"oe. COD 108 Talar •• calculado. de fuerza azial de trace16n P • 38.31?

ao••nto flector

"l ..

2.130 Ism y l.. tenaion.. ado1.1bl.. :

't = 'b -= O,6.,y

~!,

el

.. 0,6 r 2.500 = 1 • .500 ls,lcm 2

ae puede predi.allar a tle%o_tracc16n la .8ec16n del tard6D inferior de cada armadura. Se procede por tanteoa, 1 la ••eellln elegida aerl l. que cumpla can ml. aproximac16n la lnecu.cllln 4.5.

SECCION

•

S

(cIII 2 )

2U2OO%6O

45.4

2UZ4Ox65

56,8

ft=P/.A

(cm 3 )

(KYClll2)

274 404

844

675

Se ellge le eeeeaee de los 2 U 2 40

:lt

fbdl/S (Kg/C. 2)

"I,

•

• O

O par. no tener aolu_ ci6n tri rt.al, con aiembro DO d.tor••do, r ••ult. ••

• ••• . 11" .

•

(5. 5

O

••• .T. O

U.6

•

E.te .a .610 po.ible par. .alore. eDtaroa de D, al ••nor de lo. cual ••.•• D • 1, cornapond1ente al priaer a odo de pa.lu1eo, COD UDe aola a1Jl.u_ .01de. La car~a critica da pandeo ae Obt.Ddrl COD .1 priaar modo de pandeo. DI ec. 5.' ;

•• r

lo

.ú.. EL

"

2

'it' y L

lO:

". _- J

L'

-158-

.. -

BuatltU1ando en ecuac16n 5.2

.h.. ,,,

• 1 .,.

4.6 49) 4.'

... ... ..6 4.' "2

478 '76 '7' 473 '71 . 6. '67 . 66 .64 463 . 62 460 45' 458 457 455 454 4" 452 452

' '"'SO 200

-

--

- - --,-

- 174'r ,

BL

j

~en 81one 8 normales admisibles CCIl tene1&n cedente :

'1' ..

ftIEHBR08 PRINCIp.lES y

n/r Fo 1 2096 2 2091 2086 4 2081 5 2076 6 2071 7 2066 8 2060 9 2055 10 2049 11 204' 12 2037 1} 2031 14 2024 15 2018 16 2011 17 2005 18 1998 19 1991 20 198' 21 1976 22 1969

,

.,

24 25 26 27 28 29

,.

1961

1954 1946 1938

1950

1922 1913

1905 1897 32 1883 1679

30

,."

1870

"'637

1861

40

1815

1852 1843 }8 1834 ' 9 1824

n/r Fo

!tl 180' 42 4' 44 45 46 47 48 49

50

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 6' 64 65 66 67 68 69 70 71 72 7' 74 75 76 77 78 79 80

1796 1786 1776 1766 17~

1745 17" 1724 1714 1703 1692 1681 1670 1659 1648 1637 1625 1614

1602 "71 1579 "67 1555 "4' 1531 1518

1506 1494 1401

1468 1456 1443 14'" 1417 1404

1}9O "77 1363 1350

SE~OS

I53 154 549 155 545 156 541 157 5}8 158 534 159 531 160 527

'"'

,,. '"

L/r 161 162 16' 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 18' 184 185 186 187 188 189 190 191 192 19' 194 195 196 197 198 199 200

'.

""

521 ~

5"

512

509 506

50'

501 498 496 493 491 489 486 484 482 480 478 476 474 4n 471 469 467 466 464 463 462 460 459 458 '57 455 454 453 452 452 451 450

-17>

•

f A

..

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;:n~:::6:o:~: : ~.1bl

..

5. 7

j

r.(I e/ aI: ' para lI1.abroJ. . eo.pr1a1do&

'7 " 4.200 I cl ca

c" 99 .4

•

"IDaliOS PRIIICIP.&LU T sscmrbARl oa

eh r.

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Z120

61

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•6S 2459

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, .,..

1

~

7 S 9 10 11 12 U

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lS 16 17 lS lO 20 21 22 23

•

'51' .,.S

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••27

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2}9'

DS,

2373

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2353

'343

23'-'

232' •• .,., 25 .6 .? 2290 2'12

2S 2270 20 2268 2257 31 22' S 32 22}3 33 2221 2209 }5 2197 36 218.

,. ,.

• •

I

l

I I

f

I

,. S?

•

. nlr

MIIMBROS PRINCIPALZS

2172

2159

39 21.6 2133

""

2107 45 . 209'

so

1994

51 5' 5' 54 S5 56 57

19SO

59 60 61 62 63 s, &S 66 6? 68 60 70 71 72

lB57

ss

1965

19SO

193' 1919

190' lSM 1813

1541 18Z5

1809 1792

1776 1759

1?42 1725 1m 1691 167} 1656

163e

1620 160. 7' 75 1584 76 1566 77 154S ?S 1S>0 79 1510 SO 1492 73

S. S, 54 8S S6 S7 SS

1"" lO'" lU5 "95 H75 1355

1335 so 1315 90 1295 01 1274 o. 1253 1233 9. 1212 95 1190 96 1169 97 11.7 9S 1126 00 1104 100 lOSO 101 1059 lO' 10" 103 1018 10. 999 105 oso 106 061 lO? '45 lOS 026 109 909 110 S93 111 S77 11. S61 113 546 831 11S S17 116 803 11? ?89 118 776 110 763 120 ?,.

.,

11.

r

• 7,.

726 m 7U l a 70. 125 691 126 680 127 670 128 659 129 6io9 UO 6,. 131 629 1S> 620 H3 611 601 U5 59' 1}6 SS. U7 575 367 550 UO 551 543 5}6 143 52S 122

'''' ,,. '" ,.,. '".. ,145

S.,

51' 146 ,.? 14? 145 '93 140 456

,,.

151 1S> 153 154 lSS 136 lS? lSS 159 160

,.. .ao

'7' .67 .61 455

...

.,. .,.

45j 42? 42'

ni. 161 162 16} 16io 165 166 167 168 169 170 171 17' '."

174 175 176 177 17S 179 lSO lS1 18' lS3 l S. l S5 l S6 lS7 1M 180 190 101 102 193 lO' 195 106 197 108 199 200

r.

.,..

.,.7

",,6 402 '97 '92 ,.7

KIEMDQJ

octnnwao.

J./r · r 121 7.,. 122 .", m 7'5 12. 717 12S 709 126 701 127 69' " S 687 "0 680 67} U l 666 H' 659 H' 6S, 6io7 1}5 6iol

•

,., ,,. ,,. S?S

'69 '65 '61 ' 57 ,.9 ,.5

,,. ,,, 137 ,., ,S? 130 '" 333 ,,. 141 142 3.6 1}6

1loD

322 319 316 51'

,.0 ,.6

,..

299

292 29' 290 2S? 254 281 '?8 2?5 '7} 270

,145..

145

146 147 lOS 149 lSO 151 1S> 153 154 lS5 l S6 157 l SS 150 160

63S 629 623 61S 612

607 60. 59? 59' SS? SS2 57S 573 }69 565 S61 556 5S3 "'9 545 541 S,. 5,. 531 52?

J./. 1 16• 16' 16io 165 166 167 168 160 170 171 172 17} 17' 175 176 177 178 179 lSO lS1 l S. l S3 lS• lS5 lS6 lS7 lSS 189 190 101 102

,.,

l O' 195 196 lO? 198 199 200

r

•

"'.

521 518 515

su

,.9 ,.6

,., ,.,

..,

' OS .96

.01 450 456 .S' 45' .ao .7S '76 '7' .73

.71

• 6S '67 .66 .6io ' 6' .62 .60 450 'SS 45? '55

.'"

45' 'S> 452 451

.,.

-176ED laa Tabla. 5.~ • 5.7 a. obaerwa aal . l amo que 1.. t.naion ••• dcl_ .lbl•• ' .on l •• =1.... para al.abro. principal•• 1 •• cundartoa, para n/r '120 CUando la . eb.lt.~ aupera eete .alor ••• u.a ' •• ' que •• una tan_ 8i6n .dei.ibl. incr•••nta4a.par. m1.~bro. a.cundario•• En eat. ".0, ee .cepta l . 1 Par. call4ad.e de acero no cozate.padaa atl l.e Tabl.. 5 .~ a 5.7 ,.a puada ·obt atl er el 'Yalor d. l. tetl816n adm1ai!l1a .n co.prall1611 'a.p.ra a_ baltac•• :

•

•• SIn la eeu.ci6n :

r•• Ga '1 Lo••• lora. cSe

G'• •a

1Ild:1c.aD an Tabla

5.8 ••• !iD Tabl.

Vanezolan. d. Estructur•• de acaro • aarereocla 1. ,

j

BL

a

5,8

G

Valora. d.

IJ./r J.
8, contribuye a re_plazar el matertal relllov:1do de las perforacionea. E! DFF ? indica el proceao de diaefto de un miembro a compres16n, 1 el DF# 8 ae debe u.u en r'gi.en de poat-pandeo, cuando l •• rel.donell bit no cumplen l.s eXigencia. de rabI. 5.9, rel.tl....1l .1 pandeo loc.l. El DFW 9 aa refiere al 41aefto de columna empresillada., cuap11endo l •• ez1~enc1a. del ite~ 5.10.

-

-

-

- - -- - - - - -19}-

•• •

5,10.

I

-

IlIDlBROS COKPUESTOS El COMPRESIOll

po. :

&._

Seccione. standard laminad•• b.- Seccione. armad.. con perfil.. o plancha.

•

•

,•

, ,

••

La•••edou•• l_a_das formadas por UII aolo perfil, aon en ,.nu-al poco .pta. para eoportar coapr••16n en ale.broa ••beltos, , . que pre.entan diferente• •omento. de iDerci_ en .ue ej•• principal•• , lo cual orll1na la ez1.teDc1. de UD plano preferencial de pandeo . Eb •• t. c••o, un. aoluc16D nu1.r l. luz Ubre de pandeo aua.1D.latranclo soporte. adecua40a, perait1eDdo ••1 el ueo de .ecciona• .Aa peque4aa que trabajan ••• tuerzos de coaprea16n al. e¡••• aoe. Cuando ••to DO e. pouble, o biu cDudo la ••cc160 debe soportar tle%O_coapres16o con . omentos flez1ooant •• dlferente. an ~b•• direccione. principal•• , conTiene distribuir el .at.riel de un•••cc160 lo .1. alejado del bar1ceotro, para obtener los Taloree nece.ario. d. ·loe radio. de Siro. zn loe clembroB comprimidos de la. arm.~ura. de techo, ee UBab «eneraI-ente lnsuloe doblee colocadoe de espalda, CaD plabchas de conez1en o relleno (Ter tisura 4.2 a). Lae aeccione. en eatrella del esq~ema b) pre.entaD la TeDt.aJa que UD r acUo 4e ¡:ira «rande. En columna• •e usan t ao blfn arreglos de cuatro ' UlUlo. (fi gura 4.2 c a e) o doa canales de espalda o enfrentados en caJen, qlle t 1eDen mayor ra410 de ¡:ira en el ej e Tertica!. Estas .eccione. para ~l e~b ro B en traccien .e uaan lsualmente para miembro s en c o~ pre .16n. Yer t1sura Los ele.bros co.pri~id o s rorma~o. por pertiles o pl ancha •• pueden

•• di-'

' .2.

ae r-

t

1) Con 106

p e~file5

o planches en cont a c to entre s i , unidos ~ ed1.nte conectores o por .edio do Boldaduras con t i nuas o i ntermitentes

11) Con l os perfil es o pl anc ha.

al e J.d~ 6

entre si,

~

conectad oB .e_

diabte :

, ~

••

,

,• •

, •

- Plancha. de relleno continua. o inte~itentes - ReJll1a. o pr . s i lla. que enla:r.an los l a dos abie~to. de l os u •• broa. (l'1«ura 4.2 f) - Cubreplaca. pprforadaa

1)._

~.mbroa

COC?u••toa formados por nertiles o plancha. en contacto La t1«ura

5.20 a ) muestra un alembro

c o~pue.to

a o.etido a compresten, formado por doa Cabale. en caJ6n con BU. borda• •01dados. La Baldadura puade aar continua(Ter Capitulo ,~ o interaltenta.S1 e. tnter_ attente, la t1«ura l ndica la a.para c16n libre mlziaa a' entre cordones : .1 ~ 1.. r lCin inl11Y a' 1. 60 ca Si bar plancha• • ~taT1ora. continuas : ( e . q u e~ . b ) ( 5. 82 .' , 1.060tlv"'i; .' , 30 ca

-1~4-

P.rUl••• 0. con\acto 1 t itente con .oldau~nerm d

Perfilea aeparadoa con plaDo_ cha. de relleno intermitente.

01

1 0'1 1 ..,.

o'

a

s'

o;j:

o'

a

a'

a'

o'

al

b)

Figura 5.20

e)

Mj,embroll compuestos en compre81~nf en contacto y con planchas ezter1or8. , de rellen o.

El r~1n lndiv corresponde al radio de giro 1111n1mo de cada elemento que f orma l a llecc16n"J es la esbeltez del miembro total. Con ello se bU8ca que la esbeltez de l os ~e~bros lndiYiduales no eea inferi or s ls del conjun_

eo ,

II)._..JY.tUllbros

co~:ouestos

formados por pertiles o planchas a1e1,dos

En el c.so de perfiles laelnados aeparados entre si por plan· chas de relleno lnte~tentes (Figura 5.20 e), la .eparacl~n llbre .' eD_ tre las planchas debe cumpllr : s' indiv L es le luz del

ele~bro,

Slob

•

1 r min tlob el c1nloo radio ae

~ro

del conjunto.

Los miembros COlllpr1~d08 co~pue8t06, formados por perfile. &1e3adoe .ntre sl , conectados ~8d1ante rejilla. o pr es i l l a . que enlazan lo. lados lIIbiertos, pueden clasiticaree en : Colucna. elllpresilladae Columna. con rejilla. o en celoei. Columnas con rejill•• , preslllas 1.. f1gura 5.21 da altunoe ejecplos d. colulllnas eea pre.illas , eD celoaia.

-195-

,

Columna. con celo al. y preslUae

•

••

Celad. daple

•

Fisura

• • ••

I

•

,•

Celollla doble

5.21 Columna. COD celoal. 1 preelll•••

11 anlllat. 1 di.eao de l.. column.. con celo al. o e=pre_ &111.das difiere del 4. l •• otra. column•• Bn UD importante ••pecto I al atecto de l •• deformacione. por corte influ,. ea • • te c.so. en la .stlma. c16n de la capacidad r ••l.tante del miecbro comprimido. ftleotr•• que eo l •• CO~umD• • co u9. nClonalea !or..d•• po r ~rt11 •• E.cizos, el . f e cto de 108 esfuer zo. de corte e. despreciable, 8n l.. col umna. co ~ c eloa!. o pres i!l•• , .u i n fluen cia DO puede .er llDarada. La t ersa critiCa ae pan deo ae Zuler. deducida para caluan •• • • belta. macizas. ( e cuaci ones 5.1 • 5. 10) , par te de l. ecuae1 6n 41_ tereoci . l de l a el'atica de de t ormaci6o por tl eX 16n, Bin to~ar en cuenta al arec t o Qal co rte. Sin em barro . la rlEUra ' . 22 mue atra que cuando le co. luan. ee curTa po r rlez16n. le carga Yartlca1 P .~ puade da.co.poner en un. ruerza pe rpendicular • la •• cc16n transTer.al 1 en otra de corte. c Ont anida en l ••• cc16n tren.yerael del al•• bro.

r

..

...,

••

í

I

I

I

¡

I m-formac16n por f1ex16n

I

,

"'fl-+

I

,l

r

,

_ ¡¡-Iba

1

x

4x.

P

t.

x

PI

• 'f'-~ ~. •

Defonaac1~D por corh I'1tura 5.22

•

-196W U.tont6n por corte oril1-h UD. d..ton.dOn adJ.clonal,d... • ~ltID ••• inteJ"J"alaclollad8 con l. flexiOn • . ObTianclo 1. d.educc16n ••tealtlca del .tecto de cort., au intluea_ e1a en l ••• ¡n1tud de l. ters_ critica da ' pandeo de Eular •• puede erpre_ aar por l . ecuac16D ;

•

11 El

)

(EL)'

Ir..

El t6rs1no Bacerrado el1 el par'ntae1e ea 81 lactor de correce161l. por corte,

donde j ee el 4e 1. ..ceI6n tranayer.al de la columna, 1 G al _OcluIo de al••t!cldad tranaYeraal d.t~do en fabla 1.11 •

(1

E.te factor d. correcd6ad1a1Du,.. la unptud de P c rl t t por lo cual l • •• cet6n pand•• pr...turaaente.

t.te .tecto e•••peclalaente notable en la6 ••ccion•• &r8ad•• , ,. l • •agnitud de l. tuer~ cortante que ea debe to••r en constdarect6n en el disafto ••• ti indicada en l •• Doraas. In UD. calaana ar-.a. CO~ celo ale. ee aupone que !at.. ao_ metida a una ru.r~a de corte '. Doraal a BU eje lon!1tudinal, actAa como una armadura simple de nod08 articulados. En la. coluana. empre.llladas, V al' transmite por medio de la flex16n de la. presilla•• Para el disefto de coluMn•• coo celoata y empre.l11ad••• ae adoptar' una tuer~a de corte leual al Z% de la car«a vertical en la colUlllna. v '"' O,Ol P ED el cl1culo de la tuerza de Q) rte Y • el .. alar de la tueru anal P .er' el de la c&J'la actuaDte aobre la colullIl.a. ClUna. Dor_ .a. adoptaD para p. coo••rvador...ote, el ..alar de la carla e~i.ibl •• t.ta t uerza V actAa horizontalmente. 1 •• "l a diY1de por el oADero de aontaDte. o perfile. que formaD la columna. uaualmente d08, de ao. do que en cad. Dado de la. coluana. eo celo.ta.eatar' aplic.da una tuerza Y/2, 1 eD .1 caao d. la. presillaa. cada una tran~itir' de UD pert11 a otro de la co1~a COmpuesta, UDa tuerza V/l • • oont1Du.ci6o ae detallarln la. ez1genc1ae .eomftrlca. 1 coostructi.a. de l •• coluana• •apre.i11adaa , eo celo.la 1 con cubreplac•• perfora"s, para a.eturar la r-ai.teocia de •• te tipO de coluan••••Y1tao_ do el pandeo .eaeral, el p.ndeo local 1 l.e ezcee1.a. detoraacioca. por corte. El DP'# 9 iodica l • •acuand.a .0 el di.eDo de colven •• con presillas.

-

- - - --

-197-

COLUMNAS EMPRESlLUDAS

-

presillas empernada.

-.

.'

• If.

• •

• •

• M:1l:dlio ,} pe1'1lO

."6.

• -• •

-. • el

'-

e

• • • b

P

Vlsh

I

'--

Se 4e s1 ~an column as empr e s111 a das la. f orma das por dos o mi s pertil8s. llamados montant ea, s eparado. entre si , cone ctados c ediante pl an cha s de enlace trane.ersal es. angostas . que tienen por obje to man t ener 1 08 mon_ tantes paraleloa a l a s e paraci ó n pre~ 8t. , y transmitir 1a6 t uerz as de co r _ t e . asegurando el traba j o i nte gral del c o ~j un t o . Por 10 general. la r es i st encia al pandeo de U~ . col u ~na ec presl 11a_ da e 8 menor que la de otr a c olu~n8 s 011da con l a ci s ma rela ci 6n de esbel_ t ez , de bido a la innuencia de l a tu erza corta."Its . que pro duce defol'llla cio_ clone s que t ienden a r educi r l a rigi dez de l a colu~n a y dlaa1nulr l . car_ ga cr i tica de pandeo . Las dimensi ones de las presill as intermedias y e%t remas ae indi_ can en a figura 5. 2}. Cuando e s t 6n ee paroadas a los monten t e., ee extEe uo m1oimo de 3 pernoe eo cada lado. Las presilla. extrema. tendrin un ancho ..1 ni"0 ap ~bp l el doble da la. inte~ed1a8).Si la s pr e silla . es t iD aoldllda8 . 111 l ongitud t ota l de aolda dura en ca da ex tremo .er! COmo .{ni.. o la terce r a parte del ~cb o .p' Todas las partes de laa colu=nsa empree111adas c ump~rán con lse e nEen cia. de laa ..aora.. relaU ••• 11 entar el pandeo ge neral y el psndeo l ocal de cada uno de aUB alambros. L. tu erza de corte Y que produce corte trenayer.al en 106 montantee. oristna corte 10ns1tudinal en laa presillaa, como mu eatr a la t1sura 5.24 • Dna eatimaci6n de la magnitud del corte 10nl1tudi nal Q •• e lOBra 8uponiendo 108 puntoa de intlex16n en 108 tram08 de los montantee entre eje. de pr eai l l a s . ubieadoa en l a mitad de l a luz s. Por e.t6tica :

Q &"

a / bp ( 5. 86 Q e. el corte en 18a d08 pre8i l l .. paralelaa • ( Je r figura 5. 23 b). V

-198-

Ca.nda la coluana de tara. bajo la carga critica, las pre.tIla. tran.m1ten la. raer&&. de corte entre loa montante•• La. columna. con pre.illa., pueden din.41r•••n pane_ l •• entre pre.illa., y re.ultan e.tructur•• con .Ito grado de hipere.tati_ cid84, cuyo anil!ei. ezacto e. laborioeo. Para 81mpl1t1car eu re.oluc!6n, en la detormac16n de la columna !lezada, ae ubican 108 puntoa de 1ntleXl6n en la mitad ae la luz entre presilla., con lo cual ee trena forma el a1ate• • a hiperest'tico or.1g1nal, en UD iaoat't1co Con articulaclon•• en el punto .edio ae loe montante. entre prea1!la. y en .el m1tad da l. 41etancla b , coao mue8tra la figura 5. 24 b), co.o 8uce.i60 da arcos triartlculadoa P auperpu.atoa.

1" ~,

·1

Ir-

...

I\

2

I\

I:

I

II .)

b)

b /2

I

b /2

e)

p bp

De!ormaci60 en la. columna. e.preaillada. La. fuerzas de corte y l os momentos actuando en la estructura deformada, ae indican en el eB~ueca e) de figura 5.24, para d06 panelea adyacentea de Le columna. En cada mont ante .ct~. horizontalmente el corte Y/2, el cual produce en el eztremo interior del montante{punto ~I) el mocento :

V• 4 Ea el nodo

j', en el eztremo de la presilla, al momento es :

"p e 9-2 b:

-=

V/n

C

v,.'

(5.88

D e. el nO.ero de presillas en el plano horizontal, 2 en este c•• o. Por re.i.tencia a f1ex16Q de la pr••ll1a. ae debe cuapl1r : Sz(presllla)

~

M

o,l Fy

(5.69

•

,,

-

----- -

-199-

,, .

• • •

z 0,6 "

'p -:

.8 1. tens16l:1 .ctmis1b¡e en

•

r

--

~d.m"t

nlnOn,

en eueenei. de pandeo•

ee debe cumplir .n cada presilla, para

.~lt.r

.1 pandeo

local ;

.'sdn

Tabla 5.9. En cada montente, .n la luz .ntre presilla., ae debe cumplir

•--t- '0,6' 1

1

P/2 es l. carga axial .n cad. montante, ~ la 8.cc16n tran8yereal d.1 mi8mo, M, .1 momento de ecuaci6n 5.8? 7 S .1 mOdulo de •• cc16n de UD pertil, COn riepecto al ej. perpendicular al pfano de las presilla. teje 1 barlc'n_ trico). En columnas empreal11.das, 8. debe pre?en1r el pandeo prematuro i. 108 montante. entre pre'111as. ante. que 88 produzca el pandeo seneral d.1 miembro como conjunto. Para ello SI limita la d1stancia 8 : CASO 1 : a1

IL/r y

• CASO Z :

>

,•

•

r IÚn 1nd:1.1y

0,8 n /r 40

i

•

{ O,6(KL/r)cr1t

(ELlr)crit 88 la e.belt.z critica corr'8po~dl.nte al mie:bro t otal eo~o eon_ junto, eca reepecto al eje mb d6b11. (EL!r)cri t '" nJr u n clob • Para columna. que pueden pandear e n eualquiere d. eUB eje. princlpale., la eebeltez de di.efto .erA la ~lx1l1la. In 81 ceeo de coluonaa em?re_ ~lladaat la e.beltez con re.pecto al eje Y, .e debe incre.entar ••sftn eeuaclen 5.96, propueata por Bleich, la cual toma en cuenta la fleXibllidad de 108 montantee entre prea111a. y la de lae preai1l8., en la detero1naci6n de 18 ears. critica de pandeo • .. Eeta e.beltez corre¡p.d&(lO'/rt)' ee debt' comparar con la e8bel_ tez .e«dn el eje z, , adoptar la mayor pare obtener el e.tuerzo adml.lble F••

E.beltez cOTteS1~"~¿',-(

=,-,-=-;;,-

-:c:--;

"(f2~. )'

) •• ,/(ItL_)'¿ ry

V

6

p • • el

1

~o~.n to

d e 10er_

(5.97 P

El primer t'rm1no ba j o la r&1z, en .euBel6n 5. 96 corre.ponde a la ••beltez cla la coluCDa .611.4a, con la 111••••ltura 1 radio de pro TI • al ••!\Iodo t6rmino repre.enta la influencia de l. e.beltez de 108 aontanta.,

an la luz • entre pre.ill•• , 1 el tercer t'rmiDo, •• al r.l.t1.0 a l. influencia de l • • presilla• • E.te 61t1.0 tlra1bo, en sen eral .e d••precia en al di• • ao, por • • r pequ ~o en compareci6n COD loa anterior••• se a11'8 la ••beltez . .yor entra : (

ltL

r

• 'cnt

•

n

•

r. (

)

.

!

1 e e la deBisna e.beltez critlca de l. columna ampre.lIlada. Par. un. esbeltez lndiY1dual de l oa a ontante. sir, ~ ~O. l • • columna s ••pre elllad• • con E1/r y ~ 110, r e ducen su r es l a t enci a en un l~. aproZ1ma demente . Cuan do la esbelt e:t D.lr y < 60. 18 r educc16n es de un 3 • UD ,

"e

La e.rp cr i ti ca de pandeo en 1 11 coluana "pre.illada. re eul ta del produc..

to del 're. t otal • por l . tens16n ada1.1 bl e en compre.16n. obtenida .e bIa. S e ~ • Se8 , corres pondiente a la ••belt.z critie. d e e cuaci6n Se9&.

~a­

~s coluan.a con pr.sillas no e.tln pe~t1daB en alsunos Tella.antoa, como eleabro. principale., en puente. y e41ticioa. Sin sabarse, .u u.o e. trec uente en t orres de radio y telen.i6n, a.1 COlD O en lÚeebros ae_ cundario •• Al!Unas nona... con.enadoruente , ad.optan la 41atancia e en 1a8 eca e 5. 94 ~ ' .95 en l usar de e • •iendo c la distancia libre ente loa pernos extrelllOS d. 18. pr eBi l l a . {.... r fisura 5e 2} e } o entre los borde. de aoldadura • .ll tina l del pre.en te capitulo •• da un .j_plo aJ:plicaU'I'o dal di • • ao d. e.te tipo de col uana • • a1sut-ndo la a.cuenci. indicada en el dia_ sr... de !lu j o Dr F 9 .

I •

•

,I I !

I

c:.oLUKIUS EN cnoS1.l

La. columna. en celoat. eon &1embro8 fo~.do. por plancha. o perfll•• alejad08, CU10G la40a abiertos .e enlazan mediante rej111•• diasonal•• , l •• cual•• trabajan eoao esreba•• L•• rejilla. pueden .a,. plancha., Angulas, caDaI •• D otro. perfil •• emple.doa como . enr,Ja40, que •• colocan por 10 senaral • 4~ o ro- I Coo8ctando loa acntante•• La. barra. de celo.1. 1 IUS cooscelon•• deben d1a.aar•• para 80portar trecel6n 1 compre.lOn. La. celoat.. pueden .er ~ pl.. eoao 8 U. __ tr. l. figura 5.25 .), o doble•• &et•• 61t1e8••• usan pr-rerentellente en al.broa 4e sran lur.. Al di.afta,. tolu.na. en calo.!••• deben tomar en cuenta 108 81-

sulant.. ractor.. :

I

_ _ -

Pandeo de l. coluaos coao conjunto Pan4-o de 108 aontante., en 1. lar. • R• • latenei. • tracc16n o compre.iOn de 18. rejill•• U1store16n de la ••cc160 tren.Ter.al

i r ,r

¡,I.

•

i:. , •

• I • I

•

Calada a1.aple

Celoda dobla

al !

lisura 5. Z5

,r

i !

I ,

,J

En la.

colu~as

Column.s en eelos!_

de enrejado, •• dispondrlD a.lm1aco preal1la. axtr.m.., con 1suale. caractaríst1ca. que en la . colucn.. e:pres111ada., ub1clDdola. tan cerca de l oa extremo. 00.0 .e. poslble. Tembl'n ae col ocarlD presl11aa 1ntarmedias .1 l a. rejilla. ae inte rrumpan. La. reJ11la. puaden astar e~parD.da. o .01~4a• •n sus aztraeos y en l.a reJ11las d ~bles, daban eonactarae sus pu n t~ a de cruce.

-202I

prell1.11a 1.D.terwed.1a

s '200 r rej1.11a

•P'bP a)

Re j1.lla eencilla

b)Rej111a doble P1gura 5. 26

¡equ1s1tos para el uso de rej1l1a.

L. esbeltez de eada montante individual en la .ltura e, no euper a r ' la es_ beltez del m1e~brc como conjunto; •

"

(5.10 0

KL

ry rm.1n glob Las re j111as se dimensionarAn para s oportar una tuerza cortante perpendicu_ lar al eje del m1embro t igual a :

v

~

0,02 P

L•• lim1tacione. de esbeltez para rejillas se~cillas o dobles se indica la l1gura 5.26. Las rejilla. ee dieeftan considerAndolas como miembros secundarios. de luz LIan rejilla. simples y O,? Llen rej1llas doble •• Para s>4O cm, se deben colocar rejillas doblas. con inguloa. Para ev1tar la d1storB16n en el plano ae la .ecei6n transversal, ea con_ veniente usar en la. columnas de c_loala, diarra¡mae o .rriostramiantoa transversales. Para tomar en Cuenta el electo de la. reJillae s obre la es_ beltez del miembro. e. conveniente adoptar un coeric1ente l' de lon81tud .rectiva, en lusar del X da la columna ¡ para nlr> 40 para D./r

~

1t0

K' -= 1 K'

V1

= 1,1 1

•

(Ki!J~}2

(5.102

(5.103

-203COI.t.OO'AS CJII COBREPUCd PERPORADAS

,

La. preeillas 1 rejilla. pueden .ustituirse por planche. d. cu bi erta perforada. , con una sucesi6n de esujeros p.ra aCceao al interior 4al aie.bro. L. re.latancie pera .oportar laa tanaionea en la. cubreplacaa de ale.bro. comprimido. , •• aupone .ut.Lclante, .i .e cumpleD la. ez1«encla. lD41ca4aa en l. t1D1r. ~.27. , El!. l. periferia de lo. -IUJeros, el r.dio d.D1.mo a. de .. ca.

, L

I1

I DI

I

I

• L

•

Vista

.)

•

vr;

L

~

2D

• • b

I

r~4c:m

I

-

I•

,

t

I

I

D •

t

J>leata

I

,

I

----_... ,

b)

I

b

b

1

I

I

rI i r

",

-iD I I I Figura

,

b' ~

I _1I r'L I

~.27.-

r, l '

Cubrepleca. perfor.das

Gener.lmente la. perforaclonea tienen le forma de do. aec1clrcuIo. conectadoe con rect•• , o pueden eer el!ptlco. o circulares. En todo. lo. caao.,.o ej e longitu41nal debe eer paralelo al eje de le coloe e , t. aec c16n aeta de l. colDaDe .e d.f~e coao le que ae obtiene a al .... 1 d. l eje borizontal de le. perforacion••• Con ea te 'rae neta .. calcu-

i, I

I

I !

I

I

la l. pecto

~l~:.:j=:t~e~n;.d. - l.

coluana,1 loa

aomentoa de inercia Con rea-

iate 're. neta puede us.rae pa r. ball.r la car!. critica d. pandeo cuando l. e.b.lt.~ : r 1l./3 z (5.10~

-=. ,{ rr

~de.'s,

20

el Ir•• de cada plancb. cubreplaca, be .er suf1cl.nte par. resistir l. c.rr. d. a el a'-ero de cubreplac••• , •• -obt 1ene de de «iro de 1. e.cci6n parcial ~D/2 indicada (e.qu8lDe b ) .

• ni....l de l. perforec16n. de_ corte tranBYeraal VID, .tenda ecu.c16n 5.85. r, ee el r.dio en ray.do en le ' fl!Ur. 5.27

!J,.pl0 5.1 Dete~Dar

los factores 1 de longitud ef.ctiTs de lsa columnas d.l p6rtlco d. ia fisura t I a , tensiones admisibl •• 'a ~ l . carga -')daa admislble .11. cada caeo ••n coapresi6n. El acaro ea Altan. Tollas 1811 columna. son perfil •• DA }OO, ubicad08 segdn s. mue8trat'n~a altura total de la' columnas, 1 las ~sa8 '011. perfiles IPE 360. El p6rtico ee halla arriostrado en su totalidad en .1 plano p.r_ pendicular al dibujo. Caractertet1cae d. 108 p.rtll!! IPE : 1

®

IS

~-..,..--...,

e

16.270 Q,4 '"' 1.,.

RE> : 1:1 '" 18.260 =4 2 J,. = 113 ca rstl:. 12.7 cm

C2

e

le

'c.ro ALTER

F~ =

C5

:

3.500 Kg/cm

2

En cada columna se d.8ignan 106 ':1-

tremo el

6.

:

•

6 •

~Q G

= 10 = 1

= 27,12 cm3 En todas 1a8

'e

>

Le En cada nodo. ee ap11carA la .cuac16n 5.25 : G •

L. l / L c

? 8.

L~r:;JL.

lee de Tabla 5.2

.-

'1 I

,1 colWllnall

CoIUIIDa. eca deeplaz.am1.nto lateral permiUdo 01, C2, C' CoIWllJ1u con d.eplldem1.nto lateral i~ped1do : 04, C5, C6 Los Talor•• d. 1 ,e leen d.l nomogru8 d. figura 5.8. La .abel... tez ~ de la. dif.r.nt•• columna. a. obtiene ••

,

Á

IJJr]l: = 1 360 / 12.7 e 28.351

ti:.

Laa columna e no aeaplazable. del pi.o inf.rior ti.nen UD f.ctor de lon_ s:i-tud. ef,cUTa lo (l. E:D l . pr'ctlc. . . . uaual en .ato! ca.o! adoptar coa_ .'rTador..ente K '" 1 , ~ re8ult. 'ntonc•• para 1 . . C01UDlD8' C4.C5 1 C6 : K :. 1 ,

KL. 3.6 •

.de>.

P

, ,( '" 28.35 e

216.960 ltg

,

- 205-

,• • • •

,

.o do 1

,

G

••

G • 5O.7Z /(0.,

,

•

G • 50, 72 /27,12 • 1,87

,

G .

Ro Oo

•,

RoOo

4

.odo

~ ••

Rod o

•

50do 6 •• Rod o

8

,

e

la :

G

e

1

C, de e pl a za bl e

C4 DO d• • plaz..

C, c6 DO d..aplaz..

'.74

2:

:1:

o:

. ' .?~

27,12 ~

2:

o:

1,8?

:1:

27,12 ) ., 1,2'

1 . 796

J.

e

...

1. 796

Do e ',0211

J. e

'4

1 .9~

XL .. 3 ,241:

J. ••6

1. 938

ltL '" 2: , 6Om

J..

1.9 69

1,'08

n. ..

X

o:

0, 84

GB • ' . 74

5, '}\!;

.io

GB .. 1 , 8?

.. e

...

•

G• • 1

G B

J. e

1

e

1 ,25 1, 6 7

"

1. ~ 6

1,48 n "' 5,}"

e

GB

68

It. o:

"

1, 87 1 , 25

J..

e

I

e

'" 2,ft

n • a,64a

10

G.

a, ::

DO d • • pl e 7..

21,12

1, 25

~

'.(It.&lc.2 )

... ".. G• •

C,

27,12 " 21,12)

G• 1

10

de.pl a7.able

%

• • ,0 , 72 /(27,12

G •

e

d.. apl a zabl e

1

z

G

el

•

• 50.12 I • • 50,72 I

Rodo 9 •• Nodo

,

G

10

e

1 1,25

E '" 0 , 9

1

o:

0,18

22

/

I,

,

i

I

p. da • C1 " JI eda. C2 '"

170.178 It. S 202.948 II

p

c, --

2OZ.94a l E

JIad&. C6 .. 2.22:.497 Ke

'.dII.

p

a4m.

C4 .. 220.802

ab. e,

e

It¡

216.994 Ita

"t••

carsa. eOD l • • admla1bl •• en coapr ••16n a%1al. Ver Capi t ul o 7 . M1 ••_ broa en flezo-coapr • • 16D. •

-206~ Di ••a. al miembro a coapre.16n. del cord6n aupartor de una earcha, ~

para P • Z8 t

luz L .. 2,8 ., utll1:r.ando inllllos doble. 8:ldor PS 25 •••_

pernada. en aue .ztr.~o8 a plaDck.. de Dodos, da ••pesor 15 ... u•• pernoa ~ 325 • trice16n.

L .. 2,80 • Plancba 4. nodo

espesor t .. 15 .. 8..

ZL lOOzlOO x8

'.motl • 1" . er e l _ ent e de UDS c eTcbe : 1 .. 1 • Se adopta Ra.ul te por l o tanto : J ). .. 80 (A c t lZ6,8

~r

: r. .. (~ambl~ n

:!I:=. r

.. 60

1.079 l::&'c.,2

. e pue de comenzar la r ••alucian d ~l problema a doptando : r... O,,. "1 .. 1.000 ls/CDC, en h l:ar del KlJ'r)

Plr = 28. 000/1. 019 .. 26 em2

~

••

•

Z Gsulofi 1 00 x 100 ][ 8

n .. ~ .. 91, 5 ( 200 rz

.&

~

Á=91.5 eorrellponde un F... 990 !t.&lc.,2 P .... A F

•

•

.. 31 :r 990 .. 30,69 t

> 26

t

11 di.aao de mie8bro8 en co~pr••16D e6 UD proceso ltar.tiTO. S1 l. car,• • ~.lbl. obt. ~l4a •••enor .. l. carla azi.l actuante, debe re1n1clara. el c11cu10 con pertile8 ••, orea, aumeDtar la eep.recl&n d. 108 ~1aoo. en el eje en el cual pandea. ED Due.tro ce.o. ae acepta el resultadO, co.o aunc1enteaeDte apro:c.l!lado. Cuando Pedl: excede ello 'IlD 20S o Ú8 el "'alor de la car¡a .ctuante, debe tantear.. ~D une .ecc10n .e ~or. Cuando lo. per!11•• 80n lamin8do•• DO e. Dece • • rio 't'.~nc.r l •• rel.cion •• bIt p.r. e"'itar el pandeo l ocal.

°

-207Ver1t1cacl&n de l . e.beltez 11ld1n.dual :

l/r. i D ln4h •

,

280/1 f 93

11:

145

11:

•

¡

,

•

Del Domou. .a n.cura 5.1 pare p6rucos d'8¡:-laubl.s , ee l e e :

E

EL/xy ::

o:

~/ll,4

1,'5 :: 47. 36

EL :: 1,35

x

4

lE

n

l'

5.350 ca 4

1'1 :: 11,lt ~

x

2 D 300

82,6 c.z

lE

neno

DADO J.Z

5,4 •

-•

_ Z10_ ~,nde9

en

e~ano

yz ( p6r t1 co no despl azab1e)

G.l .. 1

a. =

.. 0,15

K 11: u,63

Del nomor;rua figura 5.8 ee lee : K.L ..

0,63 s '+ .. z,,z •

n/rl' .. Z5Z/z,6 .. 90

El pandeo flexiona! alrede40r del eje X-X controla el di.efto, pues

---- -

KLlr.) KLlry Por.

~= 90.

de tabla 5.4 .e lee :

=A F

•

11:

Fa

o'

,

{;

r.oca

Kg/ c. Z

6Z,6 s 1. 0 0Z .. 82.765 Kg ) 78.000 Kg

Separac16n de 108 cordone. de Baldadura

o' r n o lndiv

11:

-

1-- -

(

XL

90 r. • 90

r

) crtt =

• Z,11

Adem' s :

o o

XL

( ecuaclones 5.82)

• 90

r.

1

...

".50..

= ' 90 ""

8eta e epar aci 6n con t r ol a .

La separaci6n s e adopta fi na l mente s' tramos ent re cor dones: 400 • 8

11:

50 cm .

50

Observa clone s S1 la eec ci 6I1 de l . col uen a se col oca de esta fona

.......

resulta ahora que el pandeo en el plano IZ, alrededor del ej e 1, con posibilidad de des_ plazamiento, 1Dd1ca :

".

11:

Del I1omor;ra:lla :

o

It .. 1,19

Pal1m = A Fa .. 6Z, 6

X

374

11:

Iy

I

•

0,1 5

KLlr 11: 1,19 s 400 /2.,6 11: 170 De tabla 5. 1,¡ , para ll1ecbros pr'itlci,ale s:

o

x

I Fa" 371,¡ ls!cmZ

30.900 Kr;

J.. • 74

La tene16n admis1ble en e.te primer tanteo resulta : (ecuec16n 5.73)

0.9 z 0,873

~

.+.

%

7.030 (1 - 742/2 z 8,z) ,

3r1418z87

_ 743/8z87}

• 1.847 Kslc. 2 11:

:: 7, 75 cm = 1. 74 c. 1,. = 68,7 co 4 = 1.172 I. g/ cm2 S, = 1 5, 6 c.3 •• A

Z D ZOOX60

= 67

> P = 4' t

• continuaci6n l. diatancia B, para qua r es ul toa: pa r a tener una columna d. plota cuadra da .

deta~1na r8e

S . adopta B

•

=90

r•

•

i,

•

CIIl

a.sul ta :

Iy

• 2 (

z 8 , 41 2 )

68, 7 • 22,7

r y • 8, 59) r z = 7, 75 cm • • • controla el pandeo en el eje z. con

= 3.348

ca

4

eebelte~ ~lx1.a

KL/r z ". 67

Die.&o de 1,s prea1ll!!-

EL/rj • 60,5

> 0,8 n /r:a: •

53, 6

Caeo 11 de columnas ampra_ 8illao.ae

LA ee paraci6n entre pr esi lla s debe cumplir : e/ r

mlll lnd1'9

,

{!tOO,6( lL/r ) crt t

de e c, 5.95

-214-

a

~

a'

0.6 ELlrJl: .r,

e 0,6

1.74 • 70

,O JI:

JI:

67

1,74 e 70 e.

JI:

ClB

COn ecuac16n 5.9' ae ~er1f1ca a flezo_compres16n cada canal. en la altura ae 70 ca entre presilla.. La fuerza de corta e. :

v=

"l •• p

0,02 P

•

.,~

JI:

45.000 • 900 11

900 • 70/4 •

•

2,>

0,02

e

45.000 2 JI: 22,1

1~.7lO ~...

-l2'?lº

¡

,

15,

2.000) 0,6 '7 e 1.500 Islc.2

Ro acephble .

S. debe diaminuir la distancia a entre presillas. ~

e

(1.500 - 990) 15.6

JI:

= '5

4 / 900

e.

Adoptando 15 espacio. entre pr eei 11a s • . con by. 18 e.

l'

5~-20

.

l~

pre.illas por metro)

..

bl50 =- 18/50 =~

'.6 _

apV F, /800 = 5. 6 mm Con t 3 V 8

p

C

•

2 tpa:

6_

• ee debe

,} JI:

2

JI:

90 0

0.6

~.rl!lcar

JI:

33.33

JI:

92

qZ

Q = V II/b =- 900 p

pues

"p

e

Q

JI:

dabe cumplir e 6 p) 8e

p

+ '" . l c .2 . O 6

8,1)

"

a

~ [t - (I - ~ )" ]

'

6

.¡ [21b' + (k _2r)d!] ,

J

¡" ( h _1)

+ -• ~(h- 21)·

•

I

•

2

•

-¡ [~ .."'+"' (10 -1)" +: (11 - 21)']

-6' [ ""'+ n- J} 1,0-1,5 . a/b '1,5

l' , B L A

6.3

• J:SJl'UERZOS AIMISIBLES EN J'LEXIOJf

ESBELTEZ DEL ALIU

~k¡¡ca2)

hit.. hito

,

5.}'lO

V,,

'b ~ 0.66 '~ (Secci6n cOllpacta)

.

e ..A- ,

5.}'lO

"',

VF,(F,

(.0 compacta)

b

V',(', •

para a/h

'b • 0.6 7,

• '05

to

2.8.

ofF:

to

6.""0 9,8 S 10~'~ (', ~ 1.160)

1.- Cap. 1 2._

.e ez1p que loe rlgid1:r.adorel5 por corte ee colo.,uen lI'e cercanoa,lo cual contribuye. eTitar que el alea pandee por rlez16n, , resulta a/b ¿ 1,5. 11 111%1&0 Yalor de hit• • l7.UOO/ no debe aer auperado, lo cual indica que al ocurre. ae ez1pr' aumentar el eapesor t. del alllla.

tr,

ltll1 d1p4Rt... loeS tudina1H... :El rir;1d1zador lile erectlYo de al.mas de Tipa en fiez16n pu_ ra. ea el lonr;ltuilinal. paralelo al .la de la v::1ga l' al e~. lonr;ltudinal

del .II1elllbro. !amblln 8e lo conoce COIIO rlr;1d1:r.ador horizontal. La ubicac10n 6ptt.e de e.te rir;1dizador. ea a 1/5 de 1& altura del alma, medido deade el borde de uni6n de 'ata con el ala compr1a1da. , •• pueden colocar de a pare., a .~boe ladoa del alm•• o en uno aolo de 10. ladoa • . El 're. del rls1d1zador doble e8 2bt l' eu momento de inercia debe cUlllpl1r I • I

ri g

• (lb)3'/1l • l>3'/3

RLr;1dizador 10nr;1tud1.nal

F=i=

0,2 h b

h

\

¡.

0,8 h

'.,

,

b,

RLgid1zadores tranaYaraalea por corte Figura 6.17

A r 1 e;

'"

I

..

ri g

10n!1tudinales

Generalmente •• cUllp¡e que: Area rl«1d.1Pdor/". = 1120, , la eeceeaee 6.56 aeasur. una rigidez mnilla de eate tipo de aUe•• dore• • a es la cl16tancie entre rig1.d1.zadores tren8yersales. Lo. rig1d1zadore. longitudinales se pu eden 801dar e loe tranaYereale. en l os puntos de contacto, o interrumpirloa ante. de que 8e t oquen. :In los ed1t1c10. conyenclonalee no ee celc :.llan ni colocan por lo g e_ neral rig1d1:r.adore. longitudinales, 81no que se usan .610 loa tranayeraa_ le•• Loe atie•• doree por ne:d.6n t.1.enen ma10r campo de aplicaciÓn en puentes o Tig.. de grandee lucas. La comb1nac16n d. 106 ' e.tuerzos de corte ~ flex16 n e n Yigas, puede c.aaar un pandeo pr e ma t uro del alma, cuando no eet' corracta=ente ri!141zada • • Re!. 27. - 8. t, N or~a s &ASBO

. . UD.. rtea .ollc1 t.da • n.n.6n ~ corte, •• aUpODa por ea. pl1.c1d.ed qua 1.. al. . resi.tu el a omanto nector. metra. -t aba cumple dobla tunc16n de conectar 1. . al•• '7 red_Ur el corh •

a

.&Zlal1:r.anllo un ela.anto Uf. randa! del al. . d. una n.1a eDaD 1. da nsura 6.18, en sona da ao••nto n.etol' D._lo, loa •• tuerzo_ de corta r ••lll.tant• • • • 1IU•• tran p al ••que_ b). or:1.S1Da40a por la fUerza 4. corte V . . la 't"1p. . ,

Par. qaa .n.ta equ1.1.1.brio, loa ••fUerzo.t.,. qua concurren e bplo recto con 4e'bn .ar lpal•• '1 d. d1recd.6n tal ~u. al par orl,s1Il&do ••• lSUal 7 opu.ellto al da""2" Por lo tanto, par. todo ••herzo de

''''2__

corte UJl1.tar1o en una d1recc1.6n,

ez1et. un ••rueno de corta lpü en la

cU.recd.6n perpendJ.cu1ar a la prbera, para todo. loa el••ento. de la nsa. Ren.! ta ad. qua l. diaconal 1-1 .. ti tncd.oa,ada, '7 l. 2-2 co-pr1m.da. En le. ~ • . d• .la risa .apl..... te apOilicla 11.... a) donda loa ao-etoa nectore. BCD. nulo., l. _szdtu4 d. loa •• ruerzoa 4. tracd.6n '1 c01Ipree1.&n .e obtteD.e con los estuerzos de corte .n ••e PUllto, pero 8D. djz.cc:1&n d1.a&oDal.

'.1 ••

CUando act6u .1Bultb....nt• •duenos de na:1&D '1 cort., loa esfUerzos 41eson81e. de tracc1&n '1 compre.i6n resultan comb1Dac16n d.

lo•••fU.rzos onSinadoll por emba• •ollcl t.c1ones.

1

2

al I1pra 6.18

•

•

Efecto del estuerzo de 't:orte eD

el alma

Si los e.tuerz.OIl de corte eon .l..... do•• el el•• ento pandurl m.plendo la direcc1&n 2...2., COlllO UDa C01UlllLa, COJ:l, .m. .erte de ondulacione. par.l.l••• e_ direcc1&n. La •• p i tud de lo. elltuerzo. de coIDpreal6n aee•• aarioe par. que la franja Z- Z pand••• depende de la. . • • beltez de e_ fra!lJ. 41alOnal, e. decir que .1 . . . t~j. tiene sran lonlltud '1 pequeao eape. aor, loa e.tuerzo. critico. en pandeo di-=1nu1en.

La deteralDac16n .xacta del e.tuerzo critico 4e pandeo en •• toa ca.o. e. co.pleje, debido al .tecto eeta'b1l1zante que otrece al COD... Junto la treja trecd.onad.a. Por .Uo, la. nontll• •e baean senAral.mente en lo. re.ultado. de l •• ezperienci. . de labor.torio. '1 enpn •• tuerzo. cortan_ te• •'21-0. rel.t1Yamente bajo.,lo coal increm.nta le relli.tencia del alae al pandeo diasonal.

,,

r

i

,I I

-

----- - -

-

- --

-

Por lo tanto, la reai.tencia de una Yisa al corte, eetA condicionada al coaportamiento d. au alaa. y ••t' caracterizada por ~ etapaa 41fareate. : Prepandeo Pandeo Poatpandeo na_ncia

..

la primera .tapa,cuando l.e ten81pne. de corte eon menores que t rit' BU d1stribuci6n e. la indicada en 1& fisura 6.11, .ecOn ecuaciones 6.20 1 6.21, de teoría de vigaa, 1 el alm. no pandea. A .edida que •• :1DcrelllentaD la• .aUcitac1onee, 1 ee alcanza el .alar f. eri t ' el allla pandea en direed.6n d1asonal. 81. el alma DO e.U ris:1d1&ada. Bate ....lor de f ... er1.t aarca Bl fin de 1. reai.tencia de la rlga. '

~

Pero 81 Be colocan adecuado. r1!1d1z.dorea del alm., cuando ae al~ canza f. crit 1 el alma pandea en direcci6n diagonal, la capacidad reeia_ tente de la .iga DO s. asota. 1 a tra.6. de la acci6n de .eabrana, CODO_ ciCa coao acc16n del campo diasona! de tracciones, conttn6a resistiendo en r5simen de postpandeo. la disefto en base a la reBi.tancia del campo diagonal de traccio_ nes no sieapre e.ti permitido en 108 regla.entos Yisente. de diferente. paiau. Si los esfuerzo. de corte contin6an incre~entlndo.e, la acci6n conjunta del corte simple 1 el campo dia~nal pl.atific.n el alaa. Z1 .ecanismo de falla en eate ca.o depende de l. rigidez de la. alas 1 de la pre.encia de r1.gictlzadores. La t otal plaatiflcac16n del alma Be produce por corte 6nicamente cuando la' ctl.ensione, del alma .on tales que impiden cualquier posibili_ dad de falla prem.tura. p,nd'eo La tens16n critica de p~d.o al'stieo del alma de una Tiga eolici_ tada • corte puro, unitormemElte distribuido en loe bordes e, : l 1T E k.

Adoptando k. en funci6n de l. relaci6n de aepecto de la pl.ca a/b : para a/b

~

1

para a/h

~

1

(6.58

Cuando .n una rl.. &.0 .. colocan r1g1d1zadoree por eer-ee se supone .L b y ee entonces aplicable le eeuac16n 6.59 para el c'lculo de k•• Re,u1ta en cona.cuencia &y • 5,34.

_00

•

-2~6-

~t-p.pd.o.

t.mpo

~'gon.l

de ttlCc1ope'

Se 4ta1snl por campo di.sonal de tracc1on•• el

co~portaa1'Dto

UD panel de Yisa ~.da. In r6g1aen de post-pandao por corte • debillo .1 cual •• deaarrollan traccioDes d1.agonll•• In al alma '1 tuerza. de compre_ a16n en loe rlt;1d1zadorell por corta. n cOllportam1ento de l . vige en •• t. e.eo le ••••• J. al de una viga de ce1081. de 'tipo Prat't, COIIIO muestra l. Upra 6.19. R1pd1.sador 40 carPo

"R1 g1d1.u.do r •• por corte

I•

"1

I1I141z140r.. cOllprUddol

PillUr8 6.19

de

I

!racc1on.. d1.a. SOnal•• eo el .1..

l} f R

Caapo diagonal de tracc1on••

CuandQ loa esfuerzos de corte auperan el Y_lar de .cu.cillo 6.51, el .lma de .En rips l¡!Dada. de alma. elSbel toe, COD aUe•• :torafl de ri_ gidez eonY.nlentemente diepueetos ...,rt1cales, luego del pandeo ee produce una redietribuc160 de ten.iones de corte en el alma, desarrollAndo.. la acc10n m~branal del campo tt18~h81 de tracciones. Por lo tanto, la r.slste~c18 al corte en vigas de al~Bs del~ ganas 1 altas atiesadas,pre.enta d06 etapa. :

la ?iga pandea.

a.) Antes de pandear, 108 e.fuerao. de corte en el alma eon soportados aegdn la teorta el'etica de real.tencia al corte. Ver flgura 6.11. b.) LUe~ de ~dear, el corte adicional ap~cado ea el 1DtarTalo.poet-. critiCO, es .oportado por el campo d1.go~al de traccione •• Los rig1.d1.udora. por corte (o ati•••dore. de riSidez) CUlllplan do. :tunciona• .taultiD... : 1) Impedir al .eeplazamiento lateral del alma de la yiga a lo larsa de .u eje lohSituet1nal 2) Proporcionar el anclaje necea.rio para aoportar la. fuerzas diagonalea 4e tracci6n en el panel del al•• de la 91ga. Para cuapl1r la pri.era fund6n, 1015 rip.d1.U1doree deben tanar UDa darta riJ1daz lataral, ~ para cuap~r la eagunda, deben taner ree1atancia al pandao coao coluana•• t i se 10& dieefta tlniceente pare la pra.roa fuDci61l,DO ae

,

,

,

•

,

i

,

-247ll.g.r' • tonar .1 campo d.1asonal do tr.ccion••• ~ loe aUo. .dorea no tra_ bajarh a la comprea16n, por lo cual ba.tara ....rlf1.c.r IIU r1¡1daz l.teral par. lapea1r 01 40ap1.&. .100to later.l dal 8ie8bro. 81 108 riS1d1&edore. llegan a tr.bajar coao eoluau88, l. 't'1.ga eat' utl11&aDdo ea raserTa 4e re.lstencl. adic10nal post-pandeo, aprozi8ln_ dOlle a 8\1 1111l.1t. de asotamiento .por cort•• :11 .ecanlno 4e re.istencla post_pan4eo del campo 4e tracc16n 41ason&1 con.late en que loe esfuerzo. oril1Da4oa tien4.n a arrastrar l •• • 1 •• ~ los rl¡1dizadore. eztrelllo. bacia adentro, i8pon1ando .efUerzo•••cUdarlos de flezj.6n , coapr.d6n .n la_ al•• , , cOlllpreei6n eo 1011 rlpd1_ Adores intermedioa • . . capaddad d. asotamillnto en la et.pa del e..po Uasonal de tracciones puede erpre.ara. :

siendo t ... t el esfuerzo cortante :lllIpu.sto por l . treccl6n diagonal. El complejo eatado tensional resul tante de la prellencla del cam_ po de traccl60 diagonal, c.uas di.torsione. adicional.. en al aI-a '1 datoraaciona. en l.s ala_ '1 loa rlsid1zadores, que contribb,e. a lncrementar la denex16n de la rlp, '1 a dism:1nuir 8U rlpdez. La. erperieocia. de laboratorio ban demostrado que las deflexion •• en ...igas de alma. delga4a. , ea"l t.s, solicitadas eo rlg1JDen de eafUe rzoll en campo di.sonal de tracciones pued.n llegar a .er baata cuatro .... c.a la calculada por .e410 de l. t.orla con'nncional de le neld.6n. Debe recordarse que la. tuerza. de corte orlSinadas_ por el campo diagonal de tracciones, laa debidas a la l5 cargas o r-eeeeaeeee eoaeents-e., daa aplicadaa, no eon .dit1....a. Por ello, cuando 8e diseftec la8 conexionea mediante pernos o s oldadura, . 610 debe considerarse la mayor de fee dos tu arzaa, 151 la lioea de a cc16n de las carga. eeaeeree con el eje del r1p_ dizador. La a plicaci6n d. lo s criterios del caepo diagonal de tracc10nee en el diseft o de Tig.s armadaa tienen cuatro limitaciones : 1) Ro pu.de .er u ••do l8D el panel .xtr.llIo de la rlp, pues la tracc16n tiene una co:ponente borizontal que DO ee equilibra '1 puede pro...ocar el colap-

eo del conjunto. 2) ~ampoco puede usarse en Utl panal intermedio e1 el ad,.cente .s un pan.l hu.co o con grandes pertoracioD.s • 3) Cuando 18 re1aci6n de . .pecto d.l panel a1h) 3, d ~ d1asonal de tnccione. no a. eficaz,puea no puede tonarse el .ecanillllO ae la acd6n . . .branal,1la ineat.b1.l1aad tiDal coincide COD el pandeo inicial del at-a. 4) Ro pU.de aplicaree en miembros eujetos a tatip, como por eje.plo puen_ te., puea re.vlta pel1croao al caabio constante de aol1cltaci6n en el at-. pand.iul.a. La orientaci6n del campo Uasonal de tracc16n ea IIIU1 aen.ible al C8.Illbio en la r1«1d.z fl.xional de l.a al•• , pero su c:olllpo:lente ...ert1cal se transmite !ntagraaente a loe riS1dizador•• 'trane"'eraalea.

-2'+8-

c.ancia x.

total plut.lficad.61l del al.. por corte .obreneoe 6nlcueo te CUD_ do .e .1la1D1d todae l.e poalbl11d..lldell de pandeo pre.aturo. Para que el al.a alCalice la cedencla, la. ruerz.u¡ d... cupo t1aconal de tracc1one. deben pro4uc1r en el al. . e.tuen.o. de llap1tud 'fub1'n puede producir.e l. ln ..hb1114ad final d ceden loa rtl1tU.sa4on. por eS'etI.a de cOllpred6n, aarcando el ' fin de l. r ••l.tenUa ' d. l

"7.

Id_broa. !lJUtrloa

a~'1l

~orte

•

Para determinar la ••cnttUd de loa •• tuerzo. adm1.tble. a cort., •• aupone que controla la e.tab1Udad. a.el ~ '1 no su naeud.•• Sin tomar eo cuenta la unan.el. del cupo tU.aS'Onal 4e traccione., el 00tuerzo a«-:1a1bl. ' . . . obUene ~

•

'tU.

(6.61

2,89

el cual se deduce 4e adoptar : con un factor 4e .epr1~d -= 1,67 G: e. l. relac:16a eatre 1. tend6tl critica etl el a1JD.a de aCllerdo cce la tloria 8l6etlca de pandeo, re.pecto a 1. ten.16n cortant. ce4ente.

"S

G••

t y crUl

(6.62

vr

f T crit ea el e.tuerzo critico de c orte de e cuac1 6n 6.57 '1 f.., • e. la ten616n de cedeocla por corte. EJ esfuerzo de corte e~ el 11=1te de proporclonalidad Tal. :

(6.6}

""••

consecuencia, G': ec. 6.62 queda , •

7 alh. Su.U tU'1endo

'1 :para el pandeo

> 0,8 _• •e obUeae de eca.

'.58

'1

6.59

(6.65

re.pectlT...nta, .eron el Talar de

alb.

Cundo G'.> 1, a1pit1ca que t ... cnt >f_ '1 la falla ee por cedenci. '1 no por pIIodeo. .,. lB e.te c••o DO ee tOlla en cueota la acc160 del cupo d1a ~ODal de tr.cc1o_ n•••

,

r

•

La relac16D 4. .epacta .lb elebe cumplir :

(6.66 (6.61

le. 6.66 . .re& el limite para la aplicación de los crltar.1oe del c.mpo 41s_ socal de tnccloll••, 7 ac. 6.61 dan•• de una aZ1genc1a prlctica ·per a ta_ c1l1tar al lIanejo 4e loa riS1d1zador•• tren•••real •• durante la fabrica_ ciÓn ,. construcctÓn da lea ri.p.a. Cuando •• tOlll8 en cuenta la contribuci6n del campo diagona! de trac_ don •• , al •• tuerzo ad-tldbl. J'". ea obU_ de la ecuaciOn :

• '.,. =

" [6" 2,89 "

• ¿

· 1 - G"v ] , 0,4 1,15 .¡. (&!h)Z

VI

8e. 6.68 puede emplears8 opcionalmente en lugar de lile. 6.61 en el caso de '1'1888 de altura constante DO b1brldas, conGv"-l.

L. influencia del ca mpo di agona l de traccion es no s e debe t omar en cuenta cuando :

o cuando

I

r

r

r

(6.68

.lb

>3

(6.69

a 6.1 corre_ ~:~:~:~~81::mi:;~;:8 A~l·:·A;::a i::;:~l:~: de :lstructu_ ras de Acero para Edit1caclon8s, aet. 1, para cuatro calidades diferentes de acero. r depende de dos parAaetros : a/h y hit•• Se debe cumpl1r para el e.tuerlo cortante calculado f.,. :

'.

v

t ••

A•

d:el:a:Or::

, '.

•

(6.10

.l. ee el Irea 4el al.ma : .l. . . h t • • El e.ruerzo '.,. ee el ,co r r e spondien t e a

eCUacionee 6.61 o 6.68 aegdn el caao, y puede leeree directamente en laa aanclonada. Tablee, cuando ee toma en cuenta el campo diagonal de tracciones. En paneles e%tremoa, o adyacentee a paneles hUeC08 , debe aplicar.e . la ecuac16n 6.61, para hallar la tenei6n ada1s1b1e a corte. Cuando la tens16n en el alma es menor a la obtenida con ecuac16n 6.61 "1' hit. (260, 110 ae necesitan ris:1dizadore. por corte .1 ee satisface la re1ac16n : 5 b , 9.8 % la t.

• Be!. 1._ ec. 12.2

.

'1', ('y

.¡. 1.160 )

La d&1d.•• a cU.t.hat•• I

_ 41l1111Du;J'enda

al .

utlU"e ..

_ auntanela .1 a.,.-or ' . del .~ _ coloc:aadc n.C1d1sadoren por corta La pr1..lMr MJl1Ic16a. DO a1..-pn _ poa1bb, paa. t. e1.tan JL . .U ut1.a.1.. . por la rea..tea.d.a .sa'-s •• cesV'1n • nsx"',," 4. la ~ _tazo t.w paeda re=n!br .U.acan6-1 ca.. Por 10 tata, para 1Acrm_tal" el .. tIleraa m.U_ ca !tOr corta, as coloCSll r1.C1a.sadore. ¡uUcat_ _ tP1 .1 , . ~ c 1 M qua c:u-plan con t..concl1.d.ona. da acaad.oaaa 6.66 ;J' 6.67. Ocaarala"ta ••ta. aU.._dor. . . a ub:1CSIL • PZ:Ibo. l.to. elel. .1•• a1:1l 'tr1e&111~ate d1.11rpuent•• , paro tanb:1.1a. •• pu a dell colo car de lID 11010 ladO. 11 acero us.dO "ara .. ton r1.S1d1.zad::u·" puade s.r al m.~ de 1 . . placcha. qu • • atar1a!1ZI1D la n-sa, o ld..u .a .-p,laa acaro dUlca coll1ln• • Lo. ris;1d1zadora. npl.ado. :¡lara ucrellautar la r1s;1d..z al corta elel alma de l.a rtps non da don tlpo. : 'nsulo. o planchae. La tisure 6.2U nu•• tra los detall•• da a.toe r1«1ct1zadore•• lo. cuale. no eetin. eeaeeee-, doa e l als traceloasda. J' se c~rtan s a1.tanela , 4 t. O 25 mm d. alls. t

;,.,.5. aceo

921 806 717 608 502 4ZZ

560 510 270 257 210 188 152 120 106 90

11 2 11

~ 509 474

8.7 10.6 n.7 520 559 "92 9.5 U. 540 521 9••

Loa "alorea interiore. ulll1can la. 're.a tot.ala., en porcntaje del hea el.l ~, de lo. rid.cU.z.dore. inten.ed.1o. all par.jaa, de .oero con r ~.500 I.&fe- • Para hallar al Iras ele rl¡1d1sadore. de UD a610 lnSUlo,aultipl1qu... lo. "aloras :lateriona por 1,8 , para loa rlp.d1.zador•• de una .01. plancha . por 2 .... Cl:ludo .1 •• harzo ,de corte calcll1edo en..l.a ••edOa d. uaa rtl. a• • anor al "alor da la 61ti•• columna. DO •• r.quieratl ripd.1udon. tru.".r.... l •• int.raedlos. Loa ••}MIeio. ea bluco inll1can ".101'•• no p.rm1 t1 doa.

-.~

• A•

L' 6",., ,• 1'alON_ 4a l . b nll16D cortete admiaible '.CK&le:- ) ea '1"1,.. ar-.albJ, para acero. d. 'aDaliD cednh :

l&!'"

r• • 5.000

•• .9 l •

.,

50

60

~

.6 •7 .8 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1168 1200 1200 1200 1.200 1200 1200 1193

'"

•• act o

llalad..6D .

no}

1U38

1200 1200 uso 107,. 1012 97' .6 1" 1lll 1200 1200 1073 lOO' 8" 925 1 9 5. 1184 1028 844 789 • •7 ' . 8 .z 1100 987 78' 756 100

" •••

180

zoo

' 40 260 .80

•• ••• l. •• 87U 964 •

1 8 95

>5. 1200 1177 1009 es5

•••

,.,

7 '.5 728 6. 6

,.,

510 257 210

, '"

a 10. LO.l 8. 7 861 7" 65' 597 567 529 7• 9.9 ». 6 10.9 ».8 598 56' 559 SO, 791 700 » 541 ' 17 758 7.1 9.5 ».7 n. , n. 9 aa, SOL 696 628 " 5 549 8. 1 10. 1 u., 12- 12.J 12. 4 664 565 '55 8.9 10.7 n. 8 547 657

••• "

1 152

•••

'71

9.5

'"

SO. 560

8.' 8.5 611 576 9.1 8.9 '51 , 5

• ,.,

'"' n,a

608

4ZZ

..9 608 568 6•• 566 527

680

751

s

lSO 1051 951 160 996 919

1'"

•• '.'

5. l.' l.' 1.6 1.8 1200 1200 1200 1200 1200 1200 l20Cl 1200 1200 1200 1200 1200 1200 l200 1200 1186 m7 ll.2O llOO 106& 1050 1089 1058 101' 998 98' 961 9" 99. 965 865 . 9 l.' 1. 7 955 "'5 747 •• 6 ' .8 659 865 81.

.

126 1

,.,

'"

,.

12.2

'l'anal6n cedeD W

dal riS1d1:r.aclor "1

R1¡:1cU.z.adona ea ••

5000

l.

2500

Par. ba11ar l ••

1..2

a.r.••

21.¡:1dlL11dona d. aJl.

aol0 ID 1.8 2. 1

o

Jt1t;l.d.1U1dor.. d. tma

.ob

lucha

z ... 2.8

d. otro. tipo. da rlp d1....don. th.rla.araal.• • 1.Dh r_

. ed1o a• •• daMD cul t lpU cu l oe 't'alore. 1n fer10n_ d. h tabla po r al t.c t o r a prop1ado da l a _lrt.bIa u aza .. CaD l oa r • • t an t .....alo r • • proceda r e a fo raa a1.llU .r a h bl . 6.4.

-255l' • B lo .1

Z) "-.lor•• de la tnll16D. cortote adll1l11ble ' ...3• 11¡00

lZ72

1090

9SO

80

751 100

608

110

S02

lSO

160 170

'22

.2 .8 1279 1149 1078 1 ..3 .2.9 1198 nos 1011 2 11,... 10 1 ..2 '.1 1115 999

2.

1081

. ".5 944

,

,•

L.L.

360 310 270

7.3 821 8.2

237

7a.

210

51

180

9.7 559 531 lOa8 10.2

200

188

515 8.6

/ 1 52~

,

ZZO

126

2""

106

260 Z80 .2en1l1611 cedente del r:1

U&ador'7

'.sao 2.500

R1.p41zaclona en jea

1.

1..4

ll1p.diuclor•• UD.

8010 lnp10

1.8

2.5

~.

.R:l.¡1d1udor•• d.e Wla

801. plaDcha

2...4

3.'

Para h.ner l •• h ••• d. otroe tipo. de 1"1lidiudorall tran.....r.al.1I intar_ ••dioa, e. deben multiplicar 1011 .&lOMl8 1nfer10rlle d. l . t ••1_ pea' 81

tactor apropiado d. la lIubtabla aneza. Con 10& restan t • • • •lone, procedar 1111 forma a1.a11ar .. "abIa 6 ....

,

..256t A • L ,

6. 7

.'falo re_ da le t.ena16n cortute e lla1a1ble ".,.(E&le. ) n. 'f1p_ anlacla_, para acaro. 4& tenll16D caelerate 1 2 '7 • ".200 E&lea .i el. d.6 n

•1 1680 1680 1680 1 680 1680 1680

•6 1 680 1680 1680 1680 1680 1680

.8

,. ),.

te

.9

1•

1680 1672

l}93 1194

80

90

9'" 1680 1680 " "~!9

7~

608 2

422

360 3 270

,

237

586 8.9

188

210

8.7

152

'.~6D

del r1

cedanta dS,2.ador F7

4._ 2.}OO

......,.

,R1pd1.udo,... en

+,= = =-

1.7

11c141u.dor.. de UIl &010 Anplo

,Rlp.d1ucloru de

.ola plu.cIl.a +=-==:===_¡"==-=====¡

1.8

3.

lUla

2.4

4.

Par. hallar la. I r... da otroa 1poa de ripdiudor• • truanreal•• ater • • dio . , • • deben aultlpl1car 10. . alore. 1.D.feriQr•• d. 1. tabla po r el facto r apropiado de la aubtabla ADaza. Con l oa r • • tut•• • aloree . proceder 8D ton. a1a11e r a r abl. 6. ...

•

•

..,.,. 6.8.- Ite¡to «e carsa. concentrada' En toda 't'1p .na.ada 4. alma al b

'1 4dpda, BiD. la protecc16n de

riS1d1zadores. la6 cargas concentradas .plicadas y las r •• celonea, pueden produclr ·dos efectos d1terent.. :

•• > Apl••ta51ento

local del alma

b.) PaDdeo ...erUcal dal alIla

r

2

P'1EUra 6.}2

Soportes laierales

p

de carp

,

-z?}-

6.11._ EsfUerzos pdnieibl8B Para n'1at1r p.ndeQ l.teral t orsional

La. ?1ga. compacta., que cumplen l.s condicion••••tipula_ da. en lt•• 6.4 , deben tener .oportes lateral •• ubicadoa • .di.tancia DO

14 ¡/05 F A r 7

(de ee , 6.41)

640 b r

(de ee , 6.42)

¡Ir, B1

e' cumple e.ta condic16n,

Be

acepta coao .,tuano ad.m1s1ble en fiex16n

'b ... 0,66 '7 CUando la. T1sas cumplen todaa las re.tante. condiciones de compacidad, pero la lnz libre entre soportes l.terales est' coapren41d' entre 108 ••_ 10re. de LSV ~~, de eCúac10D•• 6.41 7 6.42, el eetuerzo a~aible a fiex:16n el!! : 7

"b .. 0,6 '7

•

•

por - la• •c• • 6.41 T 6.4Z.

aa10r que la es1¡1da

En ?1g.e no compactas, las eCUaciones 6.101 a 6.126 ee han deducido para

miembros .implemente ap97ado., con momentos tlectores uniformes. Las condiciones re81e, de car«as 7 de reatr1cci6n de los eztre_ mos, dit1er.n generalmente de las mencionad•• , lo cual modit1ca el es_ tado ten.lonal del pandeo lateral toralonal. Dna fora. Q' tomar en cone1der.ci6n estoa .tectos , .s 1ncorpo_ rar l. lnfiuencia del gradiente de mom.ntos y de restrlc c16n d~ l os ep~_ yos a tr••6s de un r.ctoro(b.En miembro s sln carta s tran sversal es entre puntos de arrl ostr'J:lento l eteral. o(b y.le :

",

of..b ... 1,75.J 1 , 0 5 (".2).J 0 ,3 (

"J. 2 "z)

'2,3

l6.lZ9

o( b ee designa coeficiente de nenOn que de.,end.e del gradiente de momen_

tos,1 toca en cuenta l . le1 ae .ariac16c d.el aom.nto flector. M¡ 7 MZ 800 reap8ctlYameote los momentos tlectores DeDor 1 mayor en 10B extremos de la lonc1tud no arr10strad.a , tomed.oB reepecto al eje de De10r aomento de inercia del miembro. Los signos del cociente M¡/MZ 8e 8d.Optan como Ba lndica I '

"J.e---

punto de

~:.n.:.)"z doble cur.atura

"2

curvatura simple

"2

~8 2

·-

------

La t18Qra 6.}4 da _ISUDoa .j.~plo. 4el Taler 4e c(b para d1ferent•• tipo. 4. apo7oa enrelllos :7 carg•• , .tI T:lg•• na.da••

lb tod08 l oa ca.oa, lo a soporte. lateral•• ee ba Ilan ea 108 eztraeoa apo,..doa de l • • Yip.e. L. Dotad60 • 1ndica la Jlr e ••ncia de UD arrioatramlento interaedio en l. luz del lIIi. obro, contra pan deo lateral ter. alona!. El coc1ente 2 dabe cu.pllr ;

"i/M

.1

,

,

"t

".

, 1

Cuando el 1II0lllento n.ctor l:atermedto n la luz DO arriostrada .a mayor a 108 .omentoa en 108 enre.oe, •• adopta c:(b • 1.

TuM'n •• adopta al b • 1 COIllO caeo consenador cuando DO •• eeeee•• prior1 al diasr-a da a o.anUla. El c:oaf1c1e:1t. c:( b .e d .~ calcular en cada trua entre soporte. lateral•• 4a la Tisa. :7 tomar al _A_ d•• fayor.bI. para calcular el . . ... fuerzo a4a1alble 'b de 41••fto. ,

• O(b '" 1 b)

constante

"2 ,l

4l

,1-----YOlado s1n aoporta l.t.r.l

abo

.i "1

.l

e

1

tl'~'

"2

ea.lid.atA. "'b ao••atoa.

del sr_di.nte d.

•

••

Loa e"'\la%"&08 ada:la1tal•• - 4. 41••tl.o e 'f'1pa DO ce.p.eta., par pandao lateral, toaaa ea coll&14eraclen d coetld. ... teub • d cual pera1h lncre• • atar 81 Yalor 4.'11 t:UUdo e:ll:1.at. WI ¡rad1eah 4e aoantoa ea 1. lonS1tud. no arriostrada «el al.abro. . Lo . punto. d. unu16l1, o pu..atoe da lIo • • ato aDlo 4 el Uacr. . .

d. -o••atoa, pueden coa.id.rar.. eoao punto. de -aporte lateral. n coet1c:1uteQ(h .. aplica duJ.C&lÍate en Tipa acucia• • • a1.•• bro . n..zo-coapr1Jll40i , • • uU U u. en au l up r el coe t1c:J.mltll Cl( COIIO n al Cap! t ulo 7 . • n co and.ente c(b 110 • • toa. ea coaUdarac.16D en • • ed.aD•• eee-

.. . ..:-4

pa cta • • h

l •• DO coapactalll ,

•• U a cotado por loe • • l oree :

(6.131 !

,•

En ...1 918 no ce_pacta., al e .tuerzo a da1.a1 bl e 80 nez1611 Fb ••r ' l e r de 108 calculado. por Saint_VIDaDt . 1 por alabeo.

El •• tuerzo .~la1bl. por ¡t. V~ n an t • • l~dlc. eo ecua c16n 6.132, 1 el .d=181ble por alabeo en ecua ci on es 6.1" • 6.135. Adop tando UD ractor de seguridad FS ~ 5/3 en ecuac16n 6.110 r e sul t a :

• •

,

al • • -

'b =

(6. 132

840! l o' a( b L ( dlA, )

Por alabeo, •• e s tablecen tres limit es para las t ens i on es tune16n de la rela d.6D L/r or :

a~s1 ble ••

en

1) Par a : •

( 6.133 •

2) Para ••

· ·

I

I·

108

3l Para :

,

Vrr

•

i

i

F

L/r ' f ' 6.000

F y ( Llr~)

•

I

, ~ r ' b . [+-

2.100

•

:1:

¡;;; '7

C6.134

2

] r 10 6C(b

~ 6. 000 J~;

, 0, 6

" (6.135

6

F . ~ c( b b CLlr.)2

l etos Yalor•• ae indican en l a tLsura 6. 3'. La. ecuaeione. 6.132 • 6.13' corres pon den a aes. 1 .6 • 7 b, 7 ac. 1.1 d. l a ao ~a Yenezolana de Eatruct uras de Acaro. En .e ccione s en canal , BOlo 8 8 pe~t. usar . c.6.132 .

!

' - -- -

•

'o

,

F1gu.ra 6.35 S.tuerzos admisible. po r alabeo 8n

Visa.

no compactaa

6612.- Lentitud libre entre s onarte. lateralee El di.sao de 108 soporte. laterale. de 1&8 visaa fieJI:adaa. puede ll....aree a cabo lI1.su1endo dos pOe1b1l1dade. :

a._

Se fija de antemano la luz Ubre L entre soporte. laterale., y el proble.a consiste en determinar el esruerzo admieible 'b en tunct6n de .eta L. 0.- se :lJDpons UD datend.na40 P'b de cl:1s8!lo, como' dato, en ba.. al cual

.a predllO calcular l. d1IItancla mixima adm1.alble entre soporte. laterales, para evitar el pandeo lateral toraional.

El eaeo a.- se anal1z6 en 1tem 6.11, donde ae determinaron los diferente. en tunc16n de la. luce. L, aesdn l •• resistencia a la t ors16n por Sa1Dt Ylnaat 1 por alabeo. . El caBO b.._ ae anaUza aquí, '1 e8 tomarla en conaiderac16n diferentes Ya-

!h

lores de "b' para ngaa compactas 1 no compactas. ta.sO 1,':" {Fb'"

0,75

1'71

• el caso de neñ6n de 1I18111broe que no .ean de acero J.514, en tona di t o de B: doble.ente d_'trtcos, que .e at ' n neet.dos alrededor de BU eje menor; en barra• •acizas cuadradas 1 redondas 1 en .eeciones maci_ za. rectangulares flectaclae alrededor de sus eje d6bllea, que .. U_tacen todas las erlgenc1as d_ rlgaa compactas de itelll 6..4.n incremento del 25% de la tena:l6n al!lll:1atble en fiex16n en eataa ~c1onea,·en relact6n a laa aecclone. 1 !Lectadaa alrededor de eu .je de S,.rcta mayor, reside. en el hecho de que la. primerae pre.entan UlI tactor de torma favorable, 1 que en esa poBlci6n .DO pUBde- haber pandeo late_ ral tersional .. Por lo tanto, para .ata. seccione. no e. neceeario colocar sopor_ toee lateralee ..

-Z77,•• C&IO Z

',.1

:( ' b . 0, 66

SoI1 1.. n,a. co mpa cta. ne:u.dae a lredejor de

ej e tuerte. La l us libre entre e oporte. le t e ral e. deb. . e r l a . eDO r entre la. e:z:1c19. pO.r e cuaci one . 6.41 ,. 6.42.

' L

•

. , I

•

~,so 1 :

(rb •

F,.I

0, 6

al la. Yila. co ~len toda. l • • r e.t antea condlcion.8 d. compacidad, la l onl1tud l.1bre e l1tft e oport e . lat eralea pue d.e e etar comp r an dida elltre lo. ~.lore . 9 do. por ecuaciODe. 6. 41 ,. 6 .~ . t i la ri ,;a •• DO co. pacta, la l u z U b re IIIlln.. entre a opo r t •• lateral••

••ri l a "JOr .atre

•

,

:

14 :r 10 5

Lsv

•

L.

= Z.?OO r T

F,. ( dI. r '

...J

~b

J~b,

(6.137

Ecuacl0n 6 .1'6 c orrespo:1de a le rigi de z a r lu:::l. 6n 1ster a l ,. t orn6n d e St . V6nsD t ,. ecued6n 6 . 1 }? • l e ri gi de z. e n ez:16n de! ela co!:p ralda , o ri gidez. de ;&c1c&c";.::;'_-:-_--: "" -, • •

f

lO,}, F,.

~lSO 4 :

"b

559

1

VF;

en

elementos rig1dizedos :

br t

5.) Cuando la esbeltez del alma

6. ) :;1 la ee}llrac16n entre longi tudas :

«randa. ,

8.

s o ~ortes

1.4 X 10 I Fy

• 640 b r /

88

r

>1.600 Vi':"r

aupera la relac16n :

lsteralee excede la men ,r de las

6

e

t ee, 6.41)

V',.

Cuando en una Y1sa se cumplan todas ta, re'tlAt~e condiciones de compacidad el •• tuerzo ada1sible en f1exl6n .a _'b e 0.6 '!lpara : Loe c.soe l.) s 3.) El caeo ~.)si se cumple

eb

•

i

elementos aalieDte.

h

El ca.o 5.) al ee cumple:

...A.. t.

El c.so 6.) al .e cumple qua la luz libre entre soporta. laterale • • e halla comprendida entre 108 .alore. indicados por .cuacicnra 6.~1 y 6.42.

I

-z79Cuan40 en un a 91te .e cuaplan t oda. laa re etantee condic1one. de compa c1dad, el e. tue n o .~a1ble ell. fln:16n seri :

,,.1

(0,6 ' ,. , ' b ' 0,66 para el uso

".

)

,

cuando

, ~ , .JlOO

550

vv; • epn

.,

vr;

2 tt

J el e atuerzo adm111l1 ble "b e. el de eC¡aCl0nea 6.,0 o 6.51

6.14•

c.eo, COClO ..ueatra la fisu ra b

F

F •

•

, •

l•

b

•

'7

t - 0,OOOZ4 ( 2 tt

[1,075 _ 0, 0006

(

b,

2 tt

)Vr;]

1

(ec. 6.50)

)VF;)

~

t ee, 6. 51)

~

earuerzo adl:1s1ble en una Y1ga no compacte ea : ['b el ee cumple alguna de la. condic1onee 81~ente. :

Ci!\

br

~ Para el U8 0 4.), &1

2 t

t

> 800 F,

< 0,6

F,.I

l no coepacto por ala)

Se deben usar en eete c.eo loa cri t e ri o. de 1tem 5. B del Capi t ul o 5, c or r eapondi en t es al Apfndlce e de la6 Nor=a s Ven ~z olana a de Estructura . de Jcero , '1 l . table 5. 10, o b1en respetar el ancho be del al a c o~pr1ml_ d. e epn a e C1uest r a en l a fi sura 6. 14. _

·•

• F, [0.79 2 b

be

11:

Para el caeo 5. > ai

"e~ oo?,-

.¡r;

t

..L) t.

r 6 ,400

~Tb

Eata poa1bilidad be a1do contemplada en 1tem 6.6 '1 10& Ya}orea de 'b en cada caeo ee indican en l a Tabla 6. ', ~ Pa r a el c.eo 6.> , al l a .eparec16n entre .oporte. lat erales exce de la mayor de la. luce. dada. en ecuaciones 6.41 ,. 6.42. El Fb .dmiaible en e.to. ca.os e. el . ayor entre el cor r e. pon di ent e al e.ruer~o por t or s16n de ate W'nant de ecuaci6n 6.1}Z ,. el de alabeo de ecuacionea 6.13' a 6.1",coBo ..uestra la fisura 6." .

.0-

D.be recordar.e que tanto en Y1saa coapacta. eeec no coapilcta., cuando el cllculo lo exl,a, e. deben dl.e!ar r1g141&adore. de alaa por corte ,. de porte donde eElatan carsae concentr.das o r e.ccione., '1 .er1%1car det1eI1o_ nee , eepn lo anal1~.do en el preaente capitulo. Loa arri ostrae1entos leterale. Be diaefterln por e.beltez. Ver 10 al'.

n"

-280-

6.1'..- Yl«u h.1br1dl! Se dee1snu Y1.S''' h1br1daa la. ara.ü. COII plcch•• d. 41.fer.nt. calidad de acero. La. almaa d. l •• Yl«-. cumplan la tunet6n d. co-

.J.

Ilectar la. ala. y re.l.tir el corta, ~ero contribuyen poco en l. real.tall_ ci• • nn:16n, por lo l:\IaI re.ul te econl5l11co utilir.ar ell el aba un a_ cero de llenar calidad qua el 4e la. plancha. que lIIaterializaD 1 •• al••• La fipra 6.,6 .ueatra .1 41.asr•• aOlDento . curnto.ra para una rica h1'or14a COD al. . 4e acero A514 1 alaa• d. acaro A36. • Ea la &ODa A, 811 rls1aan el'.tteo, el coaportealeDto de •• ta 't'1&8 b1brlda no ee d1fere:l.d.. 4e una rip hOllloS'lne., coao 1 .. anailuda. preYiaoente, 1 l. d1.trlbuc16n de •• tuerso• • • •1 indicado en .1 •• qu.aa

el.

A .ed1da que aUllenta el 1I0..ento n.ctor, la. tllDlS10nea •• a1-

p.n llIaIlteD1endo en rulO eUat1co para laa ala., pero colll1enzan a pla.tificar el alma. ( ••quema d). Para tasar en cuenta a.ta plrdida 1J:llcl.1 de redetencia a l. nen6n de la& ripa h1br1da. , el 1I0llletrto resi.tenta de e.taa aecclone. ae adopta :

M = P'b •

alendo :

•

( 6.141

El .. tuerzo Fb de ecu.d611 6.141 en cualqUiera de l.a al88 de UDa Yi sa debe auparar el nlor de de ecuad.6n 6. 55 dado e!1 h1brida .no I. r.bI. 6. 3.

Ft

ti. =

l.

1'1 1 (ah.)

"2 ( ala)

d. e. la rel.d6:l. entre .l a t ens16:l cedente del

•

al~a

con respecto al ala. La lIla~tud de la tend6n depende del cociente JJJ. r del r ractor o{ , pero la ecuad.6D 6.11tl puede .er apllcada 6.111cU!eDIe _&1 caso en que acb&a ala. tensan l. Eisma tena16n cedente, , la 1Il1aaa 're••

En el tiagrua ao.ento_cur...atura de fipra 6.,6, cuan40 .e alcanza el ~unto 11, ae produce 1. tlnencia inicl.l de l.e ala., COII el al-

.a parclal.aente

plal!lt1.f1cada~

, Por 6lt1.D, .11 el puDto 111 , .1 ao.ento pl'.t1co .e al~&D&a con la t otal pl•• t1f1cac1&o de la. ala•• La.... l«-a b1br14&• •e di•• na1ODaI1 con el .01ll8DtO de lnercla d. BU •• cc16n total,a1.apre que no .e r.quiera que re.latan una tuerza ..nal "1OÍ' • P: ' p .. O,.; 1"'12 • (6.14' •

A •• el 'rea de la •• cc1611 total, , '72 1.a ten81&1I cedente del ala. La redetencla a nen6n d. UDa rip h1brlda ea prededbe con l. 1d.1IIa prec1a16n que de l.e ho.toS'.II•••• El e.r.uerzo P'b on ecuac16n 6.141 e. el corr••l)Qnd1t11l.1;a; •• la 1.nu6n ada1elble en nez1&D, para compacta. o DO, ' .e«6n el casc •

l.

• aef. 1._ 12.1

"'1,..

't'1,..

I

- - - -- -- -- -

"

Plaeti f1C11 dilo parcial del alaa

i

,-

.Ranso dbU.co

'--------'-----Acero .1514

_

-

eeere .&,6

.

al

,

,

-.-:?,~ ___ li"I .II ~ Plaattf1cae16n de 1a8 a1ae

,

,•

-- -

el

"

al

"

F1gura 6.36. Vigas h1br!das.-

El d1eefto de vigas hibrldas 8e reallz8 en torma sicilar al de las Vigas bocog~n8ae, con la diterencie que en la luz libre entre eoportes laterales, a8 aplican Ante.mente 108 criterios de res18t.n~i. por tor_ s16n de alabeo del ala comprimida, aln tomar en cuenta la resistencia ~or tors16n de Sto V6nant. Por lo tanto, no 88 permite u••r l • •cu.cilln 6.132, en ~sas h1_ br1das, pUSS 8Sta ecuaciÓn da mejores resultados cuando se aplica a .ecciones homostne.a con sran resistencia a tlexi6n lateral y & tor_ 816n de Sto "DPt. E:D. vigae h1bridas a8 perm1 te USar : ::>

Fb e ( ~3

para :

-

Fy U./r'l')2 -

108

%

2.7~

10 6 0{ €

]

• L/r

F

T

Y

(de ec. 6..131+) €

6.000Jq/F;y

(de ee. 6.135) par. :

6.15.- l!l10tlc10n., eo .1••

1

.1••• de

Ti,,'

La. rtp. l ..inad.. o 'l'UIda' t on.4a1l por pl an cha. '01d.da. o con ect.da• • • dient. perno. re.e che., .e di.etan con el aomento 4e iDercl. de 1• •eccl6a t otal, . in de.contar el Ire. de 10B asuj erae d. lo . conectores Ileclnlc o•• • 0 ohe tlnte, CUaDdo l . 41.a!DUd6D del ire' total del al., calcul.da .e1p1enc!o l •• ti. posici one. 1.Dcl1c,ad.a. ,n '1 Capitulo .2, excede el del ir.. total del ' la, deber' deducir.. el exce.o euperior , a.te

°

1" 15".

I«nal cn t erio .e . pllca en el ti .eao de 'lipa h1brida•• L. deducd6n .e bce par. . . tJ. • •1• • , f1

'«aj ero. ea eU••• !'olla perforac16n en l •• al.. de 108 perfil.. praduce una concentr.c16n de e.ru erso. que puede .fectar l. reei.tenci. dI l. ~S•• I.ta CODcentr.c16n de e .ruerzo. ae preeeat. eo loa borde. de lo. 'lUj era• • 1 lnterrumpir l. uniformidad del 're. tran...real, CODO .e indica en . 1 Capitulo 1. Ver n«ura 1.1.2. Si ~ .suje ros In un• • 01. al., T.ri. 1. poaic16n del eje neutro localizado en el b.riceotro del 're• • f .ctiT' de l • •ecc16n traDeveraal, de modo que enete una nuctu.c16D d. l. poei c1.6n del eje neutro 4e UD' secc16n con pe r fo r. clone . , • otra pr6xta. Biu perfor. clone . COmo mueatr. l. t1~r. 6• .37 a). P.r. evltar e.ta cOIlpJ.lc.d."en de la u bi c.c16n del e je neu_ tro v.rl.ble eIl el 41.eao de viS'. fi.uda., e. que l • • norma. perm1 ten l snor .r l. pr es e ncie 4e lo. esu jera s en el cAlculo de lo••o..oto. 4e i. nercl, cuando eu i r• • e. l nferi or al del ' re. t o tal del al••

1"

,

Perfor.cl on e e en

•

•

I •

/ ~.jO

•

L

neutro

. I

\

-

I

~

)

01

I '" I

~

-

b) ~sur.

6. 37

Perfora clone. en .1••

~

.lm•• de vip.

Otro prabl... ~ue . e puede preeent.r en e.tructur.e met'llcae e. l. necea!_ d.4 de .brir el al•• d. l •• rtp. p.r. el pe.o de ducto ., como .-ueetr. l. fisur. 6.37 s), I.ta. vlp. debea ti.ea.r.e eeee rts" Vierendeel . Tr.d1cion.lcent. el proble.. . e . oluclona eoldando pl an ch.e de r efUerzo en l . zone de l oa .SU j era., de .-ner. que l a .ecd.6u .41d.on.l de le plancha reee pl.ce el ' re. faltant. eu el e su j ero. Ea el ire. ray.da d. ris. b) s. pue den hacer per for ,cione. circul.re. el0 r e tu erzo, a1~ . r ec tar le re .l .te~ci. d. l. ~lJ.,.»,r. c.rse unifor.. en . ec ci ónl ' con eje de . le lllríe en el pl. no de l. n enlln .

6."

-28}-

•

6.16._~,dura

La

.1._.lm.

d•••celon,s

.tI.~

d.t.rm1n.cl&n d. l. tuer.. d. eort. .n l. un1&n d.l .1-

•

a' 1 l •• al•• 4e un••• cc16n armad., .dquler. tund.eent.l importancia .n .1 ..cU •• ee de l •• cOD.zloD •• , 014a4•• , elt?Ml..d.a. o r'Dech.d.a, que Uben 1 •• pl'Dcbe. de l. YiS" tran.cltl.ndo .1 corte de UD .l.m.nto , otro. ED .at. tipo d. union•• , .e hace E.n'Talmente ref.renci• •1 flujo d. corte q, que r.pre••nt. l. tuerza t ot.l 4. corte por unidad d.

•

lODdtud en l.a porc:1&n que .e ."1.1:r.a d. 111 Yip. Por .j_plo, .n l. fisura 6.'8 a) ,'1 flujo d. C9rh q .n la •• cc16n 1-1 ea obtiene Bult1pllcando .1 •• tu.rzo de corte f Y1 .n •••

•• cc16n por .1 ••pe.or t •• De lsual ••n'r., .n l ••• ce16n 2_2, tl.n. d• •ultip11car t Y2 por tt. In sen.ral, •• cuaple I

q

ee ob-

.z.a.,

• --r-

•

•

L. fisura 6.,8 b) .ueatra .1 flujo de corte entre la plancha del ala. ~ la del ala, que debe .er transmitido por la Boldadura. En el plano perpendicular del al.a, aparece ca) -7 por equ1librio, U11 nujo aqu!Yalente se ori!ina en al plano de 11n16n d11 ala 1 el alma. A1so eimilar ocurre en el pl a no 2-2, como muestra la figura c).

,

&7 "~~

bl

'. •

1./7'~ "T .'2 '2 '2

•

•

al

!

el FlUjo de corte

I

ee el corte en la .acc16n, Q el eeeee t e e.tiUco del Are. del al. res_ pecto al e.je ·neu t ro , e 1 el aomento de inercia de la secd6D. 11 se coloca aoldattura de fl1ete co~tiDua a ambos ladoa de l. plancha del al.a cODee tan do al ala, la capacidad ae realstenda de loe coraODea aupara saDaral.enta el yalor de q, por lo cual es usua~ el em_ plao de aoldadura intermitente, an Yisas no co~pacte •• El dieefto de la aoldadura ae debe reali&ar ee~n lo indicado en el Capitulo " detere1Dando el espuar nom:1nal D en cada ca.o '1 le caI1dad del electrodo • uaar, .e«dn fabla Det1Dido el yalor de 'y' e. debe cuapl1r : 2t.Py • D'/2,- > P y t ae yer1f1ca el D requerido en ceda c ord~D : V

I ••

I, I

,,· •

i ••

I

•I •

I

'.3.

~ D • raq

VZ

ca

r;

--

. _- -- --

-

-281,-

P ae la carsa por c.. 4. cord6n, que r ••l.te la aoldadura a ..boa ladoa dll &1.lla. El porcentaje Jd~o de 1I014adura continua •• 1" :

•

cont •

" a1D 8014

p.

100 •

(6.147

La longitud minilla de cada cord6n es ;

L,) .{•4Dcm t,

7 1'- ••parac16b mixilla entre cordon •• 8 :

La longitud. adoptar de cada tramo del cord6n de la soldadura intarmi_

tente • cada lado del alma aer' : I

L

~

"".n:

sold cont

~ L' (de eco 6.148)

(6.150

•

I• •

t,

I

,_

L'

I j°I.l10

01 I

.'

L'

·1

P1gur. 6..39 Soldadura intermitente entre al•• 7 al1118 La tuerza P qu.e reBiste cada tratlo de soldadura 8 ambos 1.d06 del a111la • •1"

:

P • L• P

(Ig)

•

,

(6.151

Por lo t r.nto, 1. eeparac16n detlrdtl'u para el L adoptado debe eucpllr :

a'

&:

P •

•

,

a' (de ee, 6.1'-9) •

( 6.152

Tub16D 8e 'Duede uaar soldadura de f11ete lntenatente altenada, 8e!dn 10 indicado ee 18 figura 3.28. Sl en ecuac16n 6.145 resulta p• • q, la soldadura debe ser eont1nua.

,,

-~----- -

-2656.11- &'pal."

4!...!1".

1.. l1mtae16n en la lon¡1tud de l •• plancha. que fontall 1.. • • ccioae. da l.. ~s-. ezls. ea elerta. oes&1oa.. 81 eMpala. «. l •• ~ ..... 80

·,,

l ••

•

·•

•

1

8n

~

liI:ecorte

kpalme d .1 all11B o

I\

•

•

el alaa. Lo. ellpala•• pu.daD. hacer•• 8n la d n . Un .....rtlcal para el 111.. 1

.a 1 l •• al•• da la Tisa. pero •• preferible en lo posible, d••plazar l. un16n d.a l •• al•• 1 del elll., ublcodo l. praer. en z.ona de aoamto nulo 7 l a • • sunda ~Dd. el corta ••• Dulo. Ea conYen1ante 8n todo. loa c••o& qua l a un16n lo¡ra4a COD el ..pala. t eos a UD. r ••l .tenc!a lsual • la d. l •• planchas qua e. conactaJI., 1 DO Anic...n t a • la requerl48 por l os • • tu er zos 8n la •• ce160 empalMada, pu •• l . red1Btrlbuc16n de IIOllentoa 8n una •• tructura h1per••t'tl camenta 'I"1nculada puad. 1Dcrelllentar en al.pna oportunidad. el •• tado tensioou del atnbroil por alpna aobrecars. laprertata. Lo •••pal••• pueden •• 1' • • ter1.t1z.a4oa mediante Boldadura a tope o con placa. de empalme 1 eoldadura d. filet •• o Con con.ctore. mecin1coa 1 placaa d• •mpala., o lDSUlo•• Le .t1.SUn. 6 .40 a) 1 b) au•• tran eepl1-.•• 8Gb" una Idama ....rUcal con soldadura a tope . 1 en al ca.o b) .a hao r .&11z.do r .corta. en los es_ tremos dal at.a. para obte~er una .eJor soldadura 1 ~ er=1 t1 r la poaterior limpleza 1 remoci6n de la a.coria, como en al ca.o d). En lo. e.quemas c) 1 d), .e ha de.plaz.do la uDi&a del ala. de la. unionea de la. al.., para ....1tar coacantrac16n de e.fUerzos. Ea .mpat..s aoldad08, no ae pr.a.ntan s.nerala.ate problema., pu•••610 daben .er dlea~ado. para soportar al moBento ezter10r " y la tuerza de corte V. En empalmes remachado. o emPernado e , la t1«ura 6..41 indica alguna. torma. de di.tribuc16n de lae placa. de eopa1me del .loa, h . cuales deben tener el eepe.or c1Dimo indicado e:l 1015 Capitulos 2 1 3.

•

I

al..

~ \

I,

I i

•

,1

i

i •

,

,• • I

I

al

I

b)

e)

I1sura 6.40. Empalmea aoldados a tope en ...1«•• Para empalaar lac ala., h hersa de corte en loa perno• •er l P . ~ 1 lo. parno. deban .ar dia.Badoa d. acuerdO conta. e%11.ncia. ya 91ata. on .1 Cap1tulo 2. Par. el empalee del alaa, la fuerza de corta ~ an al perno _la .011c1u do (parno j del aaqueaa e) da licura 6...1 •• puede calcular an l oNa aproz::l.uda :

-286-

donde Y e. la l\Ierza de corte, 11 el nft.mero d. n1a. d. pernoe ••paclada• •• t;G.n el sramil S , con UD pa.o • , 1" n el nbero ese pernoa por tila, .n cada mitad de la placa de e.pa1m.~ M'

,

~

V .... " (

• /6

(6';1504

)

" • ' ,.16

e •• l. n:centr1cldad d.l bar1c.ntro d. loa perno. a cada lado del ellN.1_

::;e~·d:~:~~:De;

b. r. b. ::~~a~i6:· J:l::~~~~e q;:=~ d;~~:.~r

Lo. eepal.e. de ala. tembl'n pue den realizar.. colocando lDsuloa en la parte i nt e rna

de la un16n,

-

0 0

COIIIO

eu •• tn la fisu ra 6 ~"1 b) ,

p

~oo

00

K-

-tfr

I1l:!etr.

" •

-

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V

1;1 V

b)

I JllJletr.

Siaetr.

b. D

••

Placa de ellp&1 O cubre jUD ta

~

- -

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• °1 , I r '·

F.1.1a.

I

V

V

6~ ..

l .pal.ee • • pel"Dadoa l'1¡ura

al

..261-

•

•

,

6.18.-...Dsae refon.'d&L Cuando la re.l.t.nc1a a naz16n de la . 8 e cc.t6n 4. UDa T1S. · •• 1n.ut1d.ente, .a pueden colocar plancha. da r efuerzo en l •• al•• an l. to_ t.lid.d d. la lus, o . n p.rte da .lla, donde .1 cAlculo lo requ1era. leta. plancha• •a c ~n ocan por cubreplacaa,platabanda. o plaacha. da cu_ b1.rta. Otra fo~a da aur.etar 111 ree1.tencla de una .ecd6n •• Boldarl. canal •• , como ~u ••tra la f1sur. 6.42 b).

•

,

•

•• •

, 1

.l

bl Erltar BoldAdura Bobre cabeza

el

, •

dl

el

I

•

r • •

•

¡

l

Las cubreplaca. deben tener 19ual lonSitud en 1•••1a. auper10r a lnte~l or. El ir• • de cade ~lat.banda naca..rla nar . retonar un pert11, puede obtenerae .n t orsa aproxlm.da : 2 ,

- b'

•• p

(6.155

P

" •••1 1lI0l!leDto an la .,cci6n, h la di.taneia entre l oe barleentroe de l •• plata~nda6, 'b.el e.fuerzo idcieible a tlex16n, e 1 el . o~ento de 1_ nerei. de la .ecdOn sin reforzar. La. nor-a • .en !IIU1 ••trlcta• •n lo. referente al punto a. iDt.rrupc16n .de la plancha d. retuerzo, all' de la .ecc16n ha.ta donde t.6rlea-ente •• neca. .rta, p.ra propurclonar .1 a.p.c1o aaecuado de ancla_ . .:le 1 .91 tar la CODcentrad6Jl de e.fuerzoa. La f16Ura 6.43 mue.tr. a.tee ·z1seocla•• La. platabanda. a. cooectan a l a eecc16n transyereel de la rlp lam1.nad. O -.nada, aed.1ute aoldallur& , parnos o relDach••• La r ••i.tanci. nece.aria d. la conax16n ee determina .edi.nte la eeu.c16n :

_l.

f

• • -!-i-

I

'.,

(6.156

donde P .a la cusa qua d.be re.i.Ur la conez:16n, M el lIIom.nto n.ctor, Q .1 IDomento e.titico d.l ir.. d. la plancha lI. cub1erta re.pecto al .je Dentro d. la •• cc16n total, 1.ncl1l1en40 la. plancha. d. cubi.rta, • 1 t.l .o.eato d. inercia de la •• cc16n total, incluyendo la. platabanda•• p

_286-

Becc16n te6r1ca de 1nterrupc16n

Ha'" "re81st.

•

I 1•

.'.'

~ b ~

S1

1,5 b

•,"' D~

0,75

t

p

Si D

ltO,300

0,6 (,o.I.l.$J.O,6>

8.eealta rl¡1d1&a40r por ca.rp Por pandao 'bord..

•

~ertlcal

:. •

11:1...60 d. lo a

h

del alma, .. daba .erlt1car l. ecuaei6n 6.84.

* .

ri~d.1:udor

~

2 1r/e.

.. de aoport.

a&opta :

b· .. 24 ca Por criterio • pandeo local :

•• •

15,68

triS,) 1,53

ae .dopta triS .. ~re.

c:u.ple

del ri¡1d1Eador : A rlS .. Z b-tl'18 .. 86,4 "2

Por cri t erio de !luenel. en

c o~ pr.a16n,

R !&aJQQ .IriS ~ ~,. 1. 560 • 25.8

•• deb e cumplir :

c.Z

_plo

ACDl .. 66,4 .&. 7,ZXO,6 .. 90,72 Q1Z z ~,P/1Z • 17.218 c:.4 r. IJ,

•

r

•

0.1'l} 77z~ •

.. 8,44

•

z:r. 1}9 t

o

'I'ablaa 5."5.5'

>40.}

r a .. 1.53Z

le! c:.

Z

t

Clmple

Por criterio de apl.ata=1ento : .Icont .. Z(b-- Zt.)t ril- 2(24-1,2)1,6 .. 82 c.2 ~ .~ • 17 Cuap!e

,r, La Tip c·onUnua que •• 1Ddlca aoporta ua. cars. total 4. 1,' ti. '1 •••• hnall:r.a en UD pertU. l .. hedo BEB 400 da acero PS25.

.'Ti-.

Nel'ar l. luz entre _peJoa, considerando Tila DO COBp&cta. Eziaten Be.bedo. euBceptlbl•• de asrtetar•••

=

q.l.8t/a --

--

- -

.,

•I

•

40..

PuD.to de

lnU.:d.6n

•

•

,

o.'

••

,

,

3114

t,=2,4 Cll1

'W4 ' 114'

~8~O3;:~O

S• •

Lo. aoportes lateral•••• ub1can en los _peJoa, '1 •• •

••4

~on.ld.r. adea'. que

loa puntos de iDrlez16n Betdan coao sOporte. lateral ••• Por .er UD perfil laminado, DO eIl.ten probl •• aa da e.beltez Di de alma, y le 11m1tac16n en l. luz entre a poyos depende de : - La ree1atend. e • neñ6n - La realateDcl. a pandeo lateral COrelon&1 - La r1pdez a d.nn:16n

Por n.:d.61:1 : • ~l

,, ,

.er no compacto, ee adopta F b L ~~a z 4',2 /1,8

~

0,6 F,

., l},as •

Por PAb4eo lateral ter_Ional : LSV • 840 z lO'/Fb(d/A r ) • 8~zlo'/l.500%o.56 .10.

L, • 2.100rT

~~b,

• 2.100z8.2ZI

~Z.500

e

4,43.

('el'

Por d.neX161l. :

18 L4 18S s:

La .l.z1.. lllz ent.re epo,.oe queda controleda LelO.V} • 13. ' •

,

.

~p'Dd1ce

360

B)

•••

•

~

m.edo ele ••calera 4,. 'd.W9o 19l1U!ttUl...

Dl••a.r 1. ..c.l.~ •• tllle. que ee indica, con ac.ro PSZ5. ~.. pertil •• 1 81dor. Lo. d.scaneoa , 108 •• calon•• aon de lo... prefabricada, de concreto de 5C11 d.e ••peaor. l . ensa una n.cha : 1/300 Lo. soporte. lateral.. aon l •• viS'. de cars*.

A'

"

:E-

P'

•e ••e

al.ro

~

O,175m

1. 1,ZS-

. . .--J.

.•

.

I--~/--

°.90 0,11"

0,17" 1,25-

°.90

I-----~

pI-

1-

ti

~

I

O,175m

.,

11

B • 1,76-.

.SCal:.:.;.;•.;¡..;);?..... /

, .....!!!J.il.b d. carp.

_

/

Lo •• t •• de coDereto I 0,05 s 2.500 • Peeo prop1o de 1. . Tipa .etil1aa. t •• t~do)

Sobrecarp d.e ueo

•• ••ti aoport.ado por do• ..-iSas de ••calera. Carca liDeal por

680 z ~,Z5 12 • 1t25 Er" au - q L 18 • 425 z.,.8 /8 q •

Suee •

".U: /P

• 1.787 Ip

b

Por .ns.neia d. n.cha ..,.,.. : (ee. 6.29)

..J:...

•

€

70,000

'.

,

,

I

580 % 2..500 70.000 contiDuacJ.6n ee calcula el e e tue r zo a4m1a1ble J'b entre .oporte. laterale•• para diferente. pert1leA

lo

PERnL

1240z106 130"""25

l'b{ls/c.Z )

256 21B 185

183 253 351

"'r. ' "'r. >

•• •

6.000 / 6. 000 /

VF7 V'7 Vi;

r. 835 506 274

loe valore. de L/r., •• comparaD. con lo. a1p1ente•• 6.133 a 6.135 :

P... Llr'!' " Z.7uO /

P...

"'r.

)

. 1,

Ci0D..

P...

...

2.,19 2.57 3,03

214 353 652

lZ00z90

ParaO(b

~(

6%{=3)

«.

e cua_

.0. cuaple

-54

•

_ l OO

.0

• 120

Cumplen lo. tre. ea.oe

'b -= 12 x lo6/( L/rT) 2

cuaple

ee c oloca e n la Tabl. para tea perfilee.

108

diferen_

M~ (le/caZ) S

T ~

El 6n1eo c aeo

•

•

que cumple c on la c on d1e16n

f

b l

.' .

'b e a el del 1 300xl25

Se d.e be recti ficar e l p 880 .pro pio d el perfll :

Q •

llu eva e....

54,2

~.

.• -

••

•

54,2.10,625 ., 66,4

125 86,4 .¡. 500 ~ zia 1.&1.2e 445 I.sI. • ?l2. 1,25/2 2 K . 445 • 5,e / 8 c 1.871 Itp

Pan el perfil l }00zl25 :

102 / 652

f

b • 1.8n

f

2 .. Z8? c../Cfl b

1[

< Fb

E

Z871.&ICf1 2

., 351 Is/ca2

R .. " ' x 5,8 / 2 .. 1.290 11

2

~g/.

Ol••lar laft corre.. 4. t.cbo d. ~b ¡alp6D. que apo7aD aobr. l •• • ra.dur. . a.para". 7 • •Dtr• •1 . . . uaarlll. ••CdOD•• cual d• • eeee '52:5 ~. cOD.z16D d. lo. canal.a .1 cord6D .up.rlor 4. l.. cercbaa .e hac. .e_ diante .0Id.dur. 1 'Dsuloa de .ai.DtO. 1._ cubierta ee de lbin. oDd.ul.d. de ce••D\o poroeo con un e.peaor de 10 . . 1 pe.o 10 X" 1 UD.. 10aSi tu. de a. La. corr••••• tb .bplemct• •P01.". ello 1.&11 c.rochae. 1 •• di.poDd.rb ti_ rute • •n loa tercio. d. l •• Tip•• :La a>bncarp por neto e. de SOX¡/a2: 1 por aODtaj •• colocar WI. tuena de 100 1:1 en l. Idtad de 1. lu2. d. l u con.... ¡., nacha l1Id te por carp pera.neDta 7 .o'bncarp e. d. 1J'300.

Z.,

.2:.

'.50 Vlata fl'ODt_l

Cuab,..r.

CeJ"Chall

T _.50

1

,

n.t. lA teral ••all(.

•

---

0.'939

coaat_ 0.9191 tIC(_ 0.lt.285 Cl(t23.~

Cord6D .uperlor de le cercha

-"'7• 1'."

4. la cbp. de ••b •• to u ••ato:

-lO 'Is/.2-

• lo EII.2 z 2. • • 20 111_

ca

CIx1-

20 IsI. z an ct. ? 87 l¡la

2OE.&I. z

':TI '"'

Coa o( • 18,38

• • 50 r.ú. 2

aobrecarp por Tiento z Carp por

1.&1.

811 la Idhd d. la luz :

.oo~j.

:1

l,9a • 95 Isla

P . 100 1I

Pz '"' P anClil. 39,}9 1I P,. • P coa,,_ 91,91 ES

, Peao prop1.o del perfil '1 tirante. : ( •• tillado>

S., 171s/.

,

r

Sz • 17 ..0 et • .6.7

•

•

e,. ..

17 coe c::(

•

IsI_ .15,62 1 s1.

El plano de carp. DO paN por d centro de tore16ra ll1 coincide COD loa e· je. pr1.t:lc1pa1.ea da la ••cc16D, por lo cual •• produce UDa derta tora16D an l • .tIa, qua DO •• toaar' rD cuanta por l. pre.encia de loe tenaor• • qna .~rb.D la ce_ponante tausencial de l.. carpa. a. ana11zar' la tlazl6D ••san loa e j • • z • J, coao • • indica. ~erl b,,1.»6tnU : CARGA llllElttA

{...

~Dn'O

•

q,. '"'

',1

S'(UDda h!p6t,.~

•

{

CARGA Y.tJERTA

•

"ü

•

ClROJ. DE to':ONTAJE &a l . tlen6t:1 •• ~ t:1

.&.

&:.:

• • ,¡

11:

7. 87 .a. 6,7. 14, 57 1.&11 B.38 ... 95 .&.15, 62 •

e,. •

:

'. .

'

..

.. 39, 39 .1 1 p 1 .. 91,91

1.,

el eje ,. l os tet:laor• • act6an como apo1oa 1ntareedios

de 1. rtsa • . De loa ",uore. de .o.Stltas obten1doa para c.de h1p6te.l••• e de.r••or.bles. , COD ell.s ee debe la. aollcltaelot:l .. de 41.e&o cal' : t by , 1

.1_

d01lde I

...

'"" '""

•

'"" . "¿S.

preUaeao.

••

'" . ";'.

puede adoptar por• l.a aeceloae. ea caDal. ODa relacl6a

al[ /5, 2'8 •

'"

--

- - - -

-,lO8Carla Iluert. J1.z16D Con respecto al eje z :

1 I '

~

Viento lleZ16D COD re.pecto el aj. J

1

...

.

• H

• •%

• q

J

1.2./8 •

190

I • Cl;r L/2 .. ,.51.5

l.,

Ep

",

. ",

Por ea.al••nta : ....... 1{/9 • 8,18 X..

..:. . . 1{/u. 1,19 ' "

•".'• .. "i/• l6 S• • ce16n sobre 108 tirante. : R

L '7,"

t

SEGUNDA HlPOTESIS

lO

•

. Carla Iluerta ,¡ El brecarp de . ontaj e

llex16n COn r ••pecto al e j e :z :

. o~re

R••ce160

"aaz a

e

-."' 8 ,¡ .!.i:. ,.

..

288,67 IS-

Rt

•

37,,.

loa tirante. : ~

PzlZ • 57.E«

.( .34 z L .a. P;r)/2 • 165 El

La. aol.1.c:ltaclon •• de 41••80 _1_ d•• t ....or.'bl •••on r Mz •

'1'90

k,.

", • ",9" 1.. T loa tenaor•• a.riD calculador para la carsa

ai~.

de

57 11

I.c

-

-

----~---~----

-309-

~

-

o.h: "• 7

Xl canal n40z50

Sx .. '3,k:~ • I

CUllple con .eh cOIl;Uc16n t

z.442

ca"

ata ••barso••• debe cumplir ad••l_ 1, axllencl. de la flecha I

~' -, ,~o

2," ca

lE

A • :ri;; q~4/BIr.

.. 5 X

).,29

X

Se ••leed.oD' UD. canal 01602:55. COD I

700'+/'~

.0

f bx ..

lE

c.'J

.79. 000 I 107 .738 ~&!CIl~

t b ,. lO M, 151 .. 494/ 12,4..

'+O Its/CIIl2

•

•

I

-"10.

(para 'z .. l01c,) '1 57 .. 12,4

Hz ¡.x

cuapl.

4 z .. 961 e- • '1 para el cuaJ.

2.32 ca Se nrlt1ca:

X 2,1 z 10 6z 44Z ....". ca

738 0 • 1.50

!lO

1.875 .. 0,-51

la

IIlEB.260

?a

6 •

Z5·

H

H

IlEB6DO

•• • 1

n.o

,

,

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tii' I I

"(t.)

,.

•I

IlEB600

-

-

-311-

La.

4. l •••cc16D trana.ar••l •• a11,en por tan-

~~lCD..

teoa, dutbando l. plancha 4. 10- para d .1 • • '1 1. 4e Z"" pa,ra l •••_ l ••• Para 4etarm1Dar en un pra.r tanteo l • •ltura b, •• recurra a la ta_ bla 6.2 '1 para la calidad de acero P., • 4.200 •• 1•• r

v ••

••• E.t. altura corr••poDderl. al caeo 4&

..

13

eS } 192 ca car~.

uD1tO~

•••Dt.

d1.trlbu1~.

eo-

bre l. T.1p. eeee en el pr••ente ej_plo h.,. .4.... carpa concentrada••••

• a._atar' .ata altura

a

t.Dt.t1~am.Dt.

2~ca.

cuapl1eDdo la relac16n

:

2ltO (17.000/1'7,

.'21-

.262

nepda el .1 •• , ee P"• • determ1nlU' 1M 4111808100•• d. l •• al•• , con la '

plccha 4e 2 _ de ••p••or,

CoBd1Ron,. por Plndeo de ala

--8ºº- • 12,34 64;8 •••

le el1se b r

~

60cm

Cuaple Definida l •••cc16n. ee 4ete~1na I z ' Sz ' Ir ' r,

Iz

~ 2~~

&z

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Zx150zl2l,2;2

Ix!lZ2:,5

E

45._08

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Ir • tr~/l2 • 45.000 ",,4 .A

r

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¿ '.

E

150 ¡ 2:40/6

.. "1/190

~

15,}8

~

1 90

al

2

CIII

debe detarm1har el •• tuerzo .'rimo • fleXi6n 'b par. que ee cumpla : $e

"1ib: '- 'b S%

t.o:lC11 1

'tr Z, 5ca

'b

...,

~ 1. 028,75 x 10 5 / 45.~8 • Z.Z651&/eaZ

Pb • 2.265

y b) de figura 1. 5 corr e sponden usualmente • l os miembros del cord6n sup er i or ae una armadura de techo, entre nod os, 1 t oman_ do en cuenta el pe s o propi o o la carga de una corre. intermedia. S1 no ee conoce . priori l a ro r~ a del dl a gr a&8 de lIloeentos IIn e l lt1.ecbro a n aliza do a n exocol!lp"Bi6n, e. debe a do ptar el Talar O( .. 1 que corr espon de .1 Ca ll o III~ B de llt a. or . bl e di carga s ~ T1neulos. Los Tal ores de l os es tu e~zo s ~dcla 1Dles 'bx 1 Fb para la fleX1~n ae~n lo s e jes r espectiTO! , ae cal culan a.«da l o 'lu41eado en el CapItulo 6 , para T1gas coepactaa y no:) coll:;¡a c ta. ,a1gu1e.c40 loa diagramaa de na J o DF#lO , 11, pero a dopt an do ctb z: 1 en l o re f e r ent e al pandeo lateral t uralo.cal. Laa ea belteces efecti.a. a ettn l o s ejes considerado., ae Calculan para ~da ~i_bro a!lal1zado, ae~n el Capitu l o 5. 1teE 5 .' ~ La r.bla 5.1, o el nomo¡raaa de f1¡ura 5.8, dan l oa .alor9S da k con loa O obtenidos de acuaci ones 5.24 1 5. 25. Laa aecelones de loa alambroa aollcitad,:)8 a flazocompresi6n ee obtienwn por tantaos, 1 en t odoa loe caaoa deben cumpllr la. enr;en ci.a ae pandeo local da ala y alma. a81 eoec el pa ndeo nexotorsional. AaletaDo. la8 aeccione. deben Teriflcarae a corta, apl ••taaten_ to pandeo .ertleal del alaa, irual epe loa ~.lIbro. na:qd.oa. l.:Il el ca.O qaa no cuaplan 1 .. ax1Eenciaa, ae deben colocar riS1d1~dore. tran8Tereal•• ••«dn 108 d1egrua. de nujo DP(1 12 1 1'. ED t od o. loa ca.o., ae deben •• rlt1c ar l as ec uacionea 7.'1 a . 7." , ••l ecclonand o la ••cei6n para la cual cucplan con .le ezactitud loa requar1e1antos de aatabilidad a: al tramo 1 fl ue ncla an l oa apo,O••

°

•

-3}17.2.- Modos de ralla en !1s••-eolumnn.

Ua aiambro en nezocoapreB16n pUeda tallar por dlferante. CaU••• ,ec torma &1_1_4& o combinada, en el interTalO al1atlco o ~.l'.tlco.

al Por

pandeo debido • coapr••16n

Por el Por Por .l Por

"

pandeo local

"

n.z:16J:l.

""'al

pandeo lateral tore1onal

cadenda local1zada

a) Ea al c.eo de l . c Olllpr a a1 6n pndom1Daah en el

~ . .bro .

qua pude. al-

rededor de 8U eje de ••nor aomento de inercia. El coaportamiento d. 1. Ylsa·coluaha en ••ta ai taac16n • • r1. para al c.~ en qua _GA extre.o pue da deaplazar•• lateralmante COD relac16n al otro, o que el alambro • • • lnde.plazable . b) Un mambro compr 1Jll..1do o nexocorapr1m.1do t.ll. en pandeo local cuando la relac16c ancho.espesor de BUS elementoa component •• excede ci er t os l!~t • •

• •

•

•

l

•

,,

8apeclt1cad08.

e) El pandeo lateral tar.lonal en lBB Tigae_coluen•• , Be produce en forma alldlar a las rtsas nexaela., cuanelo ha,. lneuficlenhs soporte latera_ le. que lapiden que el ltlelllbro neze l a ter altl ent e en un plano perpencl1_ ~J.r al de las earSaa a?lieaela.t ,. se produzca simnltlneamente una tor_ si6n alrededor de su eje 10n!1tudinal. d) w fal.l. por ne:d.l!In en el plaJ:I.o de los e eeee eee , en la luz d.l delllbro, ae produce cuando la rlezt6n e. l a . ~lie1tac16D predo~neote, ,. .e ye 1nerementada por la presenci. de tuerzae axial •• que au-entan la intenai_ dad de l o. 1Il0C80toa, a l actuar aobre el ele080to deformado • • ) En l oe miecbro& cortos, cuando no ae proelue e inestabilidad, la falla puede aobreyeoir por plastif1eaei6n lo cali zad. ae la eeeei60 donde el momento es lIIiximo, o en l os apoyos por apla.tamiento. La e~ac16n

7.31 tOllla en eonsidereei6n

los caeos a) a e) . Para el caeo a), el prt.er t'~no de la .euaei6n de interaeei6n 7.31 rerleja la iofiueod.a d8 la compree1.6n. Cuando los Ill.1stlbro. e oo eebeltoe, el •• fuerzo adeisible 'a di.cinuye notoriamente, como inciean la. Tabla.

5.4 • 5.7.

La influencia de la esbeltez del decbro ee rerleja a.lmi.lIlO en el yal or de F ' , el cual, al d1ec1.nu1.r, 1ner_ent. el factor de upUfi_

eaeiOn de .01llent8s

1/ 1 -

a /T') • Para el ea eo b), la .eguri elael a falla por pandeo local e%1se diec1nuir el Yal or de 108 .sfuerzoe .~ieibl.s en flex16n Fbz ,. 'bY , lo cual inereDenta la .a¡n1tud de l os tlnl.1noa aesuodo Y tercero de eeuad6n 7.31 . Para el eaeo e) l . au.enda de edecuadoa soportes lateral.. cl1aminuy. a81 _ lIIi8mo el yalor de Fb o'b .e~n el ea.o, ItClf>Uando l. "SisteDei_ fiex1o_ nal del eonju:nto. z ,. (f

Cuanclo la falla .. por nez10n, coco en el eeee d) t 1.- maDlitud de 106 ...

fu.rzas 8%1.1•••• I.neralmente pequea., 1 cuaple t."

1. 875

lE

,

1.

141

1

1


0

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-l--+

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J .' .~ .lt c. • ~. • • . • .· . • • . . · •· .-• . -: fr.' -. .•• •

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-
, correspondiente. una Yil. mixta embuti_

4. aollcltada por UD .o.ento !lector pos1t19Q, •• au••tran lo_ planoa _,_ 4tb1l•• para r ••l.t1r la tuerza cortante horizontal. El pIaDO 1_11 .a el crItico para frlcc16n 1 adherencia, 1 los planoa a-l , II.b , • 4~, 108 que real aten el torte. Como •• tuerzo. adm1albl.. e. pueden adoptar : Por adherencia : f a dh el" -= 0, 03 f'e Por corte:

t •• = 0,12

(8.~~

f~

•

La tuerza cortante horizontal obtenida con ecuaclODe. 8.10 1 8.11. Cuando la. rtpa .l!l1.xta. elllbuUd•• 8CO cODUnue.., ee debe ha11ar la ••ceL6n transformada en zona de aaaentoa D.!.tl~., con al COD_ crato 8n ce.prest6n, debajo del eje neutro n_o (asquea. b 4e fisura 8.22).

•

acero es en .~ ••:::~ ~f.ctl.0 b~ del concreto col.boranta con la ~J. da

•

I

bl

•

•

,,

b'

I

D

•

Para hallar la ublcac16n del eje neutro, se toman mocentos est'tic08 del 'rea de acero y del concreto comprimido con respecto al eje inferior B-B. c

••

•

•

l

=

As (4/2

• r)

•

b~ ~Z/ Z

(8.4'

A• • b~CI

-

halla el !:lamento de inercia 1 del 're. traD.etomada para a omentos ne_ gati't'oe, y los reepecti't'oe m6dul~¡ de eecci6n S; 1 S- • Por simplicidad del cAlculo, no 8e ha descontado en ec. 8.4', el ire.roel cperfil de acero co._ primicia. . zn puant•• o pa8arel •• ~.to~l•• 4e !rand•• luc••, cuando •• d•••• reducir el .fecto de l •• Ylbrad.on•• debidas al paleo d•••h1culoe o personas. •• acons.ja no dim.nsionar part11es .e tl11co. en Tisaa aixta•• con alturas interiorea a L/20. pera cualquier calidad de acero. Laa denenons. en Ti&as mixtae Be calculan con laa 111.1-=••• cuacion•• del ~p'nd1ce B, u.ada. en el caso de Ti&as aieladaa, pero ee deben tener en cuenta la. e1piante. cODeiderad..onea .41c1onale. : a.- En Tisa. &txta. DO apuntal.d•• , las neeha. por carta au ert. ae calculan con la. propi edade s dal pertil de acero 6nicamenta. b.- En la. TiS•• mixtas apuntaladas o no, las fl echa . por carsa. Y.riable. de corta duraci6n, .e calculan con el momento de inercia I t de la •• cei6n transformada, u.ando una ralaci6n modular D. r Si la. carsa• •ariabl •• aon de larsa duraci6n. a e debe usar el aoa ento ele inercia de l a eecci6n tranatormada.paro con 1m. rela ci6l:l ltodular ze , ~8t o obede ce al he cho de que .e t ocan en cuenta l os e t acto. del c rae~ 1 l a .retracci6n del concreto. a l ar so p la~o . e.- En .isa. mixta. apuntalada., la. flecha. por carga I!luerta ee caleulah con las ~i.ma. propiedade s de la .ecei6n transfor~ad. que para ca rga• • ariBDl e . de ler ga dur a ci6n. Debe r ecorf1arse que ),., • •i g•• aixt.• • de acci 6n palreial tie_ nan .a10r•• da t1 .xloa e. que l a. 8i •••••isa.,cuando la acci6n .Ixta e. to_ tal . Eato ee debe a que el momento ae laerci. CUmple : let < I t r ' de a odo que una tOnla de lll11.1tar las d.naxione. an un. Yip aixta de acc16n par_ cial a. au••ntando el D~.ro a. conectore.,pero a1D .obre~aar la cantluaa nece.aria pa r a producir acci6a aixta total. pues el ~zc e.~ . a inefec_ ti.o. En 1&. yi s-a conYencionale a de .caro. aa ueual no tomar an cuenta el etacto del corte en al cllculo de la. det1ezione•• pero an la• • 1sa. mixta•• este etecto ao .iempre puede daspreciaraa , pu•• la. d.flexion •• por corte aual.n alc.nzar ha.ta un JOS de las 4ebida. a la nexi6n. ::I1D sabarlO. C(B,O 1. . .i ga. I:l1xta• •on .11 ceneral .utielellteD.ate Tipa., e.t. r.tin.am1C1to del cllculo no sia.JlTe •• ju.unca. En la • • ips Idxt.. conU.nua•• la ••r lficaci6n de 1.. dal1e%1one. puede .ol.era. co~plaj•• ,. que al alembro no resulta priealtico en toda eu longitud ;· pua• •n zona d. ao.eatoa negl'tiYos, la lo.a acrietad. no colabora con el pertil d. acero en .cci6n mixta.

•

•

i

•

-37}Lo. \aMtone. ea pl.~ de d1.ferent _ _tenue_" ¡ea.nI.ete allc.aradoa, 'u• •po,.• •obre al ala ufarior de loa ~rt11. . . .tru.ctura_

1 ... par- •• ~r de eDcofrado

•

~rd1do

• 1. . lo••• de concreto que 4• • c e n . . n

ao'br. elIDa.

La fiSura 8.23 a > . . .tra lUla •• ed.6D tiple-. de una losa da U .. beIOD... con pert11 •• de acero (corr-.. > •• parado• • Dt~ 81 de 60 • SO ca. m. ••pellO!' d. loa tabllloD.•• "aria de , • 10 ca• • • el ••bnal, '1 BU ¡»a.0 ••dio •• de 80 El/azoo o Una ,..s colocado. u. eu lusar. e8 ",.cl. el concreto fr•• co, de .oelo de cubrir al a1a da loa perfil•• con UD ••peaol' dn1ao d. 3 CZll • ... . .nitral, la lo •• cs.. concrato UeIle UD • •p •• ol' d. 6 • 8 ca. '1 en eu plano ••dio de de.plles-, una aall. d. acaro, Bobr. 1.. al•• da la_ co_ rN....

can

.po,..da

Para luc.. da 3 • ~ a. Ba •• pl.an corre.. da parf1l•• Sidor 1 100 z 50 o 1 120 z 58, •• Pu la. tars. . a aoportar Bn d Bntrepiao. •

• ; • •

:ID. al C.&O d. luc•• _a7Qr••, cu&lldo l. alta" d. loe p.rfil • • au.eD't8, .a

pu.den bu.car .olucion•• eltarn... par. arttar qua la altura d. 1.a 1.0. . d. eeeeeete taabih •• !.Der.••nt.··. Por .".plo, la fisura 8.23 .u••t,.. ,·.n al aaqua. . " una plancha da allá. gua .e coloca ut.erwad1a entra .1 t.ab.16n 7 al concreto, 7 .1:1 .1 ••qu... e), al ta'be16a •• apo;ra 80bre bpl08 .01.. dadC8 al aJ.-a d. loa perfil•• , a la alt\11"a adecuada para qua al _peso r de l. 10" de concreto no .aa .zcaBt••• Lo• • de concreto

•

·

da acaro

l

i3clll

"'1

t-

6 a IOclD

T

!II. o . . tar1ial li.1ano da rell.no

•

'ft1

:'' . r-... .. •. .. •.•.•. : ...' •

1+5.. 9 z Z7~_ ¡. 12.' 45,9 .¡. 12,5 "l; b . 125

3;/1 2

= 8, 6

CID

Cal

•

cm c=3Z,4clll

d=27 cm

El. momento de lnercia de la .ecci6n mixta transtormada eon reepecto al eja neutro raeu! ta : 2 • j. 45,9 Z 18,9 De .ca.

8.6 " 8.7 : Str = I t r le

n Sc

=

ti.

:: Z4.8}6 1 ~Z,4 • 766

CID}

I t r le' = 10 Z Z4.8}6 18 , 6 • 26.879

CID'

La riga mista no apuntalada que •• analiza, ee podrf calcular como apunta_ lada 111 .e cumple ecuac16n 8.31 :

Str • 766 ([1. 35

~

O. }5

~

]

•

692 cm3

So caapl•

,,

-

---- ------

-}77Por lo tanto . 8 deben apl1car la. ecuae1on•• 8.34 ~ 8.}6 para determ1nar 108 •• tuerzo. mlx1moe en el borde cosprt-ldo de 1. lo.. 1 en el al. tI.e_ donada! del Je tfil.

"cv • "CM

...!:

D

.E

1,1 ( 1, 1 D 4 1," L ) = 1.1 (1,1 x 336 4 1.4 x 1.120) = 2.131 l&I. 120

"2

%

2,8

= 2.131

5.890% 10

429

>:

•

ol

336 ltg/a

x 25 18 = 6.660 Ep

6.669 x 10 766

2

• 2.242 K&I=2

Conectore. de corte Le fuerza cortante horizontal • resistir por 108 conectore. de COt_ ta ••r' la menor de la. calculadas .asan aeu.cione. 6.10 1 6.11 •

•• de~" 13 -

Yen.f1.cacl6n de la n.cha • carsaJJ "arlabl••

•

I

.s 1"1""." • s- }!" 'r cu.pla

.tCloe-I

7';-, . , }

..

b.1E19. tJ5 a1 e 1

l-

11

cl ..9.~CIIl

....L.~.-.Lc

6,7ca

- e..1 9, .?9l::a

}" 1

..

.¡.,...-.j

}

!j!!!!plo 8.3

1

21te.

}

..

i t t ..l,?a1 l

I

Ver DF# 18.

l. vlsa mixta con c one ctores de esplrrago : planchaa de ace ro de espesoree 10 1 50 mm, que s oporta 18 6 si lU1eate s so l i ci t a cione s:

D1 ee ~ . ~TEN

MOlDento por carga rtva :

H

=

CV

Momento por carEa permane nte:

320 tlll

.

)ola: = ,380 tic.

( i n cl uye p eso propi o)

La CODstru cc16n 8S no a pultala da Y l a l osa es de 22 CID de e.peaor .Y t~= Z80 Kg/CIIIZ. La l uz d e l a rtsa ee de 24 Ir. a lmpletlen t e a po,..da e n BUS extremos, '1 e e colocan 'I1gas s i milaree cada 6 ,8 m. Las cerps B CD WL1torl:lellente d.1etrtbu!4ae. no tener problecae de d.n.:ld.6n ee adopta una al t ur a de alma :

. . .1'.

• t ...; :.·....

h .. LIzo • 1 20 cm y a e lIIater1aUz.a e l alma con la plancha d e 10 _ . S e cumple :

I

-90 lo . s compacto por al..

~_'>o 23 lO

j I' ..

1, 9 %1.4., 2 ,66 cII:

PI' = 4 x2.6'x 3.37.5 .. 3' ,9

t>

23

t

lO

2 3 .375 Kg/cm

= 2, 0 52

e: 2

t

Z

, Cumple

- 416-

p- .

{co"

%

0,4

~

O. ..

1,08 z 3.700 •

2

., 2' , 46 t) 2} t R.s1.t~~ cl.

por corte en 'rea net a de l os lnsulos :

P.,. =]".1. [ 26 - ,. x 2,1] 0 .3 x plRnL 1 240

ReBUlt a

Cw:ple

%

'.?OO .27;'

> 23

t

Cwopl.

106

••

Espes or dn1.lIo del al. de 108 lnploa :

t. ~ 15,000/2

1.OOD:E 20 "

O 2.71:.C11 I~"

•• adophn ( l:IploB 90X90X7"

Veriti cac16n del apl . a t amient o. en el per fil : Ap ., 1. 9 x 0, 87 • 1,65 c. 2

Pp.} x 1, 65 x 3.3?5 .. 16, 7 t ) 15 en l os &ngulos : " P

Cumple

t

.. 1, 9 :1:1 ~r 2,66 = 2 CUople

Re si at.nel~

ro~

bl o que de corte :

p' .. {

32,25 t

- 417•

481 apl.at amiento : pert1l :

6

;

11:

2, 28

' p • 1, 9

~6 .17 t

3.315"

11:

en los lnp¡loe

1,2

11:

> }2,25

1

.. 2, 66 CII

"

Pp • 6 z 2,66:r: '.375 .. ' 3, 8

t

2

•

> }2 ,Z5 t

t

La conezl6n r-.u1ta ••ti. f a ct oria .

•

9. 2

-

!j.mplQ

••

D1eeftar la conez16n con plancha. aoldada., del eje.plo 9.1, uaando electrodo. E60IX.

,,

•

S. adopta un a lons:f,.tud

lo¡ .,

18 CID p ar. el perfil 1 240 :z 106 7 una

lonr;:ltud L2 .. 23 cm par. el perf il

1 300

%

125.

11 • • nor . ap.aor del ala del Angula de con ez16n r esulta en cada c.eo :

,• ,•

-

23. 000/2

1 5. 000/ 2

'al • 1.DOO2: 18

I

1.000%2}

:: 0,5

ce

se«dn Tabl as de p e ~ fl1 . lS , e e .11~eD ' D!Ulo a 90%9011:7. De Tabla. 3. 1 '1 ' . 2 e e obti ene ~ u e el eS?8 lSor D o= i~. l ~e l a Bol da dura de ~i l ete 6e ~' :

'1

:• •

[ ••

•

'-i

. ,•

,•

D . 6 .. 0 , 1 Fy .. 0,424 z

.. 1 5. 000/2% 42,4 • l60

PJlI 240

= T

:: 4,24

ClC

v,l • 04 F'1 .. "2," I:&lcm

of.'; ..

23 , 000/2

11:

42,4 • 2?0 "" ,NI }(lO

~

I,, '1",15t

•

' 2. Z3

t

1 1

•

i

lSUal Bol da dura e e uUl1u e:) 1. u.ci&n de l oe 1l'l SUl c-e: de con.n On , con l. de carla.

Ti,.

I .

~ J)ebndDe la carp P max1-a qua puede s oportar al lrl r;u.l o da aP070 no ric1d1zado 4e la ngura, para l •• d:1Z!1eD.81OIl.e8 1.D.d.1eadaa.

. . •

•

d

t

-o o

O O

hSUlo de .dento lOOrlOOZl2

',75

cm

•

•

•

8

d, ..

P eer' l.

~ enor

p f

p l

r - 1,2 - 1 '" 3,'5 cm t .... t r '" 2, 7 ea

de l a. car&aB calculadas • •

sen

ecuee10nea 9 . 8 1 9.11 :

(da '" 4r)o ,75 F,. t. '" CB, ' ... 2,7)0 ,75 0 ,75 El bfl 6e .

t:

Z

2.500 x 1,05 ..

:;; 22, 68 t

x

2 .500

x

3, 17

6 z 3.55

t

Con t rol.

IJ_plo 9 p l, Dl. . ll.e el all1.ento rlpd1zadO d el e J8.p10 anterior, par. WI& carp P. 2Ot. CoIlO n&1dJ.zador . . uaarln 2 bploa 9OZ90x7 aoldados al bSUlo da ald.aDto. m..afta 1. conen6n .pernada al .la da la tolUen-,

Verifie.ci6n da la res1atencia del riS1d1z&dor : (da 8c .9 . 1 7 ) t '" 2 x 0,7 • 1,4 ca ) t . cl,Oe r (da ec. 9. 18)

•

C1apla

, '12. 9:101&00 .. 0,'6 eCuaple

t

r

~

20.000

O,6z2.500x2 ( 9 _

0,' )

• 0,78

Cumple

-419-

lOOxlOOxl

•

R1g1d1udor 2L 9Or9QZ7

·n·

l. Se usarln electrodos

~60XX

D=6J:lm De

Tabla 3.6 :

De

ecuac16n 9.21 :

con corc!ones de 6 te :::: 4,24 m~

mr;

- - Manchas de Z5cIII . eo1.d..dara

I

~

de espesor.

Z elec :::: 1.270 Ks!ClIl Z = 1.000 KglclII III base

0,3 Fu el e c 0,4 ""1

Il:

base

:::: .2 x 0 , 424 x 1, 27

= 1,09 ce

Cumple

Diseñ o de pe rn o s :

Se s e l e c cion an p erne e A325 e. f:-ic ci6:J., de di fi.:l.et ro De tabla 2 .8 : ,

~

1".

P

lv = 5. 320 K&

Ndmero de. r e m os reque ridos :

, :::: P / Piv ,. 20. 000 / 5. 320 '" 3 , 76 8 ~ 7.5 ~

,

•

'70

de relleno

•

,

6

J.ngulo de aBiento

Se adopta

e4

p ernos)

s:::: 8 C~

Se debe colOCar una plancha adicional de relleno debaj o del Angul a de aslento, .para asegurar el correcto ajuste de l os rlg1di~rd oreB. Esta plancha de relleno debe tener U~ espesor i~al al del !aCUlo de a_ Biento, es decir de 1,2 ~. Loe rig1d1zadore8 VL~ Bol dados entre sl co~ manchas de Boldadura y con ,e l !ngulo de .aleto con .Dld.~ura de filete, CD~C\ cueatra la !1(;Ura. Yerlf1cac16n 81 a ~l.st8tl e~t o:

Pp

1:

2, 5

lit

1,2 x 1,35

lit

2e500

11: .l;.

e 40.5

t

>P

eum,1e

-420~-

m •• a. la ccme:d&tl riC1da de la v1.SII eolclada dir-cta.eeute a l. colUL. Da. Osa electrodos compaUbla e , El acero utilizado •• S1'5Z. w. altura de pl80 ••

3,a _.

S'r52 ,

Ae-ro

'.,

3.600 le/al 5.ZOO • ,

lO

'u -.: '1' ..

8",2t

=9'===1- Visa

Pert11 B:D 300 t. lO 1,1 ca

t

M .. 2Itb

P .. 36,6 t

e.,

'1' • p c"

1,61 T =114O,6t

drr D' : 8",2_ ,,16 .. 81

",0,954 .. 84,2 t

H lO JV2hp

.. ',16 t

t. c ¡. tIc

r--Btr

.. pi'

46 ,It ~m2

>

cu.ple

..,' " Cuaple

Cw::tple

..'

•

~21_

...550

i

•

cumple

"''11''1&

Como rig1cU~dore6 horizontal... ee uearlll doe planches de 1"'~95x16 ea tanto en 1. zona de cOIIIpres16n CCIIIO en le de trecc16n de l. cOl1ez16n • Veriflc.c16n del corte : El corte hori%ontal B' resulta lIIa,or al corte yertlcal Y'. por lo cual controla el disefto a corte. L. tuerza adm1s1ble de corte es, •• gdn ec. 9.30 :

6V1=

't

81-38 .....

eee e = 0.74 Se colocaran rig1cUzadoree cUaGonalee de Area : "r1g

~6

V / 0,6

''1 coa e

= "'''''000 / 2.160 x 0,74 = 26,.,9 cll

Se uear' la tlel!le plancha de 1,6 cm de espesor por 14.5 ea de ancho. 2 ) 26,9 cDll A C; 1= 1,6 :x 14,5 x 2 ~ "6,4 clll Cumple r1 Por lo tanto, ee colocar'n doe rigid1zadores de

~.

,

~ 9.16

CoIW!lna

longitud :

V1ga PN REB 300

Plf RE.A }40

2 PL

145x295xJ.6.1!lIlI

2 PL

145x395:ü.6 _

•

-

're

• 6

V1eta frontal

'. S.ed6D J._i

-422-

'.6 ee obt1ene :

control. Soldadura en el ala super10r de la 'I18'a :

•

'1' .. 84,2 t

n.

tabla. 3.2 1 3.7 :

•• 14 ...

.. adopte p ...a al cord6n

.. 'Da 10nr;1 t ud

L

••

t

.60 ea

p -' t. ' . L •

0,99

:Ir:

•

•

..

tllete •• 9,9

Baldadura

1.440

%

60 • 85.5 t

> 84.2

t

""-1>1'

Por m.etri a, .e apllca 1SUal Bol da dur a en el ala 1ntertor de la T1p. ED el alfta, ae eu..efl.a la e ol4adura llara r es i .t1r una tu.r~ de corte :

= '6. 6 t Con lXlrdonea de n =- 11 _ 1 t. -' 7,78 •

p

p . 0,778 x 1.440

%

2

~

.. ,

26 =- 58, 2

t

> 36,6 t

Cumple

Soldadura ell res !'1g1 d1za dor e6 : Los corconee de Boldadura de l oa rig1d1za dore s hor1 zor.tele s s opor_ t an unE ru e!'~ de cor t e El : 81 t. COlocando cordones a amboE l~dos de l a s ~l an e h~ s l de eE~eso r no~1~al D ~ 6 ~ y t s =- 4.24 me :

Se usan

lo~ eis:o~ c o r d ~ ~ e 8

para l a s olda du r a del r1g1d1zador

Plan"

6

horizontal•• PI. 145%295sl 6 _

R1g1l!1~40rea

eu.a , ~nal.

!.:Jeeplo 9.6 Dlaeftar la cone%16n indicada. con plancba de cabeza. 11 acero ea PS2.5. U.e pernoa ¡, 3/4" 132.5. al. apla.tamiel1to COD roa ca incluida eD el plano ele corta. PerDoa :

1=

•

bp c18clll c I •e 12S1f

o

o

0

0

• 3/4" '1

d=1,9CIll

't-2.600Kg/cI:l2 Vip :

el = 24

br: 10_ tr: 9.81l11B

"! PI 240

'p

M .. 4.6 tI! p .. 12 t CoIUlUla :

el .. 37.7 cm

B»5}40

24 " SegdD

Detalle

trc=4cm

• 20 t t

r

F .. B /4 .. , t ••

Cl!I

(por perno)

Tabla 9.2 se aelo~t. : t p = 1.2 d .. 1.2Xl.9 .. 2.3ce

5,000 = 1.754 2.85 2.800 K&/CIll

2

Cuople

J

/ Fuerza de palanca Q (ecuac16n 2.30) : Q .. F (100

%

70

3.8

% I¡. %

T

1:

K¡ .. 1.44

% I¡.

"2 .. 1.44

%

F

1.9 2 - 18 % 8.5 1,9 2 ¿ 21 % 8.' x %

.¡. Q

= 6,44

t

= '.76 tCl!l

7.8 - 6,44

%

3,8

= -13,24

tec

Espesor ain1no d. la plancha de cabeza lecuac16n 2.33) : t

p.

.1V6. ~2"" ,5x2 • .500.

Se


!

280 ••

t p:c:l ,4 CR

La column a 8uperior e6 un pe r fil &EA 3UO y le

1.260 013 2 = 113 a

lO

S r =2. 550 cm' A lO 240 cm Z

""

t . .. 1 8, 5 mm

~nre~or un

REK 280.

M .. 1 2, 8 te. V :: 5, 6t Se Yer1!ican las tensi ones :

r •

• = ..L. •

M

- Sr

=

30,000 113

•-

1 ..280 -( -750

2

< 0, 6 F" ..

KyClll

1 ..500 (yea

Z

Cumple Un lllftod o s i l!:nl1 t1 cado de &.'16.1i 81e p erd t e sUpon er que la tuerza reeultan_ t. de compree16n act~e en el b.ri ce~tro del ela com?rimida, Y la r esultan_ te de tre c ci6n en l. cara exterior de l .la tracclo ~ad.a. Tocan do lIIoo entoe con respec t o a S :

28 ,3

~

.

2

.. 12,8 x 10 - 30 x 13,e

• • •

T .. 30,6

t

r

.

aeal.tenela de loa perno. : \de Tabla 2.8)

d e 2,2 cm ~ero

T

nece ••rto de perno.

, .. Pi.

30.6

5 6

(6 pernos)

= 5,43 = •

r

•

••

I

Para UD gr~l S ~ 14 cm , un p••o • .. 7 cm, 1 dietanci.. • los bordes D .. 4 cm, las planchas de ••palme de al. . re_u! tan ;. b

p

%

b

p

"

2Z x ,.... .. 96& QZ

SIIP.sor de la pIncha de empalme de las al•• :

p = 1,1t CIll e Ver1t1cac16n al ~pla.tam1.nto : Se adopt. t

Pp

=

2,2 x 1,4 X 6 x 1,35

Por equilibrio eat't1co :

f

~,

.. 62,31

e .. 30,6 ... 30 "' 60,6

t

> 30,6

t

Cumple

t

f

,

,

,. '"f h

3O,6t

s

T

p= t

1

"" ..

p

14 ""

,

I

,

I

I

I

I ,1

s. d1•• f ar A el ecpalce para el 50~ de la carga. Estuerzo en el ala c~Dpr1=1d. : f .. 60.60012 x 1,4 x 30 ., 720 Kg/al

< 1.500

K&!cIIIZ

"'tuerzos en la pl.ncba de e r::?alme cOllprimida :

r .. 60.6001 2. z 1,4 z 2Z .. 980 Klla 2