DISENO-DE-ESTRUCTURAS-DE-ACERO-CON-PERFILES-TUBULARES-pdf.pdf

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Presidente Ejecutivo Ing. Hector Rodriguez

Industrias Unicon, C.A.

Vicepresidente Comercial Ing . Andoni Goicoechea Gerente de Ventas Estrategicas Arq . Enrique Rodriguez

Dep6sito legal: If25220116201 025

Gerente de Desarrollo de Productos e Ingenieria Mecanica Ing. Eduardo Sambla.s

ISBN : 978-980-7419-00-0 Primera Edici6n Abril 2011 Impreso en la Republica Bolivariana de Venezuela

Coordinaci6n Editorial Ing. Marieloisa Perez

(c) Copyright 2011 Derechos reservados. Prohibida la reproducci6n 0 transmisi6n total 0 parcial de est a publicaci6n bajo cualquier forma, electr6nica, mecanica, fotocopia, almacenamiento en algun sistema de recuperaci6n de informaci6n, grabaci6n 0 por cualquier medio sin la previa autorizaci6n por escrito de Industrias Unicon , CA

Autoria Dr. Ing . Salvador Safina Melone Ing. Freddy Gonzalez Aporte Tecnico Ing . Rosalinda Aponte

La informaci6n presentada en esta divulgaci6n ha sido elaborada de acuerdo con reconocidos principios de ingenieria y es s610 para informaci6n general , por 10 tanto esta informaci6n no debe ser usada como base para cualquier aplicaci6n especifica, sin que 10 avale la opini6n profesional competente, con respecto a su adaptabilidad e idoneidad para cualquier aplicaci6n especifica . Quien utilice esta informaci6n asume toda la responsabilidad que provengade tal uso.

lIustraciones Ing . Freddy Gonzalez Correcciones Ing. Liliana Delgado

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Diseiio y Diagramaci6n IS.U. Clara ourim. Victoria Web Marketing & F'rorl'lo S;qJuti~f}~ ~A Diseiio de Portada Charlie Yncio

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Av. Beethoven. Torre Financiera. Colinas de Bello Monte. Caracas 1050 Venezuela. www.unicon .com.ve / [email protected] / RIF: J-00007702-9

PR6LOGO Industrias Unicon C.A, presenta con grato placer, a los diferentes usuarios de los sectores que hacen vida en el pais , industria de la construccion y metalmecanica, entes gubernamentales , empresas privadas , sector academico universitario, entre otros , el manual de Diseno Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares , concebido para contribuir al desarrollo y normalizacion de la construccion de estructuras seguras en Venezuela. En este sentido, vale la pena destacar que para la elaboracion de este manual se tome en consideracion el incremento significativo observado en las ultimas decadas en el uso de los perfiles tubulares de acero , denominados ECO Conduven , en Venezuela y HSS a nivel internacional , el cual se atribuye a las multiples ventajas que caracterizan a estos productos por proporcionar seguridad , rapidez en la construccion , resistencia, asi como una estetica moderna y elegante , debido a la calidad y forma del material , a 10 que se suma el crecimiento de la capacidad de produccion nacional historicamente advertida en el pais , como respuesta ala demanda. EI manual tiene como objetivo principal , ofrecer informacion tecnica relevante y actualizada de las practicas y criterios , nacionales e internacionales, para el calculo y diseno estructural con perfiles tubulares , con aplicaciones en la construccion metalica. Favoreciendo la multiplicacion de la construccion formal de estas estructuras , a partir de preceptos que garantizaran que las mismas sean tecnicamente seguras . Este compendio de informacion se origina del estudio que se enfoca en la necesidad de dar respuesta a la problematica de la escasez de informacion tecnica especializada en idioma espanol , del estado del arte de la aplicacion de los perfiles tubulares en edificaciones , capaz de facilitar a los talleres especializados de la industria, a empresas consultoras y constructoras , a la academia relacionada con la ingenierla y la arquitectura, asi como a los profesionales dedicados al calculo y diseno estructural independientes y afines , entre otros , un manual adecuado para la utilizacion de estos productos en la configuracion de sistemas constructivos , donde sean aprovechadas al maximo , las virtudes de resistencia, estetica e incluso economicas de los perfiles tubulares con las que se pueden optimizar aspectos de confiabilidad y por ende de rentabilidad y economia. EI contenido de este manual se fundamenta en el metodo de los estados limites e inicia desde la definicion y las caracterlsticas de los tubulares ; tipo de aceros , secciones y normas aplicables , pasando por el diseno de los miembros y conexiones , la aplicacion de los tubulares en sistemas no resistentes a sismos , ejemplos practicos , la aplicacion de los tubulares en sistemas resistentes a sismos y el catalogos de conexiones . De igual forma , podemos decir que este manual esta organizado con una estructura que permite que el usuario se vaya relacionando y familiarizando progresivamente con las consideraciones y practicas particulares de los perfiles tubulares . Para ello se presenta la informacion mediante la utilizacion de distintas tablas e ilustraciones , ejemplos practicos comunes , entre otras ayudas de interes. La informacion de caracter tecnico mostrada, fue tomada de los principales institutos de investigacion internacional , norm as extranjeras y demas entes reconocidos en el ramo de las estructuras de acero , CIDECT (Comite International pour Ie Developpement et l'Etude de la Construction Tubulaire) , AISC (American Institute of Steel Construction) , STI (Steel Tube Institute of North America) , AWS (American Welding Society) , Eurocodigos , entre otros , asi como de informacion espedfica nacional. Esto proporciona una garantia en cuanto a las formu laciones , recomendaciones y demas detalles tecnicos presentados al momenta de aplicar esta informacion , ademas la misma fue adaptada 10 mejor posible a la realidad venezolana. Finalmente , se agradece al gran equipo humano que intervino con compromiso y profesionalismo en la realizacion de esta publicacion . COKy.uKr\~·U\'

Ing . Freddy Gonzalez

fl\Rfl\N~ CA-

C.l.V. 115.157

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La Empresa

Industrias Unicon, C.A.

Industrias Unicon , CA es la empresa venezolana lider en la produccion y comercializacion de tubos de acero con costura ERW, con mas de 50 anos de experiencia como proveedor confiable de las industrias de la construccion , metalmecanica, automotriz y petrolera para el mercado nacional e internacional. La misma esta ubicada estrategicamente en la geograffa venezolana , proxima a las principales ciudades del pais. Industrias Unicon , CA , cuenta con condiciones inmejorables para el abastecimiento de materia prima y la distribucion de productos en el mercado nacional, y la proximidad a los principales puertos de carga maritima del pais , Ie garantiza un acceso ideal a los mercados de exportacion y al comercio internacional en general.

La compania esta sustentada en altos estandares de calidad , avalados

por las

mas prestigiosas

certificaciones que respaldan su sistema de gestion , sus procesos y sus productos , basados en la constante innovacion tecnologica y los valores tradicionales de etica, seriedad y servicio al cliente . Todo 10 anterior, aunado a la capacidad tecnica y experiencia laboral de nuestros trabajadores , nos permiten competir de forma exitosa en el mercado global y proyectarnos hacia un futuro marcado por el crecimiento y el desarrollo del negocio.

Manual de Diseno de Estructuras de Acero ron Perfiles Tubulares

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iNDICE

PROLOGO ... .. ... .. .......... .... ... .. .... ........ .. .... .. . .................. .............. ... .... ... ................... ..... ...... .. .. .. ......... .. ... .... .....

5

LA EMPRESA ................... .... " .. " .... "' .. ",.", ..... ,.. ", .. "" .. ' ..... " .. ", .. ", .. ", ..... ', .. ,", ... ,' ..... ,... " .. " .. ,.... ,.... ,.. " ... ,' .....

7

IN DICE .,.. .... .. ... .. ,', .. ... ,.. ... ... ... .. .. ..... .... .. ........ ... .. ... .. .. ................................................................... ....................

9

Capitulo I CONSIDERACIONES PARA EL DISENO DE MIEMBROS ESTRUCTURALES CON TUBOS ESTRUCTURALES CONDUVEN ECOY SUS CONEXIONES ....................................

13

1.1. Generalidades " .... " .. ", .. """", .. ,."., .,.. ".,.", .. "" ....... ." .. .. ... ,.. ................... ,.................. ........... ........ .............

15

1.1 .1. Definicion de los Tubos Estructurales ........ ...... ........... ,.. ............................... .... ................... .. ... .........

15

1.1 .2. Identificacion y certificacion ......................................... .................................. ..................... ... ...........

15

1.1 .3. Proceso de fabricacion de tubos estructurales ........................................................................... ,.....

16

1.1 .3.1 Diagramadel Proceso Fabricacion de los Tubos Estructurales Conduven ECO ...................

18

1.1.4. Normas de diseno aplicables ..... .. .. .... ... .......... ... ....... ............ ........ .............. ....... ....... ............ .... .......

19

1.1 .5. Propiedades del acero ... ,......... ," ".,.,.,." .......... ,...... ,..................................... .... ..... .. ... .. .... .... .... ,.,... .,

19

1.1 .6. Dimensiones nominales de los productos estructurales .................................................................. ,

20

1.1 ,7. Propiedades estaticas para el diseno estructural ..................... .......... ...... .................. ......................

25

1.1.8. Clasificacion de los elementos de las secciones tubulares ................ ........................ .... ...................

28

1.1 ,9 . Metodos de diseno .............. .............. .................... .................... .......... .... .. ............. ...... .................. ..

30

1.2. Diseno de miembros estructurales .. " ... " .,." .... ,.,." ... " ............................................... " ...... .. ,..... ,.... "..........

32

1.2.1. Diseno de miembros a traccion .. ....................................................... ...............................................

32

1.2.2. Diserio de miembros a compresion ................................................... .......................... .. ...................

36

1.2.2,1 Diseno de miembros a com presion de secciones tubulares sin relleno ........ .. ... .... ... ... ........ ,

36

1.2,2 ,2 Diseno de miembros a com presion de secciones tubulares rellenas de concreto.. .... ...... ....

42

1.2 ,2,2,1 Limitaciones de secciones y de los materiales ,.".,., ...... ,...... ,.. ,.... .... ............. ,.... ,... ,

42

1.2.3. Diseno de miembros a flexion ..... ....................................................... ............................................ ...

54

1.2.4. Diseno de miembros a corte .... ............... .. ........................................................................................

55

1.2,5. Diseno de miembros a torsion .... .. .... .. ............................................... ...................... .. .......................

56

1.2.6. Diseno de miembros sometidos a solicitaciones combinadas ........................................................ ,

58

1.2.7. Perfiles estructurales de seccion abierta ....... ..................... ............ ... ................. ................... ........ ...

62

1.2.7.1. Perfil ECOT .................................................................... ........ .... ............... .... ........................

62

1.2.7,2. Perfil ECO Z ...................................................... .... ......................... ................... .. ....... ..... .......

64

1.3. Diseno de conexiones ........................................ ,.. ,..... ......... ... ....... ,........ "., ... ,.. ,.. .. .. ,.. ,........ ,..... .,.. ,......... .,

66

1.3.1. Conexiones soldadas " .. ,.".,", ... , .. .. ,... ,... ,', .. ,...... ,... ,', .... .. ,...... ... ..... ,.......... ,.. ... .. .. .... ... ... ... .............. ,.

68

1.3 ,1.1 Material de aporte ........... ... ............ .. ..... .. ............ .... .. ............. .. ............. ..... .. .......... .............. .

68

1,3,1,2 Tipos de juntas """ ",."" , .. ,... ",.", .. ,...... ,.. " ... ,""" ..... ,.. ,', .. ,',.,"",.,"', .. ,.... .. ,.. " ... " ... ,..... ,.. ,",.

70

1.3.1.3 Tipos de soldadura .. ,.... .. ........ .. .... ..... .. .. .. .. .......................................... ",,,,, ,,,,,,,,,,, ",,,,,,,,,,,,,

71

1.3.1 .3.1 Soldadura de ranura ,.,.. ... .. .. .... .... ..... ... .. ..... .. ... ... .. ... ... .. ... .. .... ..... .... .. ... ..... .... ..........

71

1.3,1,3,1,1 Espesor de garganta efectiva en soldaduras de filete ........ .. .. .................

71

1.3.1.3 .2 Soldadura de filete ,.. ,', .. ," .. ", .. ,.,., ." ............. ,.......... ..................................... ..........

72

Manual de Diseno de Estructuras de Acero ron Perfiles Tubulares - ---

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iNDICE

1.3.1.3.2 .1 Espesar de garganta efectiva en soldaduras de filete........ .... .. .. .. ..... .. ....

74

1.3.1.3.2.2 Refuerzo de las soldaduras de filete .. .... .. ... .. ... .............. .. .... ... .. .. ....... ....

74

1.3.1.3.2.3 Tamano maximo de soldadura de filete en uniones solapadas .. .. ........

74

1.3.1.3.2.4 Terminaci6n 0 acabado en soldaduras de filete .. .. ... .... .. .. .. .. .... ..... .. ... .. ..

75

1.3.1.4. Resistencia de diseno ........................................... .... ... .... ............... ...... ... .. ..... .......... .. .. .. .... ..

76

1.3.1.4.1 Resistencia de diseno a la rotura del elemento conectado para soldaduras de filete aplicado a los tubulares ................ .. ... ...... .......... ..... ..... ... ... ....... ..... .. ..... ... ... .. ...

79

1.3.1.5 Simbologia de identificaci6n de la soldadura ... .. .... .. .. ... .. ... .. .... .. .. .. .. .. ... .. .. .... ........ .. .. ........ .. ..

80

1.3.1.6 Consideraciones de soldadura para secciones tubulares (HSS) ... .. ....... .. ........................ .. ..

81

1.3.1.6.1 Soldadura precalificada para tubulares ........ .. .. ............... .. .. ............. .. .. .. .. ...............

82

1.3.1.7 Fuerzas concentradas sobre perfiles tubulares .. ....... ... .. .... ..... .. ... ...... .... ......... ......... ... ..... .. ...

87

1.3.1.8 Conexiones directas entre perfiles tubulares sometidos a fuerzas axiales ... .. .... ...... ...... ... ... .

94

1.3.1 .9 . Conexiones directas entre perfiles tubulares sometidos a momentos ..... .. .... .... ........... ...... ..

119

1.3.1.10. Conexiones multiplano...... .................... .. .. .. .... ...... ........ ..... ... .......... .... ... .. ... .. ... .. ... .. .. ... ... .. ..

122

1.3.2. Conexionesempernadas. ......... ......... .. .... ..................... .... .... ... ... ... .. .. ... ..... .... .. ... .. .... ...... .... .... .. ... ... ..

125

1.3.2 .1. Pernos y partes roscadas .... ........... ...................... .... .... ..... ... ... .... ... .... .. .. ...... ....... .... ..... .. .. ....

126

1.3.2.1.1 Resistencia a tracci6n y corte de pernos.. .. .... .. .... ..... ... .. ..... ..... .. ...... .. .. ......... ..... .. .. ..

129

1.3.2.1.2 Combinaci6n de tracci6n y corte pernos y partes roscadas ..... ...... .. ... ..... ..... ..... .. .. ..

131

1.3.2.1 .3 Resistencia al deslizamiento crftico .... .. ......... .. .. .. .............. .. ........... ........ .. ........... .. ..

131

1.3.2.1.4 Combinaci6n de tracci6n y corte con deslizamiento critico .. .. ........... .. ..... ... ...... .. ....

136

1.3.2.1 .5 Resistencia al aplastamiento de los agujeros de los pernos .. .. .. ....... .. .... ..... ... .... .. .. .

136

1.3.2.2 . Elementos de conexi6n y partes afectadas de los miembros .......... .. .... .. ..... .. .. .... .. ..... .... .....

137

1.3.2.2.1 Resistencia de los elementos en tracci6n .. .. ... .. .. .. .. .. .. ... .. .... ...... ........ .. .. .. .. ... .. .. .......

137

1.3.2.2 .2 Resistencia de los elementos a corte .. .. .. .... ... .. .. .. ........ .... .. .... ..... .. ........ .. .... ... ..... .. ...

137

1.3.2.2.3 Resistencia par el bloque de corte de los elementos conectados .... ....... .... ..... ... .. ...

137

1.3.2.2.4 Resistencia de los elementos a compresi6n.. ... . ...... .... .. .. .. ... .. ..... .... .. .......... ..... .......

138

1.3.2.3 Grupos de pernos cargados excentricamente ......... .. .... .... ............ .... .... .. ..... .. ... ........ .. ...... ..

138

1.3.2.3.1 Excentricidad en el plano de la superficie de empalme ... ..... .. ....... ...... ... .. ... ...... ... .. ..

138

1.3.2.3.1 .1 Metodo del centro instantaneo de rotaci6n .. .. .... ......... .. .... .. ............. .. .. ..

138

1.3.2.3.1.2 Metodo elastico .. .............. .. ........ .. ..... .. .... .. ........ .. .. .... .. .. .... .. .. .. ....... .. .... .

140

1.3.2.3 .2 Excentricidad normal al plano de la superficie de empalme ........ .. .. .. .... .. ... ..... .. ......

141

1.3.2.4 . Conexiones con bridas.. .... ..... ......... .. ... ... .... .. .... .... ..... .... ... .. ... ... .. ... .. .. .. .. ........ ... ... .. ... ...... .... ..

144

1.3.2.5. Apoyos y extremos articulados ............... .. ........... .. ......... .. ........ .. ......... .. .... .. .. .. .... .. ... .... .. .. ....

147

1.3.2.6 . Plancha base de columnas ................ .. ....... .... .... .. .... .. .. .... ....... .. .. .... ...... .. ........ .. .. ....... ... .... ...

148

Capitulo II APLICACIONES EN SISTEMAS NO RESISTENTESASISMOS ....... .. ............... .... ..... .. ... .. ..... .. ... .... .

153

11 .1. Generalidades ........... ...... .. .. .... .... ...... ..... ... ..... .......... .... ... .. .... .... ... .. .. .... .... ........... ... ....... .. ...... .......... ... .. ...

155

11.1 .1. Introducci6n ........................... .......... ...... .. .. .. ... .. ................ ..... .... ..... .. .. .... ...... ... .. ..... ...... .. ...... .. ..... ..

155

11.1 .2. Organizaci6n de las aplicaciones

155

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Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

iNDICE

11.1 .3 . Consideraciones generales de diseno ........ .. .. .... .. .. .... .. .... .. .. ..... .. .. ... .. .. ........... .. ... .. .............. .. .... .. .

155

11.2. Ejemplos de selecci6n de miembros estructurales ... .. .................. .. ............ .. .. ................ .. ...... .. .. .. .. .... .....

157

11.2.1. Diseno de miembros a tracci6n .................... ........ ........ .. .. .. ...... ........... .... .............. .... .. .... ........ .. .....

157

11.2.2. Diseno de miembros acompresi6n .................................... .... .. ......... .... .. ................ .. ........ .. .... ... ... .

159

11.2.3. Diseno de miembros a flexi6n .... ... .. .. .. .. .... .. .... .. .. .. .. .... .. .. .. .... .. .. .. .... .. .... .. .. .. .. .. .... .. .. .. .. .... .. .. ............

168

11.2.4. Diseno de miembros a corte .. .. .. .... .. .. .. .... .. .. .. .. .... .. .. .... .. .. .... .. ............. .. .. .. ............. .. .............. .. .......

170

11.2.5. Diseno de miembros a torsi6n .... ............................. .... ....... .. ........ .. .... .. .. .. .. .. .... .. ... .. .............. .. .. .. ...

170

11.2 .6 . Diseno de miembros asolicitaciones combinadas .... .. .. .... .. .. .. ......................... .. .. .. .. .... .. .. ........ .. .

171

11.3. Aplicaciones en sistema de pisos ytechos ........ .... .... .... ..... ...... .. ..... ... .. ... .... ..... .. .. .. .. .... .. ..... .. .. ........ .. .. .. ...

174

11.3.1 . Diseno de vigas de piso 0 correas .. .. .... .. .... .. .. .. .. .. .. ........................ .. ... .. ............ .. .. .. .. .... .. .. ... .. .... .. ..

174

11 .3.2. Diseno devigas auxiliares ... .... ..... .. ... ... .. ... .... ... .. ... ... .. ....... ... .. .. ...... .. .. ... ... ............. .. .... ....................

175

11.3 .3 . Diseno de entrepiso .................................... ........ .... .. ............ ... .. ... ....... .. .. ... ............ ... .. .. ............. .. ..

176

11.3.4. Diseno devigas de piso con perfil ECO T ........ .. ................. .. .. .... .. .. ....... .. .................. .. .. .... .. .. .. .... ....

179

11.3.5. Diseno de correas de techo con perfil ECO Z ... ... .. .. ... ...... .... .. .. .. ... ... .. .. .. .... .. ........... .. .... .... ..............

181

11.3 .6. Diseno de escaleras ... ... ... .. ... ...... .... ......... ... ......................................... ...... .. ....... ... .. ... ............ .. .....

182

11.4. Aplicaciones en celosias y otros arreglos ........... .. .. .. ................................... .. .. ............ .. .... .. ........ .. ...... .. ...

184

11.4.1 . Diseno de celosia plana .............. ....................... ............... ..... ............ .. .. .. ... .... ... ... .. .. .. ....... .............

185

11.4.2. Diseno de celosia espacial ... ... .......................................................... ... ............ ..... .......... .... .. ... .. ....

189

11 .5. Aplicaciones en conexiones empernadas .. .. ... .. ........ .... .. ......... ..... .... .... ... ... ..... .... ........... ...... .. ..... ...... .. ....

192

11 .5.1. Planchabasedecolumna ......... ...... .... .... ... ... ... ....... .. ......... .................... ... ................. .... ... ... .. ... .....

192

11.5.2. Conexi6n con brida ............ ..... ..... .. ................. .. .... ... .. ......... ...... ... ....... .... ..... .... ... ..... .... ...... .. ........ ...

193

11.5.3. Conexi6n empernada a corte acara de columna .. .. .... .. .. ............ .. .. ... .. .. ....... .. ........ ..... .............. ... ..

196

11.5.4. Conexi6n empernada a corte en ambas caras de lacolumna .... .. .. .......... ............... .... ......... ......... ..

200

Capitulo III APLICACIONES EN SISTEMAS RESISTENTESASISMOS ......... .. .... .... .............. .... ... ..... ......... .....

205

111.1. Generalidades .. ... .. ... .... .... ..... ... .. .... .. ... .. .... .. .. .. ... ... .. ..... ................... ... .. .... ... ... .. ...... ..... ... .. .. .... .... .. ... .. .. ... ..

207

111 .1.1. Introducci6n.. .. ... .. ... .. ... .. ..... .. ... ..... ..... .. .... .... ..... ..................... .... ... ... .. .............. .. ... .. ... .. ... .... .. ........

207

111.1.2. Normas aplicables .. ... .... .. ... .. ... .... ................... ... ...... ..... ...... .. ... ............... ... .......... .. ................. .. ....

207

111.1 .3 . Especificaciones de los materiales .............................. .. ........ .. .... .... .. ... .. .. .. .. .... ... ... ................. ... ..

208

111.1.4. Clasificaci6n de los elementos de las secciones.. .. .. .... .. .. .. .............. ......................... .. ... .. .. .. ... .. ...

208

111.2. Aplicaci6n de los perfiles tubulares estructurales de la serie Conduven ECO como parte del sistema resistente a sismos. ... .. ... .. ........ .............................. ... ... ... ..... .. ... .. ... ......... .... .... ... .. ...... ........ ..... ....

211

111.2.1. Productos que complementan a laserie Conduven ECO ............................... .. .... .. .. .. .. .. .. ... ... .. ....

212

111.2.2 . Dimensiones nominales y propiedades estaticas de los nuevos perfiles tubulares que complementan a laserie Conduven ECO ......................... ..... ............. .. .. ... ..... ... .. .... ............ .. .......

213

111.2.2.1. Capacidad de miembros a compresi6n de los nuevos perfiles tubulares que complementan a la serie Conduven ECO .. .... .. .. ..... .. .. .. ... ,'.... .. ................................... .. ....

215

111.2 .3. Requ isitos sismorresistentes para p6rticos .... .. ..... ....... ... .... ... .. .... .. ... ...... ......... ... ... ..... .... ............ ...

221

Manual de Diseiio de Estructuras de Aoero con Perfiles Tubulares

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iN DICE

111.2.3.1. Porticos resistentes a momentos ................................................ ....... .. .................. .. .........

221

111.2.3.1.1. Porti cos resi stentes a momentos con secciones tubulares mixtas (columnas tubulares rellenas) ................................... ..... ..... ..... ...... ... ... ... .. .. ... ..

224

111.2 .3.1.2. Porticos resi stentes a momentos con perfiles tubulares

y perfiles abiertos ... .. .... ...... .. .... .......................... ... ... ... .... .... ... ....... ... .. ... ... .. ......

225

111. 2.3. 1.3. Porticos con vigas de celosias ......... .. .... .. .. .. "............ .. .... .. .... .. ...... .. .... .. .. ...... ..

226

111 .2.4 . Requisitos si smorresistentes para porticos con diagonales concentricas ... .... ..... .. .... ... ... ... ..... ....

227

111.2.4.1 Porticos con diagonales concentricas con secciones compuestas (columnas

y arriostram ientos tubulares rellenos) .................................. .......... ..... ..... .. ... .......... .. .... ....

230

111.2 .4.2. Porticos con diagonales concentricas conarriostramientos de pandeo restringido .. ..... ...

231

111.2.4.3. Conexiones para porticos con diagonales concentricas ... .... .. .. .. ... .. .......... .. .. .. ... .. .... .. ... ...

232

111 .2. 5. Requi sitos si smorresistentes para porticos con diagonales excentricas .. ... ............. .. ... .. ..... .. .. .. ...

236

111.3. Ejemplo de aplicacion de los perfiles tubulares de la serie Conduven ECO en sistemas resistentes a sismos ............. .. ................ ... ... .... .... ..... .. ... .. ... .... ... ... .. ... .. .... .. .. ... .. ... .. ..... ... ... ... ... .. ... .. .... .... .... ... ... .. .. ..... .

239

Capitulo IV CATALOGO DE CONEXIONES PARA TUBOS ESTRUCTURALES CONDUVEN ECO.. .. ........ .. .... .

251

1V.1 Catalogo de conexiones soldadas . ............ ..... .... ............ ...... ... ....... .. .... .... ... ... .. ... .. ... .. ... ... .. ... ... ... .... .. ... .. .

253

1V.2 Catalogo de conexiones empernadas ... .. ... ...... .. ........ .... .. .... .... ..... ........................... ..... .. .. .. ... ... ...... .... .....

275

SIMBOLOS ... ..... .................................................................................. .. ............. .... ....... ........ .. ... ................ ......

297

REFERENCIAS ............... ........ .......... .. ............... .................... ............ .. .. ..... ............... ................ ..... ..... ..... .. .. ... .

303

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CAPITULO I CONSIDERACIO ES PAR EL DISE - 0 DE E B S ESTRUCTURALES 0 BOS ES UCTU ALES CONDUVE ECO YSUS CO E 0 ES

Manual de Disefio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

III Generalidades 1.1.1. Definicion de los tubos estructurales Los Tubos Estructurales Conduven ECO son perfiles tubulares con costura longitudinal , fabricados con acero estructural de alta resistencia ASTM A572 Grado 50 , siguiendo principalmente , las especificaciones ASTM A500 Grado C, no obstante no se descarta la fabricaci6n en otros grados. Por sus caracteristicas geometricas y proceso de fabricaci6n , los Tubos Estructurales Conduven ECO se clasifican como perfiles tubulares del tipo HSS (Hollow Structural Sections') y especfficamente por el tipo de soldadura empleada se designan como ERW-HSS . Adicionalmente , dentro de la gama de productos estructurales tam bien se encuentran los Perfiles Estructurales

Gonduven EGO de secci6n abierta Perfil ECO T Y Perfil ECO Z. Deben su nombre a la forma de su secci6n transversal y al igual que los Tubos Estructurales Gonduven EGO son fabricados con acero estructural de alta resistencia ASTM A572 Grado 50 , siguiendo especificaciones de fabricaci6n propias de Industrias Unicon , C.A. Los Perfiles Estructurales Gonduven EGO, son igualmente producto de la conformaci6n en frio de acero en bobinas , bien por simple deformaci6n mecanica para lograr la forma deseada como el caso del Perfil ECO Z 0 por costura longitudinal mediante soldadura electrica de alta y baja frecuencia ERW (Electric-Resistance-Welded) entre alas y alma como es el caso del Perfil ECO T.

1.1.2 Identificacion y certificacion Industria Unicon , C.A. , siempre enfocada en cumplir con los mas altos estandares de calidad , mantiene desde el ano 1994 la certificaci6n del sistema de gesti6n de la calidad en base a la norma internacional ISO 9001 en su ultima edici6n (ano 2008) Respaldado por la aplicaci6n constante de los mas altos estandares de calidad , con probada experiencia en practicas productivas y un personal tecnico capacitado , que permite colocar a la disposici6n del mercado nacional e internacional productos estructurales bajo las especificaciones de los mas importantes entes de normalizaci6n y de certificaci6n mundial en el ramo y sus aplicaciones , entre los que podemos mencionar: ASTM , COVENIN, EN , BSyUNE . Por su parte Industrias Unicon , C.A es miembro activo del Comite para el Estudio y Desarrollo de la Construcci6n Tubular CID ECT, con el cual apoya el desarrollo de la tecnica relacionada con la aplicaci6n estructural de las secciones tubulares , mediante el patrocinio de la investigaci6n en las Universidades mas prestigiosas del mundo entero. Con todo esto, se pueden asociar los productos estructurales fabricados por Industrias Unicon , C.A con modelos de calidad y excelencia y asi 10 expresa la identificaci6n de nuestro nombre UNICON y nuestra marca ECO, en cada uno de los productos comercializados en esta familia . A continuaci6n se presenta como se designan los productos estructurales que fabrica Industrias Unicon , C.A: Perfiles tubulares cuadrados , rectangulares y circulares y los perfiles abiertos Unicon .

, De acuerdo con la designaci6n oficialmenle adoplada a partir de 1990 per la industria para los perfiles eslructurales tubulares.

Manual de Diseiio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

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CAPITULO I

Consideraciones generales para el diseno

Ejemplos de la designacion de los productos estructurales

~ HxBxe

I I

T I l,,,,~ ~i"" T I TT

l pesor nominal del perfil en mm.

Base del perfil en mm.

Altura del perfil en mm.

Marca registrada "Estructurales Gonduven EGO'

@3

Dxe

d,' "., '" mm

Diametro nominal del perfil en pig

Marca registrada "Estructurales Gonduven EGO'

~ T6ZxHxe

I spesor nominal del perfil en mm.

Altura del perfil en mm.

Forma del perfilletras en mayusculas

Marca registrada ' Estructurales Gonduven EGO'

ECO 260 x 260 x 11; ECO 300 x 100 x 7 ECO 10 %" x 9 ECO T 100 x 3,4; ECO Z 200 x 3

Cuadrados y rectangulares Circulares Perfiles abiertos

1.1.3. Proceso de fabricacion de tubos estructurales La producci6n de los Tubos Estructurales Gonduven EGO esta basada en la transformaci6n de acero laminado en bobinas segun la especificaci6n ASTM A 572 Grado 50 a tubos siguiendo las especificaciones ASTM A 500 Grado C. Las bobinas laminadas en caliente son cortadas en tiras

0

flejes cuyo ancho corresponde con el perimetro del

tuba a fabricarse . Dichos flejes son doblados en frio para lograr la forma circular y sus bordes soldados longitudinal mente mediante trenes laminadores y soldadura electrica de alta y baja frecuencia ERW (ElectricResistance-Welded) (ver figura 1.1) . Los perfiles de forma cuadrada 0 rectangular son conformados a partir del doblado en frio de los perfiles de forma circular.

8.-___

Finalmente los tubos son cortados a la medida deseada e identificados, empaquetados y despachados de acuerdo a los

3

requerimientos normativos, legales y reglamentarios aplicables. (Ver diagrama de

2 1

fabricaci6n 1.1 .3.1) Durante el proceso de fabricaci6n tanto la

v ----....."

materia prima como los Tubos Estructurales

/

Gonduven EGO , son sometidos a diversos

!

\

unIcon

'"

1

t

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de la calidad, 10 que permite la c~rtificaci6n

"~

~

-----.--

\

tructivos para su validaci6n y aseguramiento con base en las normas de ac~rcf,~~e;'mas de ." . . . : . -.. ... .... productO}1 rtorm sile·gesti6t1 ee c?lidad~

\

I

procesos de ensayo destructivos y no des-

,

".

FIGURA

I

I

/ .

" . . . . . --1_/

Proceso de formacion de las secciones tubulares

~


CAPITULO I

Consideraciones generales para el dlseno

Proceso de fabricaci6n de los perfiles tubulares ECO UNICON

Empaquetado y almacenamiento del producto terminado listo para su distribuci6n hacia los clientes

Manual de Diserio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

Consi deraciones generales para el diseno

CAPITULO I

1.1.3.1 Diagrama del proceso de fabricacion de los tubos estructurales Conduven ECO

e

O(d 2

4

3

5

5. PROCESO DE APLANADO DE LA LAMINA 6. CONFORMADO EN FRio DE LA SECCION TU BULAR 4. ENTRADA A LA LINEA DE PRODUCCION (DESENRROLLADOR) 3. CORTE EN TIRA SEGUN DESARROLLO DEL TUBO A FABRICAR 2. INSPECCION Y VALIDACION DE LA MATERIA PRIMA 1. RECEPCION EN PLANTAiDE MATERIA PRIMA

7

8

1 1

1(

9

11 . CORTE EN LONGITUDES ESTANDAR

12

-

12. INSPECCION VISUAL DE LA TUBERIA -

-

10. CALIBRACION DE LA TUBERIA (REDONDEZ Y RECTITUD)

~ 9. ENFRIADO AL AGUA Y AL AIRE DE LA TUBERIA

' - - - 8. CEPILLADO EXTERNO Y ULTRASONIDO DE LA SOLDADURA -

7. COSTURA LONGITUDINAL DEL TUBO POR SOLDADURA ELECTRICA (EW)

~ 13

e ()

, J

14

,~ 16 1

17

17. DESPACHO TERRESTRE Y MARITIMO

I

-

16. ALMACENAJE DE LA TUBERIA '----- 15. EMPAQUETADO DE LA TUBERIA EN ATADOS DE CON FIGURACION ESTANDAR -

14. INSPECCION FINAL DE LA TUBERIA

' - - 13. ENSAYOS DE VALIDACION DE LA TUBERIA (D ESTRUCTIVOS Y NO DESTRUCTIVOS)

Diagrama del proceso de fabricacion

unlC:::on


CAPITULO I


1.1.4. Normas de diseno aplicables La norma venezolana COVENIN 1618: 1998 "Estructuras de acero para edificaciones . Metodo de los estados limites" (COVENIN , 1998) , establece dentro de sus disposiciones transitorias que hasta tanto no se elaboren las correspondientes normas venezolanas especfficas para el disefio de perfiles tubulares , se autoriza el uso complementario de la norma, "Specifications for the Design of Steel Hollow Structural Sections " (AISC , 1997) . Esta norma fue inicialmente sustituida por la norma, "Load and Resistance Factor Design Specifications for Steel Hollow Structural Sections " (AISC , 2000) , que a su vez ha sido sustituida por la norma, "Specifications for Structural Steel Building ", ANSI/AISC 360-05 (AISC , 2005) , que integra en un solo texto y a traves de sus diversos capitulos los criterios de disefio para perfiles HSS , con un nuevo capitulo K especial mente dirigido al disefio de sus conexiones. EI presente Manual para el Disefio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulare s Estructurales de la serie

Gonduven EGO , se acoge al anterior precepto normativo, fundamentando los criterios de disefio principal mente en las vigentes especificaciones ANSI/AI SC 360-05 (AISC , 2005) Y la norma venezolana COVENIN 1618: 1998 (COVENIN, 1998), complementadas por las especificaciones del Euroc6digo 3 y el CIDECT (Comite Internacional pour Ie Developpement et l'Etude de la Construction Tubulaire) que sintetiza una importante experiencia en Europa, America del Norte y Asia, en el disefio de edificios con perfiles HSS y particularmente en el disefio de sus conexiones.

1.1.5. Propiedades del acero En concordancia con los lineamientos establecidos en la norma venezolana COVENIN 1618:1998, los val ores a emplear en el disefio de la tensi6n de cedencia (Fy)

y resistencia de agotamiento a la tracci6n (Fu), seran los

minimos val ores especificados en las correspondientes normas y especificaciones de los materiales considerados . La Tabla 1.1, reproduce los valores minimos de resistencia para perfiles tubulares establecidos en las especificaciones ASTM A500.

iii Valores Minimos de Resistencia segun ASTM ASOO Perfil Tubular Circular

Cuadrado I Rectangular

Grado

2 F.(Kgf/cm )

A

2.320

3.170

B

2.955

4.080

C

3.230

4.360

:

F.(Kgf/cm2)

A

2.740

3.170

B

3.230

4.080

C

3.515

4.360

Los Tubos Estructurales Gonduven EGO , de secci6n circular, cuadrados

y rectangulares , son fabricados con

acero estructural de alta resistencia ASTM A572 Grado 50 , el cual presenta una tensi6n de cedencia Fy= 3.515 Kgf/cm2 y resistencia de agotamiento a la tracci6n Fu= 4.360 Kgf/cm2, superando los val ores minimos de resistencia establecidos en las especificaciones ASTM A500 . Manual de Disefio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlc:o n

CAPITULO I


Por su parte , el AISC desconoce el incremento del limite elastico debido al endurecimiento par defarmaci6n producido par ellaminado en frio de los perfiles tubulares. Par el contrario , el Euroc6digo 3 permite el incremento del limite elastico para perfiles rectangulares

y cuadrados en funci6n de las caracteristicas geometricas del

miembro y de la resistencia cedente del material base , sin embargo , segun este c6digo , este incremento s610 puede utilizarse para miembros sometidos a tracci6n 0 compresi6n y no puede tenerse en cuenta para miembros sometidos a flexi6n.

Factores de modificacion de la tension de cedencia y resistencia agotamiento (AISC, 2005a) Tensi6n cedente esperada Resistencia agotamiento esperada

Fye = 1,4Fy Fue =1 ,3Fu

Otras propiedades de interes

M6dulo de corte

E = 2,1x106 Kgf/cm 2 G = O,808x106 Kgf/cm2

Coeficiente de Poisson

v = 0,30

Peso unitario

P =7.850 Kgf/m3

Coeficiente de dilataci6n termica lineal

a= 11,7x10-6tC

M6dulo de elasticidad

Requerimientos quimicos segun norma ASTM A500

TABLA

• fW Composicion Quimica segun ASTM A500 G ra d 0

Compo5icion Quimica (% maximo) Carbono (e)

Manganeso (Mn)

C

0,23

B A

0,26 0,26

F6sforo (P)

Azufre (5)

1,35

0,Q35

0,035

1,35

0,Q35

0,Q35

1,35

0,035

0,Q35

1.1.6. Dimensiones nominales de los productos estructurales A continuaci6n se presentan las tablas con las dimensiones nominales de los productos estructurales Conduven

ECO de secci6n cerrada y secci6n abierta. En todos los casas, la secci6n y peso de los perfiles estan calculados en funci6n de las dimensiones nominales sin considerar las tolerancias de fabricaci6n.

unlc:on


CAPITULO I TABLA

I

fe I


Dimensiones nominales de perfiles tubulares Conduven ECO Seccion Circular

Designac.i6n Comerclal

Diametro Externo

' I

Espe.sor Nominal

: I

Secc.i6n Nominal

,

I

Pe~o

Grados ASTM A500

Nominal

D

D

e

A

P

pulg

mm

mm

em'

Kgf/m

Serie Tubos Conduven ECO

NPS

3

76,20

2,25

5,23

4,10

31/2

88,90

2,25

6,1 2

4,81

41/2

114,30

2,50

8,78

6,89

5

127,00

3,00

11 ,69

9,17

51 /2

139,70

3,40

14,56

11,43

6

152,40

4,00

18,65

14,64

6 5/8

168,30

4,30

22,15

17,39

7 5/8

193,70

4,50

26,75

20,99

8 5/8

219,10

5,50

36,91

28,97

9 5/8 9 5/8

244,50

5,50

41 ,30

32,41

244,50

7,00

52,23

41 ,00

103/4

273,10

7,00

58,52

45,93

103/4

273,10

9,00

74,67

58,61

123/4

323,85

9,00

89,02

69,88

123/4

323,85

11 ,00

108,11

84,87

NPS: Designaci6n comercial del producto en pulgadas Longitud estandar de despacho: 6,00 y 12,00 mts . disponibles en inventario Tolerancias : Longitud :!:25mm· Espesor de pared :!:10% (1) Serie desarrollada por Industrias Unicon C.A. y registrada bajo el nombre de Tubas Estructurales CONDUVEN ECO (2) Otros productos pueden ser suministrados bajo pedidos con otras dimensiones y grados

y

x

D

L

e FIGURA

• fM

Secci6n Circular


(1)

Serie Tubos Estructurales (2)

C C C C C C C C C C C C C C C

AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB


CAPITULO I

M TeB

Dimensiones nominales de perfiles tubulares Conduven ECO • ",wI Seccion Cuadrada Designac.i0n Comerclal

Espe.sor Nominal

,

Radio Externo

II

Secc.ion Nominal

Pe~o

Nominal

I

'

Grados ASTM A500

HxB

e

R

A

P

Serie Tubos

Serie Tubos

mm

mm

mm

em'

Kgf/m

Conduven ECO

Estructura les (2)

ON

60 70

X

90

(1 )

2,25

6,75

5,02

3,94

C

X

60 70

2,25

6,75

5,92

4,65

C

X

90

2,50

7,50

8,54

6,70

C

100

X

100

3,00

9,00

11 ,33

8,89

C

110

X

110

3,40

10,20

14,10

11 ,07

C

120

X

120

4,00

12,00

18,01

14,14

C

135

X

135

4,30

12,90

21 ,85

17,15

C

155 175

X

155 175

4,50

13,50

26,39

20,72

C

X

5,50

16,50

36,25

28,46

C

200

X

200

5,50

16,50

41 ,75

32,77

C

200 220

X

7,00

21 ,00

52,36

41 ,10

C

X

200 220

7,00

21 ,00

57,96

45,50

C

220

X

220

9,00

27,00

73,18

57,45

C

260 260

X

260 260

9,00

27,00

87,58

68,75

C

11 ,00

33,00

105,40

82,74

C

X

AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB AyB

DN Designaci6n comercial del produclo en milimelros R: Radio de esqUina exlerno mru
y I

'"

R

H

x

e B

• I

FIGURA

_I(M

unlcon

Secci6n Cuadrada


CAPITULO I


TABLA Dimensiones nominales de perfiles tubulares Conduven ECO 1", Seccion Rectangular

Designac.ion Comerclal

Espe.sor Nominal

: I

Radio Externo

Secc.ion Nominal

Pe~o

i

:

Nominal

HxB

e

R

A

P

mm

mm

mm

em'

K gf/m

ON

80 x40 100 X 40 120 X 60 140 X 60 160 X 65 180 X 65 200 X 70

2,25

220 X 90 260 X 90 300 X 100 300 X 100 320 X 120 320 X 120 350 X 170 350 X 170

3,94

6,75

5,02

2,25

6,75

5,92

4,65

2,50

7,50

8,54

6,70

3,00

9,00

11 ,33

8,89

3,40

10,20

14,44

11 ,34

4,00

12,00

18,41

14,45

4,30

12,90

21 ,85

17,15

4,50

13,50

26,39

20,72

5,50

16,50

36,25

28,46

5,50

16,50

41 ,75

32,77

7,00

21 ,00

52,36

41 ,10

7,00

21,00

57,96

45,50

9,00

27,00

73,18

57,45

9,00

27,00

87,58

68,75

11 ,00

33,00

105,41

82,74

'

Grados ASTM A500 Serie Tubas

Serie Tubas Ca nduven ECO

Estructurales

(1)

(2)

C C C C C C C C C C C C C C C

AyB Ay B AyB Ay B AyB Ay B AyB Ay B AyB AyB AyB AyB AyB Ay B AyB

DN : Designacion comercial del producto en milimetras R: Radio de esquina externo maximo segun ASTM A500 Longitud estandar de despacho: 6,00 y 12,00 mts . disponibles en inventario Tolerancias : Longitud ± 25mm . Espesor de pared ± 10% (1) Serie desarrollada por Industrias Unicon C.A. y registrada bajo el nombre de Tubos Estructurales GONDUVEN EGO (2) Otros productos pueden ser suministrados bajo pedidos con otras dimensiones y grados

y

" R

H

x

e

FIGURA

• 'M Seccion Rectangular


unlc:on

CAPITULO I


"t. Dimensiones nominales perfil ECO T TABLA

Oesignacion Comercial

Altura Total

ON

Ancho Base

H

Espesor Nominal

Seccion Nominal

e

B

Peso Nominal P

A

mm

mm

mm

em'

80

80

60

3,40

4,97

3,91

100

100

60

3,40

5,65

4,44

mm

ON: Oesignaei6n eomereial de produeto en mllimetros . Tolerancias dimensionales: Longitud +/- 50 mm . Espesor de pared

Kgf/m

+/- 10%

y

H

e

-M.

x

FIGURA

Perfil ECO T

TABLA

I ' li

Dimensiones nominales perfil ECO Z

Designaci6n Comercial

Altura Total

ON

H

Ancho Base

B

Borde Ala

Espesor Nominal

Radio Interior

r

e

A

Radio Externo

R

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

150 170 200

150

50

20

2,10

3,15

170

50

20

2,50

3,75

200

50

20

3,00

4,50

Secei6n Nominal

A

Peso Nominal

P

em'

Kgf/m

5,25

5,66

4,63

6,25

7,19

5,87

7,50

9,47

7,70

ON: Oesignaci6n eomereial del produeto en milfmetros Longitud estandar de despaeho: 6,00 y 12,00 mts - disponibles en inventario Toleraneias : Longitud :!:25mm - Espesor de pared :!:10% Serie desarrollada par Industrias Unieon CA

x

H

L

e

FIGURA

_A

unlc:on

Perfil ECO Z


CAPITULO I


1.1.7. Propiedades estaticas para el diseno estructural Para fines de diseno , las propiedades estaticas de los perfiles tubulares han sido calculadas siguiendo la especificaci6n ANSI/AISC 360-05 (AISC , 2005) que establece:

i.

Para perfiles ERW-HSS se debe emplear un espesor de diseno (t) igual a 0,93 veces el espesor nominal (e). t = 0,93

e

ii. Basados en el estricto control de calidad que sigue la fabricaci6n de los perfiles tubulares Gonduven

EGO , las propiedades estaticas de las secciones cuadradas y rectangulares han sido calculadas asumiendo un radio de esquina externo igual a 2,5 veces el espesor de diseno. R = 2 ,5 t

iii. Las relaciones de esbeltez para los elementos de las secciones cuadradas y rectangulares seran calculadas tomando un ancho libre de paredes segun :

b=8-5t h=H - 5t

Expresiones empleadas para la determinaci6n de las propiedades estaticas de los perfiles tubulares (INTI , 2005)

A

Area de la secci6n

(cm2)

I

Momento de Inercia

(cm4)

S

M6dulo de secci6n elastico

(cm

r

Radio de giro

(cm)

Z

M6dulo de secci6n plastico

(cm

J

Momento inercia torsional

(cm4)

C

Constante de torsi6n

(cm

3

3

)

)

3 )

Seccion Circular

y

A = n( 0 - t )t I = ( n/64 ) [0

x

r=jf

J

4 - (

0 - 2t t ]

=21

G

S = 21/0

=2S

z = [ 0 3 - ( 0 - 2t )3] /6

Manual de Oiseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlc:on

CAPITULO I


Secciones Rectangular y Cuadrada A= 2t (H + 8 - 3,717t)

~

~

~

~

1

I, " [ ( H t )' + ( B - t) H - t )' - 0,88 t (H - t)' t

y

I, " [ ( B t )' + ( H - t) B - t )' - 0,88 t (B - t)' 1t

I

t"R

I

I.

Sx = 21J H

I

1 I

H-

--f-- x f-

I

1 I

t

r = x

~ VA

z, ~ [ ( H ~ t )' + (B _ t)(H - t) - 1,72 t (H -

1 I

Z, " [ (B ~ t )' J=

+

+ (H _t)(B - t) - 1,72 t (B - t+

2t[(8-t)(H-t)-2,707 e f ( 8 + H - 2 t)

Nota: Expresiones validas para R=2,5t

TABLA

C

= 2t (8 - t) (H - t) - 6,88 t

3

Propiedades estitticas de perfiles tubulares Conduven ECO Seccion Circular

0

0

e

pulg

mm

mm

em'

76,20

2,25

4,87

36,42

31/2

88,90

2,25

5,71

42,49

41/2

114,30

2,50

8,18

49,16

A

Ix = Iy

Sx = Sy

rx = ry

Zx = Zy

J

C

em'

em'

em

em'

em'

em'

33,47

8,78

2,62

11,49

66,94

17,57

53,78

12,10

3,07

15,77

107,57

24,20

128,24

22,44

3,96

29,16

256,49

44,88

NPS

3

5

127,00

3,00

10,89

45,52

210,06

33,08

4,39

43,05

420,13

66,16

51/2

139,70

3,40

13,56

44,18

316,24

45,27

4,83

58,96

632,48

90,55

6

152,40

4,00

17,38

40,97

480,43

63,05

5,26

82,25

960,86

126,10

6 5/8

168,30

4,30

20,64

42,09

696,93

82,82

5,81

107,97

1.393,86

165,64

7 5/8

193,70

4,50

24,92

46,28

1.119,17

115,56

6,70

150,33

2.238,35

231 ,12

8 5/8

219,10

5,50

34,39

42,83

1.969,26

179,76

7,57

234,26

3.938,52

359,52

9 5/8 9 5/8

244,50

5,50

38,47

47,80

2.756,73

225,50

8,47

293,16

5,513,46

451,00

244,50

7,00

48,67

37,56

3.448,59

282,09

8,42

368,81

6.897,18

564,19

10314

273,10

7,00

54,52

41 ,95

4.846,53

354,93

9,43

462,76

9.693,07

709,85

273,10

9,00

69,61

32,63

6.104,20

447,03

9,36

586,78

12.208,40

894,06

10314 12314 123/4

I

1

323,85

9,00

82,96

38,69

637,81

11 ,16

833,24

20.655,53

1.275,62

323,85

11 ,00

100,79

31 ,66

766,12

11,09

1.006,55

24.810,68

1.532,23

NPS : Designaci6n comercial del producto en pulgadas Todas las p ropiedades estaticas y relaciones de esbeltez han sido calculadas para el espesor de diserio segun recomendaciones de las especificaciones ANSI/AISC 360-05

unu:on


CAPITULO I TABLA


Propiedades estaticas de perfiles tubulares Conduven ECO Seccion Cuadrada

Designac.i6n Comerclal

Espe.sor Nominal

~re~ Diseno

Esbeltez Ala

Esbeltez Alma

HxB

e

A

bIt

hIt

mm

mm

em'

60 x 60

2,25

4,70

23,67

23,67

70 x 70

2,25

5,53

28,45

28,45

Propiedades Estaticas

J

C

em'

em'

em'

em'

em

25,80

8,60

2,34

10,09

40,35

13,97

41 ,91

11 ,97

2,75

13,96

65,19

19,24

em'

ON

x 90 x 100

2,50

7,97

33,71

33,71

100,81

22,40

3,56

25,99

156,10

35,66

3,00

10,58

30,84

30,84

164,39

32,88

3,94

38,25

255,15

52,58

110 x 110

3,40

13,17

29,79

29,79

247,03

44,91

4,33

52,30

383,78

71 ,97

x 120 135 x 135 155 x 155 175 x 175

4,00

16,83

27,26

27,26

373,45

62,24

4,71

72,68

581 ,63

100,24

4,30

20,41

28,76

28,76

575,20

85,22

5,31

99,34

894,50

136,82

4,50

24,64

32,04

32,04

922,00

118,97

6,12

5,50

33,86

29,21

29,21

1.605,49

183,48

6,89

138,24 1 1.429,61 213,79 2.495,61

189,87 294,33

200 x 200

5,50

38,98

34,10

34,10

2.436,56

243,66

7,91

282,63

3.771,90

387,62

200 x 200

7,00

48,93

25,72

25,72

3.004,25

300,43

7,84

351,48

4.686,96

485,55

220 x 220

7,00

54,14

28,79

28,79

4.053,03

368,46

8,65

429,51

6.302,67

591 ,53

220 x 220

9,00

68,45

21 ,28

21 ,28

5.012,79

455,71

8,56

536,80

7.866,32

745,70

260 x 260

9,00

81 ,84

26,06

26,06

8.500,05

653,85

10,19

764,63

13.255,84 1.055,90

260 x 260

11 ,00

98,61

20 ,~

20,42

10.052,33

773,26

10,10

912,34

15.795,86 1.269,03

90 100 120

ON : Oesignacion comercial del producto en milimetros Todas las propiedades estaticas y relaciones de esbeltez han sido calculadas para el espesor de diserio segun recomendaclones de las especificaciones ANSI/AISC 360-05

TABLA

Propiedades estaticas de perfiles tubulares Conduven ECO Seccion Rectangular

Designac,ion Espe.sor Are~ Comerclal Nommal Diseno

HxB

e

A

mm

mm

em'

Esbeltez Esbeltez Ala Alma

bIt


hIt em'

Sx

rx

Zx

em'

em

em'

em'

em'

em

em'

J

C

em'

em'

ON

x 40

2,25

4,70

14,12

33,23

38,22

9,56

2,85

11,94

13,06

6,53

1,67

7,40

31 ,26

12,30

100 x 40

2,25

5,53

14,12

42,79

67,06

13,41

3,48

17,06

16,07

8,03

1,70

8,98

42,17

15,47

120 x 60

2,50

7,97

20,81

46,61

149,40

24,90

4,33

30,78

51 ,36

17,12

2,54

19,11

121 ,62

31,47

x 60 160 x 65 180 x 65 200 x 70 220 x 90

3,00

10,58

16,51

45,18

257,47

36,78

4,93

46,33

69,11

23,04

2,56

25,70

175,90

43,65

3,40

13,49

15,56

45,60

422,16

52,77

5,59

66,86

103,92

31,97

2,78

35,65

270,51

61 ,12

4,00

17,20

12,47

43,39

655,98

72,89

6,18

93,79

132,82

40,87

2,78

45,71

362,93

80,02

4,30

20,41

12,50

45,01

954,77

95,48

6,84

123,15

183,75

52,50

3,00

58,63

507,44

103,02

4,50

24,64

16,51

47,57

1.465,69

133,24

7,71

168,47

365,29

81 ,18

3,85

90,33

946,92

154,51

260 x 90

5,50

33,86

12,60

45,83

2.672,45

205,57

8,88

265,35

505,25

112,28

3,86

125,28

1.400,21

220,41

x 100 300 x 100 320 x 120

5,50

38,98

14,55

53,65

4.095,98

273,07

10,25

352,24

731 ,09

146,22

4,33

161 ,87

2.044,40

285,32

7,00 ' 48,93

10,36

41 ,08

5.042,87

336,19

10,15

437,60

891 ,04

178,21

4,27

200,26

2.511 ,89

355,35

7,00

54,14

13,43

44,16

6.606,62

412,91

11 ,05

528,65

1.424,85

237,48

5,13

265,26

3.834,96

461 ,33

320 x 120

9,00

68,45

9,34

33,23

8.159,90

509,99

10,92

660,04

1.742,39

290,40

5,05

329,87

4.734,13

578,30

350 x 170

9,00

81,84

15,31

36,82

12.737,21

727,84

12,48

909,44

4.163,02

489,77

7,13

552,03

10.072,35

920,31

350 x 170

11 ,00

11 ,62

29 , 21 ~ 15 . 058 , 90

860,51

12,36

1.084,67 4.896,58

576,07

7,05

657,14

11 .944,04 1.103,31

80

140

300

I

98,61

I

I

ON : Oesignacion comercial del produclo en milimetros Todas las propiedades estaticas y relaciones de esbeltez han sido calculadas para el espesor de diserio segun recomendaciones de las especificaciones ANSI/AISC 360·05


unlcon

CAPITULO I


ifti Propiedades Estaticas Perfil ECO T Designac.ion Comerclal

Altura Total

Pe~o

Ancho Base

Espe.sor Nominal

Secc.ion Nominal

Nominal


ON

H

B

e

A

P

I.

S.

r.

ry

mm

mm

mm

mm

em'

Kgf/m

em'

em'

em

em

80 100

80

60

3,40

4,97

3,91

46,25

8,84

3,04

1,54

100

60

3,40

5,65

4,44

68,07

10,05

3,47

1,06

ON : Oesignaci6n comercial del producto en milimetros Propiedades estaticas calculadas para valores nominales sin considerar tolerancia de fabricaci6n Tolerancias dimensionales: Longitud +/·50mm Espesor de pared +/- 10%

itB ,j Propiedades Estaticas Perfil ECO Z Designac.ion Comerclal


ON

I.

S.

r.

Z.

Iy

Sy

ry

1..

r ..

mm

em'

em'

em

em'

em'

em'

em

em'

em

150 170 200

208,70

27,82

5,87

33,05

42,63

6,76

2,65

10,04

1,18

331 ,17

38,96

6,56

46,79

50,25

8,00

2,55

11,96

1,15

580,42

50,04

7,58

70,70

56,02

8,95

2,35

14,35

1,12

ON : Oesignaci6n comercial del producto en milfmetros Propiedades estaticas calculadas para valores nominales sin considerar tolerancia de fabricaci6n Tolerancias dimensionales: Longitud +/-50mm Espesor de pared +/- 10%

1.1.8. Clasificacion de los elementos de las secciones tubulares Las secciones de los perfiles tubulares pueden ser clasificadas en secciones compactas , no compactas 0 esbeltas , en funci6n de la predisposici6n al pandeo local de sus elementos comprimidos . La Tabla 1.5. , reproduce los limites para la relaci6n ancho-espesor de los elementos comprimidos de perfiles tubulares recomendados por las especificaciones AISC 360-05 . La secci6n del perfil tubular clasifica como compacto si la relaci6n ancho-espesor de sus elementos comprimidos no supera ellfmite Ap. La secci6n del perfil tubular clasifica como no compacto si la relaci6n ancho-espesor de sus elementos comprimidos esta entre los Ifmites ApY Ar . Finalmente , la secci6n del perfil tubular clasifica como esbelta si la re laci6n ancho-espesor de sus elementos comprimidos supera ellimite Ar •

unlc:on


CAPITULO I TABLA


Limites de la relacion ancho-espesor de los elementos comprimidos

-8"M para perfiles tubulares segun especificaciones AISC 360-05 Caso

Relaci6n ancho-espesor

Ap(compacto)

C1

A, (no compacto)

Forma de la Secci6n

0,1 1 ElF, (65,72)

D/t 0,07 ElF, (41 ,82)

C2

bit (flexi6n)

1,12[f

1.40[f

(27,38)

(34,22)

Fy

C3

bit 6 hit

0,31 ElF, (185,21 )

I- b -1

t

-r-

F,

(compresi6n)

C4

hit (flexi6n)

2,42[f

5,72[f

(59,15)

(139,32)

F,

F,

I

t -r-

h

1

Nota: Valores en parentesis corresponden a la especificaci6n ASTM A572 Grado 50 C1- Secci6n circular en compresi6n uniforme C2.- Secci6n circular en flexion C3.- Compresion uniforme en pared paralela a eje de flexion (ala) 0 com presion uniforme en paredes del perfil sometido a compresion. C4 .- Pared perpendicular a eje de flexion (alma)

Armaduras 0 cerchas en pasarelas de aeropuertos nacionales

Manual de Diseno de Estructuras de Arero con Perfiles Tubulares

unlcon

CAPITULO I

Consideraciones generales para el diseno 1.1.9.Metodos de diseno

Siguiendo los criterios de diseno de la norma venezolana 1618:1998, el presente manual se fundamenta en el Metodo de los Estados Lfmites. EI diseno de la estructura y sus miembros

0

componentes estructurales debe

cumplir basicamente con dos estados limites ; el estado limite de agotamiento resistente , que define la seguridad ante acciones extremas durante la vida util esperada de la estructura, y el estado limite de servicio, que define los requisitos funcionales . EI diseno para el estado limite de agotamiento resistente verifica que la resistencia minorada (Capacidad) de cada componente estructural sea igual

0

mayor que las solicitaciones mayoradas (Demanda) establecidas. Se

fundamenta en los principios de la norma AISC-LRFD (Load and Resistance Factor Design-LRFD) , adoptando factores de mayoraci6n de solicitaciones (y,) y factores de minoraci6n de la resistencia te6rica (<\>,) , para garantizar un diseno racional , confiable y econ6mico. De esta manera:

Efecto de la solicitaci6n

caso de carga i

0

Factor de mayoraci6n correspondiente a la solicitaci6n Q j Demanda de resistencia Resistencia te6rica <\>,

0

0

solicitaci6n mayorada

nominal

Factor de minoraci6n de la resistencia te6rica Rti (generalmente 0,90 para cedencia y 0,75 para rotura) Capacidad

0

Resistencia minorada (reportado en este manual)

De manera complementaria, es posible hacer la verificaci6n de la relaci6n demanda-capacidad siguiendo los principios del metodo de las tensiones admisibles (Allowable Strength Design - ASD), segun el cual :

Efecto de la solicitaci6n

0

caso de carga i

Demanda de resistencia en condiciones de servicio Resistencia te6rica

0.

RJn

0

nominal

Factor de seguridad de la resistencia te6rica Rti (generalmente 1,67 para cedencia y 2,00 para rotura) Capacidad admisible

Para obtener la capacidad admisible de un miembro

0

componente estructural a partir de su capacidad

0

resistencia minorada (valor reportado en este manual) , bastara con dividir la resistencia minorada (<\>, Rt,) por el factor de minoraci6n de la resistencia te6rica (<\>,) y el factor de seguridad (0) .

unlcon



CAPITULO I

R

= (~i Rti )/(~i n) = (~i Rti )/1,50

EI diseno para el estado limite de servicio esta relacionado con la conservacion , durabilidad y funcionamiento bajo condiciones normales de servicio y el control de los danos durante el uso normal diario , donde se supone un comportamiento esencialmente elastico e implica el control de flechas , deformaciones, vibraciones excesivas, fatiga , efectos de los cambios de temperatura , proteccion contra incendios, corrosion , etc.

Flechas maximas recomendadas debidas a las acciones variables

y de viento, segun la Norma COVENIN 1618

(ij

Variable: CV

Tramos de miembros que soportan techos con recubrimientos no flexibles

Ll240

Variable: CV

Tramos de miembros que soporta tech os con recubrimientos flexibles

Ll180

(.)

en w

:e ~

Variable: CV

Tramos de miembros que soportan pisos

Ll300

Tramos de vigas para gruas m6viles con capacidad : a) Igual 0 mayor 2S.000Kgf

Ll800

b) Menor de 25.000 Kgf

Ll600

Fuerzas laterales debidas a las gruas: G,

Tramos de vigas que soportan gruas m6viles

Ll600

Fuerzas laterales debidas a las gruas o viento: G" W

·Columnas (desplazamiento total de su parte superior)

Ll400 a Ll200

Variable: CV

Tramos de miembros en pisos y techos que soportan acabados susceptibles de agrietarse

Ll360

Variable: CV

Tramos de miembros en pisos y tech os que soportan acabados no susceptibles de agrietarse

Ll300

Viento: W

Pisos (desplazamiento total debido a todos los efectos)

Ll400

Viento: W

Pisos (desplazamiento relativo entre dos pisos consecutivos) con revestimientos metalicos y tabiques sin precauciones especiales para permitir deformaciones de la estructura

LlSOO

Viento: W

EI mismo caso anterior pero en pisos con precauciones especiales para permitir deformaciones de la estructura

Ll400

...J

«

Maxima por rueda sin impacto: G,

ii: en ::::l c

I-

~

E Q)

10

...J

(ij (.)

en U 0

:e ~

iL:

C w en 0 c:::

I-

0

E Q)

iii

...J

• Ver comentarios en la norma COVENIN 1618.

Manual de Diseno de Estructuras de Aoero ron Perfiles Tubulares

unlcon

CAPITULO I


m

Diseno de miembros estructurales

EI diseno de los miembros se bas a en el metoda de los estados IImites, como fue descrito con anterioridad , es por ello que en cada estado de solicitacion estaran presentes los factores de minoracion establecidos por el metodo, con el proposito de determinar las capacidades de los miembros tubulares , entre otros . EI diseno consiste en seleccionar las secciones 6ptimas de los miembros para cad a caso en particular. Sin embrago es conveniente destacar que en esta secci6n , tambien han sido inclu idos dos tipos de perfiles abiertos adicionales , con aplicaciones especfficas ; el perfil ECO T Y el ECO Z , los cuales no son tubulares , pero tambien pertenecen a la serie de productos que fabrica Industrias Unicon CA Con la finalidad de simplificar las operaciones y facilitar al usuario el calculo , en esta secci6n fueron incluidas tablas asociadas al diser'io de los miembros. A continuaci6n se presentan los diferentes estados de solicitaci6n para los perfiles tubulares . Multiples conexi ones con perfiles tubulares en estructura de transporte masivo , ubicada en Venezuela

1.2.1. Diseno de miembros a traccion Una buena manera de utilizar los perfiles estructurales tubulares de acero HSS , es su empleo como miembros a tracci6n , debido a que de esa forma se utiliza el material mas eficientemente , es decir, se aprovecha en gran medida la resistencia del material que forma la secci6n , dependiendo por supuesto del tipo de conexi6n. Estos tipos de miembros los encontramos en la realidad como : tensores , cordones y diagonales de armaduras , entre otros . La resistencia de diser'io de un miembro a tracci6n
i. Tracci6n de cedencia sobre el area total.
ii. Tracci6n de rotura sobre el area neta.
unlc:cn


CAPITULO I

Consideraciones generales para el diseno A Area total de la secci6n = Area de diseiio . Ae Area neta efectiva = U An ~

U

Area neta de la secci6n . Factor de correcci6n para conex i6n de miembro en tracci6n.

EI area neta se computa como el area total de la secci6n menos el producto del espesor de la lamina del perfil y el ancho del material removido para la conexi6n. Para conexiones soldadas continuamente alrededor del perfmetro de lasecci6n ~ = A Y U = 1 ,0. EI factor de correcci6n U, depende del tipo de conexi6n, segun:

TABLA

• 8.

Factor de correccion U para perfiles tubulares conectados a traves de planchas de conexion

Descripcion conexion

Seccion circular con plancha de conexion concentrica

Relacion ancho-espesor

I

~

o~

I

1,30 ~

U = 1,0

1,30 U = 1 - xii

Forma de la Seccion

~ ~~r-~I~-j~ -'-'----'-

x = D/7t

I

~

H

U = 1 - xii

Seccion rectangular con plancha de conexion concentrica

I ~ H

8 + 28H 4 (8 + H)

U = 1 - xii

Seccion rectangular con doble plancha de conexion adosada

I

.

2

x=

2

x = -8- - 4 (8 + H)

'-'-

l EE] r--H- j

= Longitud de la conexi6n en la direcci6n de la carga

La relaci6n de esbeltez de un miembro en tracci6n (Ur) sera su longitud no arriostrada (L) dividida por el correspondiente radio de giro (r) . Esta relac i6n preferentemente no excedera de 300.


unIcon

CAPITULO I

Consideraciones generales para el diseno TABLA

Capacidad de miembros a traccion Conduven ECO Seccion Circular

Designacion Comercial

Espesor Nominal :

Area Diseno

Cedencia
Rotura
o

e

A

pulg

mm

em'

ton

3 31/2 41/2

2,25

4,87

15,41

2,25

5,71

18,05

17,73

16,79

15,86

14,93

14,00

2,50

8,18

25,87

25,41

24,07

22,73

21,40

20,06

NPS

ton

t on

ton

t on

ton

(A,,=O,95A)

(A,=O,90A)

(A,=O ,85A)

(A,=O,80A)

(A,=O,75A)

15,13

14,34

13,54

12,74

11,95

5

3,00

10,89

34,44

33,82

32,04

30,26

28,48

26,70

51/2

3,40

13,56

42,91

42,13

39,92

37,70

35,48

33,26

6 6 5/8 7 5/8

4,00

17,38

54,97

53,98

51 ,14

48,30

45,46

42,61

4,30

20,64

65,30

64,12

60,75

57,37

54,00

50,62

4,50

24,92

78,82

77,40

73,33

69,26

65,18

61 ,11

8 5/8

5,50

34,39

108,78

106,82

101 ,20

95,58

89,95

84,33

9 5/8

5,50

38,47

121 ,69

119,50

113,21

106,92

100,63

94,34

95/8

7,00

48,67

153,98

151 ,20

143,25

135,29

127,33

119,37

103/4

7,00

54,52

172,48

169,37

160,46

151 ,54

142,63

133,72

103/4

9,00

69,61

220,21

216,25

204,87

193,48

182,10

170,72

123/4

9,00

82,96

262,43

257,70

244,14

230,58

217,01

203,45

123/4

11 ,00

100,79

318,86

313,11

296,63

280,15

263,67

, - - 247,19

NPS : Oesignaci6n comercial del producto en pulgadas . Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50: Fy = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm'. Los valores reportados en la tabla corresponden a ~, P" expresados en Toneladas . Nota: Tomar el menor valor entre el estado limite de Cedencia y Rotura. Obs.: La tracci6n de rotura sobre el area neta efectiva (A,,) controlara la tracci6n de cedencia sobre el area total (A) , a menos q ue la conexi6n del miembro en tracci6n pueda ser con figurada con A" > 0,89A.

~.....".

Capacidad de miembros a traccion Conduven ECO Seccion Cuadrada


Espesor Nominal

Area Diseno

HxB

e

A

Cedencia
Rotura
=

=

ton

ton

ton

ton

(A,,=O ,95A)

(A,=O,90A)

(A,=O ,85A)

(A,=O,80A)

(A,=O ,75A)

14,59

13,82

mm ON

mm

em'

ton

60 x 60

2,25

4,70

14,86

70 x 70

2,25

5,53

17,51

17,19

16,29

90 x 90

2,50

7,97

25,21

24,75

23,45

100x100

3,00

10,58

33,47

32,87

31 ,14

29,41

27,68

25,95

110 x 110

3,40

13,17

41 ,66

40,91

38,76

36,60

34,45

32,30

120 x 120

4,00

16,83

53,23

52,27

49,52

46,77

44,02

41 ,27

135 x 135

4,30

20,41

64,55

63,39

60,05

56,72

53,38

50,05

155 x 155

4,50

24,64

77,96

76,56

72,53

68,50

64,47

60,44

175 x 175

5,50

33,86

107,12

105,19

99,65

94,11

88,58

83,04

123,30

121 ,08

114,70

108,33

101,96

95,59

13,05

12,29

11 ,52

15,38

14,48

13,57

22,15

20,84

19,54

200 x 200

5,50

38,98

200 x 200

7,00

48,93

154,79

152,00

144,00

136,00

128,00

120,00

220 x 220

7,00

54,14

171 ,26

168,18

159,33

150,48

141 ,62

132,77

220 x 220

9,00

68,45

216,54

212,63

201,44

190,25

179,06

167,87

260 x 260

9,00

81 ,84

258,90

254,24

240,86

227,47

214,09

200,71

11 ,00

98,61

311 ,96

_3~0~ 6~ , 34~~__~ 2~ 90~,2= 2 __~__~ 27~ 4~ , 0~ 9 __~__= 25~ 7~ , 97

____~2~ 41~ , 8= 5

260x260

J

ON : Designaci6n comercial del producto en millmetros. Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50: Fy = 3.5 15 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm'. Los valores reportados en la tabla corresponden a ~, PO' expresados en Toneladas. Nota: Tomar el menor valor entre el estado limite de Cedencia y Rotura. Obs : La tracci6n de rotura sobre el area neta efectiva (A,,) controlara la tracci6n de cedencia sobre el area total (A) , a menos que la conexi6n del miembro en tracci6n pueda ser configurada con A,,> 0,97A.

unlC:::on


CAPITULO I


Capacidad de miembros a traccion Conduven ECO Seccion Rectangular

TABLA


Espesor Nominal

Area Diserio

Cedencia
HxB

e

A

mm ON

mm

em'

ton

Rotura

ton

ton

ton

ton

ton

(A,,=O,95A)

(A,,=O ,90A)

(A.=O ,85A)

(A,,=O,80A)

(A. =O ,75A)

40

2,25

4,70

14,86

14,59

13,82

13,05

12,29

11,52

X

40

2,25

5,53

17,51

17,19

16,29

15,38

14,48

13,57

120

X

60

2,50

7,97

25,21

24,75

23,45

22,15

20,84

19,54

140

X

60

3,00

10,58

33,47

32,87

31 ,14

29,41

27,68

25,95

160

X

65

3,40

13,49

42,66

41 ,89

39,69

37,48

35,28

33,07

180

X

65

4,00

17,20

54,41

53,43

50,62

47,81

44,99

42,18

200

X

70

4,30

20,41

64,55

63,39

60,05

56,72

53,38

50,05

220

X

90

4,50

24,64

77,96

76,56

72,53

68,50

64,47

60,44

260

X

90

5,50

33,86

107,12

105,19

99,65

94,11

88,58

83,04

80 100

X

300

X

100

5,50

38,98

123,30

121 ,08

114,70

108,33

101 ,96

95,59

300

X

100

7,00

48,93

154,79

152,00

144,00

136,00

128,00

120,00

320

X

120

7,00

54,14

171 ,26

168,18

159,33

150,48

141 ,62

132,77

320

X

120

9,00

68,45

216,54

212,63

201,44

190,25

179,06

167,87

350

X

170

9,00

81,84

258,90

254,24

240,86

227,47

214,09

200,71

350

X

170

11 ,00

98,61

311 ,96

306,34

290,22

274,09

257,97

241 ,85

I

I

,

DN : Designaci6n comercial del producto en milimetros. Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50: F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm'. Los valores reportados en la tabla corresponden a <\>, P expresados en Toneladas. Nota: Tomar el menor valor entre el estado limite de Cedencia y Rotura Obs .: La tracci6n de rotura sobre el area neta efectiva (A.l controlara la tracci6n de cedencia sobre el area total (Al , a men os que la conexi6n del miembro en tracci6n pueda ser configurada con A. > O,97A.

n'

Tubulares en estructura de usa publico ubicada en el oriente del pais. Se destacan los miembros circulares a traccion , empleados como tirantes


u n Icon

CAPITULO I


1.2.2 Diseiio de miembros a com presion Los perfiles tubulares estructurales de acero , conocidos tambien como HSS, son los mas competentes para soportar las cargas de compresion , principal mente los circulares y cuad rados, y su uso como columnas y arriotramientos es totalmente ideal e in igualable . Su eficacia ha sido demostrada en numerosas investigaciones internacionales. La ventaja de este tipo de perfil radica a que su geometria dispone que el material este distribuido lejos del eje longitudinal , 10 cual genera que el radio de giro, para los circulares y cuadrados , sea practicamente igual en todos los sentidos , no generando plano referencial de pandeo definido, como les ocurre a los perfi les I, H, angulares , entre otros . Otra cualidad de gran importancia que presentan las secciones tubulares , es que pueden ser rellenas de concreto con facilidad , 10 cual otorga una serie de ventajas adicionales a las que ya posee este tipo de perfil. 1.2.2.1 Diseno de miembros a com presion de secciones tubulares sin relleno

La resistencia de diseno de un miembro a compresion ~c Pn, sera : ~c = 0,90

A= Area total de la secci6n = Area de diseno

Pandeo Inelastico

Fcr = Q 0,658

[

OF,] F.

Fy

si

KLlr s 4,71

J

E QFy

Pandeo elastico si

KLlr> 4,71

JE

QFy

... Esfuerzo de Euler

FCI = Esfuerzo critico. KL = Longitud efectiva del miembro. r

=

Q

=

Radio de giro. 1,0 para miembros con secciones compactas

y no compactas con sus elementos sometidos a compresion uniforme .

unlcon


CAPITULO I


Para miembros secci6n circular donde:

+2.

Q = 0,038E

0,11E/Fy < Olt < 0,45 E/F y

Fy(O/t)

3

Para miembros de secci6n cuadrada 0 rectangular con elementos esbeltos en la secci6n , se utiliza 10 siguiente :

bit > 1,40

JFy E

6 hit > 1,40

Q=Aef /A A ef = A-Lt (b-b e)

JFy E

fIl

0,38 be =1,92t.{T 1- (bit)

rI]

Vf

~b

Obs.- La determinaci6n de f implica un proceso de iteraci6n. Tomar f = F, simplifica el proceso y conduce a una estimaci6n conservadora de la capacidad de la columna.

b)

d)

+

+

e)

+

+

o

Condiciones de borde 0 de extremo y forma de la columna pandeada 0 deformada (linea discontinua)

t

t

Valor te6rico de K

0 ,5

0,7

1,0

1,0

2,0

2,0

Valores recomendados para el diseno cuando las restricciones reales se aproximan a las ideales

0 ,65

0,8

1,2

1,0

2,1

2,0

t

Rotaci6n restring ida y traslaci6n restringida

Sfmbolos para las restricciones en los extremos o condiciones de borde

Rotaci6n libre y traslaci6n restringida Rotaci6n restring ida y traslaci6n libre

I

Rotaci6n libre y traslaci6n libre

FIGURA Factores de longitud efectiva para columnas cargadas axialmente .8:4 con diversas condiciones idealizadas de extremos

Manual de Oiseno de Estructuras de Acero oon Perfiles Tubulares

unlc:on

CAPITULO I


Capacidad de miembros a compresion Conduven ECO Seccion Circular NPS

i

I

I ,

I

o (pulg)

3

31/2

41/2

5

51/2

6

65/8

75/8

85/8

95/8 ' 95/8

Espesor

2,25

2,25

2,50

3,00

3,40

4,00

4,30

4,50

5,50

5,50

e(mm)

I

I

7,00 '

103/4 1 123/4

123/4

7,00

9,00 : 9,00

11,00

:

0,00

15,41

18,05

25,87

34,44

42,91

54,97

65,30

78,82

108,78

121 ,69

262,43

318 ,86

1,00

13,90

16,74

24,73

33,20

41 ,62

53,58

63,94

77,59

107,44

120,49 1152,44 1 171, 11 1 218,44 260,94

317 ,02

52 ,81

63 ,19

76,90

106,69

119,82

151 ,59

170,34

217,45

260,10

316,00

216,24

259,09

314,75

214,82

1,25

13,11

1,50

12,21

1,75

11 ,23

2,00

10,1 9

2,25

9,13

13,36 12,33

2,50

8,08

11,27

7,06 6,08

2,75

1

16,05

153,98

103/4

172,48

220,21

24 ,11

32 ,52

40 ,91

15,24

23,37

31 ,71

40,07

51 ,88

62 ,28

76,07 1 105,79

119,01

150,55

169,41

14,33

22,52

30 ,77

39 ,09

50 ,81

61 ,23

75 ,10

104,73

118,06

149,33

168,31

257,89

313,28

I 21 ,59

29,73

37 ,99

49,60

60,03

74,00

103,52

116,96

147,93

167,06 I 213,20 256,51

311 ,59

20,57

28,59

36,78

48,27

58,71

72,76

102,16

115,74

146,36

165,65

211 ,37

254,96

309,68

19,50

27,37

35,47

46,82

57,26

71,41

100,67

114,39

144,63

164,08

209,35 253,24

307,57

10,21

18,37

26,08

34 ,08

45,27

55,70

69,94

99,05

112,91

142,74

162,37

207,14 251 ,36

305 ,25

9,17

17,22

24,73

32 ,62

43,63

68,37

97,30

111 ,31

140,70

160,52

204,74 249,30

302 ,73 300,01

1

3,25

5,18

8,15

16,04

23,35

31 ,11

41 ,91

54 ,04 52,30

66 ,71

95,43

109,60

138,52

158,53

202,17 247,09

3,50

4,47

7,18

14,86

21 ,95

29,55

40,14

50,47

64 ,95

93,46

107,79

136,19

156,41

199,43 1244,73

297,11

3,75

3,89

6,26

13,69

20,53

27 ,96

38,31

48,59

63,12

91 ,38

105,87

133,74

154,16

196,52

242,21

294 ,02

~ 4,00

3,42

5,50

12,54

19,12

26 ,36

36,45

46 ,65

61 ,21

89,21

103,86

131 ,17

151 ,79

193,46 239,55

290 ,75

190,26 236,75

287,31

3,00

e

I/)

I

c:

4,25

3,03

4,87

11,42

17,72

24 ,76

34,57

44 ,67

59,25

86,96

101,76

128,49

149,31

-J

4,50

2,70

4,34

10,35

16,35

23 ,16

32,68

42,66

57 ,24

84 ,63

99,58

125,70

146,73 I 186,92

co

4,75

2,43

3,90

9,30

15,02

21 ,59

30,80

40 ,64

55,18

82,24

97 ,32

122,83

144,04

183,45 230 ,75

279,95

5,00

2,19

3,52

8,39

13,73

20 ,04

28,93

38,61

53,10

79,79

95,00

119,86

141 ,27

179,87 227 ,57

276,04

27,09

36 ,58

50 ,99

77,30

92 ,62

116,82

138,41

176,18 224,27

271 ,99

34,57

48,87

74,77

90,19

113,72

135,47

172,39 220,86

267,81

32 ,59

46,75

72,21

87,71

110,56

132,46

168,51

217,34

263,50

30,63

44,63

69 ,62

85,19

107,36

129,39

164,55 213,73

259,08

40,43

64,43

80,08

100,84

123,09

156,43 206,25

249,90

36,34

59,26

74,90

94,25

116,63

148,11

198,46

240,36

32,40

54 ,17

69 ,71

87 ,64

110,07

139,67

190,43

230,52

28,61

49,21

64,56

81 ,10

103,46

131 ,18 182,20

220,44 210,20

Q)

x::

>

:u~

5,25

1,99

3,19

7,61

12,47

"0

5,50

1,81

2,91

6,94

.0,

5,75

1,66

2,66

6,35

11 ,36 ~...:..:...:.-, 10,39

6,00

1,52

2,44

5,83

Q)

2

c:

o

-J

9,55

6,50

1,30

2,08

4,97

8,13

7,00

1,12

1,80

4,28

7,01

10,56

7,50

0,97

1,56

3,73

6,11

9,20

13,97

8,00

0,86

1,37

3,28

5,37

8,08

12,28

17, 81

233,82

283,71

8,50

0,76

1,22

2,90

4,76

7,16

10,88

15,78

25,34

44,43

59,49

74,66

96 ,87

122,70

173,83

9,00

0,68

1,09

2,59

4,24

6,39

9,70

14,08

22,60

39,77

54,55

68,40

90,.33

114,31

165,37

199,85

9,50

0,61

0,97

2,32

12,63

20,29

35,70

49 ,78

62 ,34

83,90

106,06

156,87

189,47

10,00

0,55

0,88

2,10

3,81 1--"':":"':'-, 3,44

8,71 7,86

11,40

18,31

32,22

45,10

56,42

148,39

179,11

10,50

0,50

0,80

1,90

3,12

4,69

7,13

10,34

16,61

29,22

40,91

51 ,17

139,96

168,83

11 ,00

0,45

0,73

1,73

2,84

4,28

6,50

9,42

15,13

26,62

11 ,50

0,41

0,67

1,59

2,60

3,91

5,94

8,62

13,84

24 ,36

37,27 34 ,10

46,62 L...:::'::'::...l...~'::"::'" 131 ,64 42,66 123,46

158,68 148,71

12,00

0,38

0,61

1,46

2,39

3,59

5,46

7,92

12,71

22,37

31,32

39,18

138,97

NPS: Designaci6n comercial del producto en pulgadas . Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 . Grado 50 : F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm' M6dulo elasticidad E = 2,1x10' Kgf/cm' Los valores reportados en la tabla corresponden a $, PO' expresados en Toneladas con $, Valores con fondo mas claros (superiores a la primera linea) corresponden a pandeo inelastico. Valores sombreados entre las dos lineas divisorias corresponden a pandeo elastico . Valores bajo la segunda linea corresponden a KUr > 200

. •

_1>-'1 ... ~ ~

.1

~

\

.

..

115,46

= 0,90

r

t

... "" ...

: -: .'t".;'

unlcon


CAPITULO I

TABLA

D~~~)B

Capacidad de miembros a compresion Conduven ECO Seccion Cuadrada

60x60 Espesor I 2,25 I

e (mm) I~

f/)

....0

Q)

E I:: Q)

...J

~ C1I

> ~ Q)

....

Q)

"0

2 0e;, I::

0

...J


I

I

70x70 2,25

II'

90x90 1100X100 I 110x110 I 120x120 135x135 I 155X1551 175X1751200X2001 200X200 1220X220 220X2201 260X2601\ 260X260 2,50 3,00 3,40 4,00 4,30 4,50 5,50 5,50 7,00 7,00 9,00 9,00 11 ,00 i

I

0,00

14,86

17,51

1,00

13,06

15,94

1,25

25,21 1 33,47 23,83 31 ,98

41 ,66

I 40,11

53,23

64,55

77,96

107,12

123,30

154,79

171 ,26

216,53

258,90 311 ,96

51 ,56

62,95

76,50

105,52

121 ,91

153,01

169,65

214,45

257,14 309,79

12,14

15,12

50 ,64

62 ,06

75 ,69

104,64

121 ,13

152,02

168,75

213,28

256 ,15 308 ,58

14,18

23,09 31 ,17 22,22 , 30,20

39,27

1,50 I 11 ,11 1,75 10,00 2,00 , 8,86

38,26

49,54

61 ,00

74,71

103,57

120,19

150,81

167,65

211 ,86

254,95 307,11

13,14

21 ,23

29,10

37,10

48,27

59,76

73,56

102,32

119,08

149,40

166,36 210,20

253,54 305,38

12,03

20,14

27,88

35,81

46,84

58,37

72,27

100,89

117,82

147,79

164,89

208,30

251 ,92 303 ,39

2,25

7,72

10,89

18,97

26,56

34,40

45,28

56 ,83

70,82

99,30

116,41

145,99

163,24

206,17

250,10 301 ,15

2,50

6,62

9,74

17,75

25,16

32,89

55 ,15

144,00

161,41

203,81

248,07 298,67

5,58

8,62

16,49

23,69

31 ,29

53,36

69,25 I 97,55 67,54 95,65

114,85

2,75

43,59 41 ,80

113,15

141 ,83

159,41

201 ,23

245,86 295,96

3,00

4,69

7,53

15,21

22,19

29,64

39,92

51,46

139,49

157,26

198,45

243,46 293,01

4,00

6,49

13,94

20,66

27,93

37 ,97

49,48

65,73 I 93,61 63,81 91 ,45

111 ,32

3,25

109,36

137,00

154,94

195,46

240,87 289,84

3,50

3,44

5,60

12,68

19,13

26,21

35,98

1

89,1 7 107,29

134,35

152,48

192,29

238,11 286,45

3,75

3,00

4,88

11,45

17,61

24,47

33,95

47,42 I 61 ,80 45,30 59,71

86,78

105,10

131 ,56

149,89

188,94

235,18 1 282 ,86

4,00

2,64

4,28

10,27

16,11

22,74

31 ,91

43,15

1

84,30

102,81

128,65

147,16

185,43

232,08 279,07

4,25

2,34

3,80

21 ,03

29,87

40,96

81 ,74

100,44

125,62

144,31

181 ,76

228,83 275,09

4,50

2,08

3,39

9,13 1 14 ,67 8, 14 13,27

19,36

27,85

38,77

79,10

97,97

122,48

141 ,35

177,95

225,44 270,93

4,75

1,87

3,04

7,31

11 ,92

17,74

25,87

36 ,57

53,09 50,81

76,41

95,43

119,25

138,28

174,00

221 ,90 266,60

5,00

1,69

2,74

6,60

10,76

48,52

73,67

92,83

115,94

135,12

169,94

218 ,24 262,12

1,53

2,49

32,25

46,21

70,90

90,17

112,55

131,88

165,77

214,45 257,48

5,50

1,40 1,28 I

2,27

5,98 5,45

16,16 1 23,93 14,66 22,05

34,40

5,25

8,89

13,36

20,20

30,14

43,92

68,11

87,46

109,11

128,56

161 ,51

210,55 252,71

2,07

4,99

8,13

12,22

18,48

28,08

41 ,63

65,30

84,71

105,62

125,18

157,16

206,54 247,81

62,49

81 ,93

102,09

121,74

152,75

202,43 242,79

56,91

76,32

94 ,98

114,73

143,77

51 ,44

70,69

87,85

107,62

134,67

193,97 1232,45 185,22 221 ,78

46 ,1 5

65,10

80,78

100,47

125,53

176,27 210,86

41 ,04

59,62

73,86

93,35

116,45

167,18 1 199,78

67 ,14

86 ,33

107,50

158,01

60 ,68

79,46

98,76

148,84 177,48

90,29

139,72 166,41

5,75 6,00

I

I

I

9,76

1

I

1

1,17

1,90

4,58

7,47

11 ,23

16,97

26,07

6,50

1,00

1,62

3,90

6,37

9,56

14,46

22,27

39,38 34,97

7,00

0,86

1,40

3,37

5,49

8,25

12,47

19,20

30,77

7,50

0,75

1,22

4,78

7,18

10,86

16,73

8,00

0,66

1,07

2,93 2,58

4,20

6,31

9,55

14,70

26,81 23,57

8,50

0,58

0,95

2,28

3,72

5,59

9,00

0,52

0,85

2,04

3,32

9,50

0,47

0,76

1,83

2,98

4,99 4,48

I I

I

1

1

I

8,46

13,02

20,88

36,35

54 ,28

7,54

11 ,62

18,62

32,43

49 ,15

6,77

10,43

16,71

29,10

44,17

I

188,63

10,00

0,42

0,69

1,65

2,69

4,04

6,11

9,41

15,08

26,26

39,86

54,46 1 72 ,79 49,15 66,30

82,01

130,71

10,50

0,38

0,62

1,50

2,44

3,67

5,54

8,54

13,68

23,82

36,15

44,58

60,14

74,38

121 ,87 144,77

11 ,00

0,35

0,57

1,36

2,22

3,34

5,05

7,78

12,47

21 ,71

32,94

40,62

54,80

67,77

11 ,50

0,32

0,52

1,25

2,03

3,06

4,62

7,12

11,41

19,86

30 ,14

37,16

50 ,14

62,01

113,24, 1 134 ,33 104,86 124,21

12,00

0,29

0,48

1,15

1,87

2,81

4,24

6,53

10,47

18,24

27,68

34,13

46,04

56,95

I

DN : Designacion comercial del producto en milimetros. Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 Grado 50 : F, 0

,

57,55 55,34

= 3.515 Kgf/cm'

- F,

155,48

96,57 114,20 1

= 4.360 Kgf/cm'.

Modulo elasticidad E = 2,1x1 0' Kgf/cm'. Los valores reportados en la tabla corresponden a $, POI expresados en Toneladas con Valores con fondo mas claros (superiores a la primera linea) corresponden a pandeo inelastico. Valores sombreados entre las dos lineas divisorias correspond en a pandeo elastico Valores bajo la segunda linea corresponden a KUr > 200

$ = 0,90 .

fARFAN. C.A, Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlcon


'M:"

TABLA

CAPITULO I

Capacidad de miembros a com presion Conduven ECO Seccion Rectangular

ON - HxB

(mm)

80x40

140x60

160x65

180x65

200x70

220X90

Espesor e(mm)

2,25

2,25

2,50

3,00

3,40

4,00

4,30

4,50

5,50

0,00

14,86

15,83

22,12

29,58

37,46

48,71

56,69

67,10

1,00

11 ,51

12,69

20,08

26,88

34,55

44,87

52,90

64,39

1,25

9,97

11 ,21

19,02

25,46

33 ,01

42,84

50 ,88

1,50

8,37

9,63

17,80

23,83

31 ,22

40,48

1,75

6,80

8,04

16,45

22,05

29,24

37,86

2,00

5,34

6,54

15,03

20,15

27,10

2,25

4,22

5,19

13,56

18,19

2,50

3,42

4,21

12,09

16,23

2,75

2,82

3,48

10,65

3,00

2,37

2,92

3,25

2,02

3,50

1,74

0

3,75

1,52

1,87

5,97

Qi

4,00

1,34

1,64

5,25

s:::

4,25

1,18

1,46

4,65

4,50

1,05

1,30

4,15

4,75

0,95

1,16

3,72

U J!!CII

5,00

0,85

1,05

3,36

5,25

0,78

0,95

'tJ

::J

5,50

0,71

0,87

'0,

5,75

0,65

0

6,00

II)

...

E

CII -I ~

nl ,~

s:::

-I

100x40 120x60'

260x90 300x100 300x100 320x120 320x120 350x170 350x170 5,50

7,00

93,19

98,72

142,02

152,23 216,53

251 ,25 311 ,96

89,41

95,78

137,03

148,63 210,58

247,87 307,53

62 ,92

87,36

94,16

134,30

146,64

245,99 305,07

48,52

61 ,16

84,91

92,22

131 ,04

144,24 203,37

243,71

45,86

59,14

82,1 0

89 ,97

127,28

141,46 198,81

241 ,04 298,60

35,05

42,98

56,90

78,97

87,45

123,09

138,31

193,68

238,00 294,62

24,87

32,12

39,93

54,46

75,58

84 ,68

118,50

134,83

188,03

234,60 290,18

22,59

29,13

36,78

51 ,86

71 ,95

81,69

113,57

131 ,05

181,90

230,86 285,30

14,31

20,32

26,14

33,59

49,13

68,15

78,51

108,36

126,99 175,37

226,79 279,99

9,27

12,46

18,09

23,23

30,40

46,31

64,21

102,93

7,95

10,70

15,94

20,42

27,29

43,42

60,1 9

97,34

122,69 168,48 118,18 161 ,29

222,42 274,30

2,49

75,1 6 71 ,68

2,15

6,86

9,23

13,88

17,74

24,28

40,50

56,1 3

68,11

91 ,64

113,49 153,88

212,84 261 ,85

8,04

12,09

15,45

21 ,38

37,58

52 ,07

64,47

85,89

108,67

146,29

207,68 255,15

7,07

10,62

13,58

18,79

34,70

48,06

60,80

80 ,14

103,74 138,60

202,31 248,18

I I I

7,00

9,00

207,30

9,00

11,00

302,09

217,76 268,24

6,26

9,41

12,03

16,64

31 ,87

44,1 3

57 ,11

74,44

98 ,73

130,85

196,73 240,97

5,58

8,39

10,73

14,84

29,12

40,31

53 ,45

68,84

93,69

123,11

190,99 233,55

5,01

7,53

9,63

13,32

26,48

36,63

49,83

63,37

88,63

115,42

185,10 225,96

4,52

6,80

8,69

12,02

23,90

33,06

46,29

58,08

83,60

107,84

179,09 218,22

3,05

4,10

6,17

7,88

10,91

21 ,68

29,99

42,83

52 ,89

78,62

100,40

172,98 210,37

2,78

3,74

5,62

7,18

9,94

19,75

27,32

39,48

48,19

73,72

93,15

166,80 202,44

0,79

2,54

3,42

5,14

6,57

9,09

18,07

25,00

36,17

44,09

68,91

86,13

160,57 194,46

0,59

0,73

2,33

3,14

4,72

6,04

8,35

16,60

22,96

33,22

40,49

64,22

79,18

154,31

28,31 19,56 16,87 24,41 14,69 I 21,26

34,50

55,1 7

67,47

141 ,78 170,53

29,75

47,57

58,17

129,40 154,84

25,91

41,44

50 ,67

117,30 139,60

44,54

105,61

1

I I

6,50

0,51

0,62

1,99

2,68

4,02

5,14

7,11

14,14

7,00

0,44

0,54

1,71

2,31

3,47

4,43

6,13

12,20

7,50

0,38

0,47

1,49

2,01

3,02

3,86

5,34

10,62

0,41

1,31

1,77

2,66

3,40

4,70

9,34

8,00

0,33

I I

I

12,91

18,69

22,78

36,42 32,26

8,50

0,30

0,36

1,16

f ,56

2,35

3,01

4,16

8,27

11,44

16,55

20,18

9,00

0,26

0,32

1,04

1,40

2,10

2,68

3,71

7,38

10,20

14,77

18,00

9,50

0,24

0,29

0,93

1,25

1,88

2,41

3,33

6,62

9,16

13,25

16,15

3,01

5,98

8,27

11,96

2,73

5,42

7,50

39,45

186,47

124,96

94 ,26 110,87

I 35,19

28'''1

84 ,08

98,89

25,83

31 ,58

75,46

88,76

14,58

23,31

28,50

68,10

80,10

10,85

13,22

21,14

25,85

61 ,77

72,66

10,00

0,21

0,26

0,84

1,13

1,70

2,17

10,50

0,19

0,24

0,76

1,03

1,54

1,97

11 ,00

0,18

0,22

0,69

0,93

1,40

1,80

2,48

4,94

6,83

9,88

12,05

19,26

23,56

56,28

66,20

11 ,50

0,16

0,20

0,64

0,85

1,29

1,64

2,27

4,52

6,25

9,04

11 ,02

17,63

21 ,55

51,50

60,57

12,00

0,15

0,18

0,58

0,79

1,18

1,51

2,09

4,15

5,74

8,31

10,12

16,19

19,79

47,29

55,63

DN : Designaci6n comercial del producto en milimetros. Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50: F, = 3.515 Kgf/cm' - F. M6dulo elasticidad E = 2,1x10' Kgf/cm'. Los valores reportados en la tabla corresponden a <1>, PO' expresados en Toneladas can <1>, = 0,90 Valores can fonda mas claros (superiores a la primera linea) corresponden a pandeo inelastico . Valores sombreados entre las dos lineas divisorias corresponden a pandeo elastica Valores bajo la segunda linea corresponden a KUr > 200

unlc::on

= 4.360 Kgf/cm'


Consideraciones generales para el disefio

CAPITULO I

G.

K

G.

G.

00

K

G. 00

1.0

50.0 10.0 5.0 4.0 3.0

100.0 50.0 30 .0 20.0

0.9

2.0

20.0 10.0 5.0 4 .0

100.0 50.0 30.0 20.0

2.0 10.0 0.8

1.0 0.9 0.8 0.7 0.6

0.7

1.0 0.9 0.8 0.7 0.6

0.5

0.5

0.4

0.4

0.3

0.3 0.6

0.2

G=

L IjLc L IjLv

3.0

8.0 7.0 6.0 5.0 4.0

2.0

3.0

4.0 3.0

2.0

2.0 1.5

0.2 1.0

0.1

10.0 8.0 7.0 6.0 5.0

1.0

0. 1

0.5

0.0

0.0

a) Oesplazamiento lateral impedido

0.0

1.0

0.0

b) Oesplazamiento lateral permitido

FIGURA M!!_ Nomogramas para la longitud efectiva de columnas en porticoS continuos tomados de la ANSIIAISC 360.

Las recomendaciones para el uso de los nomogramas se refieren directamente a 10 siguiente : EI valor te6rico de G para una columna empotrada en su base es cera, pera debe tomarse igual a 1,0. De igual manera en el caso de una columna articulada en su base , G es te6ricamente infinito, pera debe tomarse igual a 10 en el diseno practico. Los subindices Ay B se refieren a los extremos de la columna.

Columnas circulares utilizadas en refu erzo de estructura comercial


unIcon

CAPITULO I


1.2.2.2 Diseno de miembros a compresion de secciones tubulares rellenas de concreto Antes de iniciar con la formulaci6n para las secciones mixtas de acero y concreto , detallaremos las ventajas que otorga esta combinaci6n perfecta : 1. Mayor rigidez y mayor capacidad de soportar cargas con columnas de poco tamano , esto se puede intensificar mediante armadura de refuerzo (barras). 2. Mejor comportamiento ante sismos , debido a que el pandeo local solo puede darse hacia afuera. 3. Arquitect6nicamente se pueden tener columnas esbeltas altamente esteticas. 4. Menos superficie de pintura para la estructura nueva y al momenta que corresponda el mantenimiento. 5. No se requiere encofrado para el concreto . Se reduce el tiempo de ensamblaje y montaje. 6. Se pueden aplicar las mismas tecnicas para las conexiones de las estructuras metalicas convencionales , y por ende esto admite la prefabricaci6n en taller y el ensamblaje en seco en obra. Y final mente tambien se obtiene una mejor resistencia al fuego .

y

y '\.

f

x

D

Hh

r\ ~ <.'

R

1

FIGURA

'" <.'

-+

<:l

" <.' <.'

'"

<.'

4

<.'

t

<.'

<.'

<.'

x

'"

4 <.'

'"

<.'

t

'" 4<"

<.'

'"

Secciones tubulares tipicas rellenas de concreto usadas como columnas

1.2.2.2.1 Limitaciones de secciones y de los materiales 1. EI area de la secci6n transversal de acero del perfil tubular debe constar de al menos 1% del total de la secci6n . 2. La maxima relaci6n ancho espesor

bit 0 hit de

las secciones cuad radas 0 rectangulares para ser usada

como columnas de secci6n mixta, sera igual a:

bit 0 hit

~ 2,26 ~

Mayores relaciones pueden ser usadas si se justifica mediante ensayos 0 analisis .

3. La maxima relaci6n diametro espesor

Olt de las secciones circulares para ser usada como columnas de

secci6n mixta sera igual a: O/t ~ 0,15

E

F

y

Mayores relaciones pueden ser usadas si se justifican mediante ensayos 0 analisis.

unlcon

Manual de Oiseiio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

CAPITULO I


2 2 4. La resistencia a compresion del concreto no debe ser menor de f'c= 21 0 Kgf/cm ni mayor de f'c= 700 Kgf/cm 2 para concreto de peso normal y para concreto aligerado no menor de f'c=210 Kgf/cm ni mayor de f'c= 420 Kgf/cm2. 2 5. La cedencia minima del acero de refuerzo (barras) no sera mayor de Fy, = 5.280 Kgf/cm . La resistencia de diseno de un miembro a com presion rellenos de concreto ~ cPn, sera: ~c = 0,75

a) Cuando:

b) Cuando: Pe < 0,44P o

Donde :

Secciones rectan gulares y cu ad rad as :

C2 =0,85

Seccione circul ares:

C2 = 0,95

C 3 =0,6+2(

As Ac + A.

)~0,9

A

Area de diseno del perfil tubular.

Ae

Area del concreto.

As, Area del acero de refuerzo (barras). E

Modulo de elasticidad del acero.

Ee

Modulo de elasticidad del concreto .

re

Resistencia a compresion del concreto .

Fy

Tension de cedencia del acero.

Fy,

Tension de cedencia del acero de refuerzo (barras). Momento de Inercia de la seccion tubular.

Ie

Inercia de la secci6n de concreto.

I,

Inercia de la seccion de acero de refuerzo (barras).

KL

Longitud efectiva del miembro.


unIcon

CAPITULO I

Consideraciones generales para el diseno 2

EI m6dulo de elasticidad para el concreto , Ec ' en kgf/cm , puede tomarse igual a:

,·sR

Ec= O,14wc

para val ores de Wc entre 1440 y 2500 kgf/m 3. Para concretos de peso normal , puede considerarse:

Con respecto a la transferencia de carga , es conveniente destacar que, las cargas aplicadas a la columna rellena deben ser transferidas al acero y al concreto , a men os que las mismas sean pequenas 0 que el relleno se establezca solo para disminuir el pandeo local de la secci6n , segun los requerimientos de las relaciones ancho 0 diametro espesor, principalmente para los casos donde los elementos pertenezcan al sistema resistente a sismos. Entonces , cuando la fuerza externa es aplicada en la secci6n de acero 0 en la secci6n de concreto (relleno del tubular), y se requiere que los materiales trabajen de forma conjunta, es necesario la interacci6n directa de ambos , mediante la adherencia, conectores 0 conexi6n de corte y/o apoyo directo sobre ambas secciones . Cualquiera de estos mecanismos que proporcione la mayor resistencia nominal , puede ser usado. Este mecanismo de transferencia de la fuerza no sera sobrepuesto . Cuando la carga es aplicada sobre la columna mixta (tubular relleno) mediante apoyo directo 0 aplastamiento , la resistencia de diseno sera :

$s = Donde:

0,65

As= Area cargada.

©

©

'---

·-·-·-·-·-·-·tfL-~ ~~~~~~

FIGURA Introducci6n 0 transferencia de carga a la secci6n mixta

• 8' I unlc:on

Propuesta de diseno para conexi6n con plane has (CIDECT, Guia n° 5)

Manual de Diseiio de Estructuras de Aoero con Perfiles Tubulares

CAPITULO I


Cuando se requieran conectores mecanicos para transferir la fuerza de corte, estos conectores seran distribuidos a 10 largo de la longitud del miembro, al menos a una distancia se 2,5 veces el ancho del tubular 0 el diametro, segun sea el tipo de seccion , por encima y por debajo de la region de transferencia de carga. EI maximo espacio entre conectores sera de 405 mm . A continuacion se presentan las tablas de las capacidades en compresion de las secciones mixtas, es decir, tubulares rellenos de concreto sin acero de refuerzo . Sin embargo , es conveniente destacar que las relaciones ancho y diametro espesor, de las secciones tubulares satisfacen ampliamente las condiciones establecidas para los tubulares rellenos , incluso, las establecidas para los casos cuando los miembros pertenecen al sistema sismorresistente de la estructura (ver capitulo III de este manual). Asi mismo, el porcentaje de area de acero minimo de la seccion transversal (1 %), tambien es satisfecho ampliamente por los tubulares fabricados por Unicon .

Tubulares circulares a la vista, en edificacion deportiva. Miembros sometidos principalmente a fuerzas axiales (traccion y compresion)

Manual de Diseno de Estructuras de Acero oon Perfiles Tubulares

unlr::on

- Consideraciones generales para el diseno

TABLA

-=--~--

CAPITULO I

Capacidad de miembros a compresion rellenos de concreto 2 Conduven ECO Seccion Circular f' c 210 Kgf/cm

=

NPS

D (pulg)

3

31/2

41/2

5

51/2

6

65/8

75/8

85/8

95/8

95/8

103/4

103/4

123/4

123/4

Espesor

2,25

2,25

2,50

3,00

3,40

4,00

4,30

4,50

5,50

5,50

7,00

7,00

9,00

9,00

11,00

0,00

18,94

23,48

35,69

46,03

56,66

70 ,50

84 ,61

106,05

141 ,92

165,90

191 ,28

223,22

260,74

329,53 373,88

1,00

16,89

21 ,57

33,88

44,14

54,74

68,50

82 ,63

104,15

139,95

164,03

189,17

221 ,23

258,45

327,44 371 ,55

1,25

15,84

20,56

32 ,90

43,11

53,69

67,40

81 ,54

103,10

138,85

162,99

187,99

220,11

257,17

326,28 370 ,24

1,50

14,65

19,39

31 ,74

41 ,89

52,43

66,08

80,22

101 ,83

137,52

161 ,72

186,56

218,75

255,62

324,85 368,65

e(mm)

1,75

13,35

18,10

30,43

40,49

50,98

64,55

78,70

100,35

135,96

160,23

184,88

217,16 , 253,79

323,18 366,78

2,00

11,99

16,72

28,97

38,93

49,35

62,83

76,97

98,67

134,19

158,54

182,97

215,34

251,70

321,26 364,63

2,25

10,62

15,27

27,41

37 ,23

47 ,58

60 ,93

75 ,06

96,80

132,21

156,64

180,82

213,29

249,35

319,10 362,21

2,50

9,28

13,81

25,77

35,43

45 ,67

58,88

72,98

94,74

130,03

154,54

178,45

211 ,03

246,75

316,71 359,52

2,75 3,00 3,25

r---'---,

12,35

24,06

33,53

43,64

56,70

70,74

92,53

127,67

152,25

175,86

208,55

243,91

314,08 356,58

10,93

22,33

31 ,57

41 ,53

54,40

68,38

90,16

125,13

149,79

173,08

205,88

240,83

311 ,23 353,38

9,57

20,58

29,57

39,35

52 ,01

65,89

87 ,66

122,42

147,15

170,10

203,00

237,54

308,15 349,94

3,50

4,97

8,28

18,85

27,55

37 ,12

49,54

63,31

85,03

119,56

144,36

166,94

199,95

234,02

304,87 346,26

3,75

4,33

7,22

17,1 5

25,54

34,87

47,02

60,65

82,29

116,57

141,42

163,61

196,72

230,31

301 ,38 342,35

~ 4,00

3,81

6,34

15,50

23,55

32,62

44,47

57,93

79,47

113,45

138,34

160,12

193,32

226,41

297,70 338,22

c:

4,25

3,37

5,62

13,92

21 ,60

30 ,38

41 ,90

55,17

76,57

110,22

135,14

156,49

189,77

222,32

293,82 333,87

...J

4,50

3,01

5,01

12,41

19,71

28,17

39,34

52,39

73,60

106,90

131 ,82

152,73

186,07

218,07

289,77 329,33

(1)

4,75

2,70

4,50

11 ,14

36,81

49,60

70 ,60

103,50

128,40

148,86

182,25

213,66

285,55 324 ,59

~ ~

5,00 5,25

2,44

4,06

10,06

34,31

46,81

67,56

100,03

124,90

144,88

178,30

209,12

281 ,16 319,67

2,21

3,68

9,12

31 ,87

44,06

64 ,51

96,50

121 ,32

140,81

174,24

204,44

276,62 314 ,58

~

5,50 5,75

2,01

3,35

8,31

13,33

29,50

41 ,34

61,46

92,94

117,67

136,67

170,08

199,65

271 ,94 309,33

'0,

1,84

3,07

7,60

12,20

18,23

27,17

38,68

58,42

89,36

113,97

132,46

165,83

194,75

267,13 303,92

o

6,00

1,69

2,82

6,98

11 ,20

16,74

24,95

36,08

55,40

85,76

110,23

128,21

161 ,51

189,77

262,19 298,38

6,50

1,44

2,40

5,95

9,55

14,26

21 ,26

31 ,05

78,58

102,68

119,60

152,69

179,59

251 ,99 286,92

7,00

1,24

2,07

5,13

8,23

12,30

18,33

26,77

71,49

95,10

110,96

143,70

169,20

241,42 275,04

7,50

1,08

1,80

4,47

7,17

10,71

15,97

23,32

64 ,60

87 ,59

102,37

134,63

158,71

230,56 262,82

8,00

0,95

1,59

3,93

6,30

9,42

14,04

20,50

80 ,21

93 ,92

125,57

148,22

219,49 250,36

8,50

0,84

1,40

3,48

8,34

12,43

18,16

29,87

73,03

85,69

116,60

137,81

208,29 237,75

7,44

e VI

Q)

::.:: >

Q)

c:

...J

'---'---j

1---'----,

9,00

0,75

1,25

3,10

11 ,09

16,20

26,65

66,13

77,75

107,78

127,57

197,03 225,07

9,50

0,67

1,1 2

2,79

9,95

14,54

23,92

41 ,25

59,42

70,00

99,18

117,57

185,79 212,39

10,00

0,61

1,01

2,51

8,98

13,12

21 ,58

37,23

53,62

63,18

90 ,85

107,87

174,64 199,80

10,50

0,55

0,92

2,28

11 ,90

19,58

33,77

48,64

57,30

82,68

98,36

163,64 187,37

11 ,00

0,50

0,84

2,08

3,33

10,84

17,84

30,77

44,32

52 ,21

75,33

89,62

152,84 175,17

11 ,50

0,46

0,77

1,90

3,05

4,56

16,32

28,15

40,55

47,77

68,92

82,00

142,30 163,25

12,00

0,42

0,70

1,75

2,80

4,18

14,99

25,85

37,24

43,87

63,30

75,31

132,07 151 ,66

NPS. Deslgnacl6n comerclal del producto en pulgadas Propiedades mecanicas del acero segun Especll!caciones ASTM A572 - Grado 50 F, = 3.515 Kgf/cm' - F" = 4.360 Kgf/cm' Resistencla del Concreto f = 210 Kgf/cm M6dulo elasllcldad Acero E = 2,1x10' Kgf/cm , Concreto E = 218819 ,79 Kgflcm' Los valores reportados en la tabla corresponden a '" P , expresados en Toneladas con", = 0.75 Valores con fondo mas claros (super/ores a la pr/mera linea) corresponden a pandeo Inelastico. Valores sombreados entre las dos lineas dIviSOr/as correspond en a pandeo el{lStico Valores balo la segunda linea corresponden a KUr > 200

unlc::on



CAPITULO I

TABLA

Capacidad de miembros a com presion rellenos de concreto Conduven ECO Seccion Circular f' c 250 Kgf/cm2

=

1,00 17,85

22,96

36,34

47,22

58,50

72 ,98

111 ,62

176,09

200,94

236,14

272,95

348,33 391 ,94

1,25 16,70

21 ,84

35,25

46,07

57,33

71 ,76

86,95

110,44

148,27

174,91

199,64

347 ,04 390,51

109,02

146,79

173,49

198,07

234,90 1 271 ,55 233,39 269,85

1,50 15,40

20,55

33,95

44,70

55,92

70,30

85,49

1,75 13,98

19,13

32,48

43,14

54,31

68,61

83,79

107,36

145,06

171 ,83

196,22

231 ,63

267,86

2,00 12,51

17,61

30,86

41,41

52,51

66 ,70

343,62 386,74

81 ,88

105,48

143,09

169,92

194,11

229,60

265,58

341 ,51 384,40

227,33

263,01

339,12 381 ,76

2,25

11 ,03

16,03

29,12

39,53

50,54

64 ,61

79,76

103,39

140,89

167,79

191 ,74

2,50

9,59

14,43

27,30

37,53

I 48,42

62,35

77,46

101 ,10

138,47

165,44

189,13 1 224,81

345,47 388,78

2,75

821

1284

2541

3544

4619

5994

7499

9863

13584

16289

18629

22207

260,18 1 336,47 378,84 25708 333,57 375,63

3,00

6,92

11 ,31

23,49

33,28

43,86

57,42

72,38

96,00

133,02

160,13

183,22

219,10

253,72

330,42 372,15

3,25

5,90

9,85

21 ,58

31 ,08

41,46

54,79

69 ,64

93,21

130,03

157,19

179,95

215,92

250,13

327,03 368,40

3,50

5,08

8,49

19,68

28,87

39,01

52 ,08

66,80

90,30

126,87

154,07

176,48

212,53

246,31

323,41 364,40

0

3,75

4,43

7,40

17,83

26,67

36,55

49,33

63,88

87 ,27

123,56

150,79

172,82

208,95

242,26

319,56 360,14

Q:i

4,00

3,89

6,50

16,04

24,50

34,09

46,54

60,90

84,14

120,11

147,36

169,00

205,20

238,02

315,50 355,65

I/)

...

E c:

4,25

3,45

5,76

14,30

22,39

31 ,65

43,75

57 ,88

80,93

116,55

143,79

165,02

201 ,27

233,58

311 ,24 350 ,93

...J

4,50

3,08

5,14

12,76

20,35

29,25

40,97

54,84

77 ,66

112,89

140,11

160,91

197,19

228,96

306,78 346,00

ra

4,75

2,76

4,61

11,45

18,35

26,91

38,23

51 ,80

74,35

109,15

136,31

156,67

192,97

224,17

302,13 340,85

5,00

2,49

4,16

10,33

16,56

24,65

35,53

48,77

71 ,02

105,34

132,42

152,33

188,61

219,24

297,31 335,51

5,25

2,26

3,77

9,37

15,02

22,43

32,91

45,79

67,67

101,4 7 128,46

147,89

184,14

214,17

292,33 329,99

5,50

2,06

3,44

8,54

13,69

20,44

30,36

42,85

64,33

97,57

124,42

143,37

179,56

208,98

287,19 324 ,30

'51

5,75

1,88

3,15

7,81

12,52

18,70

93,65

120,33

138,79

174,90

203,68

281 ,91 318,44

0

6,00

1,73

2,89

7,18

11 ,50

17,17

27,84 \ 39,98 25,57 37,18

61 ,01 57,72

89 ,72

116,21

134,16

170,15

198,29

276,49 312,44

6,50

1,47

2,46

6,11

9,80

14,63

21 ,79

31,83

51 ,31

81 ,91

107,90

124,83

160,48

187,29

265,32 300,04

7,00

1,27

2,12

5,27

8,45

12,62

18,79

27,44

45,18

74 ,23

99 ,59

115,47

150,65

176,10

253,76 287,21

7,50

1,11

1,85

4,59

7,36

10,99

16,36

23,91

91 ,37

106,20

140,76

164,82

241 ,91 274,03

8,00

0,97

1,63

4,04

6,47

9,66

14,38

21 ,01

39,40 34,63

66,78 59,64

83,34

97,11

130,91

153,56

229,84 260,62

8,50

0,86

1,44

3,58

5,73

8,56

12,74

18,61

30,67

52,84

75 ,56

88 ,29

121 ,18

142,42

217,67 247,06

9,00

0,77

1,28

3,19

5,1 1

7,63

11 ,36

16,60

27,36

47,13

68 ,01 I 79 ,81

111 ,64

131 ,48

205,45 233,45

9,50

0,69

1,15

2,86

4,59

6,85

10,20

14,90

24,55

42,30

61 ,04

71 ,63

102,38

120,83

193,29 219,87

10,00

0,62

1,04

2,58

4,14

6,18

9,21

13,45

22,16

38,18

55,09

64,65

93,45

110,54

181 ,24 206,42

10,50

0,56

0,94

2,34

3,76

5,61

8,35

12,20

20,10

34,63

49,96

58,64

84,75

100,45

169,39 193,16

0,51

0,86

2,14

3,42

5,11

31 ,55

45,53

53,43

77,22

91 ,52

157,79 180,17

0,79

1,95

3,13

4,67

7,61 1 11,11 6,96 10,17

18,31

0,47

16,76

28,87

41 ,65

48,88

70 ,65

83,74

146,50 167,50

0,43

0,72

1,79

2,88

4,29

6,39

26,51

38,25

44,89

64,89

76,90

135,57 155,23

4)

~

> ~ 4)

....

4)

"C

E c:

...J

11 ,00 11 ,50 12,00

I

9,34

NPS: Designaci6n comercial del producto en pulgadas. Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50: F, Resistencia del Concreto f, = 250 Kgffcm' M6dulo elasticidad : Acero E = 2,1x10' Kgf/cm'; Concreto E, = 238 .751,96 Kgf/cm'

I 15,39

I

= 3.515 Kgffcm' - F" = 4.360 Kgffcm'.

Los valores reportados en la tabla corresponden a <\>, PO' expresados en Toneladas con <\>, = 0,75 , Valores con fondo mas claros (superi ores a la primera linea) corresponden a pandeo inelastico. Valores sombreados entre las dos Ifneas divisorias corresponden a pandeo elastico. Valores bajo la segunda linea correspond en a KUr > 200


unlc:on

- - - =--' ----


TABJ.~ • e:II(:1 -_.. - .. -~-

Capacidad de miembros a com presion rellenos de concreto Conduven ECO Seccion Circular f' c 280 Kgf/cm 2

III

...o Qi

E

CAPITULO I

=

22,80

37,00

21,41

I 61 ,31

76,34

60,04

75,02 73,45

48,28

19,88

35,59 I 46,80 1 58,53 34 ,00 45,12 56,79

18,25

32,25

43,25

16,57

30 ,37

14,87

28,41

92 ,30

117,20

I 90,99

156,63

185,12

283,82

89,42

115,93 1 155,32 183,85 114,39 153,72 182,30

208,37 206,68

245,98 244,36

282,33 280,52

362,61 405,71 360,92 1 403,86

71 ,63

87,59

112,60

151 ,85

180,50

204,70

242,45

278,39

358 ,94 401 ,69

54 ,85

69,59

85,53

110,56

149,73

178,43

202,43

240,27

275,96

356,66 399,20

41 ,22

52,73

67,34

83 ,25

108,30

147,36 176,12

199,90

237,82

273,23

354,10 396,39

39,07

I 50,45

64,91

173,58

197,1 0

235,11

270,21

351 ,25 393,28

26,38

36,83

48,05

62,34

80 ,78 1105,83 78,13 103,16

144,75 141 ,92

170,81

194,06

232,15

266,91 1 348,14 389,87

24 ,33

34,51

45,56

59,63

75,33

100,32

138,89

167,82

190,77

228,96 1 263,34

10,02

22,28

32,16

42,99

56,82

72,39

97 ,32

5,16

8,64

20,26

29,81

40,38

53,94

69,35

94,18

135,67 132,27

164,64 161,27

187,27 1 225,53 259,52 1 341 ,12 382,19 183,56 221 ,89 1 255,45 337,24 377,93

4,50

7,53

18,29

27,47

37,75

51 ,00

66,23

90,92

128,72

157,72

179,65

218,04

251 ,15

333,11 373,41

3,95

6,61

16,40

25,1 7

35,13

48,04

63,05

87,56

125,02 1 154,02

175,57

214,01

246,64

328,76 368,64

1

344,76 1386,17

c

4,25

3,50

5,86

14,57

22,93

32 ,54

45,08

59,83

209,79

241 ,92

324,19 363,63

4,50

3,12

5,23

13,00

20,78

30,00

42,13

56,60

84 ,11 I 121 ,21 150,18 80,61 117,29 146,20

171 ,33

...J

166,94

205,41

237,02

319,41 358,39

IV

4,75

2,80

4,69

11 ,67

18,68

27,53

39,23

53,37

77,07

113,28

142,11

162,42

200,88

231,95

314,44 352 ,93

5,00

2,53

4,23

10,53

16,86

25,15

36,38

50,1 6

73,50

109,20

137,93

157,79

196,21

226,71

309,28 347,27

5,25

2,29

3,84

9,55

15,29

22,82

33,62

47,00

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105,08

133,66

153,07

191,42

221 ,34

303,95 341,41

"C

E

5,50

2,09

3,50

8,70

13,93

20,80

30,94

43,90

66,37

100,92

129,33

148,26

186,52

215,84

298,45 1 335,38

'0, c

5,75

1,91

3,20

7,96

12,75

19,03

28,31

40,87

62,84

96 ,74

124,95

143,40

181 ,53

210,23

292,81 329,18

o

6,00

1,76

2,94

7,31

11,71

17,47

26,00

37,93

59,35

92 ,56

120,53

138,49 1 176,46

204,53

287,03 322,82

6,50

1,50

2,50

6,23

9,98

14,89

22,15

7,00

1,29

2,16

5,37

8,60

12,84

19,10

32 ,37 27,91 ~-:-::-::-1

128,59 118,69

166,14 155,67

192,91 181 ,10

275,11 1309,70 262,79 296,14

7,50

1,12

1,88

7,49

11 ,18

16,64

24,32

108,91

145,15

169,22

250,17 282,23

8,00

0,99

1,65

4,68 4,11

6,59

9,83

14,63

21 ,37

99,34

134,70

157,38 1 237,35 268,08

8,50

0,88

1,46

3,64

5,83

8,71

12,96

18,93

31 ,23

124,39

145,68

Q)

:::.::

..

>

u ~

Q)

...J

85,51

9,00

0,78

1,31

3,25

5,20

7,77

11 ,56

16,89

27,86

9,50

0,70

1,17

2,92

4,67

6,97

10,37

15,1 6

25,00

43,03

22,56

38,84

56,1 1

35,23 32,10

50,89

10,00

0,63

1,06

2,63

4,21

6,29

9,36

13,68

10,50

0,57

0,96

2,39

3,82

5,71

8,49

12,41

11 ,00

0,52

0,87

2,18

3,48

5,20

7,74

11 ,30

11 ,50

0,48

0,80

1,99

3,19

4,76

7,08

10,34

12,00

0,44

0,73

1,83

2,93

4,37

6,50

9,50

NPS: Designaei6n eomereial del produelo en pulgadas. Propiedades mecanieas del aeero segun Espeelfieaeiones ASTM A572 - Grado 50' F, Reslsteneia del Concreto r = 280 Kgftem' M6dulo elastieidad: Acero E = 2,1xl 0' Kgftem'; Concreto E = 252 .671 ,33 Kgftem'

20,47 18,65

114,33 1 134,22

I

17,06 1 29,37 15,67 26,97

224,43 253,79 211,49 239,48 198,62 225,22

62,17

!---=--..., 59,57

86,20

46,37

54,28

78,54

42,42

49,66

71 ,86

38,96

45,61

101,90

185,90 211 ,11 173,41 , 197,22

92,85

161 ,20 183,64

84,95

149,35 170,43

65,99 1 78,02

137,64 157,46

J

= 3.515 Kgftem' - F, = 4.360 Kgftem'.

Los valores reportados en la tabla eorresponden a $, PO' expresados en Toneladas con $, = 0,75. Valores con fondo mas elaros (superiores a la primera linea) corresponden a pandeo inelastieo . Valores sombreados entre las dos Ifneas dlVIsonas eorresponden a pandeo elastieo Valores ba)o la segunda linea eorresponden a KUr > 200

unlcon


CAPITULO I

TABLA

le:5"


Capacidad de miembros a compresion rellenos de concreto Conduven ECO Seccion Circular f' c 350 Kgf/cm2

=

NPS

o (pulg)

3

31/2

41/2

5

51/2

6

65/8

75/8

85/8

95/8

95/8

103/4

103/4

Espesor

2,25

2,25

2,50

3,00

3,40

4,00

4,30

4,50

5,50

5,50

7,00

7,00

9,00

0,00 23,00

29,10

45,11

57,58

70,60

86,96

104,75

132,96

176,10

208,90

233,26

276,22

312,23

403,42 445,99

1,00 20,21

26,40

42,46

54,86

67,85

84,15

101 ,94

130,22

173,29

206,17

230,34

273,39

309,16

400,52 442,88

1,25 18,79

24,99

41 ,04

53 ,39

66,35

82,60

100,40

128,70

171 ,73

204,65

228,71

271 ,81

307,44

398,89 441 ,14

17,20

23,37

39,37

51 ,64

64,56

80,75

98,54

126,87

169,85

305,35

396,91 439,01

21 ,59

37 ,48

49,66

62 ,51

78 ,62

96 ,39

124,74

167,65

226,73 224,42

269,89

1,75 15,48

202,81 200,65

267,64

302 ,91

394,59 436 ,52

2,00 13,72

19,71

35,41

47,46

60,23

76,23

93,97

122,33

165,14

198,19

221,78

265,07

300,11

391 ,93 433,66

e(mm)

1,50

I/)

o L-

a; E

I

123/4 123/4

9,00

11,00

2,25

11 ,96

17,77

33,21

45,08

57,74

73,61

91 ,30

119,65

162,35

195,44

218,83

262,18

296,97

388,93 430,44

2,50

10,26

15,83

30,91

42,57

55,08

70,78

88,41

116,73

159,28

192,41

215,58

259,00

293,50

385,61 426,88

2,75

8,64

13,93

28,55

39,95

52 ,28

67,79

85,31

113,58

155,96

189,12

212,04

255,52

289,71

381 ,97 422,97

110,23

152,40

185,58

208,23

251 ,77

285,62

378,02 418,73 373,78 414,16

3,00

7,26

12,11

26,17

37,27

49,38

64,65

82,05

3,25

6,18

10,38

23,81

34,56

46,41

61,41

78,64

106,69

148,62

181 ,80

204,16

247,75

281 ,24

3,50

5,33

8,95

21 ,50

31 ,86

43,40

58,09

75,13

103,01

144,65

177,81

199,86

243,48

276,58

369,25 409,29

3,75

4,65

7,80

19,26

29,18

40,39

54,72

71 ,52

99,19

140,50

173,62

195,35

238,98

271 ,66

364,45 404,13

4,00

4,08

6,85

17,10

26,58

37,39

51 ,34

67,86

95,27

136,20

169,25

190,63

234,25

266,50

359,38 398,68

c::

4,25

3,62

6,07

15,15

24,06

34,45

47,97

64,16

91 ,26

131 ,76

164,72

185,74

229,33

261 ,11

354,07 392,95

...J

4,50

3,23

5,42

13,51

21 ,60

31 ,59

44,64

60,47

87,19

127,21

160,05

180,68

224,22

255,52

348,51 386,97

III

4,7 5

2,90 I

4,86

12,13

19,39

28,81

41 ,36

56,79

83 ,09

122,57

155,25

175,49

218,95

249,74

342 ,74 380 ,75

5,00

2,61

4,39

10,95

17,50

26,10

38,17

53,16

78,98

117,87

150,36

170,17

213,52

243,78

336,76 374,30

5,25

2,37

3,98

9,93

15,87

23,67

35,08

49,58

74 ,87

113,12

145,37

164,76

207,96

237,68

330,58 367 ,64

5,50

2,16

3,63

9,05

14,46

21 ,57

32,04

46,10

70,80

108,34

140,32

159,27

202,28

231,44

324,22 360,78

5,75

1,98

3,32

8,28

13,23

19,73

29,31

42,71

66,77

103,55

135,23

153,72

196,51

225,08

317,70 353,73

6,00

1,81

3,05

7,60

12,15

18,12

26,92

39,36

62,80

98,78

130,10

148,13

190,65

218,63

311 ,03 346,52

6,50

1,55

2,60

6,48

10,35

15,44

I 22,94

33,54

55,14

89,35

119,83

136,90

178,76

205,52

297,30 331,67

7,00

1,33

2,24

5,58

8,93

13,32

28,92

47,81

80,17

109,65

125,72

166,76

192,24

283,15 316,34

7,50

1,16

1,95

4,86

7,78

11,60

25,19

41 ,64

71 ,36

99 ,68

114,74

154,76

178,92

268,70 300 ,67

8,00

1,02

1,71

4,28

6,83

10,19

104,05

142,89

165,71

254,07 284,77

0,90

1,52

3,79

6,05

9,03

36 ,60 62 ,89 32,42 I 55,71

90,02

8,50

80,76

93 ,77

131 ,25

152,72

239,37 268,77

9,00

0,81

1,35

3,38

5,40

8,06

28,92

71,97

83 ,80

119,94

140,05

224,70 252,78

9,50

0,72

1,22

3,03

4,85

7,23

75,21 109,04

127,79

210,18 236,91

10,00

0,65

1,10

2,74

4,37

0,59

0,99

2,48

3,97

98,45 I 115,79 89,30 105,02

195,88 221 ,26

10,50 11 ,00

0,54

0,91

2,26

11,50

0,49

0,83

12,00

0,45

0,76

CI)

~

> ~ ~

CI)

-

"C ~

.0, c::

o

...J

I

78 19, 17,23

1

15,14 13,41

I 22,14 19,61

11,97

I 10,74

17,49 15,70

25,96

6,52

9,69

14,17

23,43

40,25

58,29

67,88

5,92

8,79

12,85

21 ,25

36,51

52,87

61 ,57

3,61

5,39

8,01

11,71

19,36

33,27

2,07

3,31

4,93

7,33

10,72

17,71

1,90

3,04

4,53

6,73

9,84

I

I

I

I

1

I

49,69 I

16,27

I

I

44,60

64,59

I

1 48,18 I I 30,44 1 44,08 27,95 40,48

NPS: Designaci6n comercial del producto en pulgadas Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50: F, = 3.515 Kgf/cm' - F, Resistencia del Concreto f', = 350 Kgf/cm' M6dulo elasticidad : Acero E = 2,1x1 0' Kgf/cm' ; Concreto E, = 282.495 ,13 Kgf/cm' Los valores reportados en la tabla corresponden a $, PO' expresados en Toneladas con $, = 0,75 Valores con fondo mas claros (superiores a la primera linea) corresponden a pandeo inelastico. Val ores sombreados entre las dos lineas divisorias corresponden a pandeo elastico . Valores bajo la segunda linea corresponden a KUr > 200


I

1

56,10

81 ,36

51 ,33 '

74,44

47,14

68,37

1

I

181 ,90 205,92

95,69

168,31

87,55

154,99 176,49

80,41

1

190,97

142,34 162,18 1

= 4.360 Kgf/cm'

unlc:on


TABLA

Capacidad de miembros a compresion rellenos de concreto Conduven ECO Seccion Cuadrada f' c = 210 Kgf/cm2

ON - HxB (mm)

60x60

70x70

90x90

Esr,esor e mm)

2,25

2,25

2,50

III II

I/)

o"-

iii

E

CAPITULO I

. '

'.

~

I ~

,

100x100 110x110 120x120 135x135 155x155 175x175 200x200 200x200 220x220 220x220 260x260 260x260 3,00

.

~

I

28,95

37,92

3,40 ~

4,00

4,30

• I:

47,15

59,26

4,50

5,50

5,50

7,00

I :.

.'

73,37

.

149,07

173,57

122,4 7 148,05

172,39

~

7,00

9,00

9,00

..

11,00

,

..

I' '.

' I 197,97 1 233,22 1 196,86 231 ,91 291 ,51 332,76

1,25 13,40

17,46

27,99

36 ,90

46 ,10

58,15

72 ,28

90,79

1,50 12,22

16,31

26,85

35,69

44,85

56,82

70,97

89,54

121 ,14

146,81 1 170,96

195,50

230,32

1,75 10,95

15,05

25,57

34,31

43,41

55,28

69,45

88 ,08

119,60

145,37

169,29

193,92

228,45

288,39 329,19

2,00

9,65

13,71

24,17

32,78

41 ,81

53,56

67,74

86,42

117,83

143,72

167,37

192,10

226,31

286,46 326,98

2,25

8,37

12,34

22,68

31 ,13

40,06

51 ,68

65,85

84,58

115,86 1 141,87

165,23

190,07 223,91

284,28 324,49

2,50

7,13

10,97

21 ,11

29,39

38 ,20

49,66

63 ,80

82 ,57

113,70 1 139,83

162,87

187,82 1 221,26

281 ,87 321,73

2,75

5,96

9,64

19,51

27,57

36,24

47 ,51

61 ,61

80,41

111 ,36

137,61

160,30

185,37

218,37

279,23 318,71

3,00

5,01

8,36

17,90

25,71

34,21

45,27

59,29

108,86

135,23

157,54

182,71

215,24

276,37 315,44

3,25

4,27

7,15

16,29

23,83

32,13

42,95

56 ,88

78,10 75 ,67

106,19

132,68

154,58

179,87

211 ,90

273,29 311 ,91

3,50

3,68

6,17

14,72

21,96

30,02

40,57

54,38

73,13

103,39

129,98

151,45

176,86

208,34

270,00 308,15

3,75

3,21

5,37

13,20

20,10

27,92

38,17

51 ,82

70,50

100,46

127,14

148,16

173,67

204 ,59

266,52 304 ,17

4,00

2,82

4,72

11,73

18,30

25,83

35,76

49 ,21

67,79

97,43

124,17

144,73

170,33

200,65

262,84 299,96 258,98 295,55

1

290,07 331 ,12

1

c

4,25

2,50

4,18

10,39

33,36

46 ,58

65,01

94,29

121 ,09

141 ,15

166,85

196,54

...J

4,50

2,23

3,73

9,27

30 ,99

43,95

62,20

91 ,08

117,91

137,46

163,23

192,28

254,95 290,94

4,75

2,00

3,35

8,32

41 ,33

59,35

87 ,81

114,63

133,66

159,49

187,87

250,76 286,14

38,73

56,50

84,48

111 ,28

129,77

155,64

183,34

246,42 281 ,17

36,18

53 ,64

81 ,12

107,86

125,81

151 ,69

178,68

241 ,93 276,04

50,80

77 ,73 104,39

121,78

147,66

173,93

237,31

Q)

~ III

> ~

5,00

1,80

3,02

7,51

.l!! Q)

5,25

1,64

2,74

6,81

10,91

"C

.a

5,50

1,49

2,50

6,20

9,94

'OJ c

5,75

1,36

2,29

5,68

9,10

13,58

74,35

100,87

117,70

143,55

169,09

232,58 265 ,34

o

6,00

1,25

2,10

5,21

8,36

12,47

70 ,97

97,33

113,58

139,39

164,19

227,73 259 ,80

6,50

1,07

1,79

4,44

7,12

10,63

64,27

90,19

105,30

130,92

154,21

217,75 248 ,39

7,00

0,92

1,54

3,83

13,64

83,07

97,03

122,36

144,12

207,46 236 ,63

7,50

0,80

1,34

3,34

11 ,88

18,47

76 ,05

88 ,87

113,78

134,01

196,95 224 ,62

69,20

80,90

105,28

123,99

186,31 212,45

...J

1----.

15,81

1,18

2,93

10,44

16,23

0,62

1,05

2,60

9,25

14,38

23,52

62 ,59

73,21

96,92

114,14

175,61

0,56

0,93

2,32

8,25

12,83

20,98

35,90

56,14

65,71

88,78

104,56

164,93 188,01

0,50

0,84

2,08

7,40

11 ,51

18,83

32,22

50,39

58,97

80 ,92

95,29

154,35 175,92

86 ,23

143,92 164,02

8,00

0,70

8,50 9,00 9,50

3,33

4,98

/--.....:.--..--:--.

200 ,22

10,39

16,99

29,08

45,47

53,22

73,22

6,06

9,42

15,41

26,38

41 ,25

48,28

66,42

78,21

133,73 152,37

5,52

8,59

14,04

24,03

37 ,58

43,99

60,52

71,26

123,81

141 ,04

3,40

5,05

7,86

12,85

21 ,99

34,38

40,25

55,37

65 ,20

114,21

130,09

3,1 2

4,64

7,22

11 ,80

20,20

31 ,58

36,96

50,85

59,88

104,81

119,36

0,45

0,76

1,88

3,01

4,49

6,68

10,50

0,41

0,69

1,70

2,73

4,07

11 ,00

0,37

0,62

1,55

2,49

3,71

11 ,50

0,34

0,57

1,42

2,27

12,00

0,31

0,52

1,30

2,09

10,00

270,76

ON : Oesignaci6n comercial del producto en milimetros. Propiedades mecanicas del acero segun Especilicaciones ASTM A572· Grado 50: Fy = 3.515 Kgf/cm' - F" = 4.360 Kgf/cm' Resistencia del Concreto f', = 210 Kgf/cm' M6dulo elaslicidad : Acero E = 2,1x10' Kgf/cm'; Concreto E = 218.819,79 Kgf/cm' Los valores reportados en la labia corresponden a q, Po, expresados en Toneladas con q" = 0,75 Valores con fondo mas claros (superiores a la primera linea) corresponden a pandeo inelastico. Valores sombreados entre las dos lineas divisorias correspond en a pandeo elastico Valores bajo la segunda linea corresponden a KUr > 200

unlcon


CAPITULO I

TABLA


Capacidad de miembros a compresion rellenos de concreto Conduven ECO Seccion Cuadrada f' c 250 Kgf/cm2

ON - HxB

=

(mm)

60x60

70x70

90x90

ESrresor e mm)

2,25

2,25

2,50

.:

III

.

3,40

4,00

4,30

.

,

,

4,50

. ..

.,

18,31

29,58

38,91

48,57

61 ,11

76 ,12

95 ,99

17,07

28,34

37,59

47,21

59,67

74,69

94,62

15,71

26,94

36,08

45,65

58,01

73,04

93,03

1,50 1 12 ,70 1,75 11 ,35

,I

I:

5,50

5,50

130,30

158,06

97,13

7,00

7,00

9,00

'.

9,00

11,00

.

I :

182,29

208,70

243,56

307 ,57 348,52

129,1 1 156,94

181 ,02

207,49

242,15

306,29 347 ,08

127,67

155,58

179,47

206,02

240,45

304,74 345,33

125,98

154,00

177,67

204,29

238,45

302,92 343,27

124,07

152,19

175,60

202,32

236,16

300 ,83 340 ,91

:

40,02

1,25 13,96

:

,I I,

,;

" :

I'

34,43

43 ,91

56,15

71 ,19

91 ,22

23,79

32 ,64

42 ,02

54,12

69 ,14

89,21

121 ,93

150,16

173,29

200,11

233,60

298,48 338,25

22,09

51 ,94

66 ,92

87 ,02

119,59

147,93

170,74

197,67

230,76

295,88 335,30

20,36

30,75 I 40,00 28,79 37,88

49 ,63

64,55

84 ,67

117,05

145,50

167,97

195,01

227,67

293,03 332,08

224,33

289,94 328,58

9,97

14,28

25,42

2,25

8,60

12,81

2,50

7,30

11 ,35

2,75

6,08

9,92

2,00

3,00

I ,

I'

, ,

1,00

100x100 110x110 120x120 135x135 155x155 175x175 200x200 200x200 220x220 220x220 260x260 260x260

3,00

5,11

8,57

18,62

26,79

35,70

47,21

62,06

82,16

114,33

142,89

164,99

192,13

3,25

4,35

7,31

16,89

24,77

33 ,46

44,72

59,45

79,51

111 ,44

140,10

161 ,80

189,05 220 ,75

286,61

3,50

3,75

6,30

15,21

22,76

31 ,20

42,18

56,76

76 ,75

108,41

137,15

158,44

185,78

216,96

283,06 320 ,82

3,75

3,27

5,49

13,59

20,78

28,94

39 ,61

54 ,00

73,90

105,25

134,05

154,90

182,33

212,95

279,30 316,56

4,00

2,87

4,83

12,02

18,85

26,71

37,03

51 ,20

70,96

101 ,96

130,82

151 ,20

178,72

208,75

275,34 312,08

4,25

2,55

4,28

10,64

17,00

24,53

34,48

48,39

67 ,96

98,58

127,46

147,36

174,94 204,37

271 ,18 307,38

...J

4,50

2,27

3,81

9,49

15,20

22,40

31 ,96

45,56

64,92

95,12

123,99

143,40

171 ,03

199,83

266,84 302,47

(1)

4,75

2,04

3,42

8,52

13,64

20 ,36

29,49

42,76

61 ,86

91 ,59

120,43

139,32

166,99

195,13

262 ,32 297,36

I/)

e Q) E c: Q) ~

> ~

324 ,83

5,00

1,84

3,09

7,69

12,31

18,37

27,10

39,99

58,78

88,01

116,78

135,15

162,84

190,30

257,64 292,07

~ Q)

5,25

1,67

2,80

6,98

11,17

16,66

24 ,77

37 ,28

55,71

84 ,40

113,07

130,90

158,58

185,35

252,82 286,61

"C

5,50

1,52

2,55

6,36

10,17

15,18

22,57

34,62

52,66

80,77

109,30

126,59

154,23

180,30

247,85 281 ,00

'0,

5,75

1,39

2,34

5,82

9,31

13,89

20,65

32,05

49,65

77,14

105,49

122,22

149,81 175,16

242,76 275,24

o

6,00

1,28

2,15

5,34

8,55

12,76

18,96

29 ,50

73,53

101 ,65

117,83

145,33

169,95

237,56 269,35

6,50

1,09

1,83

4,55

7,28

10,87

16,16

25,14

66 ,38

93,95

109,00

136,23

159,37

226,85 257,24

7,00

0,94

1,58

3,92

6,28

9,37

13,93

21 ,68

59,45

86 ,28

100,20

127,05

148,69

215 ,82 244,77

7,50

0,82

1,37

3,42

5,47

8,17

12,14

18,88

78,74

91 ,54

117,88

138,01

204,58 232,05

8,00

0,72

1,21

3,00

4,81

7,18

10,67

16,60

71 ,41

83,11

108,80

127,44

193,21 219,18

8,50

0,64

1,07

2,66

4,26

6,36

9,45

14,70

64 ,35

74 ,98

99 ,90

117,07

181,79 206,26

9,00

0,57

0,95

2,37

3,80

5,67

8,43

13,11

21,48

36,71

57,52

67 ,09

91 ,26

107,00

170,43 193,39

9,50

0,51

0,86

2,13

3,41

5,09

7,56

11 ,77

19,28

32,95

51 ,62

60,21

82 ,94

97 ,30

159,18 180,66

10,00

.a c:

...J

1---....,

L...--------i

0,46

0,77

1,92

3,08

4,59

6,83

10,62

17,40

29,74

46,59

54 ,34

74 ,86

87,85

148,13 168,15

10,501 0,42 11 ,00 0,38

0,70

1,74

2,79

4,17

6,19

9,63

15,78

26,97

42,26

49 ,29

67 ,90

79,69

137,34 155,93

0,64

1,59

2,54

3,80

5,64

8,78

14,38

24,58

38,50

44,91

61 ,87

72,61

126,86 144,06

11 ,50

0,35

0,58

1,45

2,33

3,47

5,1 6

8,03

13,15

22,49

35,23

41 ,09

56,61

66,43

116,53 132,37

12,00 1

0,32

0,54

1,34

2,14

3,19

4,74

7,38

12,08

20,65

32,35

37,74

51 ,99

61 ,01

107,02 121,56

ON : Oesignacion comercial del producto en millmetros. Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50: F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm' Resistencia del Concreto f', = 250 Kgf/cm' Modulo elasticidad: Acero E = 2,1x10' Kgf/cm' ; Concreto E, = 238.751,96 Kgf/cm' Los valores reportados en la tabla corresponden a <1>, PO' expresados en Toneladas con <1>, = 0,75 Valores con fondo mas claros (superiores a la primera linea) corresponden a pandeo inelastico. Valores sombreados entre las dos IIneas divisorias corresponden a pandeo elastico . Valores bajo la segunda linea corresponden a KUr > 200


unlcon

CAPITULO I

Consideraciones generales para el diser'io

TABLA I

en

....o

Qj

E c::

Capacidad de miembros a compresion rellenos de concreto 2 Conduven ECO Seccion Cuadrada f' c 280 Kgflcm

=

1,00 15,57

20,09

31 ,89

41 ,59

51 ,63

64,60

1,25 14,38

18,95

30,76

1,50 13,05

17,63

29,44

40,40

50,42

63,32

39,00

48,97

61 ,80

1,75

11 ,64

16,20

27,95

37,40

47,31

60,04

2,00 10,19

14,69

26,33

35,65

45,47

80,24

101 ,10

135,35

164,79

188,83

216,74

251 ,31

318,73 359,33

78,99

99,88

134,08

163,60

187,48

215,45

249,83

317,38 357,81

77,48

98,42

132,55

162,15

185,85

213,89

248,04

315,74 355,97

75,73

96,72

130,76

160,46

183,94

212,06

245,93

313 ,81 353,81

58,08

73,76

94,80

158,52 156,36

181,75

209,97

243,53

311 ,60 351 ,33

179,31

207,62

240,84

309,11 348,55

153,97

176,62

205,03

237,86

306,36 345,46

121 ,28

151 ,38

173,69

202,20

234,61

303,34 342,08

118,39

199,15

231 ,10

300,07 338,41

115,34

148,59 1 170,54 145,62 167,18

112,13

142,47

2,25

8,77

13,15

24,60

33,75

55,93

71 ,59

92,66

128,72 126,46

2,50

7,42

11 ,61

22,81

53,62

69,24

90 ,33

123,97

87 ,82 85,16

43,47

1

1

2,75

6,17

10,13

20,98

31,75 1 41 ,33 29,68 39 ,09

51 ,18

66,73

3,00

5,18

8,71

19,14

27,57

36,78

48,64

64,09

3,25

4,41

7,42

17,32

25,44

34 ,43

46,02

61 ,34

3,50

3,81

6,40

15,55

23,33

32,05

43,35

58,50

35 82, 79,42

3,75

3,32

5,58

13,85

21 ,25

29,68

40,65

55,60

76,40

108,78

4,00

2,91

4,90

12,22

19,24

27,34

37,95

52 ,65

73,29

105,31

10,82

17,30

25,05

35,27

49,69

70 ,12

9,65

15,44

22,83

32,64

46,73

66,90

101,74 98 ,08

I

195,89

227,35

296,55 334,47

223,37

292,81 330,26

139,17

163,62 1 192,42 159,89 188,77

219,17

288,83 325,81

135,73

155,99

184,94

214,77

284,64 321,11

132,15 128,47

151,95

180,94

210,18

280,25 316,18

147,77

176,81

205,41

275,67 311 ,04

1

4,25

2,58

...J

4,50

2,30

3,87

(1)

4,75

2,07

3,47

8,66

13,86

20,67

30,07

43,79

63,67

94 ,36

124,68

143,49

172,53

200,50

5,00

1,87

3,14

7,82

12,51

18,66

27,58

40,89

60,42

90,59

120,81

139,10 1 168,14

195,44

270,90 1305,69 265,97 300,16

CII

~

> ~ ~

4,34

1

1

I

I I

I

I

5,25

1,69

2,84

7,09

11 ,34

16,92

25,13

38 ,05

57,19

86,78

116,87

134,63

163,64

190,27

260,88 294,45

"C

5,50

1,54

2,59

6,46

10,34

15,42

22,90

35,28

53,99

82,97

112,88

184,99

255,65 288,58

'0,

5,75

1,41

2,37

5,91

9,46

14,11

20,95

32,60

50,83

79,15

108,84

130,10 I 159,06 125,53 154,39

179,62

250,28 282,55

6,00

1,30

2,1 8

5,43

8,68

12,96

19,24

29,95

47,73

75,36

104,79

120,92

6,50

1,10

1,86

4,63

7,40

11 ,04

16,40

25,52

41,74

67,88

7,00

0,95

1,60

3,99

6,38

9,52

14,14

22,01

36,08

7,50

0,83

1,39

3,47

5,56

8,29

12,32

19,17

31,43

CII

.a c::

o

...J

I

149,67

174,17

244,80 1276,40

163,14

60,63

96 ,65 1 111 ,66 140,09 88,57 102,47 1 130,44

152,00

233,53 1263,75 221 ,94 250,74

53 ,70

80,64

120,81

140,88

210,14 237,47

93,43

I

8,00

0,73

1,22

3,05

4,89

7,29

10,82

16,85

27,62

198,21 224,07

0,65

1,09

2,71

4,33

6,46

9,59

14,93

24,47

47,18 1 72,94 1 84,65 1 111 ,30 41 ,79 65,56 76,20 102,00

129,90

8,50

119,15

186,25 210,63

9,00

0,58

0,97

2,41

3,86

5,76

8,55

13,31

21 ,83

37,28

58,48

68,05

92,98

108,71

174,36 1 197,26

9,50

0,52

0,87

2,17

3,46

5,17

7,68

11 ,95

19,59

33,46

52,49

61 ,08

84,21

98,67

162,62 184,04

10,00

0,47

0,78

1,95

3,13

4,66

6,93

10,78

17,68

30,19

47,37

55,12

76,00

88,99

151 ,09 1 171 ,07

10,50

0,42

0,71

1,77

2,84

4,23

6,28

9,78

16,03

27,39

42,96

50,00

68,94

80,72

139,85 158,42

11 ,00

0,39

0,65

1,62

2,58

3,85

5,73

8,91

14,61

24,95

73 ,55

128,97 146,15

0,35

0,59

1,48

2,36

3,53

5,24

8,15

13,37

22,83

39,15 35,82

62,81

11 ,50 12,00

0,32

0,54

1,36

2,17

3,24

4,81

7,49

12,28

20,97

32,89

!

I

45,56

I

41 ,68 , 57,47 1 67,29 38,28 52,78 61 ,80

118,22 134,04 1 108,57 123,10

ON : Oesignaci6n comercial del producto en milimetros. Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 · Grado 50: F, = 3.515 Kgf/cm' · F, = 4.360 Kgf/cm' Resistencia del Concreto f', = 280 Kgf/cm' M6dulo elasticidad: Acero E = 2,1x1 O' Kgf/cm'; Concreto E, = 252.671 ,33 Kgf/cm' Los valores reportados en la tabla corresponden a~, P" expresados en Toneladas con~, = 0,75 Valores con fondo mas claros (superiores a la primera linea) corresponden a pandeo inelastico. Valores sombreados entre las dos lineas divisorias corresponden a pandeo elastico . Valores bajo la segunda linea corresponden a KUr > 200

unlcon


CAPITULO I


TABLA

Capacidad de miembros a compresion rellenos de concreto ........... Conduven ECO Seccion Cuadrada f' c 350 Kgf/cm2

=

ON - HxB

(mm)

60x60

70x70

ESrresor e mm)

2,25

2,25

• II II

21,71

II

til

e

Qj

E

'11

c: Q)

...J ~

..

•

•

ra

>

100x100 110x110 120x120 135x135 155x155 175x175 200x200 200x200 220x220 220x220 260x260 260x260

--2,50

34,80

3,00

3,40

4,00

4,30 ;

4,50

.

•

5,50

.

149,73 147,11

---5,50

7,00

182,99 1 206.82 180,50 204,07

7,00

9,00

238,13 235,49

269,37

344 ,74 384,53

234,02

267,72

343 ,21 382,84 341 ,35 380,79

9,00

11 ,00

45,23

56,09

69,91 68,46

18,92

33,51 I 43,87 31 ,99 42,27

54,70

53,05

66,73

83,94

107,26

143,90

177,44 1 200,69 1 232,23

265,71

17,31

30,28

40,44

51 ,15

64,74

81 ,94

105,30

141 ,86

175,47

198,52

230,14

263,36

339,16 378,38

•• '

15,61

28,42

38,44

49,05

62,52

79,70

103,09

139,53

173,23

196,05

227,75

260,68

336,65 375,62

9,14

13,89

26,45

36 ,28

46,78

60,09

77,24

100,63

136,94

170,73

193,28

225,07

257,66

333,83 372,51

20,41

II

90x90

,;

~

145,66 1 179,11 I

202,54

7,67

12,19

24,41

34 ,02

44,36

57,48

6,34

10,55

22,34

31 ,68

41 ,83

54,74

74,57 I 97,96 I 134,11 1 167,97 1 190,24 71 ,73 95,09 131 ,04 164,98 186,93

222,11

254,34

330,71 369,07

183,37

218,88 215,41

250,72 246,81

5,33

8,99

20,27

29,31

39,23

51 ,88

68,74

92,04

127,76

161 ,77

327,29 1365,30 323,59 361 ,22

4,54

7,66

18,24

26,92

36,58

48,95

65,64

88,84

124,29

158,34

179,58

211 ,69

242,63

319,61 356,84

3,92

6,60

16,28

24,57

33,93

45,96

62 ,44

85,51

3,41

5,75

14,40

22,27

31 ,29

42,96

59,18

82,07

120,64

154,72

175,58

207,75

238,19

315,37 352,16

116,85

150,93

171 ,38

203,59

233,52

3,00

5,06

12,64

20,05

28,69

39,96

55,88

2,66

4,48

11 ,20

17,89

26,16

37 ,01

52,57

78,54 1 112,93 74,95 \ 108,89

310,88 347,21

146,98 1 166,99

199,24

228,62

306,14 341,99

2,37 2,13

4,00

9,99

15,96

23,73

34,11

49,28

71,33

142,88

194,72

223,53

301 ,19 336,52

104,77 1 138,66 1 157,77 1 190,03 100,59 134,34 152,97 185,20

218,24 212,79

3,59

8,97

14,32

21 ,35

31 ,29

46,02

67,69

296,01 330,82 290,64 324,89

12,92

19,27

28,57

42,82

162,45

1,92

3,24

8,09

J!!Q)

1,74

2,94

7,34

11 ,72

17,48

25,92

39,69

64,05 1 96,36 1 129,93 60,44 92 ,10 125,45

"C :::I

1,59

2,67

6,69

10,68

15,92

23,62

36,66

56,86

87,84

120,91 1 138,03 1 169,99

' 0,

1,45

2,45

6,12

9,77

14,57

21 ,61

33,67

53,35

o

• II

1,33

2,25

5,62

8,97

13,38

19,85 1 30,92

49,92

83,59 79,37

116,34 1 132,94 1 164,75 111 ,76 127,82 159,44

•

1,14

1,91

4,79

7,65

11,40

71 ,09

102,59

117,57

148,72

171 ,59

248,70 278,56

1,65

4,13

6,59

9,83

16,91 I 26,34 14,58 22,72

43,27

0,98

37,31

63

93,53

107,43

137,94

159,38

235,76 264,24

1,44 1,26

3,60 3,16

5,74 5,05

8,56

12,70

19,79

32,50

55,42

84 ,68

97 ,51

127,24

147,23

;11

0,85 0,75

7,53

;

0,66

1,12

2,80

4,47

6,67

11,16 9,89

17,39 , 28,56 15,41 I 25,30

0,59

1,00

2,50

3,99

5,95

II

(J

c:

...J

•

II

.

I I

I

0,90

2,24

3,58

5,34

0,48

0,81

2,02

3,23

4,82

7,14

••

0,44

0,73

1,84

2,93

4,37

6,48

10

16,58

28,28 , 44,48

0,40

0,67

1,67

2,67

3,98

5,90

9,20

15,11

25,76

0,36

0,61

1,53

2,44

3,64

5,40

8,42

0,33

0,56

1,40

2,24

3,35

4,96

7,73

13,82 1 23,57 12,70 21 ,65

II

II

175,16

201,47 195,64

273,48 305,95

189,72 183,72

267,46 299,30 261 ,31 292,50

222,61 249,69

183,00 205,77

0,53

•

143,08

285,09 318,76 1 279,36 312,44

38,49

• 11

•

22,57

207,20

48 , 71 ~...;.:...~...:.....:~ 43,15

13,74 12,33

20,26

34,54

11 ,13

18,28

31 ,17

1

180,23

209,36 235,01

8,82 7,92

• II

148,07

196,12 220,34 170,Q7 191,42

49,04

I

56,79

78,45

51 ,51

40,53 I 46,94

91,43

157,44 177,38

71 ,16 '

82,93

145,17

64,84

75,56 I 133,15 f---'-...,

37,08 42,94 59,32 34,05 , 39,44 I 54,48

I

69,13 1 63,49

ON : Oesignaci6n comercial del producto en milimetros . Propiedades mecimicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50: F, = 3.515 Kgffcm' - F, = 4.360 Kgffcm' Resistencia del Concreto f', = 350 Kgffcm' M6dulo elasticidad : Acero E = 2,1x10' Kgffcm'; Concreto E, = 282.495,13 Kgf/cm' Los valores reportados en la tabla corresponde a 200


unlc::on

CAPITULO I

Consideraciones generales para el diseno 1.2.3. Diseno de miembros a flexion

Los perfiles tubulares ECO 0 HSS tambien poseen grandes virtudes para ser usados como miembros sometidos a flexi6n , entre ellos se destacan los perfiles rectangulares debido a la gran inercia que tienen en el eje fuerte y a su estabilidad . Esta estabilidad viene dada regularmente porque estos productos poseen un modulo de torsi6n muy grande en comparaci6n al de los perfiles abiertos tradicionales. Los miembros mas comunes sometidos a flexi6n que solemos encontrar en el trabajo diario son : las vigas de carga, de piso , auxiliares , de techo , etc . AI mismo tiempo es conveniente hacer una acotaci6n con respecto al terminG viga , el cual ha sido mal usado en la terminologia regular de las estructuras de acero , muchos personas asocian al terminG viga, como si estuvieran hablando de un perfil abierto , y esto no es correcto, una viga es todo miembro que pueda estar sometido a flexi6n independientemente de su secci6n . EI diseno a flexi6n de perfiles tubulares HSS s610 exige la comprobaci6n de los estados limites de cedencia y pandeo local , a diferencia de los perfiles de alas abiertas que ademas requieren la verificaci6n del pandeo lateral torsional , esto debido a la significativa rigidez torsional de los perfiles tubulares que limita las posibilidades de alcanzar este estado limite. La resistencia de diseno de un miembro a flexi6n ~ b Mn , con ~ b = 0,90 se determina segun :

i) Secciones circulares : a. Compactas :

Olt s 0,07E/F y

b . No compactas : 0,07 E/Fy< Olt s 0,31 E/Fy

1S

Mn = [ 0,021 E + F

(O/t)

y

O/t> 0,31 E/Fy

c . Esbeltas :

O,33E F =-Cf

Olt

S = M6dulo de secci6n elastico alrededor eje flexi6n

ii) Secciones cuadradas y rectangulares:

bit S 1 12J E Y hitS 242 J E '

unlcon

Fy

'

Fy

Manual de Oiserio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

CAPITULO I

Consideraciones generales para e l d iseno

b . Ala no compacta y alma compacta:

1,12J

~y <

bit .

~ 1 ,40J EFy

M. = M, - (M, - F,S) [ 3,57 (bit)

Jf -

4]

S

M,

c . Ala Esbelta y alma compacta :

40J EF

bit> 1, Sel

=

y

modulo de seccion efectivo determinado con el ancho efectivo (be) del ala a com presion ,

be = 1,92t

Jf. [ -

Fy

1 - - 038 '-

(bit)

Jf.] -

Fy

~

b

d. Alma no compacta :

42J EF

hit> 2 ,

M. = M, - (M, - F,S) [ 0,305 (hit)

y

J~' -0,738]

S M,

1.2.4. Diseno de miembros a corte Los perfiles tubulares de acero , (los cuales presentan una seccion cerrada, es decir, las alas se unen continuamente con las almas) , regularmente poseen gran resistencia al cortante y par ende buen comportamiento, esto se debe a que los perfiles tubulares tienen dos almas las cuales distribuyen de mejor manera los esfuerzos a corte , a diferencia de los perfiles abiertos que regularmente solo poseen una. Esta ventaja redunda en seguridad para la estructura de cualquier edificacion , puesto que la falla a cortante se considera una falla fragil , las cuales son indeseables para cualquier configuracion estructural . La resistencia de diseno de un miembro a corte ~Yn ' con ~v = 0,90 se determina segun :

i) Secciones circulares :

Donde: FOf es el mayor valor entre los valores abajo indicados y no mayor de O,60Fy

Fcr =

1,6E

--;::::==~

Lv: Distancia entre el corte nulo y el maximo corte del miembro

~ (~)t

ii) Secciones cuadradas y rectangulares: Donde : Aw = 2ht h: definida en la secci6n 1.1 .5

Para:

h/t~ 2,45 J EFy


Cv = 1,0

unlc::on

CAPITULO I


Para :

h/t>3 ,07

Para :

J

7,55E

c=-(h/t)2Fy

E Fy

v

1.2.5. Diseiio de miembros a torsion Es indudable que los perfiles tubulares son mas favorables para resistir torsiones , muchos ejemplos de la naturaleza demuestran sus excelentes propiedades. Facilmente podemos evidenciar esta teoria comparando la rigidez a torsi6n de las secciones de los perfiles HSS con los demas productos de secci6n abierta comercializados en el pais. La resistencia de diseno de un miembro a torsi6n
C = Constante de torsion

i) Secciones circulares : Fer = es el mayor valor entre los valores abajo indicados y no mayor de 0,60Fy

F = cr

F

1,23 E

J~ (~)t

y

er

=

O,60E (

~ )+

L = Longitud del miembro

ii) Secciones cuadradas y rectangulares:

hit::: 2.45J

Para :

Para :

2.46J

~<

hit::: 3,07J

y

Para :

3,07 J E

Fy

unlcon

E Fy

E Fy

<

hit ::: 260

F =06F 2,45 er ' Y (hIt)

J

E Fy

F = 4,52E cr

(h/t)2


CAPITULO I


Capacidad de miembros a flexion, corte y torsion Conduven ECO

TABLA

'ItSI Seccion Circular Designacion Comercial

.

Diametro Externo

Espesor Nominal

Flexion

Corte

Torsion

D

D

e

pulg NPS

mm

mm

Kgf.m

Kgf

Kgf.m

3 31/2 41/2

76,20

2,25

364

4.623

88,90

2,25

496

5.416

459

114,30

2,50

891

7.762

852

333

5

127,00

3,00

1.335

10.332

1.256

51/2

139,70

3,40

1.839

12.872

1.719

6

152,40

4,00

2.602

16.491

2.393

6 5/8

168,30

4,30

3.401

19.590

3.144

7 5/8

193,70

4,50

4.647

23.647

4.387

8 5/8

219,10

5,50

7.352

32.634

6.824

9 5/8

244,50

5,50

9.006

36.507

8.560

9 5/8

244,50

7,00

11 .667

46.193

10.709

103/4

273,10

7,00

14.586

51.744

13.474

103/4

273,10

9,00

18.563

66.064

16.970

123/4

323,85

9,00

26.360

78.729

24.213

123/4

323,85

11 ,00

31 .842

95.657

29.083

NPS: Oesignaci6n comercial del producto en pulgadas Propiedades mecanicas segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50 : F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm' M6dulo elasticidad E = 2,1x1 0' Kgf/cm' Valores de flexi6n reportados en la tabla correspond en a 4>b Moo expresados en Kgf.m con 4>b = 0,90 Valores de corte reportados en la tabla corresponden a 4>. V" expresados en Kgf con 4>. = 0,90 Valores de torsi6n reportados en la tabla corresponden a 4>, Too expresados en Kgf.m con 4>r = 0,90

Capacidad de miembros a flexion, corte y torsion Conduven ECO

TABLA

Iltf) Seccion Cuadrada Designacion comercial

Espesor nominal

Area diseflo

Flexion

Corte

Torsion T=0,90

HxB

e

A

mm ON

mm

em'

Kgf.m

Kgf

Kgf.m

60

X

60

2,25

4,70

319

3.935

265

70

X

70

2,25

5,53

432

4.729

365

90

X

90

2,50

7,97

717

6.918

677

100

X

100

3,00

10,58

1.124

9.11 4

998

110

X

110

3,40

13,17

1.573

11 .306

1.366

120

X

120

4,00

16,83

2.299

14.320

1.903

135

X

135

4,30

20,41

3.053

17.459

2.597

155

X

155

4,50

24,64

3.959

21.301

3.604

175

X

175

5,50

33,86

6.508

29.015

5.587

200

X

200

5,50

38,98

7.732

33.869

7.357

200

X

200

7,00

48,93

11 .119

41 .382

9.216

220

X

220

7,00

54,14

13.190

46.325

11.228

220

X

220

9,00

68,45

16.982

56.606

14.154

260

X

260

9,00

81 ,84

24.189

69.315

20.042

260

X

260

11 ,00

98,61

28.862

81 .107

24.088

ON: Oesignaci6n comercial del producto en milimetros Propiedades mecanicas segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50: F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm' M6dulo elasticidad E = 2,1x10' Kgf/cm' Valores de flexi6n reportados en la tabla corresponden a 4>b Mo ' expresados en Kg f.m con 4>b = 0,90 Valores de corte reportados en la tabla corresponden a 4>. Vo ' expresados en Kgf con 4>. = 0,90 Valores de torsi6n reportados en la tabla corresponden a 4>, T., expresados en Kgf.m con 4>, = 0,90


unlcon


CAPITULO I

Capacidad de miembros a flexion, corte y torsion Conduven ECO Secci6n Rectangular

TABLA

Hx B

e

A

mm

mm

em'

40

2,25

4,70

100 X 40

2,25

5,53

540

120

X

60

2,50

7,97

974

140

X

60

3,00

10,58

1.466

160

X

65

3,40

13,49

2.115

<1>.

Mn,

Kg!.m

<1>.

Vny

Kg!

<1>.

Mny

Kg!.m

<1>.

Vn,

Kg!

T

Tn

Kg!.m

ON

80

X

378

5.524

211

2.346

233

7.112

205

2.346

294

9.565

451

4.270

597

13.350

600

4.877

829

17.308

835

5.905

1.160

180 X 65

4,00

17,20

2.967

22.793

1.046

6.553

1.519

200

X

70

4,30

20,41

3.896

27.327

1.362

7.591

1.956

220

X

90

4,50

24,64

5.329

31.627

2.150

10.974

2.933

260

X

90

5,50

33,86

8.394

45.520

2.933

12.510

4.184

X

100

5,50

38,98

11 .143

53.287

4.012

14.452

5.416

300

X

100

7,00

48,93

13.844

66.096

4.436

16.669

6.745

320

X

120

7,00

54,14

16.724

71 .038

6.123

21.612

8.756

320

X

120

9,00

68,45

20.880

88.380

9.371

24.832

10.977

350

X

170

9,00

81 ,84

28.770

97.912

11 .745

40.719

17.468

350

X

170

11 ,00

98,61

34.314

116.059

20.087

46 .1 56

20.942

300

ON . Oesignaci6n comercial del producto en mllimetros Propiedades mecanicas segun Especiflcaclones ASTM A572 - Grado 50. F, = 3.515 Kgffem' - F, = 4.360 Kgffcm' M6dulo elasticidad E = 2.1x1 0' Kgflcm' Valores de flexi6n reportados en la tabla corresponden a <1>, Mo. expresados en Kgf.m con <1>, = 0,90 Valores de corte reportados en la tabla corresponden a <1>. V . expresados en Kgf con <1>. = 0,90 Valores de torsI6n report ados en la tabla correspond en a <1>, T . expresados en Kgf.m con <1>, = 0,90 Flexi6n x-x: flexi6n alrededor del eje x-x (eje fuerte) - Flexl6n y-y flexi6n alrededor del eje y-y (eje debil) Corte Y-Y' corte en direcci6n del eje y-y (eje debil flexi6n) - Corte x-x . corte en direeci6n del eje x-x (eje fuerte flexi6n)

1.2.6. Diseiio de miembros sometidos a solicitaciones combinadas En las estructuras reales existen muchos casos en donde los miembros estan sometidos , ala vez, a fuerza axial (compresi6n 0 tracci6n) y momentos flectores (incluso a la torsi6n) en uno 0 en ambos ejes , por ejemplo las columnas de p6rticos resistentes a momentos, caso muy tipico en las estructuras de acero de edificaciones construidas en el pais . A estos tipos de miembros se Ie suelen Ilamar en la bibliograffa como vigas-columnas. Las flexiones transmitidas a las columnas pueden ser causadas por la continuidad de los p6rticos; efecto de la carga viva y muerta, fuerzas laterales (sismicas y de viento) y por las excentricidades de las cargas longitudinales, entre otros efectos. AI mismo tiempo , se recomienda prestar la atenci6n debida a este tipo de situaci6n en cualquier edificaci6n , porque en muchos casos se tiende creer que las columnas solo resisten grandes fuerzas a compresi6n , principalmente , y se obvia el efecto del momenta flector, el cual puede producir grandes esfuerzos e incluso ser el esfuerzo gobernante para el diseno de la secci6n definitiva.

i) Flexo-Compresi6n: Para:

unlcon

+


CAPITULO I


Para : P)~Pn < 0,20

ii) Flexo-Traccion : Son validas las expresiones anteriores , sustituyendo ~c por el correspondiente valor de ~t segun gobierne el estado limite de cedencia sobre el area total (~t = 0 , 90) 0 el estado limite de rotura sobre el area neta efectiva (~t = 0,75)

iii) Combinacion de torsion, flexion , corte y fuerza axial:

r~

Vu + + ) ( ~vVn

1

Despreciar los efectos torsionales y emplear las f6rmulas de interacci6n para flexo-compresi6n .

Miembros sometidos a d iferentes solicitaciones. Situacion que ocurre frecuentemente en las edificaciones


unlc::on


CAPITULO I

de miembros a flexo-compresion Conduven ECO '8"8' Capacidad Seccion Circular TABLA

Designacion Diametro Espesor Comercial Externo Nominal

o

o

e

pulg

mm

mm

NPS

76,20

3

P IJ. P u

0,0

0,1

0,2

2,25

364

345

327

'fie

0,4

0,3 286

n

0,5

0,6

245

205

164

0,8

0,7 123

82

0,9 41

31 /2

88,90

2,25

496

471

446

390

335

279

223

167

112

56

4 1/2

114,30

2,50

891

846

802

702

601

501

401

301

200

100

5

127,00

3,00

1.335

1.268

1.201

1.051

901

751

601

451

300

150

51 /2

139,70

3,40

1.839

1.747

1.655

1.448

1.241

1.034

828

621

414

207

6 6 5/8 75/8 8 5/8 9 5/8 9 5/8

152,40

4,00

2.602

2.472

2.342

2.049

1.756

1.464

1.171

878

585

293

168,30

4,30

3.401

3.231

3.061

2.678

2.296

1.913

1.530

1.148

765

383

193,70

4,50

4.647

4.414

4.182

3.659

3.136

2.614

2.091

1.568

1.045

523

219,10

5,50

7.352

6.985

6.617

5.790

4.963

4.136

3.309

2.481

1.654

827

244,50

5,50

9.006

8.556

8.105

7.092

6.079

5.066

4.053

3.040

2.026

1.013

244,50

7,00

11 .667

11 .084

10.501

9.188

7.876

6.563

5.250

3.938

2.625

1.313

273,10

7,00

14.586

13.857

13.128 I 11.487

9.846

8.205

6.564

4.923

3.282

1.641

103/4

273,10

9,00

18.563

17.635

16.707

14.618

12.530

10.442

8.353

6.265

4.1 77

2.088

123/4

323,85

9,00

26.360

25.042

23.724 1 20.758

17.793

14.827

11 .862

8.896

5.931

2.965

123/4

323,85

11 ,00

31.842

30.250

28.658 , 25.0_ 76"--'--'20..;.1'-' .4.:.... 94'---'-_ 17-:.9'-'.11 -'---'-_1 '-'4.'-" .3=29'---'-_1""'0"'.7-: 47--,---,-, 7.__ 16,-,,5--,-_3:.--.5:...:;8",2

103/4

NPS: Oesignaei6n eomereial del produeto en pulgadas. Propiedades meeanieas segun Espeeifieaciones ASTM A572 - Grado 50: F, = 3.515 Kgffem' - F, = 4.360 Kgf/em' M6dulo elastieidad E = 2, 1x1 O' Kgffem' Los valores reportados en la tabla eorresponden al valor maximo de la suma , en valores absolutos , de los momentos fleetores mayorados en las direcciones prineipales de la seeei6n M ~ + M"" expresado en Kgf.m . Nota: Val ores de $, P, tomados de la tabla de eapaeidad de mlembros a Compresi6n de seeei6n Circular (Tabla 1.8.1.)

TABLA

Capacidad de miembros a flexo-compresion Conduven ECO Seccion Cuadrada

Designacion Espesor Comercial Nominal

Area Diseiio

P IJ. P u

HxB

e

A

mm

mm

em'

2,25

4,70

319

303

2,25

5,53

414

2,50

7,97

694

3,00

10,58

1.075

1.021

967

846

3,40

13,17

1.504

1.429

1.354

1.185

4,00

16,83

2.209

2.099

1.988

1.740

1.491

4,30

20,41

2.923

2.776

2.630

2.302

1.973

0,0

0,1

0,2

'fie

0,4

0,3

n

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

ON

60

X

60

70 X 70 90 X 90 100 X 100 110 X 110 120 X 120 135 X 135 155 X 155

144

72

36

140

93

47

234

156

78

287

251

215

180

108

393

372

326

279

233

186

660

625

547

469

391

312

725

604

484

363

242

121

1.015

846

677

508

338

169

1,243

994

746

497

249

1.644

1.315

986

658

329

4,50

24,64

3.781

3,592

3.403

2.978

2.552

2.127

1.701

1.276

851

425

175

X

175

5,50

33,86

6.227

5.916

5.605

4.904

4.204

3.503

2.802

2.102

1.401

701

200

X

200

5,50

38,98

7.512

7.137

6.761

5.916

5.071

4.226

3.381

2.535

1.690

845

200

X

200

7,00

48,93

11 .040

10.488

9.936

8.694

7.452

6.210

4.968

3.726

2.484

1.242

220

X

220

7,00

54,14

12.626

11 .995

11.364

9,943

8.523

7.102

5.682

4.261

2.841

1.420

220

X

220

9,00

68,45

16.982

16.1 33

15.284

13.373

11.463

9.552

7.642

5.731

3.821

1.910

260 260

X

260 260

9,00

81 ,84

23.843

22.651

21.458

18.776

16.094

13.412

10.729

8.047

5.365

2.682

11 ,00

98,61

28.862

27.419 , 25.976

22,729

16.235

12.988

9.741

6.494

3.247

X

I

19.482

I

I

ON : Oesignaei6n eomereial del produeto en milimetros. Propiedades meeimieas segun Espeeifieaeiones ASTM A572 - Grado 50: F, = 3.5 15 Kgffem' - F, = 4.360 Kgffem' M6dulo elastieidad E = 2,1x1 O' Kgf/em'. Los valores reportados en la tabla eorresponden al valor maximo de la suma, en valores absolutos, de los momentos fleetores mayorados en las direeeiones prineipales de la seeei6n M~ + M"" expresado en Kgf.m Nota: Valores de $, P, tomados de la tabla de eapaeidad de miembros a Compresi6n de seeei6n Cuadrada (Tabla 1.8.2.)

unlcon



CAPITULO I TABLA

Capacidad de miembros a flexo-compresion Conduven ECO fuerte x-x)

'SI", Seccion Rectangular (ej e Designacion Espesor Comercial Nominal

Area Diseiio

p /,1,. p u

'l'e

n

HxB

e

A

mm

mm

em'

80 X 40 100 X 40 120 X 60

2,25

4,70

378

359

340

2,25

5,53

540

513

486

2,50

7,97

974

925

876

140 X 60 160 X 65 180 X 65

3,00

10,58

1.466

1.392

1.319

3,40

13,17

2.115

2.009

1.904

1.666

1.428

1.190

4,00

16,83

2.967

2.819

2.670

2.337

2.003

1.669

200

4,30

20,41

3.896

3.701

3.506

3.068

2.630

2.191

1.753

4,50

24,64

5.329

5.063

4.796

4.197

3.597

2.998

5,50

33,86

8.394

7.975

7.555

6.611

5.666

4.722

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

ON

X

70

220 X 90 260 X 90 300 X 100 300 X 100 320 X 120 320 X 120 350 350

X

X

170 170

I

298

255

213

170

128

85

43

425

364

304

243

182

121

61

767

657

548

438

329

219

110

1.154

989

824

659

495

330

165

952

714

476

238

1.335

1.001

668

334

1.315

877

438

2.398

1.799

1.199

600

3.777

2.833

1.889

944

5,50

38,98

11 .143

10.586

10.029

8.775

7.522

6.268

5.014

3.761

2.507

1.254

7,00

48,93

13.844

13.151

12.459

10.902

9.344

7.787

6.230

4.672

3.115

1.557

7,00

54,14

16.724

15.888

15.051

13.170

11 .289

9.407

7.526

5.644

3.763

1.881

9,00

68,45

20.880

19.836

18.792

16.443

14.094

11.745

9.396

7.047

4.698

2.349

9,00

81 ,84

28.770

27.332

25.893

22.657

19.420

16.183

12.947

9.710

6.473

3.237

11 ,00

98,61

34.314

32.598

30.882

27 . 022~

23.162

19.301

15.441

11 .581

7.721

ON : Oesignacion comercial del producto en milimetros. Propiedades mecanicas segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50: F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm' Modulo elasticidad E = 2, 1x1 0' Kgf/cm'. Los valores reportados en la tabla corresponden al valor maximo del momento flector mayorado M ~, alrededor del eje x-x, expresado en Kgf.m

TABLA

Capacidad de miembros a flexo-compresion Conduven ECO

'8Ntl Seccion Rectangular (eje debil y-y) Designacion Espesor Comercial Nominal

I

Area I Diseiio

HxB

e

A

mm

mm

em'

2,25

4,70

p /,1,. P u

0,0

0,1

0,2

0,3

'l'e

0,4

n

0,5

,6

°

ON

80

X

40

102

97

91

69

80

0,7

57

46

34

0,8 23

0,9 11

100 X 40 120 X 60

2,25

5,53

87

82

78

68

58

49

39

29

19

10

2,50

7,97

220

209

198

173

149

124

99

74

50

25

140 X 60 160 X 65 180 X 65

3,00

10,58

258

245

232

203

3,40

13,17

337

320

303

265

4,00

16,83

393

374

354

200 X 70 220 X 90 260 X 90 300 X 100 300 X 100 320 X 120

4,30

20,41

478

454

430

320 350

X

350

145

116

87

58

29

227

189

151

114

76

38

310

265

221

177

133

88

44

377

323

269

215

161

108

54

I

174

I

4,50

24,64

839

797

755

660

566

472

377

283

189

94

5,50

33,86

1.000

950

900

787

675

562

450

337

225

112

5,50

38,98

1.131

1.074

1.018

890

763

636

509

382

254

127

7,00

48,93

1.634

1.553

1.4 71

1.287

1.103

919

735

552

368

184

7,00

54,14

2.349

2.232

2.114

1.850

1.586

1.322

1.057

793

529

264

9,00

68,45

3.387

3.218

3.048

2.667

2.286

1.905

X

120 170

9,00

81 ,84

7.010

6.309

5.520

4.732

3.943

X

170

11 ,00

98,61

19.355

15.242

13.065

6.660 I 18.388 17.420

I

I

1.524

1.143

762

381

I

3.155

2.366

1.577

789

10.887 I

8.710

6.532

4.355

2.177

ON : Oesignaci6n comercial del producto en milimetros. Propiedades mecanicas segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50: F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm' M6dulo elasticidad E = 2,1x10' Kgf/cm'. Los valores reportados en la tabla corresponden al valor maximo del momenta flector mayorado M.., alrededor del eje debil y-y, expresado en Kgf.m Nota: Valores de ~, Po tomados de la tabla de capacidad de miembros a Com presion de seccion Rectangular (Tabla 1.8.3.)


CAPITULO I

Consideraciones generales para el diseno 1.2.7. Perfiles estructurales de secci6n abierta

Los perfiles estructurales de secci6n abierta Unicon , son miembros disenados espedficamente para ser utilizados como vigas . Su aplicaci6n abarca desde techos con laminas livianas de diferentes materiales y losas de concreto , yen entrepisos ; igualmente con losas rigidas de concreto . Estos perfiles permiten que se aprovechen al maximo las bondades que el acero estructural pueda aportar al sistema constructivo. Los perfiles pueden ser igualmente aplicados en sistemas estructurales de diferentes edificaciones , tales como: las industriales , habitacionales, comerciales, entre otras.

1.2.7.1. Perfil ECOT

EI perfil ECO T es un miembro estructural electrosoldado conformado en frio , en forma de T invertida, con un gancho en el extremo libre del ala, el cual funge como medio de anclaje hacia el concreto. Este producto es fabricado segun especificaci6n propietaria UNICON SNP-13-2984, con laminas de acero de alta resistencia ASTM A572 Grado 50 . Perfil de secci6n abierta para losas de entrepisos y techos . Sistema constructivo , acero-concreto, versatil y altamente eficiente

Este novedoso miembro estructural esta disenado para ser usado como viga semi-embutida en el concreto (viga de secci6n mixta, ver figura 1.12) , en losas de entrepisos y techo de edificaciones industriales, comerciales , residenciales , oficinas , entre otras .

T

y

H

l~ e ~B~

X

Encofrado Viga

FIGURA Secci6n transversal del Perfil ECO T Y detalle en losas con encofrados de poliestireno expandido

unlc::on


CAPITULO I


Regularmente este perfil se dispone con paneles como encofrado perdido (tabelones de arcilla de 6 u 8 cm de espesor, paneles de poliestireno expandido de 10,15020 cm de espesor, u otro panel aligerado de relleno) , y una loseta superior de concreto entre 4 y 5 cm , provista de malla electrosoldada, con 10 cual se confecciona un sistema constructivo mixto acero-concreto altamente eficiente , de facil montaje, liviano , compacto , economico , seguro y con extraordinaria capacidad de aislamiento termico .

Disefio de miembros a flexi6n y corte La determinacion de la capacidad resistente a flexion , supone un comportamiento simplificado como nervio reforzado donde el ala del perfil asume los esfuerzos de traccion y la loseta 0 nervio superior asume los esfuerzos de compresion. En caso de existir continuidad de las correas sobre los apoyos , es recomendable proveer una armadura de refuerzo complementaria en la loseta superior para soportar los momentos negativos . La capacidad resistente a corte desprecia la contribucion del concreto , asumiendo que solo el alma del perfil so porta los esfuerzos cortantes . Resultados experimentales de diferentes arreglos de sistema de piso , empleando bloques de tabelones y paneles de poliestireno expandido (IMM E, 2003) , permiten correlacionar las cargas actuantes con las deflexiones registradas , y ajustar estimados de la inercia equivalente para fines de control de flecha. La Tabla 1.10.5., resume los valores recomendados de la inercia equivalente y las respectivas capacidades de miembros a flexion y corte , para diferentes arreglos de sistema de entrepiso y techo .

Perfil ECOT en sistemas de pisos . Estacionamiento de edificacion comercial situada en los Altos Mirandinos. Estado Miranda, Venezuela.


unlc:on

CAPITULO I

Consideraciones generales para el d iseno .~iiiiiii.

Capacidad de miembros a flexion y corte

Perfil ECO T en seccion mixta Oesignacion Comercial

Espesor Nominal

Seccion Nominal

Espesor total losa

Espesor loseta

ON

e

A

E

mm

mm

em'

em

80

100

3,40

3,40

4,97

5,65

Inercia equivalente

Flexion • 0,90

e1

Ix

<1>. Mn

<1>. Vn

em

em'

Kgf.m

Kgf

=

Corte • 0,90

=

10

4

127,43 (*)

516

5.163

11

5

157,17 (*)

580

5.163

12

4

188,16(*)

645

5.163

13

5

230,45 (*)

709

5.163

14

4

277,82

774

5.163

15

5

330,24

838

5.163

12

4

180,74 (*)

645

6.454

13

5

218,68 (*)

709

6.454

14

4

262,51

774

6.454

15

5

312,27

838

6.454

20

5

680,98

1.161

6.454

25

5

1.295,31

1.484

6.454

ON ' Oesignaci6n comercial del producto en mllimetros Propledades mecfmlcas segun Especificaciones ASTM 572 - Grado 50: F, Inercla I, calculada para un nervlo eqUivalente de 10 cm de ancho y E-6 cm de profundidad (Valores con * calculados para 10 cm de ancho y e1 de profundidad) Valores de flexi6n reportados en la tabla corresponden a 4>. Moo expresados en Kgf.m con 4>. = 0.90 Valores de corte corresponden a 4>. V" expresados en Kgf con 4>. = 0,90 - despreciando contribuci6n concreto

= 3.515 Kgf/cm'

- F,

= 4.360 Kgf/cm'

Durante la fase constructiva, los perfiles deben soportar las cargas muertas del vaciado , y el peso de la cuadrilla y de los equipos , con flechas dentro de los limites tolerables . En este sentido , es recomendable el apuntalamiento de los perfiles en la mitad del tramo 0 a cad a tercio , por supuesto todo dependera del nivel de exigencia requerido.

1.2.7.2. Perfil ECOZ EI perfil ECO Z es un miembro estructural en forma de Z, rigidizado en los extremos libres de las alas , conformado en frio , fabricado segun especificacion propietaria UNICON SNP-13-2985, con laminas de acero de alta resistencia ASTM A572 Grado 50 . Este miembro estructural esta disefiado para ser usado , principalmente , como viga de soporte de cubiertas livianas de techos

H

x

-

e

de naves industriales , galpones, hangares, etc ., y ademas en otras aplicaciones como soporte de cerramientos , arriostramientos , guias de puertas , portones , etc.

FIGURA P rf"' ECO Z -SE' e I

unlc:on


Consideraciones generales para el diserio

CAPITULO I Diseiio de miembros a flexion y corte

Siguiendo el esquema de diseno recomendado por las especificaciones AISC , la Tabla 1.10.6., resume los val ores de capacidades de miembros a flexi6n y corte . TABLA

Capacidad de miembros a flexion y corte Perfil ECO Z

Oesignac.ion Comerclal

ON mm

150 170 200

Flexion

Corte =0,90

v

~b

Mn,

Kgf.m soporte continuo

634 1.044 1.687

~b

Mn,

~b

~b

Mn,

Mn,

~b

Mn ,

~b

Mn,

Kgf.m

Kgf.m

Kgf.m

Kgf.m

Kgf.m

L, = 1,00 m

L, = 1,50 m

L, = 2,00 m

L, = 2,50 m

L, = 3,00 m

360 483 583

160 215 259

90 121 146

58 77

93

40 54 65

~v V ny Kgf

5.979 8.067 11 .389

ON : Oesignaci6n comercial del producto en milimetros Propiedades mecanicas segun Especificaciones ASTM 572 - Grado 50 : F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm' Valores de flexi6n reportados en la tabla corresponde a 4>b Moo expresados en Kgf.m con 4>b = 0,90 Valores de corte reportados en la tabla corresponde a 4>, V" expresados en Kgf con 4>, = 0,90 L" = Longitud entre puntos de soporte lateral.

Excelente miembro estructural para la confecci6n de cubiertas livianas de galpones, naves industriales, hangares, ente otros usos


unlcon

CAPITULO I


Diseno de conexiones La capacidad de toda estructura metalica esta basad a principal mente en la resistencia de sus conexiones. Por esta raz6n se debe tener precauci6n al momenta de modelarlas, disenarlas y construirlas, debido a que las mismas se encargan de distribuir las fuerzas de un miembro a otro y por ende generan la estabilidad del sistema , formando un conjunto resistente que transmite las cargas a tierra , es decir, son los eslabones fundamentales para la configuraci6n de las estructuras.

Techo de instalaci6n deportiva en el occidente del pais . Diversidad de conexi ones entre perfiles tubulares (soldadas y empernadas)

Las conexiones regularmente estan clasificadas en tres tipos , simples , semirrigidas y rigidas , siendo las primeras y las ultimas las mas utilizadas por los proyectistas en el pasado , para construir sistemas estructurales. Sin embargo, en la realidad , la rigidez efectiva de una conexi6n casi siempre estara en algun punto entre esas dos situaciones extremas , es decir, la conexi6n se comporta de forma semirrigida. De todas formas hay limites para considerar cada caso en particular como real , es decir, rigida, semirrigida y flexible , los cuales los podemos encontrar en las normas 0 especificaciones y guias de diseno internacionales mencionadas (AISC , Guia n° 9 CIDECT, etc.) . A continuaci6n se definen los tipos de conexiones :

Conexiones simples

0

flexibles: Son aquellas que no transmiten momentos de continuidad , es decir, ofrecen

un comportamiento flexible y regularmente no presentan especiales complicaciones de diseno.

Conexiones semirrigidas: Estas resultan intermedias entre las flexibles y las perfectamente rigidas , es decir, contienen un grado variable de rigidez a flexi6n entre los dos casos mencionados. Se supone que este tipo de conexi ones no tienen suficiente rigidez para mantener los angulos entre los miembros que se interceptan , como es el caso de las conexiones rfgidas .

unlc:on


CAPITULO I


o ...... c

Q)

E o

~

Rotaci6n(0 )

IStl Clasificacion de conexion viga-columna, segun su rigidez

FIGURA

Conexiones rigidas : Esta idealizaci6n supone que la conexi6n tiene suficiente rigid ez para mantener inalterado el angulo original entre los miembros que se interceptan , despues de haber aplicado las cargas, y par ende la continuidad que se ha supuesto en el anal isis estructural de fuerzas . Tambien son aquellas capaces de resistir y transmitir la totalidad de los momentos , permitiendo un comportamiento hiperestatico de los sistemas estructurales. Finalmente podemos decir, que el diseno de conexiones con perfiles tubulares esta principal mente orientado a determinar la capacidad resistente de una conexi6n soldada 0 empernada en funci6n al mecanismo de transmisi6n de carga en la conexi6n (conexi6n a traves de planchas 0 conexiones directas entre perfiles) y el tipo de solicitaci6n transmitida (carga axial , carte 0 momenta flectar) , para prevenir los posibles modos de fallas que puedan presentarse . Techo de estadio con perfiles tubulares circulares en volado . Armaduras tridimensionales


unlc::on


CAPITULO I

1.3.1. Conexiones soldadas Los perfiles tubulares poseen la capacidad de ser soldados directamente entre si, por este motive el uso de la soldadura ha side adoptado como el medio convencionalmente empleado para las conexiones con perfiles ECO o HSS . La ventaja de soldar los tubulares entre si radica en que se evitan al minimo, en la mayoria de los casos , el uso de planchas 0 placas, sin embargo , es conveniente destacar que el tipo de conexi6n definira el nivel de refuerzo 0 detallado de la misma, es decir, no se excluyen el uso de elementos auxiliares. En este sentido , las especificaciones del AISC presentan en su capitulo K, un conjunto de previsiones orientadas al diseno de conexiones soldadas de perfiles tubulares HSS, basadas en los modos de falla reportados en investigaciones internacionales, que son sintetizadas por el CIOECT y por la comisi6n de juntas soldadas en estructuras tubulares delllW (Internacionallnstitute of Welding). Las especificaciones establecen fundamentalmente , las consideraciones para el diseno de perfiles tubulares sometidos a fuerzas concentradas , transmitidas a traves de planchas de conexi6n soldada y conexiones directas entre perfiles tubulares soldados , sometidos a fuerzas axiales 0 momentos. Los conceptos basicos sobre soladuras , electrodos y sus aplicaciones directamente a los tubulares y planchas de uni6n , son presentados a continuaci6n de manera resumida, los cuales se corresponden con 10 indicado en la AWS 01 .1 "Structural Welding Code Steel de la American Welding Society", Parte 0 "Specific Requirements for Tubular Connections ", y en el capitulo J de AISC . Para mas informaci6n sobre las recomendaciones y consideraciones para casos especiales , sugerimos consultar las referencias mencionadas anteriormente entre otras reconocidas .

Estructura soldada para edificaci6n deportiva, ubicada en la regi6n de Los Andes de Venezuela

1.3.1.1 Material de aporte

Para realizar las conexiones soldadas con Tubos Estructurales Conduven ECO, se recomienda la aplicaci6n de soldadura de fusi6n por arco electrico , la cual se clasifica en dos tipos:

unlc:on

Manual de Oiserio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares


CAPITULO I Soldadura por Areo y Eleetrodo Reeubierto (SMAW)

Proceso de soldadura manual , formado por una varilla de acero recubierta por una capa de material organico que se quema

y funde creando el ambiente adecuado para el proceso , al mismo tiempo que la varilla se consume

(material de aporte) y va depositando en la zona de union 0 contacto.

Soldadura por Areo Sumergido (SAW) Proceso automatico que emplea material de aporte desnudo , el cual se funde

y es depositado en la union , parte

de 81 en forma de escoria solida , que cumple la funcion de proteccion del cordon y evita el enfriamiento rapido de la soldadura, mientras que el resto del material es reciclado y reutilizado . La eleccion del electrodo para utilizar en las soldaduras , sera determinada por los requerimientos para materiales de aporte dados en la AWS 01 .1. De igual fo rma , para garantizar el cumplimiento de los requisitos (Tenacidad) del material de aporte , es suficiente la certificacion del fabricante . En el mismo orden ideas, cuando se especifique una determinada tenacidad

y se mezclen varios materiales de

soldadura, los electrodos con que se ejecuten todas las soldaduras , punteados , pasadas de raiz y pasadas posteriores y de acabado depositadas en una union , deben ser compatibles para asegurar la tenacidad del material compuesto .

Esquema de elasifieaei6n de eleetrodos AWS En aras de facilitar la identificacion de los electrodos revestidos se presenta a continuacion la nomenclatura indicada por la Especificacion AWS AS.1 , referida a los electrodos para soldadura de aceros al carbono: E-XX-YY Donde : E:

Indica electrodo para soldadura por arco, el cual por definicion conduce la corriente por arco .

XX:

Dos digitos que designan la minima resistencia a la tension del metal depositado, en ksi .

YY:

Dos digitos que designan las posiciones de soldadura en que puede trabajar el electrodo , el tipo de

revestimiento

y el tipo de corriente adecuado para el electrodo. EI primer dig ito indica la posicion para sol dar

(1 = todas , 2 = plana y horizontal , 4 = todas pero especial mente para vertical descendente) , la combinacion de los dos digitos indica las otras caracteristicas.

,ici Resistencia del Electrodo y Valor Coeficiente C Electrodo

E60 E70 E80 E90 E100 E110

Manual de Disefio de Estructuras de Acero

FEXX (ksi)

60 70 80 90 100 110

FEXX (kgf/cm2)

C,

4220 4900 5600 6300 7000 7740

0,86 1,00 1,03 1,16 1,21 1,34

eon Perfiles Tubulares

1

unlcon


CAPITULO I

Electrodos compartibles para perfiles tubulares Considerando que la resistencia ala tracci6n correspondiente a 10 exigido por la Norma ASTM A 500 Grado C es de 65 .000 psi

y que todos los materiales adicionales utilizados para hacer las uniones regularmente presentan

resistencia inferior a la de los perfiles tubulares , por 10 tanto el material de aporte debe ser escogido con base a la resistencia del perfil tubular. A continuaci6n se indican los electrodos definidos en la Norma AWS D1.1 (Tabla 1.12) para las uniones soldadas a realizar con los Tubos Estructurales Conduven ECO.

__~ Electrodos recomendados para sol dar Tubos Estructurales Conduven ECO segun la AWS Metal Base

•

a

....

a

•

••

Proceso SMAW E7015 E7016

Acero: ASTM A572 Gr 50

E7018

(HSS: ASTM A500 Gr C)

E7028 Otros procesos Electrodos 70 ksi

Notas: 1. Los etectrodos deberan cumplir los requisitos contenidos en las normas AWS A5 .1. A5.5. A5 .17. A5 .18. A5.20. A5.23 . A5.28 YA5.29 . 2. En uniones entre Metales Base de diferentes resistencias . se debe utilizar un Metal de Aporte Compatible con el metal base de mayor resistencia.

1.3.1.2 Tipos de Juntas Los tipos mas comunes de juntas para los Tubos Estructurales Conduven ECO, son: las juntas a tope y las juntas en T. Para soldadura entre piezas de bajo espesor la junta puede lograrse sin preparaci6n de extremos , mientras que para espesores hasta 16 mm se recomienda el biselado en V de los extremos , verfigura 1.15.

Juntas a Tope t~

60°

6mm

6 < t < 16mm

+ Oa3mm

Juntas en T 30° 6 < t < 16mm

+ unlc:on


CAPITULO I


1.3.1.3 Tipos de Soldadura

Los tipos mas comunes de soldadura para los Tubos Estructurales Conduven ECO, son : la soldadura de filete y la soldadura de ranura. La soldadura de filete normal mente es mas economica que la soldadura de ranura y general mente es usada en aplicaciones habituales para las cuales una soldadura de ranura no es requerida . Sin embargo , para el caso de los perfiles tubulares , la soldadura de ranura, abocinada 0 de contorno convexo posee gran utilidad y practicidad , debido a que se aprovechan las esquinas redondeadas del perfil , cuadrado y rectangular, y de la forma del circular. 1.3. 1.3. 1 Soldadura de ranura

Este tipo de soldadura adquiere gran relevancia para los perfiles tubulares de acero , cuando se efectuan empalmes a tope de continuidad entre tubulares y en el caso cuando se aprovecha el radio de esquina (zona convexa) del tubular para depositar el material de aporte de la union, ya sea con una plancha (en bisel) 0 con otro perfil tubular (en bisel 0 en V dependiendo del caso) . EI area efectiva de la soldadura de ranura , se considerara como la longitud efectiva de la soldadura de ranura por el espesor de la garganta efectiva, y la maxima longitud de la soldadura de ranura sera el ancho total de la parte un ida. 1.3.1.3.1.1 Espesor de garganta efectiva en soldaduras de ranura

En las juntas de penetracion completa, el espesor de la garganta efectiva de una soldadura de ranura, sera el espesor de la parte mas delgada un ida. En las de penetracion parcial , el espesor de la garganta efectiva de una soldadura de ranura sera como muestra en la tabla 1.13.

Espesor de garganta efectivo de soldadura con junta de penetracion parcial Posicion de soldadura

I

Arco Sumergido con Electrodo

Preparacion de la junta

Espesor de garganta efectivo

Juntas en U 0 J

Metalico Protegido

Altura del Chafian

Arco Sumergido con Electrodo Metalico bajo Proteccion Gaseosa

Todas

Bisel 0 Junta en V

~

60°

Bisel 0 Junta en V < 60° pero

Arco con Nucleo Fundente

~

45°

Altura del Chafian menos 3 mm

EI minimo espesor efectivo de la garganta de una soldadura de ranura de penetracion parcial sera como se muestra en la siguiente Tabla 1.14. EI tamafio de la soldadura se determina por el espesor de las dos partes a unir, y no debe exceder el espesor de la pieza mas delgada a unir, incluso cuando se requiera mayor tamafio debido a la fuerza calculada.

............ Espesor de garganta efectivo minima de -.,y~ soldadura con junta de penetracion parcial Espesor del Material Unido mas Grueso (mm)

Espesor de Garganta Efectiva Minima (mm)

t:S 6

3

6
5

13
6

19 < t:S 38

8

38 < t:S 57

10

57 < t S 150 t> 150

13


16

unlc:on

-

0

----

CAPITULO I

Consideraciones generales para el diseFio Juntas de ranura abocinada

-

de contorno convexo: EI espesor de la garganta efectiva de una soldadura

abocinada al ras de la superficie 0 a 90 0 en la secci6n curva sera como se muestra en la Tabla 1.15.

Espesor de garganta efectiva de soldaduras abocinadas (de contorno convexo)

"'J TABLA

Tipo de soldadura

Radio de la barra o de plegado, R

Abocinada en Bisel

Todos

Abocinada en V

Todos

Espesor efectivo de garganta

5/16 R 1/2 R (a)

(a) Usar 3/8 R para Soldadura de Arco con electrodo metalico bajo protecci6n gaseosa (excepto en procesos de transferencia de corto circuito) cuando R " 25 mm

Se deben tomar secciones de prueba de las soldaduras al azar, para validar los requerimientos de diseFio y verificar que la garganta efectiva es sistematicamente obtenida. Se permiten espesores de garganta efectiva mayores que los indicados en la Tabla 1.15, siempre y cuando el fabricante real ice la califi caci6n del proceso y demuestre con ello la consistencia en la producci6n de estos espesores mayores.

Aboci nada en V

Aboci nada en bisel

1.3. 1.3. 2 Soldadura de Filete

La soldadura de filete tambien es importante cuando se disenan conexiones 0 uniones de miembros tubulares , por ejemplo cuando se requiere unir piezas en T (una plancha 0 placa a la cara de un tubular) , el refuerzo de la pared de un tubular cuadrado 0 rectangular, 0 tambien cuando se requiere reforzar una soldadura se ranura, entre otros usos tfpicos en la construcci6n metalica. EI area efectiva de la soldadura de filete sera el producto de la longitud efectiva de la soldadura por el espesor de la garganta efectiva. La tensi6n en el filete sera considerada actuando en el area efectiva, para cualquier direcci6n de la fuerza aplicada.

TamaflO de la soldadura de filete :

EI tamano minima de la soldadura de filete sera mayor 0 igual que el tamaFio necesario para transmitir las fuerzas calculadas y el indicado en la siguiente Tabla 1.16, que se basa en las experiencias y proporciona un cierto margen de seguridad.

unlcon


-

CAPITULO I


1- TABLA

Tamaiio Minimo de Soldadura

"Iii de Filete

Espesor del Material Unido mas Grueso (mm)

Tamaiio Minimo de la Soldadura de Filete (a) (mm)

tS6 6 19

3 5 6 8

(a) Lado del filete . Debe hacerse de una sola pasada

Longitud efectiva en soldaduras de filete: Estas disposiciones no se aplican a filetes de soldadura de refuerzos parcial 0 completa de las soldaduras de penetracion conjunta. EI tamano maximo de los filetes de piezas de conexion seran los siguientes : (a) Para piezas de espesor menor a 6 mm (%"), el tamano del filete no excedera el espesor del material . (b) Para piezas de espesor mayor 0 igual a 6 mm (%") el tamano del filete no excedera el espesor del material menos 2 mm (1 / 16") .

Longitud minima de la soldadura de filete : La longitud minima de la soldadura de filete debera ser por 10 menos cuatro veces el tamano nominal. Si esto no se cumple se considerara que el tamano de la soldadura no excede de 1/ 4 de la longitud efectiva. Si en las uniones extremas de barras planas traccionadas se utilizan solamente soldaduras de filete longitudinales , la longitud de cada filete de soldadura sera mayor 0 igual que la distancia perpendicular entre ellos .

Longitud efectiva maxima: ~a longitud efectiva maxima para soldaduras de filete paralelas a la direccion de la fuerza , ubicadas en el extremo

de barras cargadas (" soldaduras de filete extremas ") sera :

Le

=~ L

con: ~ 1; si L S 1000 ~ = 1,2 - 0,002 (L 10 ) S 1; si 100 0 < L S 300 0 (J.2.1) ~ 0,6; si L> 300 0

= =

Siendo: 13 = Factor de eorreeci6n L = Longitud real del filete , en em. D = Tamano de la soldadura de filete , en em.

Soldaduras de Filete Intermitente: Cuando la resistencia requerida es menor que la aportada por un filete continuo del tamano minima permitido , se pod ran utilizar filetes de soldadura intermitentes para transferir las fuerzas . La longitud efectiva de cualquier segmento de soldadura de filete intermitente sera mayor 0 igual que cuatro veces el tamano de la soldadura, con un minima de 38 mm . La separacion maxima entre filetes intermitentes sera: a) Para piezas protegidas 0 no sometidas a corrosion atmosferica , la separacion maxima entre segmentos de soldadura sera el menor valor entre 20 veces el menor espesor de las piezas a unir y 250 mm . b) Para piezas no protegidas 0 sometidas a corrosion atmosferica, la separacion maxima entre segmentos de soldadura sera el menorvalor entre 12 veces el menor espesorde las piezas a uniry 150 mm . Manual de Diserio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlcon

CAPITULO I

Cons ideraci ones g enerales para e l d iseno 1.3. 1.3.2. 1 Espesor de garganta efectiva en soldaduras de filete

EI espesor de la garganta efectiva (ts) de una soldadura de filete sera la distancia trazada desde la raiz de la soldadura ala hipotenusa que une a los extremos de los lados, normal mente se considera que la soldadura po see los dos lados iguales , de esa forma el tamano de la garganta efectiva se tomara considerando el espesor de nominal (0) de la misma, es decir, ts = 0,7070 .

FIGURA

Soldadura de filete

En el caso de soldaduras de filete ejecutadas por el proceso de arco sumergido , en que el espesor efectivo de garganta sera considerado igual allado del triangulo para soldaduras de filete menores 0 ig uales que 9 mm (3/8") e igual a la garganta te6rica mas 3 mm para soldaduras de filete mayores que 9 mm (3/8").

1.3. 1.3.2.2 Refuerzo con Soldadura de file te La garganta efectiva de una combinaci6n de soldaduras de ranura de penetraci6n parcial y de una soldadura de fi lete, sera la distancia mas corta desde la raiz hasta la superficie (cara plana) de la soldadura, menos 3mm para el detalle de cualquier ranura que requiera tal reducci6n ,

1.3.1.3.2.3 Tamano Maximo de Soldadura de Filete en Uniones solapadas EI tamano maximo de una soldadura de filete detallado en los bordes del metal base en uniones solapadas , debera ser el siguiente :

t~6

D",., = t-2 mm

2mm (1/1 6 pulg,)

a) Material base inferior a 6mm (1/4pulg. )

unlcon

b) Material base de 6mm (1/4pulg. ) 0 mas espesor

Manual de Oiseiio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

CAPITULO I


1.3. 1.3.2.4 Terminaci6n 0 acabado en soldaduras de filete

Se permite extender la soldadura hasta el extremo de las partes unidas , terminarlas antes del borde 0 formando un cajon , excepto en los casos indicados a continuacion : 1) En juntas solapadas en las cuales una parte se extiende mas alia de un borde sometido a tensiones de traccion , las soldaduras de filete seran terminadas a una distancia de dicho borde mayor 0 igual que ellado del filete . (ver la Figura 1.19) .

/ > 0

FIGURA

.

Soldaduras de filete cercanas a bordes traccionados

2) Para uniones y elementos estructurales tales como mensulas , apoyos de vigas , 0 chapas extremas en uniones simples que estan solicitados a fuerzas ciclicas (fatiga) normales al plano y/o momentos de frecuencia e intensidad que puedan tender a iniciar una falla progresiva desde el punto de maxima tension en el extremo de la soldadura, los filetes seran retornados alrededor de la esquina en una distancia mayor 0 igual ados veces ellado nominal del filete 0 el ancho del elemento , 10 que sea menor. (ver la Figura 1.20) . 3) Para angulos y chapas extremas en uniones simplemente apoyadas en las cuales su flexibilidad determina la flexibilidad de la union , si son usados retornos estos no deberan tener una longitud mayor que cuatro veces ellado nominal del filete . (ver la Figura 1.20). a) Por fatiga

~

20

::;; 40

b) Uni6n flexible

.. • fl .• Retornos (soldadura de filete) FIGURA

Manual de Oisefio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlcon

CAPITULO I


4) Las soldaduras de filete que esten ubicadas en los lados opuestos de un plano comun deberan ser interrumpidas a una distancia de dos veces ellado del filete , en el angulo comun de ambas soldaduras (ver la Figura 1.21 ). 2D

2D

~

@ ~

@

@

@

@

@

@

@

•FIGURA fJ I Soldaduras de filete en lados opuestos de un plano comun 1.3.1.4 Resistencia de disefro La res istencia de diseno ~Rn' de una soldadura sera el menor valor entre la resistencia del metal base y la resistencia del metal de aporte , determinados de acuerdo a los estados limite de rotura a tracci6n , corte y fluencia . Para el Metal Base :

Para el Metal de Aporte :

Donde : FBrn Resistencia nominal del metal base. A Brn Area de la seccion transversal efectiva del metal base. Fw Resistencia nominal del material del electrodo.

Aw

Area de la seccion efectiva de la soldadura .

~

Factor de minoracion de resistencia .

Los val ores de~ , FBrn Y FwY sus limitaciones estan definidos en la Tabla 1.17 Si dos 0 mas de los tipos generales de soldadura (a tope , filete , tap6n , muesca) se combinan en una uni6n simple , la resistencia de diseno de cada una de elias sera calculada separadamente , con referencia al eje del grupo, con el objeto de determinar la res istencia de diseno de la combinaci6n.


CAPITULO I

Considerac iones generales para el diseno

Conexiones de perfiles tubulares circulares a traVElS de esferas metalicas Los perfiles tienen algunos refuerzos con planchas en sus caras planas

Conexiones de perfiles tubulares cuadrados y rectangulares , soldados directamente, sin elementos de refuerzo


unlcon

-


TABLA

---." ---

CAPITULO I

Resistencia de las Soldaduras

Tipo de Soldadura y Tensiones

Material Factor de Minoracion de Resistencia la Resistencia Teorica $ Teorica FBM 0 Fw

Metal de Aporte Requisitos (a,b)

SOlDADURA DE RANURA DE PENETRACI6N COMPlETA Se debe utilizar material Traccion normal al area efectiva

0,90

Base

de aporte compatible

F,

Ver nota (cl para requisitos de tenacidad

Com presion normal al area efectiva

0,90

Base

F,

Se puede utilizar material de

Traccion 0 compres ion paralela al eje de la soldadu ra

aporte con nivel de resistencia igual 0 menor al Base

0,90

Aporte

0,80

0,60 F,

metal de aporte compatible

Corta nte sobre el area efectiva

0,60 F

EX)(

SOlDADURA DE RANURA DE PENETRACI6N PARCIAL

Com p resion normal al area efectiva

0,90

Base

F,

Traccion 0 com presion paralela al eje de la soldad ura

Se puede utilizar material de aporte con nivel de resistencia igual 0 menor al metal

Base Cortante paralelo al eje de s oldadura

0,60 F

0,75 Soldadura

EX)(

de aporte compatible

1---

Base

0,90

Soldadura

0,80

Tracc ion normal al area efec t iva

r

F, 0,60 F

EX)(

SOlDADURA DE FllETE Base

0,75 0,60 F

Cortan te sobre el area efecti va

Traccion 0 com presion para lela al eje de la soldadura

EX)(

Soldadura

0,75

Base

0,90

Se puede utilizar nivel de resistencia igual 0 menor al metal de aporte compatible . Vease la nota para

F,

requisitos de tenacidad

(a) Para la soldadura "compalible" , ver la Tabla 1.12 (b) Se permite soldadura con una resistencla un nlvel por enClma de la soldadura "compatible" (c) En las juntas en T 0 esquina donde se deje permanentemente el material de respaldo. se usara material de respaldo que cumpla con los requisitos minimos de tenacidad , exigidos a las probetas de ensayos Charpy con entail a en V. de J = 2.75 kgf.m a la temperatura Tcv = 4 °C. Cuando el material de respaldo no cumpla con los requisitos minimos de tenacidad y se deja permanentemente el material de respaldo , la junta se dimensionara utilizando la resistencia te6rica y el factor de mlnoraci6n de la reslstencla te6nca correspondientes a soldaduras de penetraci6n parcial.

unlcon


-


CAPITULO I TABLA

Soldadura de Filete. Resistencia minorada por unidad de longitud Din:'~nsi6n de la. Secclon del Cordon

Tamaiio Nominal

Garganta Efectiva

D

mm

is mm

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

2,12 2,83 3,54 4,24 4,95 5,66 6,36 7,07 7,78 8,49 9,19 9,90 10,61

Tipos de electrodos E60XX

E70XX

~ F.A.J L

~ F.A.JL

Kgf/cm

Kgf/cm

403 538 672 806 940 1075 1209 1343 1478 1612 1746 1880 2015

470 627 783 940 1096 1253 1409 1566 1723 1879 2036 2192 2349

Valores de 0,60 Fwls con ~0 , 75

1.3.1.4.1 Resistencia de diseflO a la rotura del elemento conectado para soldaduras de mete aplicado a los tubulares En muchos casos , la carga que pasa a trav8s de una soldadura de un elemento conectado se puede evaluar directamente. Sin embargo en otros casos no. Por tal motivo es frecuentemente conveniente calcular el minima espesor del material base , 10 cual se correspondera con la relaci6n entre la resistencia a la rotura del material base

y la resistencia ala rotura de la soldadura .

Para soldadura de filete con Fexx = 70ksi , en ambos lados del elemento conectado , el minimo espesor de soldadura requerido sera:

Para soldadura de filete con Fexx = 70ksi , en un solo lado del elemento conectado el minimo espesor de soldadura requerido sera :


unlcon


-

-

- -"-~-

CAPITULO I

Soldadura de filete, espesor minima de la pared del tubo con juntas en T,

ISp' tomando en cuenta la resistencia a la ruptura del elemento tubular conectado Dimension de la Seccion del Cordon Tamaiio Nominal

Soldadura en un solo lado del material a conectar

Garganta Efectiva

D

E60XX

E70XX

t....

Is

mm

mm

mm

Soldadura en los dos lados del material a conectar E60XX

E70XX

t....

t",.,

mm

t....,

mm

mm

3

2,12

2,05

2,38

4,11

4,77

4

2,83

2,74

3,18

5,48

6,36

5

3,54

3,42

3,97

6,84

7,95

6

4,24

4,11

4,77

8,21

9,54

7

4,95

4,79

5,56

9,58

11 ,13

8

5,66

5,48

6,36

10,95

12,71

9

6,36

6,16

7,15

12,32

14,30

10

7,07

6,84

7,95

13,69

15,89

11

7,78

7,53

8,74

15,06

17,48

12

8,49

8,21

9,54

16,43

19,07

13

9,19

8,90

10,33

17,79

20,66

14

9,90

9,58

11 ,13

19,16

22,25

15

10,61

10,27

11 ,92

20,53

23,84

ECO 6 HSS Fu= 4360 kgf/cm

2

t_ espesor recomendado para sotdadura en un 0 dos lados de la cara de un perfil tubular HSS, que usualmente permite obviar verificaciones de ruptura

1.3.1.5 Simbofogia de identificaci6n de fa sofdadura

SiMBOLOS BAslCOS DE SOLDADURA Cordon

Filete

~

~

Muesca otapon

Esquina

D I II

EnV

Bisel

V

V

J

U

y

[-J

I Abocinada Abocinada

I

enV

con bisel

l(

I(

SiMBOLOS SUPLEMENTARIOS DE SOLDADURA Respaldo

0

unIcon

E~a

I

De

c~omo

Soldadura de Campo

~

Contorno AI ras

Convexo ~

Para otros simbolos de soldadura basicos y suplementarios, verAWSA2,4


-

CAPITULO I


1.3.1.6 Consideraciones de Soldadura para secciones tubulares (HSS) Las soldaduras abocinadas son las mas comunes para realizar juntas con secciones tubulares , debido a la posibilidad de que las esquinas del HSS sean parte de la junta soldada . Una configuracion comun de junta abocinada biselada , se presenta cuando se unen secciones de igual espesor.

2f+(ts)

J>/ (Nominal)

FIGURA Soldadura abocinada en bisel junta soldada

• fij con secciones tubulares de igual espesor

EI arreglo mas sencillo para soldaduras se presenta con secciones de igual espesor de pared . Sin embargo , cuando el rad io de esquina aumenta, debido al espesor de pared 0 a las tolerancias de fabricacion , puede ser necesario ajustar la configuracion de perfil , rel lenar con metal de aporte (soldadura) 0 el uso de acero de respaldo .

£

Configuraci6n del perfil

Relieno con material de aporte

Elemento de respaldo

Metodos de soldadura para radios •FlGUM 't*' de esquina de secciones tubulares

Cabe destacar, que la American Welding Society (AWS) usa el terminG tubular para todos los miembros de seccion cerrada incluyendo tuberfas de conduccion , estructurales y miembros de seccion cajon. Es conveniente destacar que las conexiones entre tubulares (tubo a tubo) , poseen diferentes factores que circunscriben la resistencia de la union 0 conexion , tales como: la soldadura, la falla local por pandeo , colapso general del miembro y el desgarramiento laminar. Por tal motivo, la soldadura en sf no es solo el factor que limita la resistencia de la union 0 conexion . Por esta razon, deben tomarse en cuenta todos esos facto res incluso desde el principio del predimensionado de los miembros para el disefio de conexi ones tubo a tubo . Los miembros elegidos deberan ser capaces de transmitir la fuerza requerida y cumplir por ende varios requisitos geometricos, emanados de las investigaciones e integrados en las normas 0 especificaciones internacionales. Manual de Diserio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

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CAPITULO I

Conexiones soldadas entre perfiles tubulares cuadrados , los cuales forman una columna compuesta con celosfas

1.3. 1.6.1 Soldadura precalificada para tubulares

oldadura de ranura abocinada en bisel Union a tope (B) Union en T (T) Union de esquina (C) Dimensiones en milfmetros (mm) FIGURA

Espesor del metal base (U=ilimitado) Proceso de Soldadura

Designacion de la Union

T1

T2 T3

Penetracion de la ranura Abertura de raiz Superficie de raiz Radio de curva (*)

SMAW

SAW

BTC-P10

5 min

T-P10-

12 min

U

T, min

12 N/A min

Soldadura abocinada en bisel

R=O F=5 min C=3T,I2 min R=O F=12 min C=3T,I2 min

Tolerancias Posiciones de soldadura permitida

Tamaiio dela soldadura

Notas

Segun detalle

Segun como queda

+2, -0 +U , -0 +U , -0

+3 , -2 +U , -2 +U, -0

Todas

5/8 T,

1 2 3

+0, -0 +U , -0 +U , -0

+2, -0 +U , -2 +U , -0

F

5/8 T,

1 2 3

a

(*) Para tubos rectangulares (A500) formados en frio, la dimension C no est limitada Tamano efectivo de soldadura de la lunta soldada aboclnada en blsel: Se han efectuado ensayos en material ASTM A500 formado en frio , que exhiben una dimension "c" tan pequena como T, con un radio nominal de 21 A medida que el radio aumenta , tam bien aumenta la dimension "C". La curvatura de esquina puede no ser el cuadrante de una tangente circular a los lados . La dimension de esqUina "C" puede ser menor que el radio de esquina Nota 1: Si las soldaduras de filete se utilizan en edificlos para el reforzar la soldadura de ranura en esquina y juntas en T, elias deben ser igual a 1/4 T" pero no necesita exceder de 9 mm Soldaduras de ranura en esqUinas y en T de estructuras cargadas ciclicamente debe ser reforzada con soldadura de filete igual a 1/4 T, pero no neceslta exceder de 9 mm Nota 2: La onentacl6n de dos mlembros en las Juntas pod ria variar de 135 a 180 para Juntas a tope 0 45 hasta 135 para Juntas de esquina, 0 45" hasta 90" para Juntas en T. Nota 3: Espesor de garganta efectlvo (E) se basa en las unlones soldadas al ras

unlcon



CAPITULO I A) Conexi6n circular

/~ /

/

Zona de Garganta

Zona de Inclinaci6n

,Zona de Transici6n

Corte e inglete a O< 60°

B) Conexi6n rectangular inclinada

Garganta dela soldadura

Inclinaci6n

Inclinaci6n Garganta dela soldadura

Zona de lado Bisel

Transici6n de esquina

Lado transici6n

esquina

Secci6n plana

C) Conexi6n rectangular calificada Garganta dela soldadura

// /

Inclinaci6n

/ /

/

/

,---~'~~~~~~--~~~--

--

Transici6n de Zona de lado Transici6n de ~~------- esquina esquina ------~1' LI

Garganta dela soldadura

Transici6n del centro de la garganta

, B Corte a ingle en el extremo del componente secundario para bisel adicional ----.l

/

A

FIGURA Detalle de uniones precalificadas para conexiones tubulares de penetracion parcial en T, Y Y K. Parte I


unIcon

·


-

- --

CAPITULO I

1,5t min

z

__

_____ --..7----- - -

J I

45° min ,

~Esta linea es Esta linea es tangente a W.P

Varia

Transici6n A

1,5t min

tangente a W.P

Transici6n B

1,5t min

Esta linea es tangente a W.P

aO = 75° - 60° Transici6n

0

inclinaci6n

W.P 1,5t min

150° :2: a° :2: 30° 90° > b° :2: 30°

Inclinaci6n

Diagrama para definici6n angular

FIGURA Detalle de uniones precalificadas para conexiones tubulares Y K. Parte II

. . . .riiIOo;. de penetracion parcial en T, Y

unlc::on


CAPITULO I

Consideraciones generales para el diseFio

~1,5tmin

~1,5tmin aO = 150° - 105° Garganta

1,5t min

aO=105°-90°

aO = 90° - 75°

Garganta

Garganta 0 inclinacion

0

inclinacion

~ tb Dimension de esquina C > tb+ 3mm (1/8") y abertura de raiz r> 2tb> 2mm (1/16")

Ci Esta linea es tangente a W.P

r = radio 1,5 tbo segunn lado requerido para enrasar (cualquiera que sea menor)

1,5t min

Garganta de esquina

Lado calificado

Notas enerales: • t= espesor de la secci6n mas del ada . • Bisel para alivianar el borde , excepto en zonas de transici6n y de inclinaci6n . • Abertura de la rafz: 0 a 5 mm (3/16"). • No precalificado para inferior a 30°. • Tamario de la soldadura ( ar anta efectiva) t.>t; Z dimensiones de perdida en la tabla 2.8AW Para secci6n tubular, la preparaci6n de la uni6n para las transiciones de esquina deberan • entre ar una suave transici6n de un detalle a otro. La soldadura debera lIevarse continuamente por las esquinas con elias totalmente construidas y todos los inicios e interrupciones dentro de las superficies planas. aO= an ulo diedro local. • w.P. = (Work Point) Punta de trabajo .

FlGUJA Detalle de uniones precalificadas para c onexiones tubulares • ",.... de penetracion parcial en T, Y Y K. Parte III


unlcon


CAPITULO I

/

Garganta, detalle. Figura A 0 B AWS

/

/

Inclinacion, detalle A, C 0 0 dependiendo solo de ,-----------,~'c===========~~_~a=_.o (Ver tabla 3.5 AWS) /

/

Lado . Detalle B, Ver figura 3.8 de la AWS para conexiones tubulares rectangulares correspondiente .

Transicion de esquina


Conexion tubular rectangular inclinada

Garganta, detalle figura Ao BAWS

/

Inclinacion, detalle A, Co D dependiendo solo de

~_/-/-/--------L---
"

,----..--f-

esquina

/ Lado. Detalle B, Ver figura 3.8 de la AWS para conexiones tubulares rectangulares correspondiente.

R


Punto de tangencia en linea con la parte interna del tubo

Notas enerales: • La preparacion para la union de soldaduras de esquina debera entre ar una suave transicion de un detalle a otro. La soldadura debera Ilevarse continuamente por las esquinas con elias totalmente constru idas y todos los inicios e interrupciones dentro de las superficies planas. • Para mas detalles consultar la norma AW .

•

.

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.....

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FI~URA _eta'lr~ de

uniones precalificadas para conexiones tubulares Y K.

",--..,.··",!".;~~~-P.enetrac i on completa en T, Y

unIcon


CAPITULO I

Consideraciones generales para el diseno Miembro

secundari~,

Area para detalle A 0 B

~

Area para detalle B

I Area para Miembro principal detalle CoD

Nota eneral : Para mas detalles consultar la norma AW . Ver detalles (Penetraci6n total ) A , B, C Y D para mayor comprensi6n . FIGURA Detalle de uniones precalificadas para conexiones tubulares de penetracion completa en T, Y Y K.

Pasarela construida principal mente con perfiles tubulares circulares mediante conexiones soldadas

1.3.1.7 Fuerzas concentradas sobre perfiles tubulares

Se refiere a fuerzas concentradas que son aplicadas a un perfil tubular, a traves de una plancha de conexi6n soldada d irectamente al miembro 0 mediante la conexi6n de las alas 0 alma de otros elementos , cuya linea de acci6n puede estar distribuida transversal olongitudinalmente al miembro. Los resultados reportados para el caso de planchas soldadas tran sversal mente al perfil tubular, pueden ser adaptados al caso de conexiones de momenta de perfiles convencionales de secci6n abierta con perfiles tubulares , descomponiendo el momenta flector como un par de fuerzas que se transmite directamente a traves de las alas. 1. Secciones Circulares. Para secciones circulares , el estado limite que gobierna es la cedencia local 0 distorsi6n plastica de la secci6n . a. Fuerza concentrada distribuida transversalmente . La resistencia de diseno

.. unlc::on

CAPITULO I

Consideraciones generales para el dis eno

I 5,5

( 1 - 0,81

~)

Of

= 0,90

----------

----------

FIGURA

• 'HI Distribuida transv ersal mente en c ircu lares Nota complementaria: En caso de flexi6n en el plano de la plancha (fuera del plano del miembro), la resistencia a flexi6n sera Mn = 0,5 BpRn

b. Fuerza concentrada distribuida longitudinalmente, aplicada al centro del diametro y actuando perpendicular al eje del miembro . La resistencia de diseno ~ Rn,

I

= 0,90

N

•,e I

FIGURA

Distribuida longitudinalmente en circulares

Nota complementaria : En caso de flexi6n en el plano de la plancha (plano del miembro), la resistencia a flexi6n sera Mn = NRn

Para ambos casos :

Qf = 1,0 (en tracci6n) Qf = 1,0- O,3U (1 + U) (en compresi6n) U=

I Pj AFy + Mj SFyI

Limitaciones dimensionales : 0, 2 <

Bp/O ~ 1,0

O/t < 50 conexiones simples en T O/t < 40 conexiones cruzadas .

unlcon



CAPITULO I TABLA

Fuerza concentrada distribuida longitudinal mente. Seccion Circular

Designacion Diametro Espesor Comercial Externo Nominal 0

0

e

pulg NPS

mm

mm

rl-R (Kgf) 'f'

n

Bp10 0,2

0,4

I

0,6

0,8

1,0

3

76,20

2,25

909

1.127

1.482

2.164

4.010

31/2

88,90

2,25

909

1.127

1.482

2.164

4.010

41/2

114,30

2,50

1.122

1.391

1.830

2.672

4.950

5

127,00

3,00

1.61 6

2.004

2.635

3.848

7.128

51/2

139,70

3,40

2.076

2.573

3.384

4.942

9.156

6

152,40

4,00

2.873

3.562

4.684

6.840

12.673

6 5/8

168,30

4,30

3.320

4.116

5.413

7.905

14.645

7 5/8

193,70

4,50

3.636

4.508

5.929

8.657

16.039

85/8

219,10

5,50

5.432

6.734

8.856

12.932

23.959

9 5/8 9 5/8

244,50

5,50

5.432

6.734

8.856

12.932

23.959

244,50

7,00

8.799

10.908

14.346

20.948

38.810

103/4

273,10

7,00

8.799

10.908

14.346

20.948

38.810

103/4

273,10

9,00

14.546

18.032

23.715

34.629

64.155

123/4

323,85

9,00

14.546

18.032

23.715

34.629

64.155

123/4

323,85

11 ,00

21 .729

26.936

35.426

51.730

95.836

I

NPS: Designaci6n comercial del producto en pulgadas Propiedades mecanicas segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50 : Fy = 3.515 Kgffcm' - Fo = 4.360 Kgflcm' Valores reportados en tabla corresponden a la maxima carga en Tracci6n resistida p~r el perfil circular. en Kgf con ~ = 0 .90 Nota: En caso de compresi6n, multiplicar los valores p~r el factor de interacci6n de esfuerzos 0 , = 1,0 - 0 ,3U(1 + U) U = abs(P j A.,Fy + Mj SFy)

TABLA

Momento flector fuera del plano debido a fuerza concentrada distribuida

I f1"J transversal mente. Seccion Circular Designac.ion Diametro Espe_sor Comerclal Externo Nommal 0

0

e

pulg NPS

mm

mm

76,20

2,25

3 31/2 41/2

rl-M (Kgf m)

'f'

n

•

Bp10 0,4

0,2

0,6

7

17

34

0,8 66

1,0 153

88,90

2,25

8

20

40

77

178

114,30

2,50

13

32

63

122

283

5

127,00

3,00

21

51

100

195

453

51/2

139,70

3,40

29

72

142

276

640

6

152,40

4,00

44

109

214

417

966

6 5/8

168,30

4,30

56

139

273

532

1.232

7 5/8

193,70

4,50

70

175

345

671

1.553

8 5/8

219,10

5,50

119

295

582

1.133

2.625

95/8

244,50

5,50

133

329

650

1.265

2.929

2.049

4.744

2.288

5.299

3.783

8.760

2.304

4.486

10.388

3.442

6.701

15.518

9 5/8

244,50

7,00

215

533

1.052

103/4

273,10

7,00

240

596

1.175

103/4

273,10

9,00

397

985

123/4

323,85

9,00

471

1.168

123/4

323,85

11 ,00

704

1.745

I

I

1.943

I

I I

I NPS: Designaci6n comercial del producto en pulgadas Propiedades mecanicas segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50: F, = 3.515 Kgffcm' - Fo= 4.360 Kgffcm' Valores reportados corre sponden al maximo momento flector fuera del plano resistido por el perfil circular, en Kgf.m con ~ = 0 ,90


unlc:on

CAPITULO I


.. . . ..

Fuerza concentrada distribuida transversalmente. Seccion Circular

.

0 pulg NPS

0

e

mm

mm

N/D

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

3

76,20

2,25

800

838

876

914

31/2

88,90

2,25

800

838

876

914

952 952

41/2

114,30

2,50

988

1.035

1.082

1.129

1.176

5

127,00

3,00

1.422

1.490

1.558

1.625

1.693

51/2

139,70

3,40

1.827

1.914

2.001

2.088

2.175

6

152,40

4,00

2.528

2.649

2.769

2.889

3.010

6 5/8

168,30

4,30

2.922

3.061

3.200

3.339

3.478

75/8

193,70

4,50

3.200

3.352

3.504

3.657

3.809

8 5/8

219,10

5,50

4.780

5.007

5.235

5.463

5.690

9 5/8

244,50

5,50

4.780

5.007

5.235

5.463

5.690

95/8

244,50

7,00

7.743

8.111

8.480

8.849

9.217

103/4

273,10

7,00

7.743

8.111

8.480

8.849

9.217

10314

273,10

9,00

12.799

13.408

14.018

14.627

15.237

123/4

323,85

9,00

12.799

13.408

14.018

14.627

15.237

12314

323 , 85~

19.119

20.030

20.940

21.851

22.761

11 ,00

-L-

NPS: Designaci6n comercial del producto en pulgadas Propiedades mecfmicas segun EspecificacionesASTM A572· Grado 50: Fy = 3 .515 Kgf/cm' · F, = 4.360 Kgf/cm' Valores report ados en tabla correspond en a la maxima carga en Tracci6n resistida por el perfil circular, en Kgf con $ = 0 ,90 Nota: En caso de compresi6n , multiplicar los valores por el factor de interacci6n de esfuerzos 0 , = 1,0· 0,3U(1 + U) U = abs(P j A.,Fy + Mj SFy)

TABLA Momento flector en el plano debido a fuerza concentrada distribuida

. . . ..

Ion itudinalmente. Seccion Circular

-

0

0

e

pulg NPS

mm

mm

3

76 ,20

2,25

12

26

40

56

73

31/2

88,90

2,25

14

30

47

65

85

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

41/2

114,30

2,50

23

47

74

103

134

5

127,00

3,00

36

76

119

165

215

51/2

139,70

3,40

51

107

168

233

304

6

152,40

4,00

77

161

253

352

459

6 5/8

168,30

4,30

98

206

323

450

585

7 5/8

193,70

4,50

124

260

407

567

738

8 5/8

219,10

5,50

209

439

688

957

1.247

9 5/8 9 5/8

244,50

5,50

234

490

768

1.068

1.391

244,50

7,00

379

793

1.244

1.731

2.254

103/4

273,10

7,00

423

886

1.390

1.933

2.517

103/4

273,10

9,00

699

1.465

2.297

3.196

4.161

123/4

323,85

9,00

829

1.737

2.724

3.790

4.934

123/4

323,85

11 ,00

1.238

2.595

4.069

5.661

7.371

NPS: Designaci6n comercial del producto en pulgadas Propiedades mecanicas segun Especificaciones ASTM A572· Grado 50: Fy = 3.515 Kgf/cm' · F, = 4.360 Kgf/cm' Valores reportados correspond en al maximo momenta flector en el plano resistido por el perfil circular, en Kgf.m con $ = 0,90

unlcon



CAPITULO I 2. Secci6n cuadrada y rectangulares

Para secciones cuadradas y rectangulares , debido a la flexibilidad de la pared del miembro, el modo de falla depende de la relaci6n entre el ancho de la plancha y el ancho de la cara de la secci6n . a. Fuerza concentrada distribuida transversal mente. La resistencia de diseno ~ Rn, sera la menor entre los siguientes estados Ifmites : i) Cedencia local debido a distribuci6n de carga no uniforme ;

t

H

......;s ii) Cedencia por corte ; (s610 sf 0,85:s

~

~:S

Distribuida transversal mente en cuadrados y rectangulares

1- 2t/B)

= 0,95

Bap = 1OB/ (B/t) :S Bp

iii) Resistencia de la pared lateral; (excepto para t3 = 1) Para fuerzas de tracci6n:

Donde: k = rad io de esquina externo del perfil tubular, es permitido tomar k=1 ,5t si no es conocido

= 1,00

Para fuerzas de compresi6n ; el men or valor entre la anterior expresi6n para fuerzas de tracci6n y el siguiente valor:

Conexi ones simples en Y - T Donde : Of

=1,3 - O,4U/~ :5 1,0

u =1P j AFy + Conexiones cruzadas

= 0,90

Manual de Disefio de Estructuras de Acero oon Perfiles Tubulares

Mj

~

=BpI B

Fyi

Limitaciones dimensionales 0,25 < B/ B :51 ,0 BIt < 35 (pared car ada)

unlcon

CAPITULO I


Observaci6n : Oebido a la flexibilidad de la pared del miembro, la longitud de soldadura efectiva L", serEr L. = 2 [ 1O/(B/t)] [(Fyt)/(F YO

t,,) ] Bp:5 2Bp

b. Fuerza concentrada distribuida longitudinalmente, aplicada al centro del ancho de la cara y actuando perpendicular al eje del miembro. La resistencia de diser'io
U = i Pj AFy+Mj

~ = 1,00

Fyi

t

Limitaciones dimension ales BIt < 40 (pared cargada)

B

N FIGURA

Distribuida longitudinalmente en cuadrados y rectangulares

c. Fuerza concentrada distribuida longitudinalmente , aplicada al centro del ancho de la cara y actuando paralela al eje del miembro (pero excentricamente), se debe verificar que: Fypt p:5 Fut

Fuerza concentrada distribuida transversal mente. Seccion Cuadrada

P = BpI B

B

e

mm ON

mm

mm

60 x 60

60,00

2,25

292

585

70 x 70

70,00

2,25

292

585

HxB

0,2

0,4

0,8

1,0

877

1.170

1.462

877

1.170

1.462 1.805

0,6

90 x 90

90,00

2,50

361

722

1.083

1.444

100 x 100

100,00

3,00

520

1.040

1.560

2.079

2.599

110 x 110

110,00

3,40

668

1.335

2.003

2.671

3.339

120 x 120

120,00

4,00

924

1.848

2.773

3.697

4.621

135 x 135

135,00

4,30

1.068

2.136

3.204

4.272

5.340

155 x 155

155,00

4,50

1.170

2.339

3.509

4.679

5.848

175 x 175

175,00

5,50

1.747

3.495

5.242

6.989

8.737

200 x 200

200,00

5,50

1.747

3.495

5.242

6.989

8.737

200 x 200

200,00

7,00

2.830

5.661

8.491

11.321

14.152

220 x 220

220,00

7,00

2.830

5.661

8.491

11 .321

14.152

220 x 220

220,00

9,00

4.679

9.358

14.036

18.715

23.394

260 x 260

260,00

9,00

4.679

9.358

14.036

18.715

23.394

260 x 260

260,00

11 ,00

6.989

13.978

20.968

27.957

34.946

ON: Oesignaci6n comercial del producto en millmetros Propiedades mecanicas segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50: F, = 3.515 Kgflcm' - F, = 4.360 Kgf/cm' Valores reportados en tabla correspond en a la maxima carga en Tracci6n resistida par el perfil cuadrado, en Kgf con 4> = 0,90

unlcon

Manual de Oisefio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

CAPITULO I TABLA


Fuerza concentrada distribuida longitudinalmente. Seccion Cuadrada

Designacion Ancho Comercial Externo

Espesor Nominal

Rn (Kgf) NI B

HxB

B

e

mm ON

mm

mm

0,4

0,2

0,6

1,0

0,8

60 x 60

60,00

2,25

675

737

798

860

921

70 x 70

70,00

2,25

676

737

799

860

922

90 x 90

90,00

2,50

834

910

1.062

1.138

100 x 100

100,00

3,00

1.202

1.311

1.530

1.639

1.825

1.965

2.106

2.526

2.721

2.915

3.144

3.369

110 x 110

110,00

3,40

1.544

1.684

x 120 135 x 135 155 x 155

120,00

4,00

2.137

2.332 2.695

120

I I

I

I

986 1.421

I

I

2.920

135,00

4,30

2.470

155,00

4,50

2.706

2.952

3.198

3.444

3.690

175 x 175

175,00

5,50

4.042

4.410

4.778

5.146

5.513

200

x 200 x 200 220 x 220 220 x 220 260 x 260

200,00

5,50

4.043

4.411

4.778

5.146

5.514

200

200,00

7,00

6.549

7.145

7.740

8.336

8.932

220,00

7,00

6.549

7.145

7.741

8.337

8.932

220,00

9,00

10.827

11.811

12.796

13.781

14.766

260,00

9,00

10.828

11.813

12.798

13.782

14.767

260 x 260

260,00

11 ,00

16.175

17.646

19.117

20.588

22.059

DN: Designaci6n comercial del producto en milimetros Propiedades mecanicas segun EspecificacionesASTM A572 - Grado 50: F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm' Valores reportados en tabla correspond en a la maxima carga en Tracci6n resistida por el perfil cuadrado , en Kgf con tj> = 0,90

3. Fuerza axial en el extremo de un perfil tubular con tapa. La resistencia de diseno ~ Rn , por cada cara del miembro sera: - Para fuerzas de tracci6n :

4> = 1,00

- Para fuerzas de compresi6n ; el menor valor entre la anterior expresi6n para fuerzas de tracci6n y el siguiente valor:

11111 4> = 0,75

Si (5tp +N)~ S, considerar la contribuci6n de las cuatro caras del miembro. Si (Stp+N)
B 1

• It I

•

-I

FIGURA


Fuerza axial en extrema

unlcon

CAPITULO I

Consideraciones generales para el diseno 1.3.1.B. Conexiones directas entre perfiles tubulares sometidos a fuerzas axiales

Se refiere a las conexiones directamente soldadas de uno convergen a un miembro

0

0

mas miembros secundarios , que como ramas

cord6n principal , que pasa continuo a traVElS de la conexi6n , transmitiendo

principalmente fuerzas axiales. Estas conexiones pueden desarrollarse en un plano 0 configurando multiplanos y encuentran su principal aplicaci6n en armaduras planas 0 espaciales. Segun el modo de transferencia de las cargas (no por su apariencia ffsica) , las conexiones pueden clasificarse como conexiones Y (incluye T) , conexiones K (incluye N) y conexiones cruzadas (incluye X). Las conexiones Y ocurren cuando la carga transmitida por el miembro secundario es equilibrada por el corte del miembro principal. Las conexiones K ocurren cuando la carga transmitida por el miembro secundario es equilibrada principalmente por otro miembro situado en el mismo lado de la conexi6n , mientras que la conexi6n cruzada ocurre cuando la carga transmitida por el miembro secundario es equilibrada por otro miembro situado en el lado opuesto de la conexi6n. Si la conexi6n tiene mas de dos miembros conformando mas de un plano, se clasifica como una conexi6n multi planar. En caso que parte de la carga se transmita como conexi6n K y parte como conexi6n

y, la

resistencia se determina a traVElS de una interpolaci6n proporcional sobre la carga total. Por razones de facilidad en la fabricaci6n en 10 que respecta a corte , ajuste y soldadura de los extremos de los miembros , se prefieren las conexiones con espaciamiento sobre las conexi ones con solapamiento, aunque introduzcan en ocasiones pequenas excentricidades . En este caso , se recomienda un espaciamiento que evite la superposici6n de las soldaduras . Columnas compuestas con conexiones directas entre perfiles tubulares circulares Caracas , Venezuela

EI diseno de conexiones soldadas entre perfiles tubulares esta basado en los estados Ifmites potenciales para una geometria y condici6n de carga particular representados en los posibles modos de falla. Por ejemplo , para armaduras con perfiles cuadrados y rectangulares , los estados Ifmites tfpicos estan representados por la plastificaci6n del cord6n , punzonado del cord6n , pandeo de la pared lateral del cord6n, distribuci6n no uniforme de carga de los montantes 0 diagonales por falla en tracci6n 0 pandeo local en compresi6n , falla por corte del cord6n en conexiones espaciadas , etc.

unlcon


CAPITULO I


~ -t- ----G I

I.

D •

I

------- -

t.

-----------------

~

F

t

•FIGURA IfJ Notacion comunmente empleada para conexiones K espaciadas

'.::: '.::: ~

'.:::

~

Ov=q/p(100)

'.::: ~

~

'.::: ~

'.: :

q

'.:::

~

Ov: Solapamiento

'.::: ~

'.::: ~ ~

f-

ne

+-+ r----------------------- l p

• Itil Caso con solapamiento para conexiones en K

FIGURA


unlc::on

CAPITULO I


Armaduras paralelas con conexiones directas entre perfiles tubulares , en edificaci6n industrial La Victoria, Estado Aragua Venezuela

La excentricidad (e) , es positiva cuando se mide hacia el exterior de la celosia y negativa hacia el interior. EI espaciamiento (g) , el recubrimiento (q) y la excentricidad (e) , pueden calcularse para una tfpica conexi6n en K de celosia mediante las siguientes expresiones generales :

Un valor negativo del espaciamiento (g) corresponde a un recubrimiento (q) . Los subindices 0, 1 Y 2, se refieren al cord6n principal (0) y los elementos secundarios (1 y 2) diagonales y montantes . En el caso de emplear una plancha de refuerzo de espesor tpen la superficie del cord6n , reemplazar el terminG hc/2 por hc/2 + tp. En este caso , la plancha de refuerzo tendra un espesor tp ~ 2t, 6 2t2 , con una longitud minima Lpsegun :

h,+ - -h2 L > 15 - + 9) ( sen8, P , sen8 2

unlc:on


CAPITULO I


1. Secciones Circulares.

Limitaciones dimensionales

Excentricidad: -0,550 Angulo:

~

e ~ 0,250

e~30°

O/t ~ 50 conexiones Y y T, O/t < 40 conexiones cruzadas . OJtb ~50

miembros tracci6n , OJtb:5 0,05E/F y compresi6n

0,2:5 OJO ~ 1,0 en general , 0,4 :5

OJ O~

Conexiones espaciadas: g >

~, + ~2

Conexi ones solapadas: 25%

~

1,0 K-espaciadas

0 . :5100%

FIGURA Conexiones entre perfiles

• ii' tubulares circulares

•TABLA ffl

Limitaciones dimensiones. Seccion Circular

Designac.ion Comerclal

Diametro Externo

Espe.sor Nommal

Excentricidad

0 general b

0 K-espaciada b

0

0

emiR

e mu

min

min

pulg NPS

mm

mm

mm

mm

pulg

pul g

76,20

2,25

-42

19

3

3

3 31/2 41/2

e

88,90

2,25

-49

22

3

3

114,30

2,50

-63

29

3

3

5 51/2

127,00

3,00

-70

32

3

3

139,70

3,40

-77

35

3

3

6

152,40

4,00

-84

38

3

3

6 5/8

168,30

4,30

-93

42

3

3

7 5/8

193,70

4,50

-107

48

3

3

8 5/8

219,10

5,50

-121

55

3

31/2

9 518 9 518

244,50

5,50

-134

61

3

31/2

244,50

7,00

-134

61

3

41 /2

103/4

273,10

7,00

-150

68

3

4112

103/4

273,10

9,00

-150

3

123/4

323,85

9,00

-178

68 81

41 /2

3

5

123/4

323,85

11 ,00

-178

81

3

5

NPS: Designacion comercial del producto en pulgadas Nota: Valores negativos de excentricidad se refieren a que esta medida par encima del eje del cordon principal.


unlc::on

CAPITULO I

Consideraciones generales para el diseno a. Conexiones Y (incluye conexiones T) y Conexiones Cruzadas (incluye conexiones X) La resistencia de diserio P n' sera la menor entre los siguientes estados Ifmites:

Db p=D

I

+i

D y =2t

4-

I

IT

I

-++ i i

Conexi6n Y

4ii<7 I

I

-++

Conexi6n T

I

--+i

Conexi6n X

. •FIGURA. il:1 Conexlones entre perfiles tubulares circulares, una rama

i) Plastificacion del cordon Conexiones Y (T)

= 0,90

Conexiones cruzadas (X)

ii) Punzonado ; (solo si

p:5

(1-1/y))

= 0,95

Armaduras tridimensionales en techo de edificacion comercial . Region Insular de Venezuela

unlc:on

Manual de Disefio de Estructuras de Aoero con Perfiles Tubulares

CAPITULO I


TABLA

'fi8' Capacidad para conexiones Y y T . Seccion Circular Cordon principal

Espesor nominal

Diagonal montante

D

e

Db

8 (grados)

pulg NPS

mm

pulg NPS

40

30 I

45

50

3

2,25

3

9.256

7.200

6.545

6.041

31/2

2,25

3

7.433

5.782

5.256

4.852

31/2

9.546

7.425

6.750

6.231

41 /2

2,50

3

6.510

5.064

4.604

4.249

5

51 /2

6

65/8

75/8

85/8

3,00

3,40

4,00

4,30

4,50

5,50

I

I

60

70

80

90

5.344

4.925

4.699

4.628

4.291

3.955

3.774

3.717

5.511

5.079

4.847

4.773

3.759

3.464

3.305

3.255

31 /2

8.135

6.328

5.752

5.310

4.697

4.329

4.130

4.067

41 /2

12.134

9.439

8.580

7.920

7.006

6.456

6.161

6.067

3

8.020

6.238

5.671

5.234

4.630

4.267

4.072

4.010

31/2

9.886

7.690

6.990

6.452

5.707

5.260

5.019

4.943

41 /2

14.479

11 .263

10.238

9.450

8.359

7.704

7.351

7.239

5

17.206

13.384

12.167

11 .230

9.934

9.155

8.736

8.603

3

9.094

7.074

6.431

5.936

5.251

4.839

4.617

4.547

31 /2

11 .063

8.606

7.823

7.221

6.387

5.887

5.617

5.532

41 /2

15.910

12.376

11.250

10.385

9.186

8.466

8.078

7.955

5

18.788

14.614

13.285

12.263

10.847

9.997

9.539

9.394

51 /2

21 .969

17.089

15.534

14.339

12.684

11 .689

11 .154

10.984

3

11.212

8.721

7.928

7.318

6.473

5.966

5.692

5.606

31/2

13.467

10.4 76

9.523

8.790

7.775

7.166

6.837

6.734

41/2

19.020

14.795

13.449

12.414

10.981

10.120

9.656

9.510

5

22.316

17.359

15.780

14.566

12.884

11 .874

11 .330

11.158

51/2

25.960

20.193

18.356

16.944

14.988

13.813

13.180

12.980

6

29.951

23.298

21 .178

19.549

17.292

15.936

15.206

14.975

3

11.720

9.116

8.287

7.650

6.766

6.236

5.950

5.860

3 1/2

13.869

10.788

9.807

9.052

8.007

7.379

7.041

6.934

41 /2

19.158

14.903

13.547

12.505

11.061

10.194

9.727

9.579

5

22.299

17.346

15.768

14.555

12.874

11 .865

11 .322

11 .150

51 /2

25.771

20.046

18.223

16.821

14.879

13.712

13.084

12.885

6

29.573

23.003

20.911

19.302

17.074

15.735

15.014

14.786

65/8

34.799

27.069

24.606

22.713

20.091

18.516

17.668

17.399

3

11.454

8.910

8.099

7.476

6.613

6.094

5.815

5.727

3 1/2

13.265

10.318

9.380

8.658

7.658

7.058

6.735

6.632

41/2

17.722

13.785

12.532

11 .567

10.232

9.430

8.998

8.861

5

20.369

15.844

14.403

13.295

11.760

10.838

10.342

10.184

51/2

23.294

18.120

16.471

15.204

13.449

12.395

11 .827

11 .647

6

26.498

20.612

18.737

17.295

15.299

14.099

13.453

13.249

65/8

30.902

24.037

21 .851

20.170

17.841

16.443

15.689

15.451

7 5/8

38.843

30.214

27.466

25.353

22.426

20.668

19.721

19.421

3

15.236

11 .852

10.774

9.945

8.797

8.107

7.736

7.618

31 /2

17.318

13.471

12.246

11 .303

9.998

9.215

8.793

8.659

41 /2

22.442

17.457

15.869

14.648

12.957

11 .941

11 .394

11 .221

5

25.485

19.824

18.020

16.634

14.714

13.560

12.939

12.742

51 /2

28.848

22.440

20.398

18.829

16.655

15.350

14.646

14.424

6

32.531

25.304

23.003

21 .233

18.782

17.309

16.516

16.265

65/8

37.593

29.243

26.583

24.537

21 .705

20.003

19.087

18.797


unlc:on

III


CAPITULO I

TABLA

.fiS' Capacidad para conexiones Y y T. Seccion Circular (continuacion) Cordon principal

Espesor nominal

Diagonal montante

D

e

D.

e (grados)

pulg NPS

mm

pulg NPS

85/8

5,50

95/8

5,50

75/8 85/8

3 31 /2 41 /2

95/8

7,00

5 51 /2 6 65/8 75/8 85/8 95/8 3 31 /2 41 /2

5 51 /2

6 65/8 75/8 85/8

103/4

7,00

95/8 3 31/2 41/2 5 51 /2 6 65/8 75/8 85/8 95/8

103/4

9,00

103/4 3 31 /2 4 1/2

5 51 /2 6 65/8 75/8 85/8 95/8

unlcon

n

30

46.722 57.133 14.413 16.122 20.328 22.826 25.586 28.609 32.765 40.258 48.803 58.400 22.248 24.885 31 .378 35.233 39.494 44.160 50.575 62.141 75.331 90.144 21 .263 23.425 28.745 31 .904 35.395 39.219 44.476 53.954 64.762 76.901 92.160 33.426 36.824 45.188 50.154 55.643 61 .654 69.917 84.817 101 .808 120.890

I

I

I

I

I

I I I

I

I

I I

g

40

45

50

60

70

80

90

36.344 44.441 11.212 12.541 15.813 17.755 19.902 22.254 25.487 31 .315 37.962 45.427 17.306 19.357 24.408 27.406 30.721

33.038 40.399 10.192 11.400 14.374 16.140

30.496 37.291 9.408 10.523 13.268 14.898

26.975 32.986 8.322 9.308 11.737 13.178

24.861 30.400 7.669 8.578 10.816 12.145

14.772 16.518 18.917 23.243 28.177 33.717 12.845 14.368 18.116

31 .226 35.762 43.940 53.267 63.741 15.035 16.564 20.326 22.560 25.028 27.732 31 .449 38.151 45.794

13.614 15.223 17.434 21.421 25.968 31.074 11.838 13.241 16.696 18.747 21 .014 23.497 26.910 33.065 40.083 47.964 11.314 12.464 15.295 16.976 18.834 20.868 23.665 28.708 34.459 40.918 49.037 17.786 19.594 24.044 26.686 29.607 32.805 37.202 45.130 54.171 64.324

23.361 28.566 7.207 8.061 10.164 11 .413 12.793 14.305 16.382 20.129 24.402 29.200 11 .124 12.443 15.689 17.616 19.747

34.351 39.340 48.337 58.597 70.119 16.540 18.221 22.360 24.817 27.533 30.507 34.596 41.969 50.376 59.818 71 .688 26.001 28.644 35.150 39.013 43.282 47.958

16.700 18.673 21 .386 26.277 31 .854 38.118 14.521 16.243 20.481 22.997 25.778 28.824 33.010 40.560 49.169 58.837 13.879 15.289 18.762 20.824 23.103 25.599

23.722 29.007 7.318 8.185 10.321 11 .589 12.990 14.525 16.635 20.440 24.778 29.650 11 .295 12.635 15.931

54.386 65.976 79.193 94.036

18.092 20.230 23.168 28.467 34.509 41.295 15.732 17.597 22.188 24.913 27.926

54.377 65.167 23.636 26.039 31 .953 35.464 39.345 43.596 49.439 59.975 71 .989 85.482

I

29.030 35.216 42.271 50.193 60.153 21.818 24.035 29.494 32.736 36.318 40.242 45.635 55.360 66.450 78.905

20.342 22.802 25.496 29.199 35.877 43.492 52.044 12.276 13.524 16.596 18.420 20.436 22.643 25.678 31 .150 37.391 44.399 53.209 19.299 21 .260 26.089 28.956 32.125 35.596 40.367 48.969 58.779 69.796

17.888 20.051 22.421 25.677 31.550 38.246 45.767 10.796 11 .893 14.594 16.198 17.971 19.912 22.581 27.393 32.881 39.043 46.791 16.971 18.696 22.943 25.464 28.251 31.303 35.498 43.063 51.689 61 .377

22.080 25.287 31 .071 37.665 45.072 10.632 11 .712 14.373 15.952 17.698 19.610 22.238 26.977 32.381 38.450 46.080 16.713 18.412 22.594 25.077 27.821 30.827 34.959 42.409 50.904 60.445



CAPITULO I

TABLA 'ffl l Capacidad para conexiones Y y T. Seccion Circular (continuacion)

Cordon principal

Espesor nominal

Diagonal montante

P (K f) n g

0

e

Db

e (grados)

pulg NPS

mm

pulg NPS

103/4 123/4

123/4

9,00 9,00

11 ,00

30

103/4 3 31/2 41 /2 5 51 /2 6 65/8 75/8 85/8 95/8 103/4 123/4 3 31 /2 41 /2 5 51 /2

144.878 31.773 34.273 40.428 44.081 48.120 52.543 58.623 69.587 82.089 96.129 113.780 149.902 45.597 49.185 58.016 63.260 69.055

6 65/8 75/8 85/8 95/8 103/4 123/4

75.403 84.128 99.861 117.802 137.951 163.281 215.119

40

45

112.695 102.444 24.715 22.467 I 26.660 24.235 31.447 28.587 34.289 31 .170 37.431 34.026 40.871 37.154 45.601 41.453 I 49.205 54.129 63.854 58.045 I 74.775 67.973 88.505 80.454 116.603 105.997 35.468 32.242 38.259 34.779 45.128 41 .023 49.207 44.731 53.715 48.829 58.653 53.318 65.440 59.487 77.678 70.612 91 .634 83.299 107.307 97.546 127.010 115.457 167.333 152.112 I

I

I

I

50 94.563 20.739 22.370 26.387 28.772 31.408 34.295 38.264 45.419 53.580 62.744 74.264 97.842 29.761 32.103 37.867 41 .290 45.073 49.216 54.911 65.180 76.890 90.041 106.574 140.409

I

60

83.646 18.344 19.788 23.341 25.450 27.782 30.336 33.846 40.176 47.394 I 55.500 65.691 86.546 26.325 28 .397 33.496 36.523 39.869 43.534 48.571 57 .655 68.013 79.646 94 .270 124.199 I

I

I

I

70

77.088 16.906 I 18.237 21 .511 23.455 25.604 27.958 31 .193 37.026 43.678 51 .149 60.541 79.761 24.262 26.171 30.870 33.660 36.744 40.121 I 44.764 53.135 62.681 73.402 86.880 114.462 I

80

90

73.557 16.132 17.401 20.526 22.381 24.431 26.677 29.764 35.330 41 .677 48.806 57.767 76.107 23.150 24.972 29.455 32.118 35.060 38.283 42.713 50.701 59.810 70.040 82.900 109.219

72.439 15.887 17.137 20.214 22.041 24.060 26.272 29.312 34.793 41 .044 48.064 56.890 74.951 22.798 24.592 29.008 31.630 34.528 37.701 42.064 49.931 58.901 68.975 81.640 107.559

NPS: Designaci6n comercial del producto en pulgadas Propiedades mecanicas segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50: F, = 3.515 Kgflcm' - F" = 4.360 Kgflcm' Los valores reportados en la tabla corresponden a la maxima carga en Tracci6n mayorada p", resistida por el perfil circular. en Kgf Nota: En caso de compresi6n . multiplicar los valores de la tabla par el factor de interacci6n de esfuerzos Q, = 1,0 - 0,3U(1 + U) U = abs(PJ A"F, +Mj SF,)


unlc::on


CAPITULO I

TABLA

I fifJ

Capacidad para conexiones X. Seccion Circular

Cordon principal

Espesor nominal

D

e

pulg NPS

mm

3

2,25 2,25

31/2

(*) 41/2

Diagonal montante

e (g rados) pulg NPS

3 3

31 /2

2,50

(*)

3 31/2 41 /2

5

3,00

(*)

3 31/2 41 /2

51 /2

3,40

(*)

5 3 31/2 41 /2

5 51 /2

6 (*)

4,00

3 31/2 41 /2

5 51 /2

6 65/8

4,30

(*)

3

31/2 41 /2

5 51 /2

6 65/8 75/8

4,50

(*)

3 31 /2 41 /2

5 51 /2

6 65/8 75/8 85/8

5,50

(*)

3 31/2 41 /2

5 51 /2

6 65/~

un.con

,f,P (K f) '!' n g

30

8.311 5.165 8.311 4.238 5.269 10.260 5.462 6.483 10.359 14.775 6.460 7.442 10.691 13.677 18.978 8.388 9.461 12.715 15.356 19.381 26.267 9.107 10.080 12.819 14.835 17.602 21.639 30.354 9.270 10.054 12.100 13.470 15.1 90 17.414 21 .323 33.244 13.136 14.055 16.340 17.786 19.513 21 .612 24.974

90

6.465 4.018 6.465 3.297 4.098 7.981 4.248 5.043 8.058 11.493 5.025 5.788 8.316 10.639 14.762 6.524 7.359

5.877 3.652 5.877 2.997 3.726 7.255 3.862 4.584 7.325 10.448 4.568 5.262 7.560 9.671 13.419 5.931 6.690

5.425 3.371 5.425 2.766 3.439 6.697 3.565 4.232 6.761 9.644 4.216 4.857 6.978 8.927 12.387 5.475 6.175

4.798 2.982 4.798 2.447 3.042 5.924 3.153 3.743 5.981 8.530 3.730 4.296 6.172 7.896 10.957 4.843 5.462

4.422 2.748 4.422 2.255 2.804 5.459 2.906 3.450 5.512 7.862 3.437 3.960 5.689 7.277 10.098 4.463 5.034

4.220 2.622 4.220 2.152 2.675 5.209 2.773 3.292 5.259 7.501 3.280 3.778 5.428 6.944 9.635 4.259 4.803

4.155 2.583 4.155 2.119 2.634 5.130 2.731 3.242 5.179 7.388 3.230 3.721 5.345 6.839 9.489 4.194 4.730

9.891 11 .945 15.076 20.432 7.084 7.841 9.972 11 .539 13.692 16.832 23.612

8.991 10.858 13.705 18.573 6.440 7.1 28 9.065 10.490 12.447 15.301 21.464

8.299 10.023 12.650 17.144 5.944 6.579 8.367 9.683 11.489 14.124 19.812

7.341 8.866 11.190 15.165 5.258 5.820 7.401 8.565 10.163 12.493 17.525

6.766 8.171 10.313 13.976 4.846 5.364 6.821 7.893 9.366 11 .514 16.151

7.211 7.821 9.412 10.478 11 .816 13.546 16.587 25.859 10.218 10.933 12.710 13.835 15.179 16.811 19.427

6.555 7.109 8.556 9.525 10.741 12.314 15.078 23.507 9.289 9.938 11 .554 12.577 13.798 15.282 17.660

6.051 6.562 7.897 8.792 9.915 11 .366 13.918 21 .698 8.574 9.174 10.665 11 .609 12.737 14.106 16.301

5.352 5.805 6.986 7.777 8.770 10.054 12.311 19.193 7.584 8.114 9.434 10.269 11 .266 12.478 14.419

4.933 5.350 6.438 7.167 8.083 9.266 11 .346 17.689 6.990 7.478 8.694 9.464 10.383 11.499 13.289

6.456 7.796 9.840 13.336 4.624 5.118 6.509 7.532 8.937 10.986 15.411 4.707 5.105 6.143 6.839 7.712 8.842 10.826 16.878 6.669 7.136 8.296 9.030 9.907 10.973 12.680

6.358 7.678 9.691 13.133 4.554 5.040 6.410 7.417 8.801 10.820 15.177 4.635 5.027 6.050 6.735 7.595 8.707 10.662 16.622 6.568 7.027 8.170 8.893 9.757 10.806 12.487

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


CAPITULO I

...

TABLA

""'

~


Capacidad para conexiones X. Seccion Circular (continuacion)

Cordon principal

Espesor nominal

Diagonal montante

4>P (K f)

D

e

Db

8 (grados)

pulg NPS

mm

85/8

5,50

(*) 95/8

5,50

(*)

95/8

103/4

7,00

7,00

(*)

103/4

9,00

pulg NPS

I

I

g

60

--r

70

T

30

40

75/8

33.235

25.852

23.501

21 .693

19.188

17.684

16.874

16.617

85/8

49.660

38.629

35.115

32.414

28.671

26.424

25.213

24.830

3

12.622

9.818

8.925

8.238

7.287

6.716

6.408

6.311

31/2

13.374

10.403

9.457

8.730

7.722

7.116

6.790

6.687

41/2

15.186

11.812

10.738

9.912

8.768

8.080

7.710

7.593

5

16.289

12.670

11 .518

10.632

9.404

8.667

8.270

8.144

51/2

17.565

13.663

12.420

11.464

10.141

9.346

8.918

8.782

6

19.057

14.824

13.475

12.439

11.003

10.140

9.676

9.529

65/8

21 .326

16.589

15.080

13.920

12.313

11.347

10.827

10.663

75/8

26.334

20.485

18.621

17.189

15.204

14.012

13.370

13.167

85/8

34.418

26.772

24.337

22.464

19.871

18.313

17.474

17.209

95/8

49.660

38.629

35.115

32.414

28.671

26.424

25.213

24.830

3

20.445

15.903

13.345

11 .804

10.879

10.380

10.223

15.319

14.140

12.508

11 .527

10.999

10.832

17.394

16.055

14.202

13.089

12.489

12.299

17.222

15.233

14.039

13.396

13.193

18.570

16.427

15.139

14.445

14.226

31/2

21 .664

16.852

41/2

24.598

19.134

I I

I

I

I

45

14.457

I

I

50

80

90

5

26.385

20.524

18.657

51 /2

28.452

22.131

20.118

6

30.869

24.012

21.828

20.149

17.822

16.425

15.673

15.435

65/8

34.544

26.871

24.427

22.547

19.944

18.381

17.539

17.272

75/8

42.657

33.182

30.163

27.843

24.628

22.698

21 .658

21 .329

85/8

55.751

43.366

39.422

36.389

32.188

29.664

28.305

27.875

95/8

80.442

62.573

56.881

52.505

46.443

42.802

40.841

40.221

3

19.747

15.360

13.963

12.889

11.401

10.507

10.026

9.873

31/2

20.757

16.146

14.677

13.548

11.984

11 .045

10.539

10.378

41/2

23.123

5

24.520

19.073

17.338

51/2

26.097

20.300

18.453

17.034

6

27.891

21.695

19.722

18.204

65/8

30.517

23.738

21 .579

19.919

17.619

75/8

35.920

27.941

25.399

23.445

20.739

85/8

43.648

33.952

30.864

28.489

95/8

55.613

43.259

39.324

36.299

103/4

80.442

62.573

56.881

52.505

3

32.643

25.391

23.082

21 .306

3 1/2

34.313

26.690

24.263

41 /2

38.223

29.732

5

40.533

51 /2

I

I

I

17.986

I

16.350

I

I

15.092

13.350

12.303

11.740

11 .561

16.004

14.157

13.047

12.449

12.260

15.067

13.886

13.250

13.049

16.103

14.840

14.161

13.945

16.238

15.494

15.259

19.113

18.237

17.960

25.200

23.225

22.161

21 .824

32 .108

29.591

28.235

27.807

46.443

42.802

40.841

40.221

18.846

17.369

16.573

16.321

22.396

19.810

18.257

17.421

17.156

27.028

24.948

22.068

20.338

19.406

19.112

31 .529

28.661

26.456

23.402

21 .567

20.579

20.267

I

I

43.140

33.557

30.505

28.158

24.907

22.954

21 .903

21.570

6

46.105

35.864

32.601

30.093

26.619

24.532

23.408

23.053

65/8

50.447

39.241

35.671

32.927

29.125

26.842

25.612

25.223

75/8

59.378

46.188

41 .987

38.756

34.282

31 .595

30.147

29.689

72.153

56.125

51.020

47.095

41 .658

38.392

36.633

36.077

91 .932

71 .510

65.006

60.004

53 .077

48.916

46.675

45.966

85/8 95/8

-

n

I

Manual de Disefio de Estructuras de Acero ....:........---.:..--=-con Perfiles Tubulares - - - - - - - - - - -------.:..::....----.!:=:!!!!!!!!:....-..:!

-- --- -- -

-.- ._"--

-


CAPITULO I

TABLA 'fJfJ Capacidad para conexiones X. Seccion Circular (continuacion) Cordon principal

Espesor nominal

D

e

pulg NPS

mm

103/4

9,00

123/4

9,00

Diagonal montante

pulg NPS

10314

5 51 /2

6

30

40

45

132.975

103.436

94.028

24.280

22.072

25.272

22.973

27.521

25.017

28.802

26.182

31.214

3

41 12

I

I I

32.489 35.380 37.027 38.834 40.828

65/8

43.632

7518

49.009

85/8 95/8 10314 12314 11 ,00

n

Kg

f)

e (grados)

31 12

123/4

p (
I

I

55.897 65.038 79.718 132.975

I

I

I I I I

30.208 31.758 33.940 38.122 43.480 50.591 62.009 103.436

3

46.629

36.271

3 112

48.533

37.752

411 2

52.851

41 .111

5

55.311

43.025

51 /2

58.012

I

45.125 47.442

I

50.700 56.948 64.952

I

6 651 8

60.990

I

65.178

I

83.501

75/8

8518

73.211

9518

97.156

10314

I 119.085

123/4

198.642

I I

75.574 92.631 154.516

I

I

I I

27.460 28.870 30.852 34.654 39.525 45.989

I I

I I I I

56.369 94.028

I

32.972

I

37.371

I I

I I

60

70

80

90

86.793

76.773

70.755

67.513

66.488

20.374

18.022

16.609

15.848

15.607

21 .206

18.758

17.287

16.495

16.245

23.092

20.426

18.825

17.963

17.690

24.167

21 .377

19.701

18.799

18.513

25.347

22.421

26.649

23.572

28.479 31.988

I

20.663

19.717

19.417

21 .724

20.729

20.414

25.191

23.216

22.152

21.816

28.295

26.077

24.882

24.504

I

36.484

32.272

29.742

28.380

27.949

42.451

37.550

34.606

33.021

32.519

52.032

46.025

42.417

40.474

39.859

86.793

76.773

70.755

67.513

66.488

30.435

26.921

24.811

23.674

23.314

I

I

28.021

25.824

24.641

24.267

34.496

30.514

28.121

26.833

26.426

36.102

31.934

29.431

28.082

27.656

37.865

33.493

30.868

29.453

29.006

43.126

39.808

35.212

32.452

30.965

30.495

46.088

42.542

37.631

34.681

33.092

32.589

51.768

47.785

42.268

38.955

37.170

36.605

59.044

54.501

48.209

44.430

42.394

41 .750

63.414

56.093

51 .696

49.327

48.578

34.318 39.111

I

41.021

I

50

68.700

I

31.678

84.205

77.727

68.754

63.364

60.461

59.542

140.461

129.654

114.686

105.695

100.853

99.321

NPS: Oesignaci6n comercial del producto en pulgadas Propiedades mecimicas segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50: F, = 3.515 Kgflcm' - Fo= 4.360 Kgflcm' Los valores reportados en la tabla corresponden a la maxima carga en Tracci6n mayorada Po, resist ida por el perfil circular, en Kgf Nota: En caso de compresi6n, multiplicar los valores de la tabla por el factor de interacci6n de esfuerzos a,= 1,0 - 0,3U(1 + U) U = abs(P jAgF, + MjSF,) Nota: Los perfiles senalados con (0) , no cumplen con la limitaci6n geomiltrica Olt < 40

unlcon


CAPITULO I


b . Conexi ones K (incluye conexiones N) La resistencia de diseno ~Pn' sera la menor entre los siguientes estados limites :

o

y=2t

~

"" ~ ~

"" ~

~

" ~

" "" ~

""

"

Conexi6n N

Conexi6n K

• fA' Conexlones entre perfiles tubulares clrculares, dos ramas FIGURA.

.

.

i) Plastificaci6n del cord6n Pn sen9 =

Fl[

2,0 + 11,33DJ D]Qg Qf

Db : miembro en compresi6n

0,024y1 .2 Q g = yO.2 1+

[

Donde: 9 > 0

g=q
e(

0·5g.1 .33) t

= 0,90

= 0,95

+1

Conexiones espaciadas Conexi ones solapadas

ii) Punzonado (s610 en conexiones espaciadas) 2

Pnsen9 = 0,6F y htD b[ (1+sen9)/2Sen 9 ]

En todos los casos , Qf = 1,0 Qf = 1,0 - 0,3U (1 +U)

U

(en tracci6n) (en compresi6n)

=1Pj AF y + MjSFyl


unlc:on

Consideraciones generales para el diseFio TABLA

•

Capacldad para c onexi ones K . Seccion Circular

Cordon principal

Espesor nominal

D

e

pulg NPS

mm

3

2,25

31 /2

2,25

41 /2

5

51 /2

6

65/8

75/8

85/8

CAPITULO I

2,50

3,00

3,40

4,00

4,30

4,50

5,50

unlc:on

Diagonal montante

"'P (K f) 'I'

n

g

8 (grados) pulg NPS

30

40

3

9.500

3

T

1 90

45

50

60

70

80

7.390

6.718

6.201

5.485

5.055

4.823

4.750

9.142

7.111

6.464

5.967

5.278

4.864

4.642

4.571

31 /2

10.406

8.094

7.358

6.792

6.008

5.537

5.283

5.203

3

10.290

8.004

7.276

6.716

5.941

5.475

5.224

5.145

31 /2

11 .645

9.059

8.235

7.601

6.724

6.196

5.913

5.823

41 /2

14.103

10.970

9.972

9.205

8.142

7.504

7.160

7.052

3

13.283

10.332

9.392

8.670

7.669

7.068

6.744

6.641

31 /2

14.993

11 .663

10.602

9.786

8.656

7.978

7.612

7.497

41 /2

18.172

14.136

12.850

11 .861

10.492

9.669

9.226

9.086

5 3

19.316

15.025

13.659

12.608

11 .152

10.278

9.807

9.658

15.759

12.258

11 .143

10.286

9.098

8.385

8.001

7.879

31 /2

17.743

13.802

12.546

11 .581

10.244

9.441

9.008

8.871

41 /2

21.474

16.704

15.185

14.016

12.398

11.426

10.903

10.737

5

22.903

17.816

16.195

14.949

13.223

12.187

11.628

11.452

51 /2

24.346

18.938

17.215

15.891

14.056

12.954

12.361

12.173

3

19.715

15.336

13.941

12.868

11 .382

10.490

10.010

9.857

31 /2

22.143

17.225

15.658

14.453

12.785

11.782

11 .243

11 .072

41 /2

26.774

20.827

18.932

17.476

15.458

14.246

13.594

13.387

5

28.675

22.305

20.276

18.716

16.555

15.257

14.558

14.337

51 /2

30.587

23.792

21 .628

19.964

17.659

16.275

15.529

15.293

6

32.166

25.021

22.745

20.995

18.571

17.115

16.331

16.083

3

21 .684

16.867

15.333

14.153

12.519

11 .538

11 .009

10.842

31 /2

24.284

18.890

17.172

15.850

14.021

12.921

12.329

12.142

41 /2

29.255

22.757

20.687

19.095

16.891

15.567

14.853

14.628

5

31 .321

24.363

22.147

20.443

18.083

16.665

15.902

15.660

51 /2

33.399

25.980

23.617

21 .800

19.283

17.771

16.957

16.700

6

35.140

27.334

24.848

22.936

20.288

18.698

17.841

17.570

65/8

37.785

29.392

26.718

24.663

21.815

20.105

19.184

18.893

3

23.024

17.910

16.281

15.028

13.293

12.251

11.690

11 .512

31 /2

25.673

19.970

18.154

16.757

14.822

13.660

13.035

12.837

41 /2

30.727

23.902

21.728

20.056

17.740

16.350

15.601

15.364

5

32.811

25.522

23.201

21 .416

18.943

17.458

16.658

16.405

5 1/2

34.910

27.155

24.685

22.786

20.155

18.575

17.724

17.455

6

36.655

28.512

25.919

23.925

21 .163

19.504

18.610

18.327

65/8

39.332

30.595

27.812

25.672

22.708

20.928

19.969

19.666

75/8

43.928

34.170

31 .062

28.672

25.362

23.374

22.303

21 .964

3

30.356

23.612

21.465

19.813

17.526

16.152

15.412

15.178

31 /2

33.712

26.223

23.838

22.004

19.463

17.938

17.116

16.856

41 /2

40.190

31 .262

28.418

26.232

23.204

21 .385

20.405

20.095

5

43.006

33.452

30.410

28.070

24.829

22.883

21 .835

21.503

51 /2

45.839

35.657

32.413

29.920

26.465

24.391

23.273

22.920

6

48.336

37.599

34.179

31 .549

27.907

25.719

24.541

24.168

65/8

51.933

40.397

36.722

33.897

29.983

27.633

26.367

25.966


CAPITULO I


TABLA

Capacidad para conexiones K. Seccion Circular (contin uacion) Cordon principal

Espesor nominal

D

e mm

pulg NPS

Diagonal montante

5,50 5,50

95/8

7,00

95/8

30

40

45

57.984

45.103 48.610 23.744

31 /2

62.492 30.525 33.773

41 /2

40.017

26.271 31 .1 28

5 51 /2

42.686 45.377

33.204 35.297

6 65/8 75/8 85/8

47.708 51 .132 56.931 61 .091

37.110 39.774 44.284

95/8 3

63.721 42.389 46.899

75/8 85/8 3

41 /2

5 51 /2

I

7,00

6 65/8 75/8 85/8 95/8 3

55.701 59.709 63.737 67.456 72.549 80.967 87.964

47.520 49.566 32.973 36.481 43.328 46.446 49.579 52.472 56.433

1

50

60

70

80

41.001

37.846

29.439

40.789 19.924

33.477 36.080 17.624

30.852

44.188 21 .584 23.881

19.499 23.104

31 .728 15.498 17.147

28.992 31 .246 15.263 16.886

28.297

22.044 26 .1 20

33.251 16.242 17.970 21 .293

20.317

20.009

30.184 32.086

27.862 29.617

24.645 26.198

22.713 24.144

21 .672 23.038

21 .343 22.688

33.735 36.156 40.256 43.198

31 .139 33.374 37.159

27.544 29.521 32.869

25.385

24.222

23.854

27.207 30.292 32.506

25.961 28.905 31 .017

25.566 28.466

36.789 24.473 27.077 32.159

33.905 22.555

32.352 21 .522

31 .860 21 .195

24.955 29.638

23.811 28.280

23.450 27.851

34.473 36.799 38.946

31 .771 33.914 35.893

30.315 32.360 34.248

29.855 31 .869 33.728

47.353

41 .886

38.602

36.834

36.274

52.847 57.414 61 .085 27.786 30.622 36.141

46.746 50.786

41 .108 44.660 47.515 21 .613

40.483 43.982 46.794 21 .285

27.087 31 .969

43.081 46.804 49.797 22.651 24.963 29.462

23.820 28.113

23.458 27.686

38.625 41 .124 43.408 46.575

34.166 36.377 38.397 41 .198

31 .487 33.525 35.387 37.968

30.045 31 .989 33.766 36.229

29.588 31 .503 33.253 35.679

51 .833 56.103

45.849 49.626

42.254 45.735

40.319

39.706

59.423 62.196

52.563

48.442

43.640 46.223

42.977 45.521

55.016 34 .824

50.703 32.094

48.380 30.624

47.645 30.159

38.379 45.371

35.371 41 .814

33.750 39.898

44.841 47.880

42.787 45.686

33.238 39.292 42.137 44.992

50.768 54.600

48.442 52.099

47.706 51 .307

45.057 29.974 33.163 39.387 42.221 45.069 47.699 51 .300 57.252 62.200

39.874 41 .591 27.668 30.611 36.356 38.972 41 .602 44.029

35.271

90

30.546

93.587 42.570 46.916 55.371

36.494 43.071

51 /2

59.177 63.006

46.031 49.010

66.176 30.101 33.174 39.153 41 .844 44.552

6 65/8

66.506 71 .357

51.732 55.506

47.027 50.457

75/8 85/8 95/8

79.412 85.955

56.153

91 .042

61 .772 66.861 70.818

103/4

95.290 60.318

74.122 46.919

67.380 42.651

66.475 78.585

51.708 61 .128

47.005 55.568

39.370 43.389 51 .292

84.274 89.984

65.553 69.996

59.590 63.629

55.006 58.733

95.413 102.615

74.218 79.820

67.467 72.560

62.276 66.977

48.655 51.953 55.087 59.245

114.382 124.852

88.973 97.117

80.880 88.284

74.657 81.491

66.038 72.083

60.861 66.432

58.073 63.389

57.191 62.426

134.064

104.283

94.798

87.504

77.402

71.334

68.066

67.032

41 /2

5

9,00

g

62.981 68.424 72.798 33.114

31 /2

103/4

n

----r

pulg

31 /2

10314

P (K f)

e (grados) NPS

85/8

tV

3 31 /2 41 /2

5 51 /2

6 65/8 75/8 85/8 95/8

60.779 64.376


54.033 24.578

unlc:on

Consideraciones generales para el diser'io TABLA

Iftl

CAPITULO I

Capacidad para conexiones K. Seccion Circular (continuacion)

Cordon principal

Espesor nominal

Diagonal montante

Ij> P n (Kgf)

D

e

Db

8 (grados)

pulg NPS

mm

pulg NPS

103/4

9,00 9,00

103/4

123/4

3 31 /2 41 /2

5 51 /2

6 65/8 75/8 85/8 95/8 103/4 123/4 123/4

11 ,00

3 31 /2 41 /2

5 51 /2

6 65/8 75/8 85/8 95/8 103/4 123/4

30

40

45

50

60

70

80

90

143.090 60.735 66.518 77.853 83.111 88.396 93.368 100.050 111 .020 120.556 128.715 136.436 152.072 80.319 87.968 103.056 110.232 117.435 124.360 133.438 148.202 161.698 173.977 186.493 210.357

111 .304 47.243 51.742 60.559 64.649 68.760 72.627 77.825 86.358 93.776 100.123 106.128 118.291 62.477 68.427 80.163 85.746 91.348 96.735 103.796 115.281 125.779 135.330 145.065 163.629

101.180 42.946 47.036 55.051 58.768 62.505 66.021 70.746 78.503 85.246 91.015 96.475 107.531 56.794 62.203 72.872 77.946 83.039 87.936 94.355 104.795 114.338 123.020 131.870 148.745

93.395 39.642 43.417 50.815 54.247 57.696 60.941 65.303 72.463 78.688 84.013 89.052 99.258 52.425 57.417 67.265 71 .949 76.650 81 .170 87.095 96.732 105.541 113.556 121.724 137.301

82.613 35.065 38.404 44.949 47.984 51.035 53.906 57.764 64.097 69.603 74.314 78.771 87.799 46.372 50.788 59.499 63.643 67.801 71.799 77.040 85.565 93.356 100.446 107.672 121.450

76.137 32.316 35.394 41.425 44.222 47.034 49.680 53.235 59.072 64.147 68.488 72.596 80.916 42.737 46.807 54.835 58.653 62.486 66.170 71 .001 78.857 86.038 92.571 99.231 111.929

72.649 30.836 33.772 39.527 42.196 44.880 47.404 50.797 56.366 61.208 65.350 69.270 77.209 40.779 44.662 52.323 55.966 59.623 63.139 67.748 75.244 82.096 88.331 94.685 106.801

71 .545 30.367 33.259 38.927 41 .555 44.198 46.684 50.025 55.510 60.278 64.358 68.218 76.036 40.160 43.984 51 .528 55.116 58.718 62.180 66.719 74.101 80.849 86.989 93.246 105.179

NPS: Designaci6n comercial del producto en pulgadas Propiedades mecanicas segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50: F, = 3.515 Kgffem' - F, = 4.360 Kgffcm' Los valores reportados en la tabla estan expresados en Kgf y deben multiplicarse p~r el factor de interacci6n de esfuerzos Of = 1,0-0,3U (1 + U) donde U= abs(P j A,F, + Mj SF,) para determinar la capacidad maxima de la diagonal 0 montante en compresi6n y en tracci6n . Se asume: Conexi6n K-espaciada con g = 2*t" con diagonales y montantes iguales.

unlcon


CAPITULO I


----------------------------------------------

------

2. Secciones Cuadradas y Rectangulares Limitaciones dimension ales

Excentricidad : -0,55H :5 e:5 0,25H Angu lo: 8 ~30 °

B/t:5 35 conexi ones Y, T, cruzadas y K-espaciadas B/t:5 30 conexiones K-solapadas Bj~

:5 35 miembros tracci6n

Miembros compresi6n: Bj~ :5 min [ 1,25(E/F/ · conexiones Y, T, cruzadas y K-espaciadas

5

Bj~ :5 1,1 (E/F/

5 -

;

35]

1

t

H

conexiones K-solapadas

B j B~0 , 25

conexiones Y, T, cruzadas y K-solapadas

B j B~0 , 35

conexiones K-espaciadas

L v~~~

B

1

. 1

0,5 :5 H/B:5 2,0 Y0,5:5 Hj B.:5 2,0 FIGURA Conexiones entre perfiles tubulares,

Itt,.

Conexiones solapadas: 25% :5 0 . :5100%

TABLA

Iff)

cuadrados y rectangulares

Limitaciones dimensionales. Seccion Cuadrada


Espesor Nominal

E

xcen

t""d d rlCI a

B. general

B. K-espaciada

HxB

e

e m1n

em...

HxB

HxB

mm

mm

mm

mm

min

min

ON

60 X 60 70 X 70 90 X 90 100 X 100 110 X 110 120 X 120 135 X 135 155 X 155 175 X 175 200 200 220 220 260 260

X X X X X X

200 200 220 220 260 260

2,25

-33

15

60 X 60

60 X 60

2,25

-39

18

60 x60

60 x60

2,50

-50

23

60 X 60

60 X 60

3,00

-55

25

60 X 60

60 x60

3,40

-61

28

60 X 60

60 X 60

4,00

-66

30

60 X 60

60 X 60

4,30

-74

34

60 X 60

60 X 60

4,50

-85

39

60 x60

60 x60

5,50

-96

44

60 X 60

70 X 70

5,50

-110

50

60 X 60

70 X 70

7,00

-110

50

60 X 60

70 X 70

7,00

-121

55

60 x60

90 X 90

9,00

-121

55

60 X 60

90 X 90

9,00

-143

65

70 X 70

100 X 100

11 ,00

-143

65

70 X 70

100 X 100

DN: Designaci6n comercial del producto en milimetros Nota: Valores negativos de excentricidad est1in medidos par encima del eje del cord6n principal.


unlcon

-- -

Consideraciones generales para el diseFio

-

--

CAPITULO I

Limitaciones dimensionales. Seccion Rectangular

HxB

e

e m1n

em..

HxB

HxB

e m1n

e max

HxB

HxB

mm ON

mm

mm

mm

min

min

mm

mm

min

min

80 x 40

2,25 2,25 2,50 3,00 3,40 4,00 4,30 4,50 5,50 5,50 7,00 7,00 9,00 9,00 11 ,00

-22 -22 -33 -33 -36 -36 -39 -50 -50 -55 -55 -66 -66 -94 -94

10 10 15 15 16 16 18 23 23 25 25 30 30 43 43

40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 60 60 60

-44 -55 -66

20 25 30 35 40 45 50 55 65 75 75 80 80 88 88

Base del perfil 100 x 40 120 x 60 140 x 60 160 x 65 180 x 65 200 x 70 220 x 90 260 x 90 300 x 100 300 x 100 320 x 120 320 x 120 350 x 170 350 x 170

40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 60 60

Altura del perfil

-77

-88 ·99 -110 ·121 -143 ·165 -165 -176 -176 -193 -193

40 40 40 40 40 60 60 60 70 80 80 80 80 90 90

40 40 60 60 60 70 70 80 90 90 90 90 90 90 90

ON: Oesignaci6n comercial del producto en milimetros Nota: Valores negativos de excentricidad estan medidos per encima del eje del cord6n principal

a. Conexiones Y (incluye conexiones T) y Conexiones Cruzadas (incluye conexiones X) La resistencia de diseno P n' sera la menor entre los siguientes estados IImites :

B y= 2t

N 11 = B

FIGURA Conexiones entre perfiles tubulares cuadrados y rectangulares, una rama

i) Plastificaci6n del cord6n (s610 si ~ < 0,85)

ii) Punzonado; (s610 si ~ $ (1-1 Iy) 6

unlcon

~~ 0,85

y

~

= 1,00

~

= 0,95

Bit ~ 10)


CAPITULO I


iii) Resistencia de la pared lateral; (excepto ~ = 1,0) - Para fuerzas de tracci6n: ~

Donde: k = radio de esquina externo del perfil tubular, es permitido tomar k=1 ,5t si no es conocido

= 1,00

- Para fuerzas de compresi6n; el menor valor entre la anterior expresi6n para fuerzas de tracci6n y el siguiente valor: Conexiones Y y T ~

= 0,75

~

= 0,90

Conexi ones cruzadas

Pnsen 8 = [48t /(H-3t)] (EFl l

5

Of

iv) Cedencia local debido a distribuci6n de carga no uniforme (s610 ~~ 0 ,85) Pn=

Fy4.[2Hb +2be-44.]

~

= 0,95

b. Conexi ones K (inciuye conexiones N) espaciadas La resistencia de diseno ~Pn ' sera la menor entre los siguientes estados Ifmites :

Limitaciones dimensionales adicionales:

B y =2t

BJ B ~ (0,1 + y/50) ~. ~0 , 35 i;; ~0 , 5 (1-~e)

9>

4., + 4.2

Bbminima > 0,63 Bbmaximo

Conexi6n K FIGURA

Conexi6n N

. . Conexlones entre perfiles tubulares cuadradas y rectangulares, dos ramas


unlc:on

CAPITULO I

Consideraciones generales para el diseno i) Plastificaci6n del cord6n Pnsen8 = Fl

[ 9,8P.

r

~ = 0,90

]Of

ii) Punzonado ; (s610 si Bb< (B-2t) 6 secci6n rectangular) ~

Pnsen8 = 0,6FytB [ 2TJ + P + P. ]

= 0,95

iii) Cedencia por corte en el espaciado del cord6n ; Para secci6n rectangular, comprobando la capacidad al corte de secci6n .

iv) Cedencia local debido a distribuci6n carga no uniforme (s610 si

Bit <

156 secci6n rectangular)

~ = 0,95

Pn= Fyt" [2Hb + Bb + b. - 4t,,]

c . Conexiones K (incluye conexi ones N) solapadas La resistencia de diseno Pn, depende del porcentaje de solapamiento segun:

Para: 50% ~ Ov< 80%

= 0,95

bei = [lO/(B/t)] (tit,,) bev = [lO/(BJt,,)]

Para:

80%~Ov ~

~

100%

Bb ~ Bb

Bb~ Bb

= 0,95

En todos los casos :

/

Of = 1,0

(en traccion)

Of = 1,3 - O,4U/P ~ 1 (com presion conexiones Y, T Y cruzadas) Of = 1,3 - O,4U/P. ~ 1 (com presion conexi ones K-espaciadas) ,

--+r

~ p n-e

I

,

+-I

I

U = Pj AF y + Mj SFy

I

1

FIGURA Conexiones solapadas 'tS' entre perfiles tubulares

unlc:on



CAPITULO I

Debido a la diferencia en la flexibilidad relativa de la pared del miembro , la longitud de soldadura efectiva

La,

sera : Para conexiones Y, T y cruzadas

Para :

L. = 2 (Hb- 1,2to) sene

con

L = 2 (Hb- 1,2to) +( 8 _ 1 2to) • sene b'

con e~ 60°

e~

60°

50°< 8< 60° usar interpolaci6n lineal.

Para conexiones K-espaciadas . L = 2 (Hb - 1,2to) + 2(8 b _ 1,2to) con e $ 50° • sene

50°< 8< 60° usar interpolaci6n lineal .

Para: TABLA

Capacidad para conexiones Y y T, conexi ones X

Ilfl' Seccion Cuadrada Cordon principal

Espesor nominal

Diagonal montante

q,P (K f)

e (grados)

HxB

e

Bb

mm ON

mm

mm

g

n

30

40

45

50

60

70

80

90

60 x 60

2,25

60 x 60

8.092

8.092

8.092

8.092

8.092

7.565

6.969

6.785

70 x 70

2,25

60 x 60

8.051

8.051

8.051

8.051

8.051

7.298

6.714

6.535

70 x 70

9.490

9.490

9.490

9.490

9.490

8.514

7.833

7.624

90 x 90

2,50

60 x 60

5.673

3.887

3.382

I

3.014

2.533

2.262

2.120

2.076

3.635

3.222

3.009

2.942

I

13.614

13.614

11 .801

10.845

10.551

3.658

3.093

2.771

2.604

2.551

100 x 100

110 x 110

120 x 120

135 x 135

3,00

3,40

4,00

4,30

70 x 70

8.545

90 x 90

13.614

60 x 60

I

5.727

I

6.744

I

4.940

13.614

13.614

4.679

4.089

70 x 70

9.104

6.199

5.380

90 x 90

13.721

13.721

13.721

100 x 100

18.113

18.113

60 x 60

7.544

5.285

4.784 13.721

I

4.010 13.721

I

3.572

3.346

3.275

13.721

13.225

12.869

18.113

15.980

14.695

14.299

4.636

4.159

3.532

3.174

2.987

2.929

18.113 I

I

4.371

I

I

18.113

I

70 x 70

9.582

6.604

5.757

5.139

4.332

3.874

3.635

3.561

90 x 90

19.245

12.784

10.988

9.694

8.024

7.090

6.609

6.460

100 x 100

18.200

18.200

18.200

18.200

18.200

18.200

16.763

16.313

110 x 110

22.561

22.561

22.561

22.561

22.561

20.047

18.439

17.944

60 x 60

9.395

6.635

5.837

5.250

4.474

4.030

3.797

3.724

70 x 70

11 .476

7.986

6.987

6.256

5.297

4.750

4.465

4.376 6.810

11 .340

10.053

8.385

7.446

6.961

16.468

14.510

11 .989

10.580

9.855

9.630

22.7 41

22.741

22.741

22.741

22.068

21.480

28.889

28.889

28.889

28.889

26.158

24.075

23.433

6.870

6.065

5.471

4.683

4.229

3.991

3.916

90 x 90

19.457

13.118

100 x 100

28.989

19.187

110 x 110

22.741

22.741

120 x 120

28.889

60 x 60

9.631

I I

I

I

70 x 70

11 .324

7.971

7.004

6.293

5.356

4.819

4.539

4.451

90 x 90

16.783

11.501

10.005

8.915

6.143

100 x 100

21 .680

14.644

110 x 110

30.237

20.1 01

17.283

74'UI91

6.273

120 x 120

28.914

28.914

28.914

I

12.669

11.238

9.382

8.337

7.796

7.628

15.250

12.629

11 .162

10.406

10.172

28.914

28.914

27.838

25.611

24.925

1


--~-

unlc::on


Capacidad para conexiones Y y T, conexiones X Seccion Cuadrada (continuacion)

Cordon principal

Espesor nominal

Diagonal montante

e

mm ON

mm

135 x 135

4,30

135 x 135

155 x 155

4,50

60 x 60

175 x 175

200 x 200

220 x 220

"'P (K f) 'I' n g 8 (grados)

HxB

200 x 200

CAPITULO I

mm

5,50

5,50

7,00

7,00

unlc:on

T

r

I

so

90

28.813

28.041

40

45

50

60

34.987

34.987

34.987

34.987

34.987

31 .318

9.401

6.776

6.004

5.431

4.669

4.228

3.996

3.923

70 x 70

10.707

7.627

6.731

6.069

5.192

4.687

4.422

4.339

90 x 90

14.425

10.042

8.787

7.869

6.664

5.977

5.619

5.507

100 x 100

17.222

11 .849

10.324

9.211

7.758

6.934

6.506

6.373

110 x 110

21 .179

14.394

12.483

11.095

9.290

8.272

7.744

7.580

120 x 120

27.250

18.279

15.771

13.958

11.612

10.295

9.615

9.404

135 x 135

34.938

34.938

34.938

34.938

34.938

32.143

29.550

28.752

155 x 155

42.152

42.152

42.152

42.152

42.152

36.905

33.928

33.011

60 x 60

12.914

9.382

8.337

7.559

6.519

5.916

5.597

5.497

70 x 70

14.403

10.356

9.168

8.289

7.119

6.442

6.087

5.975

90 x 90

18.346

12.925

11.359

10.209

8.691

7.822

7.368

7.226

100 x 100

21 .048

14.677

12.851

11.514

9.758

8.757

8.234

8.071

110 x 110

24.522

16.924

14.761

13.183

11.120

9.948

9.338

9.148

120 x 120

29.175

19.921

17.306

15.404

12.927

11 .527

10.801

10.575

135 x 135

40.219

26.994

23.296

20.622

17.161

15.218

14.213

13.902

155 x 155

42.530

42.530

42.530

42.530

42.530

42.530

42.186

41 .055

175 x 175

58.034

58.034

58.034

58.034

58.034

51.777

47.629

46.352

60 x 60

11.946

8.748

7.794

7.083

6.128

5.572

5.277

5.185

70 x 70

13.087

9.495

8.433

7.644

6.589

5.977

5.654

5.553

11.359

10.024

9.039

7.734

6.983

6.588

6.465

30

70

90 x 90

15.940

100 x 100

17.762

12.545

11 .036

9.925

8.459

7.619

7.179

7.042

110 x 110

19.959

13.972

12.251

10.989

9.329

8.381

7.886

7.732

120 x 120

22.668

15.726

13.743

12.294

10.395

9.314

8.751

8.575

135 x 135

28.185

19.284

16.765

14.933

12.544

11 .193

10.491

10.273

155 x 155

40.851

27.398

23.638

20.919

17.402

15.427

14.407

14.090

175 x 175

57.815

57.815

57.815

57.815

57.815

50.382

46.299

45.042

200 x 200

66.574

66.574

66.574

66.574

66.574

57.580

52.913

51 .476

60 x 60

19.351

14.170

12.626

11.473

9.926

9.025

8.548

8.399

70 x 70

21.199

15.381

13.661

12.382

10.673

9.682

9.159

8.995

90 x 90

25.820

18.399

16.238

14.642

12.528

11.311

10.672

10.472

100 x 100

28.771

20.321

17.876

16.077

13.703

12.342

11 .629

11.406

110 x 110

32.331

22.632

19.845

17.801

15.112

13.576

12.774

12.524

120 x 120

36.719

25.473

22.262

19.914

16.838

15.087

14.175

13.890

135 x 135

45.656

31 .237

27.157

24.189

20.320

18.130

16.994

16.640

155 x 155

66.172

44.380

38.289

33.886

28.188

24.990

23.337

22.824

175 x 175

58.763

58.763

58.763

58.763

58.763

58.763

58.763

58.763

200 x 200

67.657

67.657

67.657

67.657

67.657

67.657

67.657

67.657

60 x 60

18.443

13.574

12.116

11 .025

9.558

8.701

8.247

8.104

70 x 70

19.994

14.592

12.986

11 .789

10.186

9.254

8.761

8.607

90 x 90

23.753

17.051

15.088

13.634

11 .701

10.585

9.998

9.814

100 x 100

26.067

18.561

16.375

14.763

12.627

11.397

10.752

10.551

110 x 110

28.771

20.321

17.876

16.077

13.703

12.342

11 .629

11.406

s


CAPITULO I TABLA


Capacidad para conexi ones Y y T, conexiones X Seccion Cuadrada (continuacion)

Cordon principal

Espesor nominal

Diagonal montante

cjlP (K f)

8 (grados)

HxB

e

B.

mm

mm

mm

ON

30

I 220 x 220

220 x 220

260 x 260

260 x 260

n

7,00

9,00

9,00

T

40

I

45

50

g

60

70

r

80

90 12.413

120 x 120

31 .977

22.403

19.649

17.630

14.972

13.454

12.661

135 x 135

38.100

26.366

23.021

20.577

17.378

15.560

14.613

14.318

155 x 155

50.343

34.249

29.712

26.417

22.131

19.712

18.457

18.067

175 x 175

72.695

48.539

41 .805

36.943

30.662

27.142

25.325

24.761

200 x 200

67.399

67.399

67.399

67.399

67.399

67.399

67.399

67.399

220 x 220

92.819

92.819

92.819

92.819

92.819

83.064

76.418

74.372

60 x 60

30.488

22.439

20.028

18.225

15.799

14.383

13.633

13.397

70 x 70

33.051

24.121

21 .467

19.489

16.839

15.297

14.483

14.227

90 x 90

39.266

28.187

24.941

22.537

19.342

17.497

16.527

16.223

100 x 100

43.091

30.682

27.070

24.404

20.872

18.841

17.774

17.441

110 x 110

47.560

33.591

29.550

26.577

22.652

20.401

19.223

18.855

120 x 120

52.860

37.033

32.482

29.143

24.750

22.240

20.929

20.520

135 x 135

62.982

43.585

38.055

34.016

28.728

25.722

24.156

23.669

155 x 155

83.220

56.616

49.116

43.669

36.584

32.584

30.510

29.866

175 x 175

120.169

80.237

69.106

61.069

50.685

44.867

41 .863

40.932

200 x 200

69.080

69.080

69.080

69.080

69.080

69.080

69.080

69.080

220 x 220

94.668

94.668

94.668

94.668

94.668

94.668

94.668

94.668

60 x 60

28.371

21 .048

18.838

17.178

14.938

13.625

12.927

12.708

70 x 70

30.303

22.317

19.924

18.134

15.724

14.317

13.571

13.337

90 x 90

34.792

25.261

22.442

20.345

17.542

15.916

15.058

14.789

100 x 100

37.425

26.984

23.914

21 .637

18.603

16.848

15.924

15.634

110 x 110

40.383

28.916

25.563

23.083

19.790

17.891

16.892

16.580

120 x 120

43.732

31.100

27.426

24.717

21.128

19.065

17.983

17.645

135 x 135

49.688

34.974

30.728

27.608

23.496

21.141

19.909

19.525

155 x 155

60.081

41.710

36.461

32.623

27.591

24.728

23.235

22.770

175x175

75.013

51 .342

44.642

39.767

33.412

29.816

27.948

27.367

200 x 200

106.675

71 .632

61 .831

54.742

45.565

40.412

37.748

36.921

220 x 220

158.575

104.628

89.690

78.942

65.114

57.400

53.430

52.200

260 x 260

140.659

140.659

140.659

140.659

140.659

128.629

118.419

115.275

60 x 60

42.382

31.442

28.140

25.662

22.315

20.353

19.311

18.984

70 x 70

45.267

33.338

29.763

27.088

23.489

21 .387

20.273

19.923

90 x 90

51,974

37.736

33.524

30.392

26.205

23.776

22.494

22.092

100 x 100

55.907

40.310

35.723

32.321

27.790

25.168

23.788

23.355

110 x 110

60.325

43.196

38.187

34.482

29.563

26.725

25.234

24.767

120 x 120

65.328

46.458

40.970

36.922

31 .562

28.480

26.864

26.358

135 x 135

74.225

52.245

45.903

41 .242

35.098

31 .581

29.741

29.167

155 x 155

89.750

62.307

54.466

48.733

41 .217

36.939

34.709

34.015

175 x 175

112.057

76.695

66.688

59.406

49.911

44.540

41 .749

40.881

200 x 200

159.355

107.006

92.365

81 .775

68.067

60.368

56.389

55.154

220 x 220

236.884

156.296

133.981

117.925

97.269

85.746

79.815

77.978

260 x 260 _ . . L '_ _

142.969

142.969

142.969

142.969

142.969

142.969

142.969

142.969

11 ,00

ON : Oesignaci6n comercial del producto en milimetros Propiedades mecfmicas segun Especificaciones ASTM A572 - Grado 50 : F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm Los valores reportados en la tabla corresponden a la maxima carga en Tracci6n mayorada P" resistida por el perfil circular, en Kgf Nota. En caso de compresi6n , multiplicar los valores de la tabla por el factor de interacci6n de esfuerzos Q, = 1,3 - O,4U/Il 1,0 U = abs (PJ F, + Mj SF,) 13 = B,IB


unlC::on

- - _ . _ - - - - - - ---- -"'="-'==-=--=---=--=:::.:....::-Consideraciones generales para el diseno

CAPITULO I

...jiiiiii. Capacidad para conexiones K .......... Seccion Cuadrada

Cordon principal

Espesor nominal

Hx B

e

mm

mm

ON

Diagonal montante

"'P (K f) 'I' n g

e (grados) mm

30

70

80

90

1.908

1.820

1.793

1.514

1.444

1.422

1.916

1.766

1.685

1.660

1.466

1.351

1.289

1.270

1.711

1.576

1.504

1.481

2.199

2.027

1.934

1.905

1.820

1.737

1.710

2.123

2.026

1.995

2.605

2.565

3.033

2.894

2.850

2.157

2.058

2.027

2.731

2.517

2.401

2.365

3.511

3.236

3.087

3.040

4.410

3.901

3.595

3.430

3.378

4.851

4.291

3.955

3.773

3.716

3.777

3.486

3.084

2.842

2.712

2.671

4.406

4.067

3.598

3.316

3.164

3.116

5.665

5.229

4.626

4.263

4.068

4.006

6.295

5.810

5.140

4.737

4.520

4.451

7.617

6.924

6.392

5.654

5.210

4.972

4.896

10.683

8.310

7.554

6.973

6.168

5.684

5.424

5.341

5.363

4.172

3.792

3.501

3.097

2.854

2.723

2.682

70 x 70

6.257

4.867

4.425

4.084

3.613

3.329

3.177

3.129

90 x 90

8.045

6.258

5.689

5.251

4.645

4.281

4.085

4.023

100 x 100

8.939

6.953

6.321

5.834

5.161

4.756

4.538

4.469

110 x 110

9.833

7.649

6.953

6.418

5.677

5.232

4.992

4.916

120 x 120

10.727

8.344

7.585

7.001

6.193

5.708

5.446

5.363

135 x 135

12.068

9.387

8.533

7.877

6.967

6.421

6.127

6.034

4.884

3.799

3.454

3.188

2.820

2.599

2.480

2.442

70 x 70

5.698

4.433

4.029

3.719

3.290

3.032

2.893

2.849

90 x 90

7.326

5.699

5.181

4.782

4.230

3.898

3.720

3.663

100 x 100

8.140

6.332

5.756

5.313

4.700

4.331

4.133

4.070

110 x 110

8.955

6.965

6.332

5.845

5.170

4.765

4.546

4.4 77

120 x 120

9.769

7.599

6.907

6.376

5.640

5.198

4.960

4.884

135 x 135

10.990

8.548

7.771

7.173

6.345

5.847

5.580

5.495

155 x 155

12.618

9.815

8.922

8.236

7.285

6.714

6.406

6.309

60 x 60

6.724

5.230

4.754

4.389

3.882

3.578

3.414

3.362

60 x60

2,25

60 x 60

3.585

70 x 70

2,25

60 x60

2.845

2.213

2.012

1.857

1.643

70 x 70

3.319

2.582

2.347

2.166

60 x 60

2.540

1.975

1.796

1.658

70 x 70

2.963

2.305

2.095

1.934

90 x 90

3.809

2.963

2.694

2.486

60 x 60

3.420

2.661

2.419

2.232

1.975

70 x 70

3.990

3.104

2.822

2.605

2.304

90 x90

5.131

3.991

3.628

3.349

2.962

2.730

100 x 100

5.701

4.434

4.031

3.721

3.291

60 x 60

4.054

3.153

2.867

2.646

2.341

70 x 70

4.730

3.679

3.344

3.087

90 x 90

6.081

4.730

4.300

3.969

100 x 100

6.757

5.256

4.778

110 x 110

7.432

5.781

5.255

60 x60

5.341

4.155

70 x 70

6.231

4.847

90 x 90

8.012

6.232

100 x 100

8.902

6.925

110 x 110

9.792

120 x 120 60 x 60

90 x 90

2,50

100 x 100

3,00

110 x 110

3,40

120 x 120 I

135 x 135

4,00

4,30

155 x 155 1

175 x 175

4,50

5,50

I

1 unlc:on

60 x 60

I

70 x 70

7.844

6.102

5.547

5.120

4.529

4.174

3.983

3.922

90 x 90

10.086

7.845

7.132

6.583

5.823

5.367

5.121

5.043

100 x 100

11 .206

8.717

7.924

7.314

6.470

5.963

5.690

5.603

110 x 110

12.327

9.589

8.717

8.046

7.117

6.559

6.259

6.164

120 x 120

13.448

10.460

9.509

8.777

7.764

7.155

6.828

6.724

135 x 135

15.129

11.768

10.698

9.875

8.735

8.050

7.681

7.564

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


CAPITULO I


TAB1..i Capacidad para conexiones K ·""1·' Seccion Cuadrada (continuacion) Cordon principal

Espesor nominal

Diagonal montante

$P (K f)

e (grados)

HxB

e

B.

mm ON

mm

mm

175x175

5,50

200 x 200

5,50

200 x 200

220 x 220

220 x 220

7,00

7,00

9,00

g

n

30

40

45

50

155 x 155 175x175 60 x60 70x 70 90 x 90 100 x 100 110 x 110

17.370 19.611 5.503 6.421 8.255 9.172 10.090

13.511 15.255 4.281 4.994 6.421 7.135 7.848

12.282 13.867 3.891 4.540 5.837 6.486 7.134

120 x 120 135 x 135 155 x 155 175 x 175 200 x 200 60 x 60 70 x 70 90 x 90 100 x 100 110 x 110 120 x 120 135 x 135 155 x 155 175 x 175 200 x 200 60 x60 70 x 70 90 x 90 100 x 100 110 x 110 120 x 120 135 x 135

11.007 12.383 14.217 16.052 18.345 10.057 11.733 15.085 16.762 18.438 20.114 22.628 25.981 29.333 33.523 8.717 10.170 13.076 14.529 15.982 17.434 19.614

8.562 9.632 11 .059 12.486 14.270 7.823 9.127 11.734 13.038 14.342 15.646 17.602 20.209 22.817 26.076 6.781 7.911 10.171 11.301 12.431 13.562 15.257

7.783 8.756 10.053 I 11.350 12.972 7.111 8.297 10.667 11 .852 13.037 14.223 16.001 18.371 20.741 23.705 6.164 7.191 9.246 10.273 11.301 12.328 13.869

11.337 12.800 3.592 4.191 5.388 5.987 6.585 7.184 8.082 9.280 10.477 11.974 6.564 7.658 9.846 10.940 12.034 13.128 14.770 16.958 19.146 21.881 5.690 6.638 8.535 9.483 10.431 11.380 12.802

155 x 155 175 x 175 200 x 200 220 x 220 60 x 60 70 x 70 90 x 90 100 x 100 110 x 110 120 x 120 135 x 135

22.520 25.425 29.057 31 .963 16.340 19.063 24.509 27.233 29.956 32.679 36.764

17.517 19.777 22.603 24.863 12.710 14.828 19.065 21.183 23.301 25.420 28.597

15.924 17.978 20.547 22.601 11 .554 13.479 17.331 19.256 21 .182 23.108 25.996

14.699 16.595 18.966 20.862 10.665 12.442 15.997 17.775 19.552 21 .330 23.996

155 x 155 175 x 175

42.210 47.657

32.834 37.071

29.847 33.699

27.551 31.106

200 x 200

54.465

42.366

38.513

35.550

I


I

I

I I

I

I

I

J

~;42 1

60

10.029 11.323 3.177 3.707 4.766 5.296 5.825

6.355 7.149 8.208 9.267 10.591 5.806 6.774 8.710 9.677 10.645 11 .613 13.064 15.000 16.935 19.355 5.033 5.872 7.549 8.388 9.227 10.066 11 .324 13.002 14.679 16.776 18.454 9.434 11 .006 14.150 15.723 17.295 18.867 21.226 24.370 27.515 31.445

80

8.819 I 10.435 9.957 2.928 2.794 3.416 3.260 4.392 4.191 4.880 4.657 5.369 5.123 5.857 5.588 6.589 6.287 7.565 7.218 8.541 8.150 9.761 9.314 5.351 5.106 6.243 5.957 8.027 7.659 8.919 8.510 9.811 9.361 10.702 10.212 12.040 11 .489 13.824 13.191 15.608 14.893 17.837 17.020 4.638 4.426 5.411 5.163 6.958 6.639 7.731 7.376 8.504 8.114 9.277 8.852 10.436 9.958 11.982 11.433 13.528 12.909 15.461 14.753 17.007 16.228 8.694 8.296 10.143 9.678 13.041 12.444 14.490 13.826 15.939 15.209 17.388 16.592 19.562 18.666 22.460 21.431 25.358 24.196 28.980- - ' - -27.653 ----'-

90

8.685 9.806 2.752 3.210 4.128 4.586 5.045 5.503 6.191 7.109 8.026 9.172 5.028 5.867 7.543 8.381 9.219 10.057 11 .314 12.990 14.666 16.762 4.359 5.085 6.538 7.264 7.991 8.717 9.807 11.260 12.713 14.529 15.982 8.170 9.531 12.255 13.616 14.978 16.340 18.382 21.105 23.828 27.233

unIcon

CAPITULO I


Capacidad para conexiones K

Seccion Cuadrada (continuacion) Cordon principal

Espesor nominal

Diagonal montante

e (grados)

HxB

e

Bb

mm

mm

mm

ON

220 x 220

9,00

260 x 260

9,00

260 x 260

11 ,00

1

f 220 x 220

30

1

40

45

50

60

70

80

90

59.912

46.603

42.364

39.105

34.590

31 .878

30.418

29.956

60 x 60

12.718

9.893

8.993

8.301

7.343

6.767

6.457

6.359

70 x 70

14.837

11.542

10.492

9.684

8.566

7.895

7.533

7.419

90 x 90

19.077

14.839

13.489

12.451

11 .014

10.151

9.686

9.538

100 x 100

21 .196

16.488

14.988

13.835

12.238

11.278

10.762

10.598

110 x 110

23.316

18.137

16.487

15.218

13.462

12.406

11.838

11 .658 12.718

120 x 120

25.436

19.785

17.986

16.602

14.685

13.534

12.914

135 x 135

28.615

22.259

20.234

18.677

16.521

15.226

14.528

14.308

155 x 155

32.854

25.556

23.232

21.444

18.969

17.481

16.681

16.427

175 x 175

37.094

28.854

26.229

24.211

21.416

19.737

18.833

18.547

200 x 200

42.393

32.976

29.976

27.670

24.476

22.557

21.523

21 .196

220 x 220

46.632

36.273

32.974

30.437

26.923

24.812

23.676

23.316

260 x 260

55.111

42.869

38.969

35.971

31 .818

29.324

27.980

27.555

60 x 60

21.003

16.338

14.852

13.709

12.126

11.176

10.664

10.502

70 x 70

24.504

19.061

17.327

15.994

14.147

13.038

12.441

12.252

90 x 90

31.505

24.507

22.277

20.563

18.189

16.763

15.996

15.753

100 x 100

35.006

27.230

24.753

22.848

20.211

18.626

17.773

17.503

110 x 110

38.506

29.953

27.228

25.133

22.232

20.489

19.550

19.253

120 x 120

42.007

32.675

29.703

27.418

24.253

22.351

21.327

21.003

135 x 135

47.258

36.760

33.416

30.845

27.284

25.145

23.993

23.629

155 x 155

54.259

42.206

38.367

35.415

31.326

28.870

175 x 175

61.260

47.652

43.317

39.985

35.368

200 x 200

70.011

54.459

49.505

45.697

220 x 220

77.012

59.905

54.456

50.266

44.463

260 x 260

91 .015

70.797

64.357

59.406

52 .547

40.421

27.548

27.129

32.596

31 .102

30.630

J

37.252

35.546

35.006

40.977

39.100

38.506

48.428

46.209

45.507

DN: Designaci6n comercial del producto en milfmetros Propiedades mecimicas segun EspecificacionesASTM A572 - Grado 50: F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm' Los valores reportados en la tabla corresponden a la maxima carga en Tracci6n mayorada P" resistida por el perfil circular, en Kgf Nota: En caso de compresi6n , multipllcar los val ores de la tabla por el factor de inleracci6n de esfuerzos 0 , = 1,3 - O,4U/~. $ 1,0 U = abs (P,IA,F, + M,ISF,) ~. = 5~/y$~ P= Sb/S

unlcon


CAPITULO I


1.3.1.9. Conexiones directas entre perfiles tubulares sometidos a momentos

Se refiere a las conexiones directamente soldadas de uno 0 mas miembros secundarios que como ramas convergen a un miembro

0

cord6n principal , que pasa continuo a trav8s de la conexi6n , transmitiendo

principalmente momentos flectores . Estas conexiones pueden desarrollarse en un plano 0 configurando multiplanos y encuentran su principal aplicaci6n en conexi ones a momenta de estructuras aporticadas 0 en vigas Vierendeel verfigura 1.44.

q

l~

r

-

~

FIGURA

FIGURA

~

Esquema tipico Viga Vierendeel

Conexiones entre perfiles tubulares circulares a momento

1. Secciones Circulares

Limitaciones dimensionales: Angulo: 8 ~ 30°

O/t

~

50 conexi ones Y y T, O/t < 40 conexiones cruzadas

OJtb~ 50 miembros traccion , OJ tb~ 0,05 E/Fy compresion

0,2:S DJD :S 1,0


unlc::on

CAPITULO I


a. Conexiones Y (incluye conexiones T) y Conexiones Cruzadas (incluye conexiones X) con momentos flectores en el plano .

+

-+

ir-----~--i

Conexi6n Y

X

!-----"-rr~"4 + ~---------4i

Conexi6n T

4 -+-

~i~. ~~~------~i

x:

Conexi6n X

Itttl Conexlones entre perfiles tubulares, una rama a momento FIGURA

.

.

La resistencia de diseno
$ = 0,90 ii) Punzonado ; (solo si P:5 (1-1 /y) $ = 0,95

b. Conexiones Y (incluye conexiones T) y Conexiones Cruzadas (incluye conexiones X) con momentos flectores fuera del plano La resistencia de diseno
$ = 0,90 Ii) Punzonado ; (solosi p:5(1-1 /y) $ = 0,95

a. Conexiones Y (incluye conexiones T) y Conexiones Cruzadas (incluye conexiones X) con momentos flectores y fuerza axial

En todos los casos ,

Of = 1,0 Of = 1,0 - Q,3U(1 +U)

(en tracci6n) (en compresi6n )

U = IPJAF y + MJSF y I

unlcon



CAPITULO I 2. Secciones Cuadradas y Rectangulares .

IA -Limitaciones dimensionales:

Angulo: e = 90

Bit

~

y

:

0

tb - -

35 conexiones T y cruzadas

1 1 1 1

BJtp~ 35 miembros traccion

!

Miembros compresi6n: BJ~ ~ min [1 ,25(E/Fy)o.5 ; 35)

H

BJ B ~ 0,25 conexiones

L

1 1 --

0,5 ~ H/B ~ 2,0 y 0 , 5~ H J Bb ~2 , 0

B

-

t

c--

----j

FIGURA C onexlones entre pe rf°l b I . I es tu u ares 0

cuadrados y rectangulares a momenta

a. Conexiones T y Conexi ones Cruzadas con momentos flectores en el plano La resistencia de diserio ~M n' sera la menor entre los siguientes estados Ifmites :

+

i) Plastificacion del cordon (solo si P < 0 ,85)

II

= 1,00

--- +

ii) Punzonado ; (solo si P~ 0,85)

,

,

+ ,--,

= 1,00

Conexi6n T a = 1,00 para conexiones T a = 0,80 para conexi ones cruzadas

iii) Cedencia local debido a distribucion de carga no uniforme (solo P~ 0,85)

= 0,95

b. = [1 O/(B/t) ] (t!~) Bb~ Bb

b . Conexiones Ty Conexiones Cruzadas con momentos flectores fuera del plano . La resistencia de diserio ~M n' sera la menor entre los siguientes estados Ifmites :


unlc:on

CAPITULO I

Consid erac iones g enerales para el diseno i) Plastificacion del cordon (solo si

P~ 0,85) ~ =

1,00

ii) Punzonado ; (solo si P ~ 0,85) ~

= 1,00

a = 1,00 para conexiones T a = 0,80 para conexi ones cruzadas

iii) Cedencia local debido a distribucion de carga no uniforme (solo P~ 0,85) ~

b. = [ 1O/(B/t)] (U~)

= 0,95

Bb~ Bb

iv) Fal la por distorsion del cordon Mn =2F y t[ Hbt+[BHt(B+H)] O,5]

~= 1,00

c. Conexiones T y Conexiones Cruzadas con momentos flectores y fue rza axial

( P) (M ) (M )<10 - , _

u_

~~

+

_

u_x

~ M_

+...:..:..:!!L ~M~

En todos los casos, Of = 1,0 (en tracci6n)

Of = (1 ,3 - 0,4U/p)~1(en compresi6n) U = I PJAF y + MJ8F) /.3.1.10. Conexiones multiplano Las conexiones multiplano se presentan frecuentemente en estructuras tridimensionales , por ejemplo , torres , vigas triangulares 0 cuadrangulares , etc. Dependiendo de los tipos de co nexiones que se configuren en cada plano se designan como conexiones KK , TT, XX , etc .

Conexi6n KK

I,p' c FIGURA

unIcon

Conexi6n XX

' " •ana con pe rf"I 'es tu b u •ares onexlones mu •tip Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares


CAPITULO I

Siguiendo las recomendaciones del CIDECT, el diseno de las conexiones multiplano se fundamenta en las expresiones desarrolladas para conexiones planas , con los coeficientes de correcci6n que se indican a continuaci6n . TABLA If&'

Coeficiente de correccion de las conexiones multi plano Coeficiente de Correcci6n (respecto al nodo plano) 60· S 0 S90·

Tipo de Conexi6n

TT

"' 8 /

V

~

~- . ---l----+

1,00

t

xx

-+ -

1,00 + O,33

N2

N,

t

KK

"' 8 /

V


0,90

unlcon


CAPITULO I

Edificaci6n para transporte publico , construida con perfiles tubulares Unicon Caracas, Venezuela

Armadura tridimensional con perfiles tubulares circulares

unlcon


CAPITULO I


1.3.2. Conexiones empernadas Inicialmente podemos resaltar que las conexiones empernadas se efectuan regularmente a traves de elementos auxiliares representados en su mayoria por planchas

0

placas metalicas de acero y angulos . Su utilizacion , con

respecto a los perfiles tubulares , es mas marcada cuando se usan las secciones circulares , debido a la ausencia de caras planas. Sin embargo, existen sistemas de pernos auto-taladrados y patentes como el Flowdrill System, Ultra-Twist Bolt, etc. que permiten el desarrollo de eficientes conexi ones empernadas para perfiles tubulares de acero de seccion cuadrada y rectangulares. En el mismo orden de ideas , nos permitimos mencionar que estos dos sistemas pueden ser combinados-,- con la finalidad de lograr estructuras mas livianas y de facil y rapido ensamblaje 0 montaje, seguras y econ6micas .

Diversas conexiones empernadas conform an el techo del gimnasio techado

Las conexiones empernadas son especial mente convenientes para uniones en obra de subconjuntos prefabricados en taller. Estas conexi ones aprovechan las virtudes de la combinacion de los dos metodos de conexion, con pernos y soldadura. Entre las conexiones empernadas que encuentran usos mas frecuentes en las estructuras metalicas, destacan las conexiones con bridas , las de apoyos articulados y las de plancha base para columnas, por supuesto , esto no quiere decir que no se esten planteando otros tipos de soluciones creativas que estan surgiendo en las obras nacionales e internacionales, que seran en el corto y mediano plazo soluciones tfpicas para este tipo de perfiles . Los metodos de calculo son similares a los utilizados para la construccion de estructuras de acero con perfiles convencionales de secci6n abierta, con algunas modificaciones especfficas cuando se utilicen conexiones empernadas directamente sobre los tubulares . Los aspectos mas resaltantes de estos metodos se presentan a continuacion , sin embargo , para mayor informacion sobre los metodos y casos especiales, es conveniente consultar el capitulo J de las especificaciones de la ASIC (AISC 2005) , asi como su comentario y cualquier otra especificaci6n asociada. Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlcon

CAPITULO I


Conexiones empernadas . Garantizan la soldadura en taller, en un ambiente controlado , e instalaci6n rapida y segura en obra

1.3.2.1 Pernos y partes roscadas Los pernos se alta resistenc ia mas utilizados en la industria de la construcci6n y metalmecanica para conexiones , son los denominados ASTM A325 Y A490 , en las tablas 1.30 e 1.31 se presentan las minimas pretensiones de cada designaci6n , para los diametros estandar.

TABLA

• fit. Diametro nominal del perno

Pretension minima de los pernos . Designacion en pulgadas ArE~a

nom mal

dp

Ab

pulg

em'

Pernos A325

Pernos A490

kgf

kgf

1/2"

1,27

5.440

6.800

SIS"

1,98

8.620

10.900

3/4"

2,85

12.700

15.900

7/S"

3,88

17.700

22.200

1"

5,07

23.100

29.000

1 1/S"

6,42

25.400

36.300

1 1/4"

7,92

32.200

46.300

1 3/S"

9,58

38.600

54.900

1 1/2"

11,4

46.700

67.100

Igual a 0.70 (redondeado) de las resistencias minimas especificadas a la tracci6n de los pernos.

unlcon


CAPITULO I


liSI

Pretension minima de los pernos. Designacion en sistema metrico ArE~a

Diametro nominal del perno

nommal

dp

Ab

metrico

em'

Pernos A325

Pernos A490

kgf

kgf

M16

2,01

9.280

11 .600

M20

3,14

14.500

18.250

M22

3,80

18.000

22.500

M24

4,52

21 .000

26.200

M27

5,73

27.200

34.000

M30

7,07

33.200

41 .600

M36

10,20

48.400

60.700

Igual a 0,70 (redondeado) de las resistencias minimas especificadas a la tracci6n de los pernos.

TABLA

I

ifI

a

Minimas distancias a bordes y separaciones minimas b entre centros de pernos • Designacion en pulgadas

Diametro nominal del perno 0 conector

Area nominal

Sep. entre pernos

Dist. borde cizallado

Dist. borde soplete

mm

C

dp

dp

Ab

3d b

pulgadas

mm

em'

mm

mm

1/2"

12,7

1,27

38

22

19

SIS"

15,9

1,98

48

29

22

3/4"

19,1

2,85

57

32

7/S"

22,22

3,88

67

38

1"

25,4

5,07

76

44

1 1/S"

2S,6

6,41

86

51

1 1/4"

31,S

7,92

95

Diametros por encima de 1 1/4", el incremento es obtenido por:

25 d d

29 32 38

57

41

1,75d p

1,25d p

1 3/S"

34,9

9,58

105

61

44

1 1/2"

3S,1

11,4

114

67

48

I

I

I

°

a. Menores distancias son permitidas siempre y cuando sean saisfechas las condiciones J3.1 de AISC . b. Para agujeros de gran tamano a con ranuras , vease Tabla 1.3.5 de AISC. c. Todas las distancias al borde mencionadas en esta columna se pueden reducir en 3 mm, cuando el agujero este situado en el punto donde la resistencia requerida no exceda del25 % de la maxima resistencia admisible en el elemento. d. Son permitidos valores de 32 mm, en los extremos de conexiones de vigas , can angulos y planchas de cabeza.


unlc::on

CAPITULO I


Minimas distancias a bordes a y separaciones minimas b. Designacion en sistema metrico

• IS' entre centros de pernos Diametro nominal del perno 0 conector

Area nominal

Sep. entre pernos

Dist. borde cizallado

Dist. borde soplete C

dp

dp

A ·

3d •

m~trico

mm

em'

mm

mm

mm

M16

16

2,01

48

28

22

•

d

M20

20

3,14

60

34

M22

22

3,80

66

M24

24

4,52

72

d 38 42 d

30

M27

27

5,73

81

48

34

M30

30

7,07

90

52

38

M36

36

10,20

108

Diametros por encima de M36, el incremento es obtenido por:

26 28

64

46

1,75d p

1,25dp

a. Menores distancias son permitidas siempre y cuando sean saisfechas las condiciones J3.1 0 de AISC . b. Para agujeros de gran tamaiio 0 con ranuras , vease Tabla J3.5M de AISC c. Todas las distancias al borde mencionadas en esta columna se pueden reducir en 3 mm, cuando el agujero este situado en el punto donde la resistencia requerida no exceda del 25 % de la maxima resistencia admisible en el elemento. d . Son permitidos valores de 32 mm, en los extremos de conexiones de vigas , con angulos y planchas de cabeza .

En la tabla 1.34 se presentan las res istencias de los pernos y partes roscadas , en donde tambien estan incluidos los pernos A307 , los cuale s pueden ser utilizados en estructuras sometidas a cargas estaticas y miembros secundarios de las mismas tales como : largueros , vigas de techos y pisos , entre otros miembros.

if n Resistencias de los pernos y partes roscadas Descripcion del Conector

Esfuerzo de Tra~cion

Fnll Kgf/cm

Esfuer~o de corte por 2 Aplastamlento Fnv. Kgf/cm

Pernos A307

3160

1690

Pernos A325 , cuando las roscas

6330 '

3370 '

6330 '

4220 '

7940 '

4220 '

7940 '

5270 '

0,75Fu ••d

0,40F"

0,75F u • •d

0,50F

no estan excluidas de los pianos de corte . Pernos A325 , cuando las roscas estan excluidas de los pianos de corte . Pernos A490 , cuando las roscas no estan excluidas de los pianos de corte . Pernos A490 , cuando las roscas estan excluidas de los pianos de corte . Partes roscadas que reunan los requerimientos de la secci6n A.3.4 de AISC , cuando las roscas no estan excluidas de los pianos de corte . Partes roscadas que reunan los requerimientos de la secci6n A.3.4 de AISC , cuando las roscas

u

estan excluidas de los pianos de corte . a. b. c. d.

Sujeto al apendice 3 de la especificaci6n de AISC. Para pernos A30710s valores tabu lad os se reduciran en 1% porcada 2mm de espesor de la conexi6n , por encima de 5 diametros. Las roscas son permitidas en los pianos de corte . La resistencia a tracci6n de la parte roscada de una barra recalcada , basad a en el area transveral del mayor diametro de su rosca, sera mas grande que el area del cuerpo nominal de la barra, antes que el recalcado, por F,. e. Para pernos A325 y A490 sometidos a fatiga por cargas a tracci6n , vease el apendice 3 de AISC . d. Cuando se usen conexiones de aplastamiento para empalmar miembros en tracci6n , y la disposici6n del conector tiene una longitud, para lela a la direcci6n de la fuerza , que excede de 1270mm, los valores tabulados se reduciran en un 20%

unlc:on


CAPITULO I


1.3.2. 1. 1 Resistencia a tracci6n v corte de pemos

~

= 0,75

Donde:

Fn = esfuerzo de tracci6n nominal Fnl 0 esfuerzo de corte Fnv Fnl = 0,75F u partes roscadas que reunan ciertos requisitos Fnv = 0,40F u partes roscadas que reunan ciertos requisitos, cuando las roscas no estan excluidas de los pianos de corte.

Fnv = 0,50Fu partes roscadas que reunan ciertos requisitos, cuando las roscas estan excluidas de los pianos de corte. Ab=

area nominal no roscada del cuerpo del perno

0

la parte roscada .

En las tablas 1.35 e 1.36 se muestran las resistencias de diseno a tracci6n

y en las 1.37 e 1.38 las resistencias de

corte por aplastamiento.

TABLA

Pernos en Traccion - Resistencia de Disefio

• fto) Designacion en pulgadas Diametro nominal del perno 0 conector

Area nominal

dp

dp

A.

pulgadas

mm

em'

1/2"

12,7

SIS"

15,9 19,1

1,27 1,98 2,85 3,88 5,07 6,41 7,92 9,58 11,4

3/4" 7/S"

1" 1 1/S" 1 1/4" 1 3/S" 1 1/2"

22,22 25,4 2S,6 31,S 34,9 3S,1

Pernos

Pernos

Pernos

Kgf

Kgf

Kgf

3.010 4.693 6.755 9.196 12.016 15.192 18.770 22.705 27.018

6.029 9.400 13.530

7.563 11 .791 16.972 23.105 30.192 38.172 47.164 57.049 67.887

A30r

Valores de $Rnll con $

A325

18.4~0

24.010 30.431 37.600 45.481 54.122

A490

= 0,75

a. Su uso esta dirigido a estructuras sometidas a cargas estaticas y miembros secundarios como largeros. vi gas de techos y pisos. etc


unlc:on

CAPITULO I

Consideraciones genera les para el d iseno TABLA

Pernos en Traccion - Resistencia de Diseiio Designacion en sistema metrico


Area nominal

I

Pernos

A307'

I

Pernos

A325

I

Pernos

A490

d.

Ab

metrico

mm

em'

M16 M20 M22 M24

16 20 22 24

M27 M30

27 30

5,73

13.580

27.203

34.122

7,07

16.756

33.565

42.102

M36

36

10,20

24.174

48.425

60.741

d.

Kgf

Kgf

Kgf

2,01

4.764

9.542

11.970

3,14

7.442

14.907

18.699

3,80

9.006

18.041

22.629

4,52

10.712

21.459

26.917

Valores de ~ Rnt' con ~ = 0,75 a. Su uso esta dirigido a estructuras sometidas a cargas estaticas y miembros secundarios como largeros, vigas de techos YPISOS , etc.

TABLA

Pernos a Corte por Aplastamiento - Resiste ncia de Diseno Designacion en pulgadas


I

Area nominal

I

Pernos b

Kgf

Kgf

Kgf

Kgf

A307'

A325

Pernos c

I

Pernos

A325

Pernos b

A490

I

Pernos c

A490 Kgf

pulgada.

mm

em'

1/2"

12,7 15,9 19,1 22,22

1,27

1.610

3.210

4.020

4.020

5.020

1,98

2.510

5.004

6.267

6.267

7.826

2,85

3.612

7.203

9.020

9.020

11 .265

3,88

4.918

9.807

12.280

12.280

15.336

5,07

6.426

12.814

16.047

16.047

20.039

5/S"

3/4" 7/S"

1"

1 1 /S" 1 1/4" 13/S" 1 1/2"

25,4 2S,6 31 ,S 34,9 3S,1

6,41

8.125

16.201

20.288

20.288

25.336

7,92

10.039

20.018

25.067

25.067

31 .304

9,58

12.143

24.213

30.321

30.321

37.865

11,4

14.450

28.814

36.081

36.081

45.059

Valores de ~ R"" con ~

= 0,75

a. Las roscas son permitidas en los planas de corte b. No estan excluidas las roscas del perno en los planas de corte. c . Estan excluidas las roscas del perno en los planas de corte .

unlc:on


CAPITULO I TABLA


Pernos a Corte por Aplastamiento - Resistencia de Diseiio Designacion en sistema metrico


Area nominal

Pernos A307·

Pernos b A32S

Pernos c A32S

Pernos b A490

Pernos c A490

Kgf

Kgf

Kgf

Kgf

Kgf

2.548

5.080

6.362

6.362

7.945

d.

d.

Ab

metrico

mm

em'

M16

16

2,01

M20

20

3,14

3.980

7.936

9.938

9.938

12.411

M22

22

3,80

4.817

9.605

12.027

12.027

15.020

M24

24

4,52

5.729

11.424

14.306

14.306

17.865

M27

27

5,73

7.263

14.483

18.135

18.135

22.648

M30

30

7,07

8.961

17.869

22.377

22.377

27.944

M36

36

10,20

12.929

25.781

32.283

32.283

40.316

Valores de ~ Rnt ' con ~ = 0,75 a. Las roscas son permitidas en los pianos de corte. b. No estim exciuidas las roscas del perno en los pianos de corte . c. Estan exciuidas las roscas del perno en los pianos de corte

1.3.2. 1.2 Combinaci6n de tracci6n ~ corte gernos ~ gartes roscadas ~

= 0 ,75

~

= 1,00 LImite de servicio = 0 ,75 Nivel de resistencia

Donde: f,

=esfuerzo cortante requerido.

A" =area nominal no roscada del cuerpo del perno 0 la parte rosca da .

1.3.2. 1.3 Resistencia al deslizamiento crftico ~

Donde: 11 =coeficiente de deslizam iento promedio 11 =0,35 Superficies Clase A : Superficies no pintadas libres de oxido de laminacion 0 superficies Clase A con revestimientos limpiados con chorros a presion y galvanizadas en cal iente 0 superficies rugosas . 11 =0,50 Superficies Clase B: Superficies no pintadas de acero limpiadas con chorros a presion 0 superficies Clase B con revestimientos limpiados con chorros a presion . Du= relacion entre la pretension media del perno instalado a la pretensi6n minima de un perno = 1,13. hoc =factor por perforacion .

(a) para agujeros estandar (b) para agujeros agrandados y de ranura corta (c) para agujeros de ranura larga Tb= pretension minima del conectorvertabla . N. = numero de pianos de deslizam iento.

hsc = 1,OO hoc =0,85 hoc =O,70

En aras de sistematizar la informaci6n correspondiente al deslizamiento criti co, se elaboraron las tab las 1. 39 a la 1.46 en elias se podra encontrar las resistencias para cada tipo de caso que se pudiera presentar en el diseno de una conexion.


unlc:::on

CAPITULO I


TABLA

Pernos en conexiones con deslizamiento critico

liP. Resistencia de diseflo en corte simple bajo cargas de servicio Superficie Clase A. Designacion en pulgadas i I Pe~nos A325

I ':; 1 .

Di~~ooomiMl l

I d e~rno ,

I i

. I

I

i

A~~

I '

~;

Pernos A490

1---.,: -I---------TiP-o-d eag~~ro-------------

.' I--' ~ -'--I-----!-----. -----!-----i----_ . Estandar ,Agrandado 0 Ranura larga , Estandar I Agrandado 0 IRanura larga \ . ,MJ ~. ,.~I,., 'II!lm....,'~ I .ranuralcorta ., ., • " l '. I . ". I ranura corta I I I • \ .,,,, • •:.,~ .. '):J ~MDt"l:~1 iH';' •..il ldiJf. t~ . I l: r 1 ~ I .~. ! [ l ~ ~ •

n~~

I

l

t

dp

dp

Ab

pulgadas

mm

em'

1/2"

12,7

5/S"

15,9

3/4"

19,1

7/S"

22,22

1"

25,4

1 1/S" 1 1/4" 1 3/S" 1 1/2"

!

kgf

kgf

kgf

kgf

kgf

kgf

2.152

1.829

1.506

2.689

2.286

1.883

1,98

3.409

2.898

2.386

4.311

3.664

3.018

2,85

5.023

4.269

3.516

6.288

5.345

4.402

3,88

7.000

5.950

4.900

8.780

7.463

6.146

5,07

9.136

7.766

6.395

11 .470

9.749

8.029

2S,6

6,41

10.046

8.539

7.032

14.357

12.203

10.050

31,S

7,92

12.735

10.825

8.915

18.312

15.565

12.818

34,9

9,58

15.266

12.976

10.686

21.713

18.456

15.199

3S,1

11,40

18.470

15.699

12.929

26.538

22.557

18.577

1,27

Valores de 4>R" con 4> = 1, ).! = 0,35, 0 , = 1,13, N, = 1

TABLA

Pernos en conexi ones con deslizamiento critico

Itie. Resistencia de diseflo en corte simple bajo cargas de servicio Superficie Clase A. Designacion en sistema metrico

PernosA490

Pernos A325 Diametro nominal del perno

Tipo de agujero

Area nominal Agrandado 0 ranura corta

Ranura larga

Estandar

kgf

kgf

kgf

kgf

kgf

I

dp metrleo

dp

Ab

mm

em'

Agrandado 0 Ranura larga ranura corta

Estanda'r

kgf

M16

16

2,01

3.670

3.120

2.569

4.588

3.900

3.211

M20

20

3,14

5.735

4.875

4.014

7.218

6.135

5.053

M22

22

3,80

7.119

6.051

4.983

8.899

7.564

6.229

M24

24

4,52

8.306

7.060

5.814

10.362

8.808

7.253

M27

27

5,73

10.758

9.144

7.530

13.447

11.430

9.413

M30

30

7,07

13.131

11 .161

9.191

16.453

13.985

11.517

36

10,20

19.142

16.271

13.400

24.007

20.406

16.805

M36

Valores de 4>R" con 4> = 1, ).! = 0,35, 0 , = 1,13, N, = 1

unlc:on



CAPITULO I

TABLA


IIfC' Resistencia de diseno en corte simple bajo cargas de servicio Superficie Clase B. Designacion en pulgadas Pernos A325 Diametro nominal del perno

Area nominal

dp

dp

Ab

pulgadas

mm

em'

1/2"

12,7

1,27

5/S"

15,9

3/4"

19,1

7/S"

22,22

1"

25,4

1 1/S"

2S,6

1 1/4"

31,S

1 3/S"

34,9

1 1/2"

3S,1

1,98 2,85 3,88 5,07 6,41 7,92 9,58 11 ,40

Tipo de agujero Estandar

Agrandado 0 ranura corta

Ranura larga

Estandar


Ranura larga

kgf

kgf

kgf

kgf

kgf

kgf

3.074 4.870 7.176 10.001 13.052 14.351 18.193 21.809 26.386

2.613 4.140 6.099 8.500 11 .094 12.198 15.464 18.538 22.428

2.152 3.409 5.023 7.000 9.136 10.046 12.735 15.266 18.470

3.842 6.159 8.984 12.543 16.385 20.510 26.160 31.019 37.912

3.266 5.235 7.636 10.662 13.927 17.433 22.236 26.366 32.225

2.689 4.311 6.288 8.780 11.470 14.357 18.312 21.713 26.538

Valores de ~R", con ~

TABLA

Ilffj

Pernos A490

= 1, f.l = 0,50,

D, = 1,13, N, = 1

Pernos en conexiones con deslizamiento critico Resistencia de diseno en corte simple bajo cargas de servicio Superficie Clase B. Designacion en sistema metrico Pernos A325


Pernos A490 Tipo de agujero

Area nominal

dp

dp

Ab

metrico

mm

em'

M16

16

M20

20

M22

22

M24

24

M27

27

M30

30

M36

36

2,01 3,14 3,80 4,52 5,73 7,07 10,20

Estandar


Ranura larga

Estandar

kgf

kgf

kgf

kgf

kgf

kgf

5.243 8.193 10.170 11 .865 15.368 18.758 27.346

4.457 6.964 8.645 10.085 13.063 15.944 23.244

3.670 5.735 7.119 8.306 10.758 13.131 19.142

6.554 10.311 12.713 14.803 19.210 23.504 34.296

5.571 8.765 10.806 12.583 16.329 19.978 29.151

4.588 7.218 8.899 10.362 13.447 16.453 24.007

Valores de ~R", con ~

= 1, f.l = 0,50,


D,

Agrandado 0 Ranura larga ranura corta

= 1,13, N. = 1

unlc:on


..=.iiiiiiiiii_


--=--=-_ Resistencia de diseno en corte simple bajo nivel de resistencia

Superficie Clase A. Designacion en pulgadas Pernos A325


Area nominal

:

Pernos A490

------------------------------------------------------------Tipo de agujero

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

Estandar .

i Agrandado 01Ranura larga ! ranura corta :

dp

dp

Ab

pulgadas

mm

em'

1/2"

12,7

1,27

1.829

1.554

5/S"

15,9

1,98

2.898

2.463

kgf

kgf

1

I

Estandar

kgf

Agrandado

0 ;I Ranura larga

. ranura corta

kgf

kgf

kgf

1.280

2.286

1.943

1.600

2.028

3.664

3.115

2.565

3/4"

19,1

2,85

4.269

3.629

2.989

5.345

4.543

3.742

7/S"

22,22

3,88

5.950

5.058

4.165

7.463

6.344

5.224

1"

25,4

5,07

7.766

6.601

5.436

9.749

8.287

6.824

1 1/S"

2S,6

6,41

8.539

7.258

5.977

12.203

10.373

8.542

1 1/4"

31,S

7,92

10.825

9.201

7.577

15.565

13.230

10.895

13/S"

34,9

9,58

12.976

11.030

9.083

18.456

15.688

12.919

1 1/2"

3S,1

11,40

15.699

13.344

10.990

22.557

19.174

15.790

Valores de

TABLA

4lR., con 4l =0,85, ~ =0,35, 0 , =1,13, N, =1

Pernos en conexiones con deslizamiento crit ico Resistencia de diseno en corte simple bajo nivel de resistencia Superficie Clase A. Designacion en sistema metrico Pernos A325


Area nominal

Pernos A490 Tipo de agujero

Estandar


Ranura larga

Estandar


Ranura larga

kgf

kgf

kgf

kgf

kgf

kgf

2.184

3.900

3.315

2.730

dp

dp

Ab

metrieo

mm

em'

M16

16

2,01

3.120

2.652

M20

20

3,14

4.875

4.143

3.412

6.135

5.215

4.295

M22

22

3,80

6.051

5.143

4.236

7.564

6.429

5.295

M24

24

4,52

7.060

6.001

4.942

8.808

7.487

6.165

M27

27

5,73

9.144

7.772

6.401

11.430

9.715

8.001

M30

30

7,07

11.161

9.487

7.813

13.985

11.887

9.789

M36

36

10,20

16.271

13.830

11 .390

20.406

17.345

14.284

Valores de

unlcon

4lR., con 4l =0,85, ~ =0,35, 0 , =1,13, N, =1



CAPITULO I

TABLA

Pernos en conexiones con deslizamiento critico Resistencia de diseno en corte simple bajo nivel de resistencia Superficie Clase B. Designacion en pulgadas Pernos A325


Pernos A490

Area nominal

dp

dp

Ab

pulgadas

mm

em'

Tipo de agujero ' Estandar


Ranura larga

Estandar


Ranura larga

kgf

kgf

kgf

kgf

kgf

kgf

1/2"

12,7

1,27

2.613

2.221

1.829

3.266

2.776

2.286

SIS"

15,9

1,98

4.140

3.519

2.898

5.235

4.450

3.664

3/4"

19,1

2,85

6.099

5.184

4.269

7.636

6.491

5.345

7/S"

22,22

3,88

8.500

7.225

5.950

10.662

9.062

7.463

1"

25,4

5,07

11 .094

9.430

7.766

13.927

11.838

9.749

1 1/S"

2S,6

6,41

12.198

10.369

8.539

17.433

14.818

12.203

1 1/4"

31 ,S

7,92

15.464

13.144

10.825

22.236

18.900

15.565

1 3/S"

34,9

9,58

18.538

15.757

12.976

26.366

22.411

18.456

1 1/2"

3S,1

11,40

22.428

19.064

15.699

32.225

27.391

22.557

Valores de $R" con $ =0,85, ~

TABLA

dp

=0,50 , D, =1,13, N, =1

Pernos en conexiones con deslizamiento critico Resistencia de diseno en corte simple bajo nivel de resistencia Superficie Clase B. Designacion en sistema metrico

dp

Ab

mm

em'

M16

16

2,01

4.457

M20

20

3,14

6.964

M22

22

3,80

8.645

7.348

6.051

M24

24

4,52

10.085

8.572

7.060

M27

27

5,73

13.063

11 .103

9.144

16.329

13.879

11.430

M30

30

7,07

15.944

13.553

11 .161

19.978

16.982

13.985

M36

36

10,20

23.244

19.757

16.271

29.151

24.778

20.406

metrico

kgf

kgf

kgf

kgf

kgf

3.788

3.120

5.571

4.735

3.900

5.91 9

4.875

8.765

7.450

6.135

10.806

9.185

7.564

12.583

10.695

8.808

kgf

Valores de $R" con $ =0.85, ~

=0,50 , D, =1,13, N, =1


unlc::on

CAPITULO I


1.3. 2.1.4 Combinaci6n de tracci6n y corte can deslizamiento critico Cuando la conexi6n con deslizamiento crftico esta sometida a tracci6n , se reduce la resistencia, por esta raz6n la resistencia por perno de la secci6n anterior, debera ser multiplicada por el factor Ks.

Donde:

Nb= numero de pernos que cargan la tracci6n aplicada . Tb = pretensi6n minima del conector, vertabla. Tu = tracci6n ultima.

1.3.2. 1.5 Resistencia al aplastamiento de los aqujeros de los pemos 1. Para un solo perno en una conexi6n con agujeros estandar, agrandados y ranuras cortas , independientemente de la direcci6n de la carga, 0 un agujero de ranura larga con la ranura paralelamente a la direcci6n de la fuerza de aplastamiento : a) Cuando la deformaci6n en el agujero del perno , en carga de servicio , es una consideraci6n de diseno .

b) Cuando la deformaci6n en el agujero del perno , en carga de servicio , es una consideraci6n de diseno .

2. Para un solo perno en una conexi6n con agujeros de ranuras largas , con la ranura perpendicular en la direcci6n de la fuerza :

Donde: dp = diametro nominal del perno . Fu = resistencia de agotamiento del material conectado (plancha) . Lc = distancia libre, en la direcci6n de la fuerza , entre el extremo 0 borde del agujero y el extremo del agujero adyacente 0 el extremo de la plancha . t = espesor del material conectado .

3. Para conexiones hechas usando pernos que atraviesan completamente a un perfil tubular. a) Perforaci ones taladradas

A"., = proyecci6n del area de aplastamiento (Diametro del perno multiplicado por el espesor de disefio del perfil tubular).

Fy= tensi6n cedente minima del tubular.

b) Perforaci ones auto-taladradas

u n lco n


CAPITU LO I


1.3.2.2. Elementos de conexi6n y partes afectadas de los miembros Esta secci6n se aplica para el dimensionado de los elementos de los miembros y elementos auxiliares de las conexiones , tales como: planchas , angulos , entre otros.

1.3.2.2. 1. Resistencia de los elementos en tracci6n La resistencia en tracci6n sera el menor valor obtenido de los estados limites de cedencia y rotura. a) Cedencia en tracci6n de elementos conectados ~

= 0,90

~

= 0,75

Donde: ~ = area

gruesa

Fy= tension cedente m inima.

b) Rotura en tracci6n de elementos conectados

Donde:

A. =area neta efectiva , para empalmes con pernos A. =A" ~O,85~ Fy= tension cedente minima.

1.3.2.2.2 Resistencia de los elementos a corte La resistencia a corte del elemento afectado por la uni6n sera el menor valor obtenido de los estados limites de cedencia y rotura a corte . a) Cedencia por corte de los elementos conectados ~

=1,00

~

=0,75

Donde: ~=

area gruesa.

Fy= tension cedente minima.

b) Rotura por corte de los elementos conectados

Donde:

A". = area neta sometida a corte. Fu= resistencia de agotamiento del material conectado.

1.3.2.2.3 Resistencia par el bloque de corte de los elementos conectados La rotura del bloque de corte es un estado limite en el cual la resistencia esta determinada por la suma de la resistencia al corte en una linea (0 lineas) de falla y de la resistencia a la tracci6n en un segmento perpendicular. La resistencia a corte del elemento afectado por la uni6n sera el menor valor obtenido de los estados limites de cedencia y rotura a corte . ~


=0,75 unlc:::on

Consideraci ones g enerale s para el diseno

CAPITULO I

Donde:

Ag,,= area gruesa sometida a cortante .

A"t= area neta sometida a tracci6n. A"v= area neta sometida a cortante . F, = tensi6n cedente minima del material conectado . Fu = resistencia de agotamiento del material conectado . Cuando el esfuerzo a tracci6n es uniforme Ubs =1 , y cuando no es uniforme Ubs =O ,5.

1.3.2.2.4 Resistencia de los elementos a compresion

La resistencia a compresi6n de los elementos conectados para los estados limites de cedencia y pandeo debera ser determinado de la siguiente forma .

Donde :

Para: KUr ::; 25

Para: KUr > 25

A" = area gruesa . Fy= tensi6n cedente minima del material conectado .

Se debe aplicar el proced imiento regular para miembros 0 elementos en compresion , mencionado en este manual u otra bibliografia equivalente , en los casos especiales que no estan desarrollados en este documento.

1.3.2.3 Grupos de pernos cargados excentricamente 1.3.2.3. 1 Excentricidad en el plano de la superficie de empalme

Las excentricidades ocurren regularmente en el plano de la superficie de empalme de las conexiones empernadas , por tal motivo los pernos deben ser disenados para resistir el efecto combinado del corte directo de la carga (PJ y el introducido por el momenta (Pue). Para resolver esta situacion existen dos metod os de analisis, el metodo del centro instantaneo de rotacion y el metodo elastico. EI primer metodo es el mas aproximado, pero generalmente necesita el uso de valores tabulados 0 de una solucion iterativa . EI metodo elastico es mas simplificado, sin embargo este metodo es mucho mas conservador, debido a que es despreciada la ductilidad del grupo de pernos y la potencial redistribucion de la carga .

/. 3. 2.3. 1. 1 Metodo del centro instantfmeo de rotacion La excentricidad produce rotaci6n y traslaci6n de un elemento de conexion con respecto al otro, la combinacion de estos efectos es equ ivalente a la rotacion alrededor de un punto Ilamado centro

o

instantaneo de rotacion (CIR), como es ilustrado. La

0

+ CG

localizacion del mismo depende la geometrfa del grupo de pernos , asf como de la direccion y punto de aplicacion

o

0

o

0

de la carga .

FIGURA

unIcon

Centro instantaneo de rotacion (CIR)


CAPITULO I


R = Rult (1_e-106 ) 0,55 Donde: R = resistencia nominal a corte de un perno en una deformaci6n 6. RUII = resistencia ultima a corte de un perno . 6 = deformaci6n total ; incluyendo corte, aplastamiento y deformaci6n por flex i6n en el perno y deformaci6n por aplastamiento del elemento conectado. e =2,718 ... , base dellogaritmo natural.

La resistencia a corte nominal del perno mas lejano del CIR puede ser determinada aplicando la maxima deformaci6n ~max para el perno. La figura que mostraremos a continuaci6n se observa la re laci6n carga deformaci6n basada sobre una data obtenida experimental mente para pernos de %''ASTM A325 , donde RUlt = 74kips = 33 ,6tony ~max = 0,34 in = 8,64 mm . Las resistencias nominales de corte de los restantes pernos en la junta, pueden ser determinadas aplicando una deformaci6n ~ la cual varia linealmente con la distancia al CIR . De esta manera tendremos la resistencia del grupo de pernos , que sera la sumatoria de las resistencias individuales de todos los pernos .

R kips

80 70 60 50

R = Rult (1_e-10l'l ) O,55

40 30 20 10 0 0

0,1

0,2 ~

0,3

0,4

in

Ilfi' Relacion de carga deformacion de un perno de %" de diametro, ASTM 325 FIGURA


unlc:on

III

CAPITULO I


La res istencia individual de cada perno se asume que actua perpendicular a la linea radial que pas a por el CIR y el centro del perno , como se muestra en la siguiente figura. Si el CIR ha sido seleccionado correctamente las ecuaciones de equilibrio estatico en el plano deberfan ser satisfechas , (LFx=O ; IFy=O y IM =0) .

iiil

Fuerzas sobre un grupo de pernosj caso simplificado 8=0'.

1.3.2.3. 1.2 Metoda elastica En la figura que ilustra este metodo, pod em os observar una fuerza aplicada (Pu), esta fuerza excentrica representa el corte , que actua directamente en el centro de gravedad (CG) del grupo de pernos y el momenta que ella introduce debido a la excentricidad (Pue). Cada perno se asume resiste una parte igual del cortante directo y una parte del momento, proporcional a la distancia del centro de gravedad al centro del perno .

y

L~

e

'"..il

FIGURA II

u n lcon

-ElJ-

--E&-

E9-

-E!j

CG

-B1--

-ElJ

e

-9

x

.. I ' d I. . ustraclon para e meta 0 e astJco.


CAPITULO I


La sumatoria de la resultante vectorial de esas fuerzas representa la resistencia necesaria que debe poseer el perno (Ru)' EI corte por perno debido a la fuerza concentrica sera igual a :

P

u Rp =n-

Donde: n = numeros de pernos

Cuando la carga aplicada tenga una inclinaci6n 8 con respecto a la vertical , la resultante de cada perno puede ser determinada, mediante la obtenci6n de las componentes ; horizontal Rpx Yvertical Rpy. Donde: Rpx = Rpsen9 y Rpy = Rpcos9

EI corte sobre el perno mas lejano del CG debido al momenta (Pue) es Rmel cual se determinara de la siguiente manera:

Donde: c = distancia radial desde el CG hasta el perno mas lejano. Ip= Ix+ Iymor:nento polar inercia del grupo de pernos.

Para determinar la fuerza resultante sobre el perno de mayor esfuerzo , Rmse deben determinar las componentes ; horizontal Rpx Yvertical Rpy. Rmx

Rmy

PUecy Ip Puecx Ip

Donde: Cx Y Cy =

son las distancias horizontal y vertical de la diagonal c.

Entonces la resistencia necesaria del perno (Ru) sera :

1.3.2. 3.2 Excentricidad normal al plano de la superficie de empalme La excentricidad normal al plano de la superficie de empalme produce tracci6n por encima del eje neutro y compresi6n por debajo. La carga excentrica (Pu) produce el corte directo en la superficie de empalme y momenta normal al plano de la superficie de empalme (Pu.). Cada perno se asume resiste una parte igual de la fuerza concentrada, y el momenta es resistido por la tracci6n de los pernos por encima del eje neutro y compresi6n por debajo del eje neutro (ver Figura 1.54) Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unu=on

- - =---"-"--"--- Consideraciones generales para el diser'io

CAPITULO I

e

FIGURA . . C arga excentnca norma I a I a supe rf°ICle d e empa I me 0

0

.....a

Para resolver este caso existen dos alternativas : Caso I en donde el eje neutro no es tomado del CG y el caso II , en el cual eje neutro es tomado en el centro de gravedad .

Caso I:

-e- !! -e- ;;

-0

1--------<>

21\t

II

-0 CG grupo de pernos en traccion

-e- + -e-

1 y

J=

x

d

I

~ ::~

EN X

Eje neutro

h/6

I

a) Aproximacon inicial del eje neutro.

b) Diagrama de fuerza con la posicion final del EN .

EI corte par perno debido a la fuerza concentrica sera igual a:

Donde : n = numeros de pernos

unlcon


CAPITULO I


Se recomie nda colocar el eje neutro a un sexto de la altura total del elemento de conexi6n tipo T 0 similar, como prueba inicial. Para proveer una adecuada rigidez flexional del elemento de conexi6n el ancho efectivo del bloque de compresi6n bell deberfa ser :

Donde :

t. = menor espesor del elemento de conexi6n . bf= ancho del elemento de conexi6n .

La ubicaci6n asum ida del eje neutro puede ser evaluada mediante equilibrio estatico asumiendo una distri buci6n de esfuerzos elasti ca. Igualando el momenta del area de los pernos arriba del eje neutro y con el momenta producid o por el area bloque de compresi6n por debajo.

Donde: LA" = sumatoria de todas las areas de los pernos por encima del eje neutro y = distancia del eje neutro al CG del grupo de pernos por encima del eje neutro. d = altura del bloque de compresi6n .

EI valor de d podrfa ser ajustado hasta un valor razonable . Una vez el eje neutro ha sido localizado la tracci6n por perno (Rut) se puede determinar de esta forma :

Donde : c = distancia del eje neutro al perno mas lejano del grupo. I, = momento de inercia combinado del grupo de pernos y del bloque de compresi6n por debajo del eje neutro. Los perr;os por encima del eje neutro son sometidos a fuerza de corte , tracci6n y el efecto del punzonado y los pernos que estan por debajo estan sometidos a corte solamente.

Caso II: Este proceso en mas directo pero mas conservador que el anterior. EI corte por perno debido a la fuerza concentrica es igual al caso I:

Pu Ruv =-n

Donde : n = numeros de pernos

EI eje neutro se asume que esta localizado en el CG del grupo de pernos . Los pernos por encima del eje neutro estaran en tracci6n y por debajo , se dice que estan en compresi6n . Si se quiere obtener mayor aproximaci6n en el resultado , una distribuci6n plastica puede ser asumida. En consecuencia la fuerza en tracci6n de cad a perno (Rut) por encima del eje neutro debido al momenta producido por la carga (Pue) sera :

Donde : n' = numero de pernos por encima del eje neutro. dm = brazo del momento entre la f uerza resultante en tracci 6n y la fuerza resultante en compresi6n .


CAPITULO I


Los pernos por encima del eje neutro son sometidos a fuerza de corte , tracci6n y el efecto del punzonado y los pernos que estan por debajo estan sometidos a corte solamente.

0

T

II

7

(0

I

II II

'

,

II I I II

CD 0

II

ED

0 I I

2~t

grupo de pernos en tracci6n

dm

1

EN

CG

II

0

CG

0

0

h

e

I I

0

grupo de pernos en compresi6n

~ bf~ ' •FIGURA &il L oca I'Izaclo. . n d e I eJe. neutro para e I caso II d e carga excen. trica

1.3.2.4. Conexiones con bridas EI diseno de las conexiones con bridas esta fundamental mente dirigido a la determinacion del espesor de la brida

y numero de pernos . La separacion entre los pernos y el perfil tubular debe ser el minima posible de manera que permita su apropiada instalacion , limitando el efecto de apalancamiento que puede incrementar hasta un 30% las solicitaciones sobre los pernos .

Conexion tipo Brida ri gidizada para columnas ci rculares

unIcon


CAPITULO I

Consideraciones generales para el dlseno

Para perfiles tubulares de secci6n cuadrada 0 rectangular, siguiendo el procedimiento recomendado en el Manual AISC (AISC , 2005c) secci6n 9, se tiene :

Au

= Area del perno

Ft = Esfuerzo maximo tracci6n del pernoo ~Rt =

Capacidad resistente del perno , ~ ~ = ~ (Ft A b )

N = Numero de pernos , N > P j~ Rt

Ru = Carga mayorada actuante por perno , Ru= Pj N Dimensionado plancha de cabeza : a

= Distancia eje perno-borde plancha

b

= Distancia eje perno-cara perfil

d p = Diametro perno d' = Diametro Perforaci6n p

= Ancho tributario por perno ( ~ b)

Fup = Esfuerzo ultimo de la plancha de cabeza

a'= a + d/ 2 ~ 1 ,25 b + d/ 2 b'= b - d/ 2 = 4 -1 ,9/2 = 3,05 cm p = b'/a'

8 = 1 - d'l p

/3 =

( ~ R/ Ru

-1)/p

n' = [/3/( 1-/3 )]/8

EI espesor minimo requerido para la plancha de cabeza sera :

tp =

4,44R u b

O

pFup(1+8u

O )

Calculo de la soldadura : Fw= 0,60 Fe""

= 0,75

Empleando soldadura de filete alrededor del perfil , L = 4 B D = PJ(Fw 0,707l)

EI diseno y fabricaci6n de bridas para secciones tubulares circulares , aplicadas a edificaciones, tambien se estipulan en las recomendaciones del CIDECT, las cuales se fundamentan en las especificaciones contenidas en las normas japonesaso Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlC::cn


Empleando su propia nomenclatura se tiene :

Espesor de la brida :

4=

J

O,7N fF yp

-1 t Numero de pernos :

n~

N[1-..1.+ f

1

fln(r,lr,)

]

0,60 Tu

r1

=

0/2 + 2e 1

r2

=

0/2 + e1

o

0

o

0

Tu= Resistencia ultima a tracci6n del perno f = Parametro adimensional , (grafico anexo) e1

= Oistancia del eje del perno al tubo .

e2 = Oistancia del eje del perno a borde de la brida FIGURA B -d

.. n a taplca

Parametro adimensional f

/ V

,,--

~

/'

/

./

o

o

0 ,2

0,4

0 ,6

0 ,8

(di-ti)/ (di-ti + 2e1 )

FIGURA

unlcon

.

Bridas, parametro f



CAPITULO I

La expresi6n anterior supone que ocurre la plastificaci6n de las bridas antes que la rotura en tracci6n de los pernos , y las mismas reconocen un incremento en 1/3 de la fuerza por efecto de palanca . En este sentido se recomienda mantener la dimensi6n e, tan baja como sea posible para minimizar el efecto de palanca. Bridas en columnas de edificaci6n deportiva ubicada al sur del pais

1.3.2.5. Apoyos y extremos arliculados

'1

A continuaci6n se presentan una serie de ilustraciones de apoyos y extremos articulados. Los metodos de calculo son similares a los utilizados para la construcci6n de estructuras con perfiles convencionales de secci6n abierta con las consideraciones presentadas en este manual aplicable a cada caso .


unlc::on

CAPITULO I

Consideraciones generales para el d iseno

,n

+ iJ---------------------:l

::It------------------------------:l

-------------------------------

t:- - - - - -= :- - - - - - - -I ~ t: mnnmmn'mnmmJ

·

•FIGURA Sd" Conexiones para apoyos y extremos articulados Conexi6n articulada entre la estructura y la fundaci6n. Conexi6n de miembros con bridas

1.3.2.6. Plancha base de columnas

Normalmente la forma mas comun de uni6n entre la estructura de acero y el sistema de fundaci6n , son las planchas 0 placas bases , estas permiten la distribuci6n de las cargas de la columna sobre una area mayor de apoyo con 10 cual reducen las concentraciones de tensiones en la superficie de soporte . Del mismo modo, estas planchas de transici6n , entre la columna y la zona de apoyo , se fijan al sistema de fundaci6n mediante pernos de anclaje , los cuales atraviesan la plancha por medio de perforaciones apropiadamente espaciadas .

unlc:on


CAPITULO I


Planchas bases circulares entre el sistema de fundaci6n y estructura metalica. Medio convencional para la transmisi6n de las cargas a las fundaciones

EI diseno se fundamenta en la determinaci6n del numero de pernos y diametros , espesor de la plancha, entre otros elementos , que pudieran ser necesarios para cumplir la funci6n especffica planteada. A continuaci6n se presentan los lineamientos basicos para el diseno de la plancha base de columnas con perfiles tubulares sometidas a cargas axiales de compresi6n , basado en las recomendaciones de las especificaciones ANSI/AISC 360-05 (AISC , 2005), las cuales pueden ser ampliadas y complementadas en la Gufa de Diseno No.1 (AISC , 2006) .

B

I@

D

@

@

m IO,95B m

m

@I

-@ 1

@I '

0

I@

0 1

0,80

@ 1

m

1

•FIGURA Kif! I Esquema tipico de plancha base de columnas con perfiles tubulares Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

CAPITULO I

Consideraciones generales para el diseno Capacidad resistente de apoyo sobre concreto:

A, ... Area de la plancha base A 2 ...

fc

...

Area de la superficie de so porte 0 pedestal Resistencia especifica del concreto del soporte

Espesor de la plancha base Para perfiles cuadrados 0 rectangulares , los val ores de m y n seran calculados asumiendo una linea de cedencia a 0,95 veces la dimensi6n externa del perfil . m = (M - 0,958)/2

n = (N - 0,95H)/2 ---- I = max(m ,n)

Para perfiles circulares, los valores de m y n seran calculados asumiendo una linea de cedencia a 0,80 veces el diametro externo del perfil. m = (M - 0,800)/2

n = (N - 0,800)/2 ---- I = max(m ,n)

Cuando la dimensi6n del perfil es grande com parada con la extensi6n de la plancha base , 10 conservador es considerar como area efectiva de carga (Aef) , la superficie comprendida una distancia m 6 n desde las paredes del perfil , es decir, excluyendo la porci6n no efectiva de la plancha base dentro del perfil. A ef = A 1(8 - 2t - 2m)2

Aef =A1

si

si

(8 - 2t)/2 > m

(8 - 2t)/2

~

m

EI esfuerzo bajo la plancha base (fpu), asumiendo distribuci6n uniforme de esfuerzo , sera :

Igualando el momenta de la porci6n en volado de la plancha base con la capacidad resistente a flexi6n de la plancha, se determina el espesor minimo de la plancha base como : M, N S, H

tp =

o

t

t., Fyp

unlc:on

Dimensiones de la plancha base Dimensiones nominales del perfil cuadrado 0 rectangular Diametro nominal del perfil circular Espesor de diseno del perfil tubular Espesor minima req uerido para la plancha base Esfuerzo cedente de la plancha base

Manual de Oisetio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares


CAPITULO I Gimnasio techado con multiples planchas base. Conexion tfpica para toda estructura metalica que descansa sobre sistema de fundacion de concreto

Plancha base para columna circular de una estructura para un gimnasio techado . Esta plancha fue nivelada con tuercas en su parte inferior, ademas se puede observar que el encofrado es metalico para la culminacion del cabezal , posteriormente al fraguado del concreto , la columna se puede retirar con la finalidad de hacer ajustes adicionales , asi como para la colocacion de las arandelas y demas elementos de interes . Existen varias ideas de como hacer esta instalacion , todo ello dependera de la necesidad y la importancia de cada obra.

Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares ......,"'"'"""'=-::-=-cc=-=-----c==------~=

__ . _ _ _ _ _

~~

unlc::on

_ _ __ _ _ __ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ __=

CAPITULO II APLICACIONES EN SISTE AS NO RESISTENTES ASISMOS


Generalidades 11.1.1.lntroduccion

EI objetivo de esta secci6n es desarrollar ejemplos de algunas de las principales aplicaciones de los Tubos

Estructurales Conduven ECO en configuraciones estructurales que no forman parte del sistema sismorresistente ; es decir, aquellos componentes estructurales sometidos a cargas , predominantemente estaticas , tales como : los sistemas de pisos y techos , vigas de piso y auxiliares , celosias planas y espaciales , conexi ones con planchas , etc. La idea es familiarizar al usuario de este manual sobre el uso de las tablas de diseno presentadas , para facilitar la apropiada selecci6n de los perfiles tubulares en funci6n de las condiciones de carga actuantes y mostrar la amplia versatilidad de las aplicaciones de los perfiles tubulares en la soluci6n de problemas practicos de la ingenieria estructural , en contraposici6n a la habitual soluci6n en base a planchas y perfiles abiertos , haciendo especial enfasis en los desarrollos y detalles de las conexiones soldadas y empernadas . Finalmente se destaca, que varias de las soluciones mostradas mas adelante , pueden ser aplicadas en el sistema resistente a sismos , tomando por supuesto las recomendaciones necesarias para garantizar el correcto funcionamiento, para mayor informaci6n consultar el Capitulo III y las referencias senaladas en este manual.

11.1.2. Organizacion de las aplicaciones

A los fines de sistematizar la presentaci6n de las aplicaciones en sistemas no resistentes a sismos , esta parte del manual esta estructurada en las siguientes secciones : i. Ejemplos de selecci6n de miembros estructurales . Esta secci6n esta orientada a mostrar el uso de las tablas desarrolladas para la selecci6n de miembros estructurales sometidos a tracci6n , compresi6n , flexi6n , corte , torsi6n y flexocompresi6n , de perfiles con secci6n circular, cuadrada y rectangular. ii. Aplicaciones en sistema de pisos y techos . A traves de ejemplos practicos se muestra aplicaciones convencionales de los perfiles tubulares a flexi6n , empleados como vigas en sistema de piso y techo . iii. Aplicaciones en celosias y otros arreglos . En esta secci6n se muestran ejemplos de diseno de celosias planas y multiplanares (espaciales), asi como aplicaciones en vigas "Vierendeel ", entre otras , con tubos estructurales circulares , cuadrados y rectangulares , haciendo especial enfasis en el diseno de sus conexiones . iv. Aqui tambien se muestra la forma mas comun de uni6n entre la estructura de acero y el sistema de fundaci6n , es decir, la plancha base de las columnas mediante pernos de anclajes. Del mismo modo se presenta la conexi6n con planchas extremas empernadas 0 bridas para los circulares , las cuales son muy utiles cuando se requieren hacer empalmes y su procedimiento de instalaci6n es muy sencillo en obra . Adicionalmente se presenta el diseno de conexi ones empernadas a corte , las cuales son usadas regularmente en la construcci6n , de igual forma estas conexiones tam bien suelen ser disenadas completamente soldadas (ver catalogo de conexiones soldadas en el Capitulo IV) , para ello es recomendable que se tomen en consideraci6n los controles de calidad necesarios para garantizar el completo funcionamiento.

11.1.3. Consideraciones generales de diseno

AI disenar estructuras con perfiles tubulares es importante que el proyectista tome en consideraci6n desde el principio , en la fase conceptual del proyecto , todos los aspectos relativos al comportamiento y detalle de las Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlc:on

Aplicaciones en sistemas no resistentes a sismos

CAPITULO II

conexiones , incluso la facilidad y factibilidad de su implementacion en talleres y en campo, prestando especial atenci6n a los limites de excentricidades establecidos por las normas de diseno y las condiciones de ejecucion. En estructuras de celosia, se prefieren configuraciones de nodos con espaciamiento frente a los nodos con recubrimiento parcial 0 total , ya que su fabricacion es mas facil en 10 que respecta a corte, ajuste , soldadura e inspeccion . En los nodos con espaciamiento, general mente se requiere un corte simple de bisel , facilitando el ajuste y tolerancia de los elementos y la soldadura, mientras que en las configuraciones de nodos con recubrimiento parcial 0 total , a pesar de ser mas eficientes estructuralmente, requieren cortes complejos de doble biselado con limitada flexibilidad en el ajuste de los elementos. En ambos casos, si las excentricidades se encuentran dentro de los rangos recomendados , pueden utilizarse los esquemas de calculo habitual mente empleados en vigas de celosia, que asumen que las barras estan articuladas en sus extremos , despreciandose los momentos flectores secundarios causados por la rigidez real del nodo. Durante la fabricacion , los cortes de perfiles que deben ajustarse a otros tubulares se hacen normal mente mediante corte automatico con soplete, aunque si no se dispone de este equipamiento , pueden emplearse cortes pianos simples , dobles 0 triples, sobre todo cuandq se emplean perfiles de pequeno tamano. En general , las conexiones con perfiles tubulares de seccion circular son mas costosas que con perfiles cuadrados y rectangulares, ya que precisan de cortes especiales cuando son unidos directamente entre sf. Otra ventaja que ofrecen los perfiles cuadrados y rectangulares es la facilidad de adosar planchas de reforzamiento en las conexiones y la comodidad y eficiencia de su apilamiento. Para el diseno de los miembros de las vigas de celosia soldadas , debe reconocerse que tanto los cordones como los montantes y diagonales comprimidos estan parcial mente empotrados en los nodos , siendo procedente hacer una reduccion de la longitud teorica del elemento para obtener la longitud efectiva de pandeo. En este sentido, EI Eurocodigo 3 recomienda tomar como coeficiente de longitud de pandeo, K=0,90 para cordones y K= 0,75 para montante y diagonales, siempre que estas ultimas esten soldadas a los cordones a 10 largo del perimetro completo , sin despuntamientos 0 aplastamientos en los extremos del elemento. Asimismo , las recomendaciones del CIDECT establecen que en el caso de cordones comprimidos sin soporte lateral (por ejemplo, cordon inferior de cubiertas sometidas a cargas ascendentes) la longitud de pandeo sera 0,32 veces la longitud total del cordon . En el caso de estructuras tubulares que deben soportar directamente paneles 0 cubiertas de entrepiso 0 techo, los perfiles rectangulares ofrecen superficies mayores de apoyo que los perfiles de secci6n circular, facilitando la conexi6n de la cubierta. Mega estructura disenada con diversidad de productos tubulares, presentes en celosias, vigas, columnas, entre otros miembros

u n lc:on

Manual de Diseno de Estructuras de Aoero con Perfiles Tubulares

CAPITULO II


II!l Ejemplos de selecci6n de miembros estructurales 11.2.1. Diseno de miembros a tracci6n

Ejemplall.2.1.1. Disenar un miembro de 8,00 m de longitud empleando un Tuba Estructural Canduven ECO de secci6n circular que debe soportar una carga permanente de 12.500 Kgf Y una carga variable de 7.500 Kgf en tracci6n. EI extremo del miembro sera conectado par soldadura de filete a una plancha concentrica de 12mm de espesor que penetra 20cm. a N ci

L..

E

a a

ro

~ :J

u L..

G 0 0

W

FIGURA

• i 8' Miembros a

traccion con seccion circular, posible conexion con plancha.

Calculo de la resistencia requerida: Pu = 1,2 (12.500 Kgf) + 1,6 (7.500 Kgf) = 27 .000 Kgf Selecci6n preliminar segun estado limite de cedencia: De la Tabla 1.7.1., de capacidad de miembros a tracci6n de secci6n circular en el estado limite de cedencia. ECO 5" -- 27 .000 Kgf Chequeo par estado limite de rotura:

o = 127 mm e = 3mm I = 200 mm 110= 1,58> 1,30 U = 1,0 A. = A n = A - 2 (tp + 3mm) (0,93

X

e) 2

A. = An = 10,89-2 (12 + 3) (2,79) / 100 = 10,05 cm = 0 ,92 A

De la Tabla 1.7.1., miembros a tracci6n de secci6n circular en el estado limite de rotura. ParaAe = 0 ,90Asetiene: 27.000 Kgf

Manual de Disena de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlc:on

--=-----------------------------------------------------------Aplieaeiones en sistemas no resistentes a sismos

CAPITULO II

Verificaei6n relaci6n esbeltez del miembro : L

r

= 800 em

= 4,39 em

Llr = 800/4 ,39 = 182 < 300

Ejemp/o 11.2. 1.2. Repetir el ejemplo 11 .2.1.1., empleando un Tubo Estructural Conduven ECO de secci6n rectangular.

o

N

ci

'-

cu

E 0

o. c:o

::J 0> C

cu ....... ()

Q)

n::

H

0

0

w

FIGURA

Miembros a traccion con seccion rectangular, posible conexion con plancha

Calculo de la resistencia requerida :

Pu = 1,2 (12 .500 Kgf) + 1,6 (7.500 Kgf) = 27 .000 Kgf Selecci6n preliminar segun estado limite de cedencia : De la Tabla 1.7.3. , de capacidad de miembros a tracci6n de secci6n rectangular en el estado limite de cedencia. ECO 140x60 --

<1>1

Pn = 33.470 Kgf> 27 .000 Kgf

Chequeo par estado limite de rotura :

H = 140 mm 60 mm I = 200 mm e = 3 mm I>H

8 =

2

x=

8 + 28H 4 (8 + H)

2

x=

60 + 2(60)(140) = 25 5 4 (60 + 140) ,

u = 1- xii = 1 - 25 ,5/200 =0 ,873 A. = U An = U [A- 2 (tp + 3mm) (0 ,93 X e)] 2

A.= 0,873 [10 ,58 - 2 (12 + 3) (2,79) /100] = 8,51 cm = 0,80A

unlc:on


CAPITULO II


De la Tabla 1.7.3. , de capacidad de miembros a tracci6n de secci6n rectangular en el estado limite de rotura.

~t Pn = 27 .680 Kgf > 27.000 Kgf

ParaAe = O,SOAsetiene

Verificaci6n relaci6n esbeltez del miembro: L r

= SOO cm = ry = 2,56 em

L1r = 800/2,56 = 312 ,5> 300 EI requisito de esbeltez no es mandatorio .. . se acepta la soluci6n .

11.2.2. Diseiio de miembros a eompresion

Ejempla 11.2.2. 1.

Disenar un miembro de 4,00 m de longitud empleando un Tuba Estructural Canduven ECO de secci6n circular que debe soportar una carga permanente de 10.000 Kgf Y una carga variable de 6.000 Kgf en compresi6n . La base del miembro esta empotrada y su extremo superior libre de rotar.

Calculo de la resistencia requerida: Pu = 1,2 (10 .000 Kgf) + 1,6 (6 .000 Kgf) Pu = 21.600 Kgf

Longitud efectiva de pandeo: K = 0,80 L =4,00 m KL = 3,20 m

De la Tabla I.S.1.,

E

de capacidad de

o

miembros a compresi6n de secci6n circular,

o

para KL = 3,25 m

~

ECO 5" -- ~c Pn = 23.350 Kgf> 21.600 Kgf

o

= 127 mm

e

=3 mm

()

o()

w

Verificaci6n re laci6n esbeltez del miembro L

=400 em

r

=4,39 cm

KLlr = 0,8 x 400/4,39 = 72,9 < 200 FIGURA


Miembro circ ular a com presion

unlcon

CAPITULO II

Aplicacio nes en sistemas no resistentes a sismos Ejemplo 11.2.2.2.

Comprobar que un Tuba Estructural cuadrado Gonduven EGO 120x120x4 de 4,00 m de longitud articulado en sus extremos es capaz de soportar una carga axial de compresi6n mayorada de 30 Ton.

Propiedades de la secci6n (Tabla 1.4.2) ECO 120x120 H=B=120mm e=4mm Longitud efectiva de pandeo : ~

K = 1,00 L

=4 ,00 m

KL =4,00 m

o><

E o o

N

~

N

~

o>< ~

De la Tabla 1.8.2. , de capacidad de miembros a compresi6n de secci6n

o

cuadrada, para KL= 4,00 m

w

u

30.000 Kgf

lit' Miembro cuadrado a compresion. FIGURA

Determinar, para las condiciones anteriores , un perfil rectangulary uno circular equivalente. De la Tabla 1.8.3., de capacidad de miembros a compresi6n de secci6n rectangular, para KL = 4,00 m

ECO 220x90x4 ,5 -- 30.000 Kgf

~

De la Tabla 1.1.8., de capacidad de miembros a compresi6n de secci6n ci rcular, para KL =4,00mm

ECO 6"x4mm-- 30 .000 Kgf

unlcon


CAPITULO II

Apiicaciones en sistemas no resistentes a sismos

Ejemplo 11.2.2.3. Determinar la capacidad maxima a compresi6n de un Tubo Estructural rectangular Gonduven EGO 320x120x7 de 6,00 m de longitud , articulado en sus extremos y que presenta un punto de soporte lateral intermedio en la direcci6n de su plano debil.

,.....

f- b-1

X 0

N

T'""

E

X - 0 N

("I')

0 0 <0

0

U

w

1 ---,.---

- -

I E o o ('I')

AREA EFECTIVA DE LA SECCI6N

FIGURA

• i, .. Miembro rectangular a

compresion con soporte lateral

Propiedades de la secci6n (Tabla 1.4.3)

ECO 320x120x7 H =320 mm

B = 120 mm e

=

7mm

A = 54,14 cm

2

rx = 11,05 cm ry = 5,13 cm Verificaci6n relaci6n ancho-espesor elementos comprimidos . (Tabla 1.5) t = 0,93 e = 6,51mm

bit = (120 - 5 x 6,51)/6 ,51 = 87,4516,51 = 13,43 < 34 ,22 = 1,40J E Fy

hit = (320 - 5 x 6,51 )/6,51 = 287,45/6,51 = 44,16> 34,22 Manual de Diseno de Estructuras de Aooro con Perfiles Tubulares

Elemento compacto

Elemento esbelto


CAPITULO II

Determinacion area efectiva de la seccion :

be = 1,92x6,51

2.100.000 3.515

[1

0,38 (44 ,16)

2.100.000 ] = 241,25 mm 3.515

Ae! =A - 2 t (h-b e) = 54,14- 2 (0 ,651)(32,0 - 5

X

0,651- 24 ,125) = 48 ,12 cm 2

0= A./A = 48,12 1 54 ,14 = 0,889

4.71J OFE

y

= 4 71 '

2.100.000 = 122,1 O,889x3.515

Longitud efectiva de pandeo : Plano fuerte :

K = 1,00 L =6,00 m KL =6,00 m KLlrx = 600/11 ,05 = 54 ,30 < 122,1 2 F = _ n _E_ = e (KLlr)2

9S ]

F = 0 0,658 C(

[

F.

n2x2 .100.000 = 7.030 K f/cm 2 (54 ,3)2 9

[

Fy = 0,889 0,658

0,889 x 3.515 ] 7.030 3.515 = 2.594 Kgf/cm 2

O,90xFer A = 0,90 x 2,594 x 54,14 = 126.395 Kgf Plano debil :

K = 1,00 L =3,00 m KL =3,00 m KLlry = 300/5 ,13 = 58,48 < 122,1 F = ~ = n2x2.100.000 e (KLlr)2 (58 ,48)2

9S]

Fer = 0 0,658

[

F.

[ Fy = 0,889 0,658

0,889 x 3.515 ] 6.061

= 6.061

3.515 = 2.518 Kgf/cm 2

0,90xF er A= O,90x2.518x54,14 = 122.690 Kgf

unlcon


CAPITULO II

Aplicaci ones en sistemas no resistentes a sismos

o bien , directamente de la Tabla 1.8.3., de capacidad de miembros a compresi6n de secci6n rectangular, que asume pandeo alrededor del plano debil , para KL = 3.00 m , se obtiene
Ejemp/o 11.2.2.4.

Determinar la capacidad maxima a compresi6n de un tubo estructural circular fabricado bajo la norma ASTM A500 grado C y con acero ASTM A-572 grado 50 , Conduven ECO 12 3/ 4"x11 relleno con concreto sin acero de 2

refuerzo de peso normal con f'c=250 Kgf/cm de 3,25 m de longitud . Para este caso asumimos que la condici6n de los extremos es articulada. Esta columna se pretende utilizar como columna central de una .. edificaci6n de 8 niveles. La carga es transferida eficientemente al miembro de secci6n mixta en el nivel de planta baja. La carga permanente que deoe soportar la secci6n mixta es de CP = 155 Ton y la variable es de CV = 90 Ton.

~ ~

_x

E L()

N ('"t")

~

('"t")

N

~

0

U

w

FIGURA

I' 8i1 Miembro circular relleno de concreto a com presion Calculo de la resistencia requerida : Pu

=1,2 (155Ton) + 1,6 (90Ton) =330 Ton Kgf

Este ejercicio 10 podemos resolver directamente tomando la informaci6n de la tabla 1.8.5 capacidad de miembros en compresi6n re llenos de concreto de secci6n circular con: f 'c=250 Kgf/cm2, con KL = 3 ,25 se obtiene 330 Ton Tambien este ejercicio puede ser resuelto utilizando la formulaci6n suministrada en el capitulo I de este manual , diseno de miembros a compresi6n rellenos de concreto , como 10 resolveremos a continuaci6n . Manual de Disefio de Estructuras de Acero ron Perfiles Tubulares

unlcon

CAPITULO II

Aplicaciones en sistemas no resistentes a sismos Caracteristicas y propiedades de los materiales :

Tubulares:

Concreto:

ASTM-500 Gr. C

2 f c = 250 Kgf/cm , Para concretos de peso normal, puede eonsiderarse:

Fy = 3.515Kgf/cm Fu = 4 .360Kgf/cm E A

2 Ec = 15.100vr:-= 15.100V250 = 238.751,96 Kgf/cm2

2

= 2.100.000 Kgf/cm 2 = 100,79 cm

2

Ix = Iy = 12.405,34 cm

4

Geometria del tubular:

Columna:

Se verifica si la columna es apta para ser rellena se concreto,

o

= 323 ,85 mm

con respeeto al pandeo local de la secei6n de acero.

t

= 0,93e

A,= 015~=015 2.100.000 =8962>3166

O/t = 31 ,66

,

Secci6n del concreto : Ac =

Area del concreto :

7t

Fy

,

'

,

Cum pie satisfactoriamente

(%r

donde Dc =0-2t = 30 ,339 em ; Ac = 722,924 em

Ic = ~ 4

Inercia del concreto :

3.515

.

(~)4 2 ' cI = 41 •588 , 66 cm

2

4

Se verifica si el poreentaje de area de acero es superior al1 % de la secci6n de la columna, si es asi, la secci6n de acero es competente para ser rellena se concreto. Por otra parte la resistencia del concreto se encuentra dentro de los parametros establecidos , es decir, 2 21 OKgf/cm < fie < 700 Kgf/cm2; para concreto de peso normal . o.k.

Calculo de la resistencia a compresi6n : C 2=0,95 para seeeiones eireulares . No hay presencia de acero de refuerzo : Po =AFy+A.,Fyr+C2Al c; Po = 100,79x3515+0xO+0,95x722,924x250 = 525,98Ton

As C 3 = 0,6+2 ~ + A.

unlcon

$

100,79 0,9; C 3 = 0,6+2 722,924 + 100,79 = 0,84473 < 0,9 Manual de Oiseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

CAPITULO II


Eleff = 2.1 00.000x12 .405 ,34+0xO+0 ,84473x238 .751 ,96x41 .588 ,66 = 3 ,44388x10

2

=

Po =p. [

n (3,44388x10

10 )

(325)2

0,658~ 1 =491 ,20 Ton

10

= 3.217 ,96 Ton> 0,44Po

~c Pn=

~c = 0 ,75

368,40 Ton> 330 Ton

_

-

De esta manera Ilegamos al mismo resultado de la tabla 1.8.5 del Capitulo I.

Ej emp/o 11.2.2.5. Determinar la capacidad maxima a compresi6n de un tubo estructural circular fabricado bajo la norma ASTM A500 grado C y con acero ASTM A572 grado 50, Conduven ECO 260x260x11 relleno con concreto sin acero de refuerzo 2 de peso normal con f'c= 250 Kgf/c m de 3,25 m de longitud. Para este caso asumimos que la condici6n de los extremos es articulada. Esta columna se pretende utilizar en una edificaci6n de 8 niveles , como columna lateral. La carga es transferida eficientemente al miembro de secci6n mixta en el nivel de planta baja. La carga permanente que debe soportar la secci6n mixta es de CP= 130 Ton y la variable es de CV = 85 Ton.

' . ...... . IT .. --tl--

.' ~. '"

: .

.

~

t

><

o

:....-

,.

H h .... ... ... . .

11 .',.:.. . '::...:..

~

I

~

r-- ~ ----1

E L{')

N C'f)

I

FIGURA

• i &. Miembro cuadrado relleno de concreto a Manual de Disefio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

<0 N

o><

<0 N

o o

w

com presion

unlcon

CAPITULO II

A p licaci on es en sistemas no resiste ntes a si sm os CaJculo de la resistencia requerida: Pu = 1,2 (130Ton) + 1,6 (85Ton) = 292 Ton

Este ejercicio 10 podemos resolver directamente tomando la informaci6n de la tabla 1.8.9 capacidad de miembros en compresi6n rellenos de concreto de secci6n cuadrada con: f e=250Kgf/cm2, can KL = 3,25 se obtiene 292 Ton Tambi en este ejercicio , al igual que el anterior puede ser resuelto utilizando la formulaci6n suministrada en el capitulo I de este manual , diseno de miembros a compresi6n rellenos de concreto , como 10 resolveremos a continuaci6n.

Caracterfsticas y propiedades de los materiales:

Tubulares:

Concreto:

ASTM A500 Gr. C 2 Fy = 3.515Kgf/cm 2 Fu = 4.360Kgf/cm

f e = 250 Kgf/cm2, Para concretos de peso normal ,

E = 2.100.000 Kgf/cm 2 A = 98 ,61 cm Ix = Iy = 10.052 ,33 cm

2

puede considerarse:

Ee =238.751 ,96 Kgf/cm

2

4

Geometrfa del tubular:

Columna:

Se verifica si la columna es apta para ser rellena de concreto , con

H =260 mm

respecto al pandeo local de la seccion de acero .

B =260 mm t

= 0,93e

h

= H - 5t

b

= B - 5t

A= 2

,

26~ = 2 26 Fy

'

2 .100.000 = 55 24 > 20 42 3.515 ' ,

Cumple satisfactoriamente

hit = bit = 20,42

Secci6n del concreto : Area del concreto: h, = 23 ,954 cm h2 = 23 ,954 cm rj

A e = h,h2 - 0,858rj2; donde h,=B-2t; h2=H-2t; rj=1 ,5t radio interno 2 A e = 571 ,772 cm

= 1,535 em

Inercia del concreto : Ie = I, + 212 + 21 3; I, = Cuadrado : 12 = Rectangulos; 13 = Cuartos de cfrculos Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

CAPITULO II

Aplicaciones en sistemas no res istentes a sismos

r. I

:rr:

H

t

h1 =B-2r

FIGURA

-I

B

I ..

I' !:.

- I

Determinacion de parametros de la seccion de concreto

1

1

=

h (h -3t)3 1

2

12

= 18.184,45cm 4

( h -3t)(1 5t)3 ~h 1 , + (h _ 3t)(1 5t) _ 2 12 1 , 2

-

)2

0 75t = 4 .167 63 cm 4 ' ,

4rj - -r.)2 = 455 82 cm 4 (rc8 9rc8) + (r- 2rc)(-2- + -3rc 2

I = r4 3

I

j

-

h2

- -

I

,

Inercia del concreto : Ie = 27.431 ,36 cm

4

Se verifica si el porcentaje de area de acero es superior al1 % de la secci6n de la columna, si es as!, la secci6n de acero es competente para ser rellena de concreto . Por otra parte la resistencia del concreto se encuentra dentro de los parametros establecidos , es decir, 2

2 10Kgf/cm < f e < 700 Kgf/cm 2

para concreto de peso normal

2

A = 98 ,61 cm > 0,01 (A+AJ = 6,70 cm

2

Calculo de la resistencia a compresi6n : C 2 =O,85 para secciones cuadradas y rectangulares No hay presencia de acero de refuerzo :

Po =AFy+A.rFyr+C 2Al e; Po = 98 ,61x3515+0xO+O ,85x571 ,772x250 = 468 ,12Ton

A) 98 ,6 1 C3 = 0,6+2 ( Ae +sA ~ 0,9; C3 = 0,6+2 571 ,772 + 98 ,61 = 0,894196 < 0,9 s


unlcon

CAPITULO II


El eff = 2.100.000x10.052 ,33+0xO+0,894196x238.751 ,96x27.471 ,36 = 2,6966x10

10

= 2.519 ,70 Ton> 0,44P 0

Po = p. [ 0,658 : :

1 = 433,10 Ton

De esta manera Ilegamos al mismo resultado de la tabla 1.8.9

11.2.3. Diseno de miembros a flexion Ejemplo 11.2.3. 1.

Disenar una viga simplemente apoyada de 6,00 m de longitud empleando un Tubo Estructural Conduven EGO de secci6n rectangular que debe soportar una carga permanente uniforme distribu ida de 2.400 Kgf/ m y una carga variable uniforme distribuida de 2.800 Kgf/m . Limite de deflexi6n admisible para la carga variable es U300 .

I

Wu - -

"

g I-

()

ECO Rectangular "

6,00 m

~I

FIGURA

• i tpl Perfil rectangular utilizado como viga Calculo de la resistencia requerida: Wu

=1,2 (2.400 Kgf/m) + 1,6 (2.800 Kgf/m) =7 .360 Kgf/m Mu =7.360 Kgf/m x (6,00 m)2/8 =33.120 Kgf.m

unlcon


CAPITULO II


Caleulo del minimo momenta de inereia requerido: I

=Ll300 =600 em / 300 =2,00 em Garga variable w =2.800 Kgf/m 4 Imin =5wL 4/384E~max =11 .250 em

~max

Seleccion del perfil tubular: De la Tabla 1.4.3. , de propiedades estaticas para secciones rectangulares 4 4 EGO 350x 170x9 --- Ix = 12.737 em > 9 .000 em

Comprobacion de la capacidad resistente del miembro : De la Tabla 1.9.3., de capacidad de miembros a flexion para secciones rectangulares : EGO 350x170x9 ---

~b

Mn = 28.770 Kgf.m<33.120 Kgf.m

0

Tomando el perfil siguiente , EGO 350X170X11--- ~b Mn = 34 .314 Kgf.m > 33 .120 Kgf.m

Ej emplo 11. 2.3.2. Resolver el ejemplo 11.2.3.1 ., empleando dos perfiles Conduven ECO de seccion rectangular en paralelo . Del ejemplo anterior. Mu = 33.120 Kgf.m

Seleccion del perfil tubular :

De la Tabla 1.4.3., d,e propiedades estaticas para secciones rectangulares : 4

EGO 320x120x7 --- Ix = 6 .606 em > 5.625 em

4

Comprobacion de la capacidad resistente d el miembro: MJ 2 = 16.560 Kgf.m De la Tabla 1.9.3., de capacidad de miembros a flexion para secciones rectangulares: EGO 320x120x7---

~bMn = 16.724 Kgf.m > 16.560 Kgf.m

9

So/uci6n: 2 perfiles EGO 320x120x7 dispuestos en para/eta.

Manual de Diseno de Estrueturas de Acero con Perfiles Tubulares

unlcon

CAPITULO II

Aplicaciones en sistemas no resi stentes a sismos 11.2.4. Diseno de miembros a corte

Ejemp/o 11.2.4.1. Verificar la capacidad resistente al corte de los ejemplos 11.2.3.1. y 11.2.3.2.

Calculo de la resistencia requerida : Wu

= 1,2 (2.400 Kgf/m) + 1,6 (2.800 Kgf/m) = 7.360 Kgf/m Vu =7 .360 Kgf/m x (6 ,00 m)/2

=22.080 Kgf

Comprobaci6n de la capacidad resistente del miembro De la Tabla 1.9.3. , de capacidad de miembros a corte para secciones rectangulares, para corte en la direcci6n y-y: ECO 350x170x11--- ~vVn = 124.004 Kgf»

22.080 Kgf.m

De la Tabla 1.9.3. , de capacidad de miembros a corte para secciones rectangulares , para corte en la direcci6n y-y: ECO 320x120x7--- ~vVn = 74.256 Kgf»

22.080 Kgf.m

11.2.5. Diseno de miembros a torsion

Ejemp/o 11.2.5.1. Determinar la capacidad resistente a torsi6n de un tuba estructural Conduven de secci6n ci rcul ar ECO 7 5/8" espesor 4,5mm . De la Tabla 1.9.1., de lacapacidad de miembros a torsi6n parasecciones ci rculares : ECO 7 5/8" x 4 ,5mm

FIGURA

118 [,I Miembro circular a

unlc::on

torsion


CAPITULO II


11.2.6. Diseno de miembros a solicitaciones combinadas EjempJolI.2.6.1. Verificar la capacidad resistente de un Tubo Estructural Gonduven EGO 320x120x7 de secci6n rectangular para soportar como voladizo de 2 ,00 m de longitud , una carga permanente uniformemente distribuida de 3.000 Kgf/m y una carga variable uniformemente distribuida de 1 .200 Kgf/m , con una excentricidad de 20 cm respecto su eje.

W un

ct

j

t

ECO 320x120x7

2,00 m

H ·

i

~B~ FIGURA

118' I Miembro rectangular sometido a solicitaciones combinadas Calculo de la resistencia requerida : Wu

= 1,2 (3.000 Kgf/m) + 1,6 (1 .200 Kgf/m) = 5.520 Kgf/m Vu = 5.520 Kgf/m x 2,00 m = 11 .040 Kgf

Mu = 5.520 Kgf/m x (2 ,00 m)2/2 = 11.040 Kgf.m Tu= 5.520 Kgf/m x 2,00 x 0,20m = 2.208 Kgf.m

De la Tabla 1.9.3., de capacidad de miembros a flexi6n , corte y torsi6n para secciones rectangulares :

Pa ra:

EGO 320x120x7

4>b Mn =16.724 Kgf.m

T)4>T Tn = 2.208/8.756 = 0,252

~

0,20

4>v Vn = 74.256 Kgf 4>T Tn = 8.756 Kgf.m

11.040) (11.040 2.208)2 2 ( 0+ 16.724 + 74.256 + 8.756 = (0 ,66)+(0,149+0,252) = 0,82:::1


unlcon

III


CAPITULO II

Ejemplo 11.2.6.1.

Diser'iar un miembro de 4,00 m de longitud articulado en sus extremos empleando un Tubo Estructural Conduven ECO de secci6n circular que debe soportar una carga permanente de 18.000 Kgf Y una carga variable de 6.000

Kgf en compresi6n con excentricidades de 0,40 m en direcci6n X y 0,20 m en direcci6n Y.

0,40 m

6 :~o~m 115 fJ Miembro circular sometido a solicitaciones combinadas FIGURA

Calculo de la resistencia requerida : Pu = 1,2 (18.000 Kgf) + 1,6 (6.000 Kgf) = 31.200 Kgf Mux = 31.200 Kgfx 0,40 m = 12.480 Kgf.m Muy = 31.200 Kgf x 0,20 m = 6.240 Kgf.m

Tomando ECO 12 3/4 "x9mm K=1,0 L=4,OO m KL=4,OOm De la Tabla 1.1 .8., de capacidad de miembros acompresi6n de secci6n circular, para KL = 4,00 m ECO 12 3/4"x9mm -- ~c Pn = 239.550 Kgf PJ~c

Pn = 31 .200/239.550 = 0,130

De la Tabla 1.10.1., de capacidad de miembros en flexo-compresi6n de secci6n circular, ECO 12 3/4"x9mm Para:

Pj~c

Pn = 0,1

Mu = 25.042 Kgf.m

Para:

Pj~c P n = 0,2

Mu = 23.724 Kgf.m

Interpolando linealmente : Para : Pj~c Pn = 0,1 30

unlc:on

Mu = 24.646 Kgf.m > 18.720 Kgf.m Manual de Disefio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares


CAPITULO II Ej empla 11. 2.6.3.

Resolver el ejemplo 11.2.6.2., empleando un Tub a Estructural Ganduven EGO de secci6n cuadrada.

o

0,40 m

yl

I

[J

"0

L

ro

~

"0

PUQ

+

0,20 m

::JO

T

x

E

roo

0"o:::t

o

ow

FIGURA Ii 8PI Miembro cuadrado someti d 0

'" ' d as a so I"ICltaclones com b Ina

Pu = 31 .200 Kgf Mux

= 12.480 Kgf.m

Muy

=

6.240 Kgf.m

Tomando ECO 260x260x9mm K= 1,0 L=4 ,00m KL=4 ,00m

De la Tabla 1.8.2., de capacidad de miembros a compresi6n de secci6n cuad rada , para KL = 4,00 m

ECO 260x260x9mm -- 4>c Pn= 232.080 Kgf

=

PJ4>cPn 31 .200/232.083

=0,134

De la Tabla 1.1 0.2., de capacidad de miembros en flexo-compresi6n de secci6n cuadrada, ECO 260x260x9mm Para :

PJ4>c Pn = 0,1

Mu = 22.651 Kgf. m

Pa ra:

PJ4>c Pn = 0,2

Mu = 21.458 Kgf.m

Interpolando linealmente: Para : PJ4>c Pn =0,134

Mu =22 .245 Kgf.m > 18.720 Kgf.m


unlc:on

CAPITULO II


II!) Aplicaciones en sistema de pisos y techos Aplicaciones convencionales de los perfiles tubulares a flexi6n , empleados comunmente como vigas de techo , pi so y auxiliares . En esta secci6n se hace hincapie en la utilizaci6n de los perfiles rectangulares , perfil ECOT y ECOZ como vigas , con diferentes tipos de encofrados y cubiertas de techo.

Sistemas de techo (vigas y columnas) con perfiles tubulares y conexiones empernadas

11.3.1. Diseno de vigas de piso 0 correas

Ejemp/o 11.3. 1. 1. Disenar las vigas de pi so 0 correas de un entrepiso destinado a oficina que debe soportar una carga permanente 2 uniforme de 450 Kgf/m y una carga variable de 250 Kgf/m2. Las correas tienen una luz de 4,00 m y estan separadas 1 ,50 m . Limite de deflexi6n admisible para la carga variable es U300 .

~ I

®

fl=

4,00 m Viga de Piso (correa)

1,50

~

J

m

--

'x

" :>'" 4:

Ol

,

t

Viga de Piso (correa)

Li-

4-

ECO Rectangular 1 -- - - - 4,00 m

FIGURA

unlc::on

Miembros rectangulares en sistemas

d

e

.

pIS os;

viga de

.

PISO


Apiicaciones en sistemas no resiste ntes a sismos

CAPITULO II Calculo del minima momenta de inercia requerido : ~max

= Ll300 =400 em I 300 = 1,33 em

Carga variable w = 250 x 1,50 = 375 Kgf/m Imin = 5wL 4/384E~max = 446,4 em

4

Selecci6n del perfi l tubular: De la Tabla 1.4.3. , de propiedades estaticas para secciones rectangulares . ECO 180x65x4 4

Ix = 655,96 em > 446,4 em

4

Peso : PP = 14,45 Kgf/m (Tabla 1.3.3. )

Calculo de la resistencia requerida :

2

qu = 1,2 (450 Kgf/m2) + 1,6 (250 Kgf/m ) = 940 Kgf/m2 Ancho tributario de la viga: S = 1,50 m Wu = qu X S + 1,2 PP

= 940 Kgf/m2x 1,50 m + 1,2 x 14,45 = 1.428 Kgf/m

Mu = 1.428 Kgf/m x (4 ,00 m)2 I 8 = 2.855 Kgf.m

Comprobaci6n de la capacidad resistente del miembro De la Tabla 1.9.3. , de capacidad de miembros a flexi6n ECO 180x65x4 --- ~b Mn = 2.967 Kgf.m > 2.855 Kgf.m

11.3.2. Diseiio de vigas auxiliares Ejemp/o 11.3.2. 1. Disenar las vigas auxiliares del ejemplo 11.3.1 .1, que so porta las vigas de piso sabiendo que tiene una luz de 6,00 m .

1,50m Ri •

,£ I •

0:

•

~R

,

D

D

ECO Rectangular

IR

~!~

6,00 m

FIGURA liS17, Miembros rectangulares en sistemas de pisosj viga auxiliar

Viga de piso : ECO 180x65x4 PP = 14,45 Kgf/m (Tabla 1.3.3 .) Wu = qu X S + 1,2 PP

= 940 Kgf/m2x 1,50 m + 1,2 x 14,45 = 1.428 Kgf/m


unlc:on

-

-

-

--

--

CAPITULO II

Aplicaciones en sistemas no resistentes a sismos Reacci 6n de la viga de piso sobre la viga auxiliar:

Vu = 1.428 Kgf/m x 4,00m/2 = 2 .856 Kgf Asumiendo que convergen dos vigas de pi so sobre la viga auxiliar:

R = 2Vu = 5.712 Kgf Carga uniforme equivalente : Q = R/S + 1,2 PPTomando PP= 60 Kgf/m Q = 5.712 Kgf 11 ,50 m + 1,2 x 60 Kgf/m = 3.880 Kgf/m

Mu = 3.880 Kgf/m x (6 ,00 m)2/8 = 17.460 Kgf.m

Comprobaci6n de la capacidad resistente del miembro De la Tabla 1.9.3. , de capacidad de miembros a flexi6n

ECO 320x120x9 --- 17.460 Kgf.m Ix = 8.159,90 em

4

Comprobaci6n de la deflexi6n admisible : Carga variable :

w = 250 x 4 ,00 = 1.000 Kgf/m 4

L1 = 5wL /384El x = 0,98 em < 2,00 em = 6001300 = Ll300

11.3.3 Diseiio de entrepiso

Ejemplo 11.3.3.1. Verificar los componentes del entrepiso indicado a continuaci6n :

Caracteristicas generales: Uso: Vivienda Sistema de Piso: Sofito metalico colaborante -lamina calibre 22 , espesor 10 cm (concreto normal) Piso : Acabado de Ceramica Paredes : Bloques arcilla 10/ 15 cm - friso ambas caras. Techo : Plafones de yeso . Analis is de cargas (segun COVENI N 2002-88) :

unlc:on



CAPITULO II

oIf-- -

----+-I- -

EC0220x90x45

l

~20X90X4' 5 '"" EC0220~

"'i 0 0

N N

0 u w

+

EC0220x90x4,5

"'i 0

~

EC0220x90x4,S

0

5,00

----+-1--

EC0220x90x4 5

'T

"'on

EC0220x90x4 ,5

~

"'on

~

EC0220x90x4 ,5

~

0

~ <'

"' III

..f

~ '"x

EC0220x90x4 ,5

EC/

",_

EC0220x90x4,5

0

0

/ ~90X4'5 EC0220x90x4,S

~ 0

U

w

'""

EC0220x90x4 ,S

EC0220x90x4 ,S

'T

EC0220x90x4,S

'T

0

0

~

""I

EC0220x90x4,S

"'.

"'EC0220x90x4,S ~

0

0

~

u

EC0220x90x4,5 ~

EC0220x90x4,S

EC0220x90x4,S

EC0220x90x4,5

~

w

"

. 0 u w

~0

N N

0

~ "'

~

"~"

'{

N N

ECO~

U

~

0

N N

~

'T EC0220x90x4,S

"'i

~ "'i 'T

~X4 'S

EC0220x90x4 ,S ~

~

~

CD N

CD N

EC0220x90x4,S

EC0220x90x4 ,5

~ 'T

"'on

CD N

w

EC0220~

g ~220X90X4' S '""

IE~RAOO~I S CAL 22 .=lOcm U

0

~

~

h

EC02 2 0 / .

"'on EC0220x90x4,S

"'on 0 CD

EC0220x90x4,5

® 5,00 - --I

EC0220x90x4 5

~

~

0 CD

"'. EC0220x9Ox4,S

N N

0 U w

EC0220x90x4 ,5

EC0220x90x4,S

EC0220x90x4 ,S

o

EC0220x90x4,5 :;}

w

CD N

- --11 1----

EC0220x90x4 5

w

~

5,00

EC0220x90x4 5

EC0220x90x4 ,5 ~

0 , ~ -l-

0

- --+-1- -

~

,~20X90X4' 5 "'on '" EC0220~

®

0

4,00

~

0 CD

0 CD

CD N

N N

®

®

0

5,00

0

,8 w

EC0220x90x4 ,S COL. ECO 220x220x7 (TIP .)

COL. ECO 220x220x7 (TIP.)

115 tf' Entrepiso configurado con perfiles tubulares FIGURA

Analisis de cargas : Cargas Permanentes: 2

Sofito metalieo colaborante , e = 10 em

175 Kgf/m

Acabado de piso y base de piso, e = 5 em

120 Kgf/m2 35 Kgf/m2

Plafones de yeso Tabiquerfa sobre entrepiso

150 Kgf/m2

Total Carga Permanente:

480 Kgf/m2

Sobrecarga en areas privadas de viviendas

175 Kgf/m

Total Carga Variable

175 Kgf/m

Cargas Variables: 2 2

Caleulo de la resistencia requerida : 2 2 qu = 1,2 (480 Kgf/m ) + 1,6 (175 Kgf/m2) = 856 Kgf/m Viga de piso : ECO 220x90x4 ,5 Peso: 20,72 Kgf/m (Tabla 1,3.3.) - Luz calculo: 5,00 m Ancho tributario: S = 1,50 m Wu

=qu X S +1 ,2 PP =856 Kgf/m 2 x 1,50 m +1 ,2 x 20 ,72 Kgf/m = 1.310Kgf/m Mu = 1.310 Kgf/m x (5 ,00 m)2/8


=4 .090 Kgf.m

unlc:on

CAPITULO II

Aplicaciones en sistemas no resistentes a sismos Comprobaci6n de la capacidad resistente de la viga de piso : De la Tabla 1.9.3., de capacidad de miembros a flexi6n. ECO 220x90x4 ,5 --- ~b Mn

=5.329 Kgf.m > 4.090 Kgf.m

Comprobaci6n de la capacidad resistente de las vigas , a carga gravitacional. ECO 260x90x5 ,5 Caso critico: viga V2(A-B) Del analisis estructural se obtiene: Mu'

=

6.350 Kgf.m Mu+

=

4.670 Kgf.m

De la Tabla 1.9.3., de capacidad de miembros a flexi6n ECO 260x90x5 ,5 --- ~b Mn = 8.394 Kgf.m > 6 .350 Kgf.m

ECO 220x90x4 ,5: Caso critico: viga V1 (A-B) Del anal isis estructural se obtiene: Mu' = 3 .222 Kgf.m Mu+ = 2.090 Kgf.m De la Tabla 1.9.3., decapacidad de miembros a flexi6n : ~b Mn = 5.329 Kgf.m

ECO 220x90x4 ,5 -

> 3.222 Kgf.m

Peso total perfiles tubulares: 6,52 Ton. Ejemplo 11.3.3.2. Verificar los componentes del entrepiso del ejemplo 11.3.3.1., con la estructuraci6n mostrada a continuaci6n:

o

- -+1~-

1 - - - - 5,00 - --1--- - 5,00 EC0220x90x4 5

@ '"

'"

"

i

~~

0

N N

O. u w

EC0140x60x3

"'.

N ~

~

I~

"'" ~ w

EC02f x90x5,5

©

i'"

0

'"

~0

EC0140x60x3

" &t N N

en

i'"0

"'"

N N

N N

u w

u w

~ en

0

0

0

-~

0

~

"

N N

'"

EC0140x60x3

N N

0

w

~

0

0

U

0

7

r:D

EC0140x60x3

~

0

A

EC0220x90x4.5 COL. ECO 220x220x7 (TIP.)

U

w

N

EC0140x60x3

~

,~6

I~

EC0140x60x3

EC0220x90x45

/ ~4 0x60x3

'"

EC0220x90x4 ,5

"~ 0

--+1--

5,00

EC0220x90x4 5

N

EC0220x90x4,5

0

w

®

- --il

5,00

EC0220x90x45

N N

N N

u w

~ <

0

~

0

N N

EC0140x60x3 I ~

EC0220x90x4 ,5

N

0

><

0

EC0220x90x4 ,5

--

lO.

0

~ ~

en

"'"

N N

N N

U

EC026

>< 0 en

0

~ I§. 0

0

gj

U

EC0220x90x4,5 ~

~

N

EC0140x60x3

N N

&l

-

0

~

N N

~

U

EC0220x90x4,5

i'"

0

en

0

u w EC026

~

90x5,5

N N

90x5,5

"'.

"'.

,

EC0140x60x3

en >< 0

EC0140x60x3

90x5,5

EC0220x90x4 ,5 ~

0

&t

w

0

0

0

U

~

"'-

EC0220x90x4,5

0

x5,5

g

N

w

~3

0

~,

IE~AAOO CCUBCWWmI () CAL 22 a=1Ocm

EC0140x60x3

N N

'" i'" ~~3 " ~

EC0260x90x5,5

><

~ gj

EC0140x60x3

EC026

EC0260x90x5,5

0

1.(').

0

S

"'"~

"'.

EC0140x60x3

~

w

g><

/

~ 0

N N

90x5,5

0

EC026

"'-

"'. 0

0

EC02f x90x5,5

'"j .

0

- --1-1- -

I

-l-

0

®

EC0220x90x45

®

8)

4,00

EC0140x60x3

-~

EC0140x60X3--

w

\

,

0

en >< 0

N

~

N

g. T

'"i 0

~ 0

N N

0

u

&w T

~

'"i 0

&

N N

T T

~

0

0

Jil

~

"'. T

& J

i'"0 en ><

~

S U w

I

EC0220x90x4,5

COL. ECO 220x220x7 (TIP.)

118 fM Entrepiso configurado con perfiles tubulares, con vigas auxliares FIGURA

unlcon


CAPITULO II


Comprobacion de la capacidad resistente de las vigas de piso: Viga de piso ECO 220x90x4,5 entre ejes 3-4 L=4,00 m Del anal isis estructural se obtiene: Mu T

=

4.670 Kgf.m

De la Tabla 1.9.3., de capacidad de miembros a flexion ECO 220x90x4,5 --- 4.670 Kgf.m

Viga de piso ECO 140x60x3.0 entre ejes 1-2 L=2,50 m Del anal isis estructural se obtiene: Mu+ = 970 Kgf.m De la Tabla 1.9.3. , de capacidad de miembros a flexion ECO 140x60x3,0 --- 970 Kgf.m

Comprobacion de la capacidad resistente de la viga auxiliar ECO 220x90x4,5: Caso crftico -- viga aux(A-B) Del analisis estructural se obtiene: Mu+

=

4.912 Kgf.m

ECO 220x90x4,5 --- 4.912 Kgf.m

Comprobacion de la capacidad resistente de las vigas a carga gravitacional . ECO 260x90x5,5: Caso crfti co -- viga VB(1-2) Del analisis estructu ral : Mu' = 6.720 Kgf.m

Mu+ = 5.012 Kgf.m

De la Tabla 1.9.3., de capacidad de miembros a flexion ECO 260x90x5,5 --- 6.720 Kgf.m ECO 220x90x4.5 : Caso crfti co -- viga V3 (A-B) Del analisis estructural: Mu'

=

4.160 Kgf.m

Mu+

=

2.696 Kgf.m

De la Tabla 1.9.3 ., de capacidad de miembros a flexion . ECO 220x90x4 .5 --- 4.160 Kgf.m

Peso total perfiles tubulares : 6,33 Ton .

11.3.4. Diseiio de vigas de piso con perfil ECO T

Ejemplo 11.3.4.1. Verificar las vigas de piso de seccion mixta de un entrepiso destinado a uso residencial , confeccionado con perfiles ECO T-1 00 , espaciados a 61 cm , empleando paneles de poliestireno expandido y loseta de 5 cm , que debe soportar una carga permanente uniforme (incluido su peso propio) de 500 Kgf/m2y una carga variable de 175 Kgf/m2. Las vigas de piso tienen una luz de 4,50 m. Limite de deflexion admisible para la carga variable es U360 . Manual de Diseiio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlcon


CAPITULO II Malia eleetrosoldada

5 em ~ -0

L'

Q,

q

<'

~

...

"

<'

<'

lU

t

q

/

Loseta Concreto :::0

II <'

q

Panel de Poliestireno Expandido (Anime)

l0

ECO T-100

"

<'

~",.

ECO T-100

61 em FIGURA

118 1:. Configuracion de losas con el perfil ECOT y poliestireno expandido Caleulo del minimo momenta de inereia requerido : ~max

Carga variable por nervio w = 175 x 0,61

= L/360 =450 em/360 = 1,25 em =

106,75 Kgf/m

Imin = 5wL4/384E ~max = 5x1 ,0675(450)4/(384x2.100 .000x1 ,25) = 217,1 em4 Verifieaeion del perfil De la Tabla 1.1 0.5., de eapaeidad de miembros a flexion y corte para Perfiles ECO T en seeeion mixta. ECO T-1 00 de 20 em espesor con loseta de 5 em y panel de 15 em 4 4 Ix = 680,98 em > 217,1 em Caleulo de la resisteneia requerida: 2 2 2 qu= 1,2 (500 Kgf/m ) + 1,6 (175 Kgf/m ) = 880 Kgf/m Aneho tributario de viga : S = 0,61 m Wu =qu X S

=880 Kgf/m 2x 0,61

m =537 Kgf/m

Mu= 537 Kgf/m x (4,50 m)2/8 = 1.359 Kgf.m Vu = 537 Kgf/m x 4,50 m/2 = 1.208 Kgf Comprobaeion de la eapaeidad resistente del miembro De la Tabla 1.10.5. , deeapacidad de miembros a flexion yeorte para Perfiles ECOTen seeeion mixta ECO T-1 00 de 20 em espesor eon loseta de 5 em y panel de 15 em
0

Tomando la eonfiguraeion siguiente : ECO T-1 00 de 25 em espesor eon loseta de 5 em y panel de 20 em 1.359 Kgf.m

0

1.208 Kgf.m.

unlc:on


CAPITULO II


Perfil ECO T empleado en sistemas de entrepisos con paneles de poliestireno expandido

11.3.5. Diseiio de correas de techo con perfil ECO Z Ejemplo 11 .3.5.1. Disenar las vigas de un techo plano de una nave industrial que debe soportar una cubierta liviana de 10 Kgf/ m2. Las vigas tienen una luz de 5,0 m y estan separadas 1,20 m. Sobrecarga normativa 40 Kgf/m2. Asumir que la cubierta de

Lu = 1,00 m.

techo proporciona soporte lateral

Gubierta Liviana 2 (10 Kgf/m )

Perfil EGO Z

Perfil EGO Z ~ I

1,20 m

I • FIGURA

I iI

VI Perfil ECOZ e n s i s t emas de t ech os. Vigas para tech os livianos

Calculo de la resistencia requerida: qu=

2

1,2 (10 Kgf/m2) + 1,6 (40 Kgf/m ) = 76 Kgf/m

2

Perfil ECO Z-170 : Peso: 5,87 Kgf/m Luz calculo: 5,00 m Ancho tributario de viga: S = 1,20 m Wu = q u X

2

S + 1,2 PP = 76 Kgf/m x 1,20 m + 1,2 x 5,87 = 98 ,25 Kgf/m

Mu=98 ,25 Kgf/m x (5,00 m)2/8 Manual de Disefio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

=307 Kgf.m unlcon

CAPITULO II

Aplicaciones en sistemas no resistentes a sismos Comprobaci6n de la capacidad resistente del miembro : De la Tabla 1.1 0.6., de capacidad de miembros a flexi6n y corte: Perfil ECO Z Para : Lb = 1,00 m

307 Kgf.m

Perfil ECO Z-170

11.3.6. Diseno de escaleras Ejemplo 11.3.6.1. Diseriar la escalera de un m6dulo de circulaci6n vertical de un edificio multifamiliar que cuenta con un ancho de 1 ,25 my distancia entre apoyos de 3,50 m . Los escalones tienen 28 ,0 cm de huella y 15,3 cm de contrahuella.

Anal isis de cargas : Cargas Permanentes : Peso Propio loseta de concreto e = 5 cm

125 Kgf/m 2 75 Kgf/m2

Marco de angulos 65x65x6

50 Kgf/m2 250 Kgf/m 2

Barandas y otros accesorios Total Carga Permanente

Cargas Variables : 300 Kgf/m

Sobrecarga de uso (escalera vivienda)

2

Inclinaci6n : tana = 15 ,3/28 ,0 ~ a = 28 ,6°

Carga mayarada: qu = 1,2 (250 Kgf/m2) + 1,6 (300 Kgf/m2) = 780 Kgf/m2 Carga par viga: W

= [S x qu / 2 + 1,2 PP]/cosa = [1,25 x 780/2 + 1,2 x 10]/cos (28,6°) = 570 Kgf/m Mu =

W

L2/8 = 570 x (3 ,50)2/8 = 873 Kgf.m

De la Tabla 1.9.3., de capacidad de miembros a flexi6n . ECO 120x60x2,5 --- 873 Kgf.m Verificaci6n de flecha : W

= wev = [S x qJ 2]/cos a = [1 ,25 x 300/2]/cos (28 ,6°) = 214 Kgf/m

~max

= L1300 = 350 cm I 300 = 1 ,1 7 cm

Imin = 5wL 4/384E~max = 170 cm

unlcon

4


CAPITULO II


De la Tabla 1.4.3., de propiedades estaticas para secciones rectangulares . 4

ECO 120x60x2,5 --- Ix = 149,4 cm < 170 cm

4

0

Se tomaran dos perfiles: ECO 140x60x3,0 --- Ix = 257,47 cm 4

3,50

1,25 -

- - -- - - --

11--0--- 8@0 ,28=2 ,25

---1

----

r

9@0 , 153=1,375

2 E CO 140x60x3 FIGURA

II fJ .• Miembros rectangualres en escaleras

Escalera metalica disefiada con perfiles rectangulares


unlC:::on

CAPITULO II


II:!] Aplicaciones en celosias y otros arreglos Los cordones y barras de relleno (montantes y diagonales) de una viga de celosia soldada, estan parcial mente empotrados en sus nodos aunque por 10 general , el calculo estatico de las fuerzas en los elementos se hace suponiendo que las uniones son articuladas . Las excentricidades nod ales entre los ejes de las barras que se unen en un nodo deberian mantenerse, preferiblemente , dentro de los limites recomendados para conexiones directas entre perfiles tubulares sometidos a fuerzas axiales ; esto es , -0,550::: e::: 0,250 para perfiles circulares y -0 ,55H ::: e ::: 0,25H para perfiles cuadrados y rectangulares. Los momentos secundarios debidos a estas excentricidades pueden , en general , despreciarse siempre que las excentricidades se encuentren dentro de los limites antes prescritos , no asi, los momentos primarios , que pueden ocurrir en los cordones debido a cargas transversales aplicadas fuera de los nodos . En este caso y para fines de analisis , la viga de celosia puede modelarse considerando los cordones continuos y las barras de relleno articuladas . Para fines de diseno y como consecuencia de la restricci6n parcial a la rotaci6n impuesta por la uni6n soldada, se permite una reducci6n de la longitud te6rica del elemento (L) para obtener la longitud efectiva de pandeo (Lb ) , de manera que el coeficiente de longitud efectiva K < 1,00.

Galp6n industrial ados aguas con perfiles tubulares

Las recomendaciones del Euroc6digo 3 establecen que las longitudes de pandeo , para perfiles tubulares en una viga de celosia, cuyas barras de relleno esten soldadas a los cordones a 10 largo del perimetro completo , sin despuntamientos 0 aplastamientos , puede ser determinada como: Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlcon

CAPITULO II

Apl icaciones en s istemas no res iste ntes a s is m os

Cordones: En el plano de la celosia : Lb = 0,9 x (Iongitud te6rica entre nod os) Perpendicular al plano : Lb = 0,9 x (Iongitud entre soportes laterales)

Montantes y Diagonales: En ambos pianos : Lb = 0,75 x (Iongitud te6rica entre nodos) En el caso que la relac i6n entre el diametro externo 0 ancho de la barra de relleno al menor cord6n sea menos 0 ,60

(P < 0,60 , siendo P =

DblD 6 BJ B 6 DJ B segun el caso) , el coeficiente de longitud efectiva para la barra de relleno

esta por 10 general comprendido entre 0,50 ~ K ~ 0,75 , segun :

. Cordon

Barra Relleno

Coeficiente de longitud efectiva K

Rectangular

Rectangular

2 30 _ b_ , ( LB

Rectangular

Rectangular

235 _ b _ , ( LB

Circular

Circular

220 _ b_ , ( LD

B

2)0.25

0

2)°.25

0

2)0.25

L = Longitud te6rica entre nodos

En el caso de largos cordones comprimidos sin soporte lateral , como por ejemplo , una viga de celosia sometida a cargas ascendentes (debida a la succi6n de viento en techo livianos) , pasarelas peatonales , etc ., la longitud efectiva del cord6n solicitado a compresi6n depende de la variaci6n de carga en el cord6n , la rigidez de las barras de relleno , la rigidez to rsional del cord6n a tracci6n , de la uni6n correa-celosia , la rigidez a flexi6n de las correas , entre otros . En este caso , las barras de relleno actuan como soportes elasticos locales en cada nodo y la longitud efectiva de pandeo del cord6n comprimido puede ser considerablemente menor que la longitud entre apoyos .

11.4.1. Diseiio de celosia plana Ejemplo 11.4.1 .1. Disel'iar la celosia plana mostrada en la Figura 11.21 , empleando Tubos Estructura/es Gonduven EGO de secci6n circular. Luz = 36,00m

Altura de celosia ~ U15 = 36/15 = 2,40 m

Separaci6n de celosias = 12,00 m

Celosia tipo Warren con nodos en K espaciados

Separaci6n de Correas = 6,00 m

Carga mayorada por nodo P = 10,8 Ton (Incluye carga transmitida por las correas y peso de la ce losia)

u nlc::on


CAPITULO II

6, 00 -

A plicaciones en s istem as no res istentes a sism os

6,00 -~-+--- 6,00

---11---

-

------ii---

6,00 -~-+--- 6,00 -~-+--- 6,00

-l

FIGURA

118'1 I Geometria de la celosia plana Resultados del analisis de la celosia con suposici6n de nodos articulados (val ores positivos indican tracci6n)

-33 ,5

-86 ,6

-113,4

66 ,8

106,8

120,1

i. Cord6n superior

K

= 0,9

KL= 5,40m

L = 6,00 m (soporte lateral proporcionado por las correas) P u = 113,4 Ton (compresi6n)

De la Tabla 1.1 .8., capacidad de miembros a compresi6n de secci6n circular: Para :

KL = 5,50

ECO 9-5/8" - e = 7,00mm

--- ~Pn = 113,7 Ton> 113,4 Ton

ii. Cord6n inferior P u = 120,1 Ton (tracci6n) De la Tabla 1.7.1. , decapacidad de miembros a tracci6n de secci6n circular, ECO 9-5/8" - e

=5,50mm

~t Pn

=121,69 Ton> 120,1

Ton

iii . Diagonales a compresi6n K = 0,75 KL = 2,88 m De la Tabla 1.1 .8, capacidad de miembros a compresi6n de secci6n circular : Para :

KL = 3,00


unlcon

CAPITULO II

Aplicaciones en sistemas no res istentes a sismos

ECO 5-1/2"

3,40

(*) ECO 3-1/2 "

2,25

9,17

8,6

(*) Para el cordon principal de 9-5/8"x7mm , las limitaciones dimensionales de la Tabla 1.22., restringen el diametro

minimo de las diagonales en conexiones K-espaciadas a 4-1 /2"

iv. Diagonales a traccion Para conexiones soldadas continuamente alrededor del perimetro de la seccion An= A YU = 1,0. De la Tabla I. 7.1., capacidad de miembros a traccion de seccion circular: Perfil

Espesor (mm)

Pu (Kgf)

ECO 6"

4,00

54,97

42,9

ECO 5-1/2"

3,40

42,91

25,8

(*) ECO 3-1/2"

2,25

18,05

8,6

(*) Para el cordon principal de 95/8"x7mm , las limitaciones dimensionales de la Tabla 1.22., restring en el diametro

minimo de las diagonales en conexiones K-espaciadas a 4-1 /2"

v. Verificacion capacidad de Conexiones

De la Tabla 1.24. - Conexion K-espaciado

e=

40 grados:

Nodo

Tipo

Cordon

Diagonal

Pu

Q,

Situacion

1

K-esp .

9-5/8"x7

6"x4,0

42,9

1,00

52,47

o.k.

2

K-esp.

9-5/8"x7

6"x4,0

-42,9

0,64

33,65

x

5 1/2"x3,4

25,8

1,00

49,58

o.k.

5 1/2"x3,4

-25,8

0,75

37,18

o.k.

3

K-esp.

9-5/8"x7

4

K-esp.

9-5/8"x7

5

K-esp.

9-5/8"x5,5

6"x4,0 6"x4,0

-42,9

0,64

23,75

x

6

K-esp.

9-5/8"x5,5

5 1/2"x3,4

25,8

1,00

35,29

o.k.

5 1/2"x3,4

-25,8

0,75

26,45

o.k.

7

'J<-esp.

9-5/8"x5,5

4 1/2"x2,5

8,6

1,00

31 ,12

o.k.

4 1/2"x2 ,5

-8,6

0,88

27,38

o.k.

4 1/2"x2,5

8,6

1,00

43,33

o.k.

4 1/2"x2 ,5

-8,6

0,88

38,28

o.k.

8,6

1,00

43,33

o.k.

42,9

1,00

37,11

x

4 1/2"x2 ,5

I

Las cargas transmitidas en los nodos 2 y 5 supera la capacidad resistente de la conexion directa entre los perfi les tubulares seleccionados. Para solventar esta situacion es posible : i) Emplear conexiones solapadas que aumentan la eficiencia de la conexion. ii) Aumentar el diametro de las diagonales y/o el espesor del cordon principal. iii) Reforzar la conexion. En este caso , la solucion adoptada consiste en aumentar el espesor del cordon principal a 7,00 mm y cambiar los perfiles de 6"x4,00mm por perfiles 65/8"x4,30mm.

La Figura 11 .23. , muestra los perfiles Conduven ECO final mente adoptados

unlc:on


CAPITULO II


6,00

6,00

6,00

CORD6N SUPERIOR: ECO 9-5/8"x7,OOmm

CORD6N INFERIOR: ECO 9-5/8"x7 ,OOmm FIGURA

II fil Perfiles Conduven ECO adoptados para la armadura

Armadura para techo con variadas inciinaciones, con perfiles tubulares

Techo con diseno arquitectonico (diseno Ifquido can fromas libres) fabricado con perfiles tubulares, en la region oriental del pais


unlc:on

CAPITULO II

Aplicaciones en sistemas no resistentes a sismos 11.4.2. Diseno de celosia espacial

Ejemplo 11.4.2.1 . Diseriar el ejemplo 11.4.1 .1., empleando una celosia espacial con Tubas Estructurales Ganduven EGO de secci6n circular Luz=36,00m Separaci6n de celosias = 12,00 m Separaci6n de Correas = 6,00 m Altura de celosia Ll15 = 36/15 = 2 ,40 m Celosia espacial tipo KK con nodos espaciados Carga mayorada por nodo P = 5,4 Ton (Incluye carga transmitida por las correas y peso de la celosia)

FIGURA

Ilftl Geometria de la celosia espacial Resultados del anal isis de la celosia con suposici6n de nodos articulados (valores positivos indican tracci6n) .

-43 ,3

-168 ,

66,8 FIGURA

120,1

II ffj Cargas axiales en los miembros (Ton-

unlcon

-567 ,

ARJAN. C.A,


CAPITULO II i.

Apl icacion es en sistemas no resistentes a sismos

Cordon superior K = 0,9

L = 6,00 m (so porte lateral proporcionado por las correas)

KL=5,40m

Pu =56,7Ton

(compresion)

De la Tabla 1.1 .8., capacidad de miembros acompresion de seccion circular : Para : KL = 5,50 ~c

ECO 8-5/8" - e = 5,50mm ---

P n = 74 ,77 Ton> 56 ,7 Ton

ii . Cordon inferior P u = 120,1 Ton (traccion) De la Tabla 1.7.1 ., de capacidad de miembros a traccion de secci6n circular: ECO 9-5/8" - e = 5,50mm --- ~t Pn = 121,69 Ton> 120,1 Ton

iii . Diagonales a compresi6n K=0 ,75

L=4,10 m

KL=3,08m De la Tabla 1.1.8., capacidad de miembros a compresi6n de secci6n circular : Para : KL = 3,50 Perfil

Espesor (mm)

Pu (Ton)

ECO 5-1/2"

3,40

29,55

22,8

ECO 4-1/2"

2,50

14,86

13,8

(*)ECO 3-112"

2,25

7,18

4,8

'"--------'----- - - (*) Para el cord6n principal de 9-5/8"x5.5mm . las limitaciones dimensionales de la Tabla 1.22 .. restringen el diametro minimo de las diagonales en conexiones K-espaciadas a 3-1 /2" ... o.k.

iV. Diagonales a tracci6n Para conexiones soldadas continuamente alrededor del perimetro de la secci6n A" = Ay U = 1,0. De la Tabla 1.7.1., capacidad de miembros a tracci6n de secci6n circular, Perfil

Espesor (mm)

Pu (Ton)

ECO 5-1/2

3,40

42,91

22,8

ECO 4-1/2"

2,50

25,87

13,8

(*)ECO 3-1/2"

2,25

18,05

4,8

(*) Para el cord6n principal de 9-5/8 "x5 ,5mm, las limitaciones dimensionales de la Tabla 1.22., restringen el diametro minimo de las diagonales en conexiones K-espaciadas a 3-1 /2" ... O.k.

V.

Verificaci6n capacidad de Conexiones

De la Tabla 1.29. , el coeficiente de correcci6n para conexiones KK es 0,90. De la Tabla 1.24. - Conexi6n K-espaciado 8 = 40 grados. Manual de Diseiio de Estructuras de Acero oon Perfiles Tubulares

unlcon

Apiicaciones en sistemas no resistentes a sismos Nodo

Tipo

Cordon

Diagonal

Pu

Of

1

K-esp.

S-5/S"x5,5

5 1/2"x3,4

22,S

2

K-esp.

S-5/S"x5,5

K-esp.

3

K-esp.

4

S-5/S"x5,5 S-5/S"x5,5

!jlPn

Situacion

1.0

32,10

o.k.

5 1/2"x3,4

-22,S

0,79

25,30

o.k.

4 1/2"x2 ,5

13,S

1,0

2S,13

o.k.

4 1/2"x2 ,5

-13,S

0,79

22,22

o.k.

3 1/2"x2 ,25

4,S

1,0

23,60

o.k. o.k.

3 1/2"x2 ,25

-4,S

0,91

21,47

31/2"x2,25

4,S

1,0

23,60

o.k.

5

K-esp.

9-5/S"x5 ,5

5 1/2"x3,4

22,S

1,0

31,76

O.k.

51 /2"x3,4

-22 ,S

0,79

25,10

O.k.

6

K-esp.

9-5/S"x5 ,5

41/2"x2 ,5

13,S

1,0

2S,00

O.k.

41/2"x2 ,5

7

K-esp.

9-5/S"x5 ,5

-13,S

0,79

22,12

o.k.

3 1/2"x2 ,25

4,S

1,0

23,64

O.k.

3 1/2"x2 ,25

-4,S

0,91

21 ,51

O.k.

La Figura 11.26, muestra los perfiles Conduven ECO finalmente adoptados

2,76

U V 60·

6 · .

,.

6,00

6,00

6,00

CD 2.40

CORD6N INFERIOR: ECO 9-5/8"x5,50mm

Armaduras espaciales en volado con diversos tamanos . Techo curvo

unlcon


CAPITULO II

m

Ap licaciones en s istem as no resistentes a s ismos

Aplicaciones en conexiones empernadas

11.5.1. Plancha Base de Columna Ejemplo 11.5.1.1. Disenar la plancha base de una columna Conduven ECO 155x155x4,5 de secci6n cuadrada que soporta una carga axial permanente de 60 Ton y una carga axial variable de 24 Ton . La columna esta soportada por un pedestal 2

de concreto f'c = 210 Kgf/cm de 60x60 cm de lado.

,. . .

l(')

~

x

x

,

..--

0

..

u

w

~

d

,

'

.'. .. '. 1--- - -

11

,.

d

..~ ..

v 0,60 m

..

.. .

,

,

,

1 tp

1'1

.. . . .

d

4

-@-

.

l(') l(')

1'1

:}

GC'

d

'

',.

,

"

@-

d

,

.

0

G.. d

..

d,

4

T

'"

..

l(') l(')

d

' d

,

•

, .. d

®-

~

'

.

. . .0

d

0,60 m

- ---1

0,60 m

d

1

FIGURA

II fi' Columna tubular cuadrada con plancha base Siguiendo el procedimiento establecido en la Guia de Diseno No. 1 del AISC , relativa al diseno de planchas base de columnas, se tiene :

Calculo de la res istencia requerida: Pu = 1,2 (60 .000 Kgf) + 1,6 (24.000 Kgf) = 110.400 Kgf Adoptando una separaci6n de aproximadamente 5 cm entre el eje de los pernos de anclaje respecto la cara del perfil y el borde de la plancha base, se predimensiona la plancha base de 35x35 cm. Verificaci6n aplastamiento concreto: A 1=35 x 35=1.225 em

2

A 2 =60 x 60=3.600 em

2

Pp=0 ,85 f CA1(Ai AS/2 Pp=0 ,85x21 Ox1 .225(3 .600/1 .225)1/2 = 374.850 Kgf

Pu :5 <\> P p = 0,60 x 374 .850 = 224.910 Kgf> 110.400 Kgf Espesor de la plancha base : m = (35-0 ,95x15 ,5)/2 = 10,14 em m = n = 10,14 cm > (15 ,5-2x0,45)/2 = 7,30 em Manual de Diseno de Estrueturas de Acero con Perfiles Tubulares

unlcon

CAPITULO II

Aplicaciones en sistemas no resistentes a sismos Toda el area de la plancha base (incluida la porci6n dentro del perfil) es efectiva. Por 10 tanto:

A.f = A1 = 1.225 cm

2

fpu = P jA.f = 110.400/1 .225 = 90,12 Kgf/cm2

La plancha base sera 350x350x1 %" Acero A36

Distribuci6n de cargas , de la estructura de una edificaci6n, al sistema de fundaci6n , a trav8s plancha base

11.5.2. Conexi6n con brida Ejemplo 11.5.2.1. Disenar una conexi 6n a traves de plancha de cabeza empernada (brida) para transm itir una carga axial de tracci6n de 24 Ton (carga permanente) y 8 Ton (carga variable), empleando un perfil tubular de secci6n cuadrada, pernos A325 y pianchaA36 (Fy =2.500 Kgf/cm2- Fu= 4.060 Kgf/cm2)

@-

@

FIGURA Conexion empernada con planchas para miembro semetido a traccion

• i f]:1 tubular cuadrado

unlc:on


CAPITULO II


Calculo de la resistencia requerida: Pu = 1,2 (24.000 Kgf) + 1,6 (8.000 Kgf) = 41.600 Kgf Seleeei6n del perfil De la Tabla 1.7.2., de eapacidad de miembros a traeei6n de seeei6n euadrada en el est ado limite de eedeneia. ECO 11 Ox11 Ox3.4 --- $t Pn = 41 .660 Kgf > 41 .600 Kgf b=110mm t = 3,4 mm Siguiendo el proeedimiento reeomendado en el Manual AISC seeci6n 9.

Pernos de eonexi6n : Empleando perno $3/4"- A325 Ab = 2,85 em

2 --

Ft = 6.330 Kgf/em

2

$Rt = $(F t Ab) = 0,75 x 6.330 x 2,85 = 13.530 Kgf N > P)$Rt = 41.600/13.530 = 3,07

Se emplean 4 pernos

Ru = PJ N = 41.600/4 = 10.400 Kgf Dimensionado planeha de eabeza: Adoptando una separaei6n de 4 em entre el eje del perno y la eara del perfil y el borde de la planeha.

Bp = 11 + 4x4 = 27 em (270mm) Distaneia eje perno-borde planeha a = 4 em Distancia eje perno-cara perfil

b = 4 em

Diametro perno 3/4"

d p = 1,90 em

Diametro Perforaci6n 7/8"

d' = 2,22 em

a'= a + d/ 2 :S: 1,25 b + d/ 2 = 4 + 1,9/2 = 4,95 em < 1,25 x 4 + 1,9/2 = 5,95 em b'= b - d/2 = 4-1 ,9/2 = 3,05 em p = b'/a' = 3,05/4 ,95 = 0,616 8 = 1- d'/b = 1- 2,22/11 = 0,80 P = ($R/Ru-1)/p = (13.530/10.400-1)/0,616 = 0,489 a' = [P/(1-P)]/8 = [0,489/(1-0,489)]/0,80 =1.196 Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlc:on

CAPITULO II


tp

=

4,44 Ru b'

bFup (1+8a')

=

4,44x1 0.40 Ox3 ,05 11 x4 .060 (1 +0 ,80x1.196) = 1,29 em .

Plancha de cabeza sera 270x270x5/8"

Calculo de la soldadu ra: ~

Empleando electrodos E70XX - Fexx

= 70

ksi

= 0 ,75

= 4.900 Kgf/cm 2

Fw= 0,60 x 4.900 = 2.940 Kgflem

L

2

=4 b =4 x 11 =44 em

Empleando soldadura de filete alrededor del perfil L

=4 b =4 x 11 =44 em

o = PJ(~Fw 0,707L) =41.600/(0 ,75x2.940xO ,707x44) =0 ,61

em

Soldadura filete 6mm alrededor del perfil .

Conexi6n mediante bridas reforzadas con rigidizadores en pasarela peatonal

unlcon


CAPITULO II


11.5.3. Conexi6n empernada a corte a cara de columna

Ejemplo 11.5.3.1. Diseftar una conexi6n de corte simple empernada entre una columna ECO 120x120x7,2 y una viga EC0260x90x5 ,5 la cual posee una plancha de cabeza. La carga a transmitir a corte es de 3 Ton (carga permanente) y 7,7 Ton (carga variable) . Los pernos recomendados son A325 y las planchas A36. Considere la conexi6n como flexible . ,

( N f'...

><

o

E C0260x90x5, 5

©

N

~

o><

@

N

©

~

o () w

--

[:.::]~~

+

,:L FIGURA . . em perna d a entre pe rf·. II f;:' C onexlon I es tu b u •ares

Calidad de los materiales : Tubulares : ASTM -500 Gr. C

Plancha: A-36

Geometria de los tubulares Viga:

H=260mm

B = 90 mm t = 5,50mm

hIt = 45,83 Y bIt = 12,60

Columna :

H = B = 120 mm

t = 7 ,20mm

hIt = bIt = 12,92

Se verifica si la columna es adecuada para la conexi6n simple con plancha en la cara de la misma. Es decir, la pared o cara expuesta a la conexi6n , de la columna, no puede ser esbelta.

l. = 1,40

~:,

= 1,40

2.100.000 = 34 22> 12 92 Compacta 3.515 ' ,

Dado que la pared de la columna tubular no es esbelta, podemos utilizar la conexi6n simple a corte sin refuerzo .

Calculo de la resistencia requerida: Pu = 1,2 (3.000 Kgf) + 1,6 (7.700 Kgf) = 15.920 Kgf


unlc:on

Apli caciones en sistemas no resistentes a sismos

CAPITULO II

Maximo espesor de plancha: Tomando en cuenta 10 mencionado en la secci6n 1.3.1.1 letra c, determinamos el espesor maximo de la plancha: tpmax = FutlFyp = 4 .360xO ,67/2.500 = 1,17 em, entonces iniciamos con tp = 8 mm Resistencia de los pernos: Iniciamos con 3 pernos de 3/4" A325 Resistencia al corte simple, las roscas no estan excluidas del plano de corte: Rn = Fnvdb = 0,75x3.370x2,85 = 7.203 Kgf 3 pernos = 21 .609 Kgf> Pu

0

Resistencia al aplastamiento del perno basado sobre la distancia al borde:

Lev = 35mm > minimo borde cizallado 22 mm Lc = Lev - d/ 2 = 35 - 20 ,6/2 = 24,7 mm Rn = 0,75x1 ,2(2,47)xO,8x4060 :5 0,75x2,4x1 ,91xO,8x4060 Rn = 7.220 Kgf :5 11.167 Kgf Resistencia al aplastamiento del perno basado sobre la separaci6n : s= 75mm > 3x19, 1 mm minimo espaciamiento entre pernos 57 ,3 mm Lc = s - dh = 54,4 mm Rn = 0,75x1 ,2(5,44 )xO,8x4.060 :5 0,75x2,4x1 ,91 xO ,8x4.060 Rn=15.902Kgf > 11.167Kgf

se toma el menor

7.203 Kgf < 7.220 Kgf < 11 .167 Kgf ... por 10 tanto domina el corte en los pernos ...

Tomando en consideraci6n las recomendaciones del manual de la AISC , con respecto a la excentricidad para una fila de pernos , determinamos el coeficiente Cm;n de la siguiente manera: e m;n = PJRn = 15.920 Kgf/7 .203 Kgf =2,21 Y de la tabla 7-7 del mismo manual para una e = 50mm y s = 75mm interpolando C = 2,24 > Cm;n cumple la fila de tres (3) para esa condici6n de excentricidad. La longitud de la plancha de conexi6n nos queda entonces: Lp= 35x2 + 2x75 = 22 em asumimos 25 em aumentando la distancia al borde de Lev = 50mm

unlcon

Manual de Diserio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares -.---------~--.------------------------------------------------~

CAPITULO II


Chequeo de la resistencia de plancha a corte Cedencia : ~ = 25xO,8 = 20 cm

= 1

2

Rn = 1xO,6x2.500x20 = 30.000 Kgf> Pu Ruptura:

= 0,75 Anv = (Lp-n(d h+O,15))t = (25- 3x(2,06+0,15))xO,8 = 14,70 cm

2

Rn = 0,75xO,6x4.060x14,70 = 26 .857 Kgf> Pu Bloque de corte:

= 0,75 Anv = (Lp-n(d h+O,15) - Lev+(d h +O,15)/2)t Anv= (25-3x(2,06+0, 15)-5+(2,06+0, 15)/2)xO,8= 11 ,58 cm

Ant = (4-2,06/2)xO,8 = 2,38 cm Agv = (25-5)

X

Rn=0,75(0,6x4.060x11 ,58+4.060x2,38)

2

0,8 = 16 cm ~

2

2

0,75(0,6x2.500x16+4.060x2,38)

Rn = 28.440 > 25.247 > Pu = 15.920 Kgf De esta forma nos queda que las dimensiones de las plane has de eonexi6n son: PL25cmx90cmx8mm Calculo de la soldadura : 1. Soldadura de filete en los extremos de las planchas, hacia la cara de la columna y hacia, la plancha de cabeza.

Empleando electrodos E70XX - Fexx = 70 ksi = 4.900 Kgf/cm2 = 0,75 Con 0

=

Fw= 0,60Fexx

Fw= 0,75xO,60x4.900 = 2.205 Kgf/cm

2

5 mm , obtenemos la longitud neeesaria de la soldadura de fi lete. Garganta efeetiva ts = 0,7070 Lnec = Pj (F wts) = 15.920/778 = 20,46 cm . Lp> L nec

Empleamos soldadura de filete minima en un solo lado de la planeha, tomando en eonsideraei6n la terminaei6n

0

aeabado de la soldadura. Chequeo de la resistencia a la ruptura por corte de la soldadura, en un solo lado de la plancha, con respecto al espesor de la cara de la columna ya la plancha de cabeza .


unlcon

CAPITULO II

Aplicaciones en sistemas no resistentes a sismos Columna :

tmin = 0,60Fexx t/ (0,60Fu) = 0,60x4 .900xO ,354/(0 ,60x4 .360) ==4 mm

tm,n < t del perfil tubular utilizado como columna o. k Planeha de cabeza : tmin = 0,60Fexx t./(0,60Fu) = 0,60x4 .900xO ,354/(0 ,60x4 .060) =4,27 mm Tambien cumple si utilizamos una plancha de cabeza con 8mm de espesor. 2. Soldadura de filete en la plancha de cabeza.

Empleando soldadura de fil ete alrededor del perfil con 0

=

3mm . Tomando en cuenta solo los lados rectos del perfil

tubular, siendo conservador. L = 2b + 2h = 60,2 em . Lnec =

P)(~Fwt.)

= 15.920/468 = 34,02 em < 60,2 em

Cumple satisfactoriamente

Chequeo de la resistencia a la ruptura por corte de la soldadura de filete, en un solo lado de la pared del perfil tubular. ~in

= 0,60Fexxt/ (0,60FJ = 0,60x4.900xO ,212/(0 ,60x4.360) = 2,38 mm

tm,n < t del perfil tubular utilizado como viga o.k Para la plancha de cabeza de la viga utilizamos el mismo espesor de la plancha que se ha revisado en el proceso de diseno. De esta manera nos queda una plancha de cabeza de las siguientes dimensiones : PL 28cmx11 cmx8mm .

e

3

Leh

N J'...

><

T

0 N

E E

T'""

e = 50mm Lev = 50mm L eh = 40mm s= 75mm

><

0 N

T'""

0

U

W PERNOS 3/4"A-325

24

E C0260x90x5, 5

tpt ITh ~

i

LliJ

----,~

FIGURA E squema d e f"InltlVO "" d e Ia conexion . empernada ,

unlc::on

entre una viga rectangular y una columna cuadrada

Manual de oiseno de Estrueturas de Acero con Perfiles Tubulares

III

CAPITULO II


11.5.4. Conexi6n empernada a corte en ambas caras de la columna

Ejemplo 11.5.3.2. Disenar una conexi6n de corte simple empernada entre una columna EC0200x200x5,5 y una viga EC0300x100x5,5 la cual posee una plancha de cabeza. La carga a transmitir a corte es de 3 Ton (carga permanente) y 8,85 Ton (carga variable). Los pernos recomendados son A325 y las planchas A36 . Considere la conexi6n como flexible .

~ B ~

V

I

vf L!)

i

-------.- .----

EC0300x100x5,5

L!)

o><

©

EC0300x100x5,5

o

N

o><

@

N

©

-

o

o<.) w

-------.--- ---

vf ~ ~

FIGURA . . apernada con p Iancha que atravlesa • Ia co Iumna tu b u Iar Ii i51 C onexlon

Calidad de los materiales : Tubulares: ASTM-500 Gr. C

Plancha: A-36

Geometrfa de los tubulares Viga:

H = 300 mm

B = 100 mm

Columna :

H = B = 200 mm

t = 5,50mm

hIt = 53 ,65 Y bIt = 14,65

t=5,50mm

h/t=b/t=34,10

Se verifica si la columna es adecuada para la conexi6n simple con plancha en la cara de la misma. Es decir, la pared o cara expuesta ala conexi6n , de la columna, no puede ser esbelta .

A = 1,40

~ Vr=: = 1,40

2.100.000 3.515 = 34 ,22> 34 ,10 Elemento no compacto

1ft. ~

Dado que la pared de la columna tubular no es esbelta, podemos utilizar la conexi6n simple a corte sin inconveniente, sin embargo por la cercania de los val ores de esbeltez nos permitimos utilizar la conexi6n en donde la viga esta unida a una plancha que atraviesa las dos paredes de columna. Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlc:on


CAPITULO II

---------------------------

Calculo de la resistencia requerida: Pu = 1,2 (3.000 Kgf) + 1,6 (a .a50 Kgf) = 17.760 Kgf

Maximo espesor de plancha: r

Tomando en cuenta 10 mencionado en la secci6n 1.3.1.1 letra c, determinamos el espesor maximo de la plancha t max = Fu/ Fyp = 4 .360xO ,512/2.500 = 0,a9cm entonces para este caso iniciamos con tp = amm Resistencia de los pernos Iniciamos con 3 pernos de 3/4" A325

-

Resistencia al corte simple , las roscas no estan excluidas del plano de corte: $R n = Pu Resistencia al aplastamiento del perno basado sobre la distancia al borde : $Rn = $1 ,2LctFu s 2,4dtF u Lev = 45m m > minimo borde cizallado 22 mm Lc = Lev - dh/2 = 50 - 20 ,6/2 = 34 ,7 mm $R n = 0,75x1 ,2(3,47)xO,ax4.060 S 0,75x2,4x1 ,91xO ,ax4 .060 $R n = 10.144 Kgf < 11 .167 Kgf

Resistencia al aplastamiento del perno basado sobre la separaci6n: s= 75mm > 3x19 ,1 m m m inimo espaciamiento entre pernos 57 ,3 mm

9

Lc = s - d h = 54,4 mm $Rn = 0 ,75x1 ,2(5,44)xO ,ax4 .060 S 0,75x2,4x1 ,91xO ,ax4.060 $R n = 15.902 Kgf >11.167 Kgf

se toma el menor

7.203 Kgf < 10.144 Kgf < 11.167 Kgf ... por 10 tanto domina el corte en los pernos Tomando en consideraci6n las recomendaciones del manual de la AISC , con respecto a la excentricidad para una fila de pernos, determinamos el coeficiente Cmin de la siguiente manera: e m;n = P/$R n =17.760Kgf/7.203Kgf = 2 ,47

y de la tabla 7-7 del mismo manual para una e = 50mm y s = 75mm interpolando C = 2,24 < Cmin no cum pie la fila de tres (3) para esa condici6n de excentricidad , entonces aumentamos la fila a cuatro (4) pernos .

unIcon


III

CAPITULO II

Apl icaciones en s istemas no res istentes a sismos

La longitud de la plancha de conexi6n nos queda entonces: Lp = 45x2+3x75 = 31 ,5 em

Asumimos 32 cm aumentando la distancia al borde de L"v = 4 7 ,5 m

Chequeo de la resistencia de plancha a corte Cedencia : ~ ~ Rn

=1

A,. = 32xO,8 = 25 ,6 em 2

= 1xO,6x2.500x25,6 = 38.400 Kgf > Pu

Ruptura: ~ = 0 ,75

Anv = (Lp-n(d h+0 ,15))t = (32 - 4x(2 ,06+0 ,15))xO,8 = 18,53 em ~ Rn

2

= 0,75x4.060x18,53 = 56 .424 Kgf> Pu

Bloque de corte: ~

=0,75

Anv = (Lp-n(d h+0,15) - Lev+(d h+0,15)/2)t Anv = (32-4x(2,06+0,15)-4,75+(2 ,06+0 ,15)/2)xO ,8= 15,61 em Ant = (L eh -d h/2)t donde

Leh ;?: 2d b = 38 ,20mm :::: 40mm

Ant = (4-2,06/2)xO,8 = 2 ,38 em

2

Agv = (32-4,75)xO,8 = 21,80 cm ~ Rn

2

2

=0, 75(0,6x4.060x15,61 +4.060x2,38) ~ 0,75(0,6x2.500x21 ,80+4.060x2,38) ~Rn

= 35 .766> 31 .772 > Pu = 17.760 Kgf

Calculo de la soldadura : 1. Soldadura de filete en la planeha que atraviesa la columna. Empleando electrodos E70XX - Fexx = 70 ksi = 4.900 Kgf/cm

2

Chequeo de la resistencia a la ruptura por corte de la soldadura, en los dos lados de la plancha, con respecto al espesorde la cara de la columna tubular. De la tabla; Espesor minimo de la pared del tubo con juntas en T, tomando en cuenta la resistencia a la ruptura del elemento tubular conectado , para D = 3 mm tm,n = 4,77 mm tmin < t del perfil tubular utilizado como columna o .k. Manual de Diserio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlc:on

CAPITULO II

Aplicaciones en sistemas no resistentes a sismos Resistencia requerida de la soldadura por unidad de longitud:

V IU = 17.760(20+5)/20 = 22.200 Kgf V IU =

22.200/32 = 694 Kgf/em

Resistencia requerida de la soldadura por unidad de longitud: Donde: ~ = 0,75

Y

nw = n° de soldadura

~Rn= 0,75xO,60x4.900xO,212x2x(O,512/0,89) = 538 Kgf/em

< 694 Kgf/em

0

Entonces debemos aumentar el tamano de la plancha. ~ec =

V,) ~Rn = 22.200/538 = 41 ,26 cm tomamos una longitud de 43 cm .

De esta forma tenemos una plancha con las siguientes dimensiones : PL43emx32emx8mm

2. Soldadura de filete en la plancha que va perpendicular hacia la plancha de cabeza de la viga tubular. Con D = 3 mm , obtenemos la longitud necesaria de la soldadura de filete . Garganta efectiva ts = 0,707D, de la tabla soldadura de filete ; resistencia minorada por unidad de longitud tenemos: 470 Kgf/cm Lnec = Pj470 = 17.760/470 = 22,83 em. Lp> Lnec

0

Podemos emplear soldadura de filete min ima en un solo lado de la plancha con la longitud total, sin embargo si la resistencia a la ruptura por corte 10 permite , nos conviene emplearla en ambos lados , por seguridad .

Chequeo de la resistencia a la ruptura por corte de la soldadura, en dos lados de la plancha, con respeeto a la plancha de cabeza del perfil tubular. Consideramos utilizar el mismo espesor calculado de la plancha de cabeza que atraviesa la columna, para la plancha de cabeza del perfil tubular usado como viga. tm;n = 0,60Fexx t/(0,60FJ = 0,60x4.900xO,212x2/(O,60x4.060) = 5,12 mm < 8 mm _

tm;n<~

_

De esta forma tenemos una plancha de cabeza con las siguientes dimensiones: PL43emxgemx8mm

3. Soldadura de filete en la plancha de cabeza de la viga tubular. Empleando soldadura de filete alrededor del perfil con D = 3mm. Tomando en cuenta solo los lados rectos del perfil tubular, siendo conservador. L = 2b+2h = 69,4 em Lnec = PJ470 = 17.760/470 = 34,02 em < 60,2 em

unlcon


CAPITULO II


Chequeo de la resistencia a la ruptura par corte de la soldadura de filete , en un solo lado de la pared del perfil tubular. De la tabla ; Espesor minimo de la pared del tubo con juntas en T, tomando en cuenta la resistencia a la ruptura del elemento tubular conectado , para D= 3 mm tm,n = 2,38 mm tmin < t

del perfil tubular utilizado como viga

,

Para la plancha de cabeza de la viga utilizamos el mismo espesor. De esta manera nos queda una plancha de cabeza de las siguientes dimensiones : PL43cmx12cmx8mm

e -- --- - ----L{)

3 -.J

~

L{)

@t

>< 0

en

0 N

@1

0 N

@

>< 0

E E

e = 50mm __._----"-- Lev= 80m m

a en @)

L eh= 40mm s =90mm

('t')

0

()

W

PERNOS 3/4"A-325

3

42

42

EC0300x100x5,5

.. de iFIGURA i ifJ Esquema d e f'InltJVO

._....

_~_iiII_

I a conexlon . . emperna d a con perfles tubulares de acero

Manual de Diserio de Estructuras de Acero ron Perfiles Tubulares

unlcon

CAPITULO III APLICACIONES EN SISTEMAS RESISTENTES ASIS OS


CAPITULO III

Aplicaciones en sistemas resistentes a sismos

IIIIl Generalidades 111.1.1. Introducci6n EI sistema resistente a sismos debe cumplir un conjunto de consideraciones particulares , orientadas a garantizar la capacidad de absorber y disipar energfa bajo acciones de tipo alternantes , haciendo incursiones en el range inelastico, sin perdida apreciable de resistencia. Esta capacidad , no debe comprometer la estabilidad local 0 global de la edificaci6n y presupone , en funci6n de la naturaleza del sistema estructural empleado , la distribuci6n en diversos miembros 0 componentes estructurales de zonas de disipaci6n de energfa y la capacidad de las conexiones de garantizar la transmisi6n de solicitaciones entre los miembros estructurales. EI uso de los perfiles tubulares, como parte del sistema resistente a sismos , debe acoger estos fundamentos de diseno sismorresistentes , reconociendo los atributos y las consideraciones particulares de los perfiles tubulares 0 tubos estructurales , en atenci6n a su funci6n dentro del sistema estructural , prestando especial atenci6n a sus conexiones , como ocurre en la mayorfa de las estructuras metalicas.

111.1.2. Normas aplicables Siguiendo el espfritu de la norma venezolana COVENIN 1618:1998; "Estructuras de acero para edificaciones. Metodo de los estados IImites" (COVENIN , 1998), en cuanto a organizaci6n y nomenclatura, y la filosoffa y fundamentos basicos de diseno contenidos en la norma venezolana COVENIN 1756:2001 ; "Edificaciones Sismorresistentes" , el presente Manual para el Disefl o de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares de la

serie Conduven ECO , se fundamenta en las vigentes previsiones sfsmicas ANSI/AISC 341-05 (AISC , 2005a) , complementada por las especificaciones del Euroc6digo 8 y las recomendaciones del CI DECT Es importante destacar que la aplicaci6n de las citadas previsiones sfsmicas ANSI/AISC , esta orientada al diseno de edificaciones con un coeficiente de modificaci6n de la respuesta sfsmica (R) mayor que 3. Los sistemas estructurales con R menor 0 igual que 3, no requieren la aplicaci6n de las previsiones sfsmicas , y su diseno esta regulado por las especificaciones ANSI/AI SC 360-05 (AISC , 2005). Por su parte , la norma venezolana COVENIN 1756:2001 (COVEN IN , 2001 ) fija los niveles de diseno requeridos para las edificaciones en funci6n del uso y la zona sfsmica, estableciendo los valores maximos del factor de reducci6n de respuesta en funci6n del nivel de diseno establecido , el tipo de estructura y su regularidad . Asimismo , la falta de conexiones precalificadas con perfiles tubulares para conexi ones viga-columnas de p6rticos , resistentes a momentos, y de conexiones viga eslab6n-columnas de p6rticos , con diagonales excentricas , obliga a que la conexi6n deba ser calificada con ensayos de cargas cfclicas , con el prop6sito de evidenciar que la conexi6n satisface los requisitos de resistencia y rotaci6n inelastica, establecidos en la normativa antes senalada. Alternativamente , podra utilizarse un sistema estructural que no requiera el uso de conexi ones precalificadas como los p6rticos ordinarios a momentos, los p6rticos con vigas de celosfas , los p6rticos con diagonales concentricas e incluso , los p6rticos con diagonales excentricas con eslab6n entre dos arriostramientos diagonales. Si bien, las previsiones sfsmicas estan desarrolladas principalmente para su uso con perfiles de secci6n abierta, con sana juicio y atendiendo las debidas consideraciones particulares del caso , pueden ser extendidas a perfiles tubulares .


unlc:on

CAPITULO III

Aplicaciones en sistemas resistentes a sismos 111.1.3. Especificaciones de los materiales

Los Perfiles Tubulares Estructurales de la Serie Gonduven EGO cumplen con las especificaciones ASTM A500 (Tubos y perfiles tubulares de acero estructural al carbono formados en frio , con y sin costura, Grados B 0 C) y por tanto satisfacen los requisitos sismorresistentes establecidos por la norma venezolana COVENIN 1618: 1998 para aceros estructurales que forman parte del sistema resistente a sismos. Cuando sea requerido , la capacidad resistente de un miembro (conexiones 0 miembros conexos) , debe ser determinada a partir de la tracci6n cedente y la resistencia de agotamiento esperada del miembro conectado , utilizando los facto res de modificaci6n indicados a continuaci6n : Factores de modificaci6n de la tensi6n cedente y resistencia de agotamiento recomendados por ANSI/AISC 34105 (AI SC, 2005a) para perfiles tubulares que cumplen las especificaciones ASTM A500 (Grado B 0 C) : Tensi6n cedente esperada :

Resistencia agotamiento esperada :

111.1.4. Clasificaci6n de los elementos de las secciones

La Tabla 1.5. , reproduce los ifmites para las relaciones ancho-espesor de los elementos comprimidos de perfiles tubularecr, recomendados por las especificaciones AISC 360-05 (AISC , 2005) para clasificar las secciones en compactas , no compactas 0 esbeltas. Sin embargo , las secciones de los perfiles tubulares que forman parte del sistema resistente a sismos , deben cumplir con limites de la relaci6n ancho-espesor de los elementos comprimidos mas exigentes que los antes senalados . En este sentido , las previsiones sismicas AISC 341-05 (AISC , 2005a) , mantienen las relaciones ancho-espesor establecidas en las especificaciones AI SC 360-05 (AISC , 2005) para clasificar las secciones de los perfiles tubulares como secciones compactas e introduce un nuevo limite de las relaciones ancho-espesor, para las secciones sismicamente compactas (Aps) , orientado a garantizar altos niveles de ductilidad , previniendo el pandeo local incluso en el rango inelastico . La Tabla 111.1 ., resume las relaciones ancho-espesor de los elementos comprimidos de perfiles tubulares para secciones sismicamente compactas , segun las previsiones sismicas AISC 341 -05 (AISC, 2005a) . TABLA

Lim ites de la relacion ancho-espesor de los elementos comprimidos

1"81 para perfi les tubulares segiin previsiones sismicas AISC "341-05. Relaci6n

Olt

'"p. sismicamente compacto

0,044 ElF, (26,29)

bIt 6 hIt

Forma de la secci6n

Q

0,64J+,, (1 5,64)

I -r! h

1

Nola: Valores en parenlesis corresponden a la especificaci6n ASTM A572 grado C

unlcon


CAPITULO III


La secci6n del perfil tubular se clasifica como sismicamente compacta, si la relaci6n ancho-espesor de sus elementos comprimidos no supera el limite Aps- La designaci6n Aps para secciones sismicamente compactas , empleada en las previsiones sismicas AISC 341-05 (AISC , 2005a) , es equivalente a la designaci6n Apd empleada en la norma venezolana COVENIN 1618:1998 para secciones plasticas , donde se esperan importantes incursiones en el rango inelastico, sin perdida apreciable de resistencia . Es importante destacar que los valores limites de la relaci6n ancho-espesor de los elementos comprimidos para perfiles tubulares sismicamente compactos , establecidos en las previsiones AISC 341-05 son menores que los recomendados en el Euroc6digo 3 (Eurocode 3, 2006) para las Ilamadas secciones Clase 1, Y por tanto mas conservadores. Secciones cuadrados comunmente usadas para columnas y arriostramientos en edificaciones sismorresistentes

En el caso de utilizar perfiles tubulares rellenos de concreto estructural , como se especific6 en el capitulo I (resistencia especifica f'C~ 21 0 Kgf/cm

2 ),

los limites de la relaci6n ancho-espesor de los elementos comprimidos de

la secci6n , se reducen significativamente y el diseno de los miembros y sus conexiones , se hara siguiendo los lineamientos de la Parte II de las previsiones sismicas ANSI/AISC 341-05 (AISC , 2005a) , relativas a miembros mixtos . En este caso , las secciones se clasifican como sismicamente compactas , cuando la relaci6n b/t de secciones cuadradas y rectangulares es menor que : 1/4 ~E/Fy Y la relaci6n O/t de secciones circulares es menor que 0,076E/Fy que corresponden a los limites 34 ,22 y 45,41 respectivamente , para aceros que satisfacen las especi ficaciones ASTM A572 Grado 50. Segun los limites de relaci6n ancho

0

diametro espesor presentados , la

mayo ria de las secciones ci rculares cumplen con este requisito y en caso de las cuadradas todas las secciones cumplen con el requ isito sismorresistente . Y finalmente en el caso de columnas cuadradas 0 rectangulares rel lenas de concreto , el espesor minimo de pared sera:

_rF:tmin -b

V2E

Donde: b = ancho libre de pared del tubular que gobierna , segun sea el caso. Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlcon

1111


CAPITULO III

t 'd, ~ -

, "

t d'

H h

,

H h

d'

d,

,

::

I-

d' d'

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:

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EJ :.

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..

,

~

,"

Tubular ECO (HSS)

~6

v~'"/'.

.-. C/) C/)

-I

0

()

w 0

c

Q) Q)

0:: .... ro ::J

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I-

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C ", 0

cs-&0"""

--0

I

()

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c

Q) Q)

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..0

::J

l-

FIGURA Secciones tubulares rellenas de concreto. Una opcion tanto para el refuerzo de estructuras antiguas como una excelente solucion estructural para nuevas edificaciones . • !! fti , Ademas se presenta una configuracion posible, en donde se plantean arriostramientos y columnas rellenas de concreto

unlc:on


Aplicaciones en sistemas resistentes a slsmos ~

Aplicaci6n de los perfiles tubulares estructurales de la serie Conduven ECO

~ como parte del sistema resistente a sismos

Un diser'io sismorresistente supone el cumplimiento de un conjunto de requerimientos minimos, 0 "Requisitos

Sismorresistentes", para lograr el nivel de diseno esperado del sistema estructural. La aplicaci6n de los perfiles tubulares en los sistemas resistentes a sismos depende del desemper'io esperado del miembro dentro del sistema estructural y la capacidad de sus conexi ones de garantizar la transmisi6n de solicitaciones entre los miembros estructurales y la capacidad de experimentar rotaciones inelasticas . En este sentido , tanto el miembro como sus conexiones deben cumplir con una serie de "Requisitos Sismorresistentes", entre los que destacan , los limites de las relaciones ancho-espesor, requerimientos de conexione s, soporte lateral de elementos , relaciones de esbeltez, resistencia minima de diseno , entre otros . EI cumplimiento de todas estas condiciones permite establecer el nivel de disefio que debe ser compatible con el uso de la edificaci6n y la zona sismica. Es decir, la norma venezolana COVENIN 1756:2001 (COVEN IN , 2001) establece los niveles de diseno requeridos para las edificaciones en funci6n del uso y la zona sismica, independientemente del factor de reducci6n empleado . La Tabla 111.2., tomada de la citada norma, reproduce los niveles de diser'io requeridos para cad a caso .

TABLA

Niveles de Diseno segun la norma venezolana COVENIN 1756:2001

ND1 (*)

82

ND2 ND3

ND2 (*)

ND3

ND3

ND2 (**)

(*) Valida para edificacianes de hasta 10 pisas 6 30 m de altura (**) Valida para edificacianes de hasta 2 pisas u 8 m de altura.

Para dar cumplimiento a los exigentes requisitos sismorresistentes establecidos en las previsiones sismicas AISC 341-05 (AISC , 2005a) , y en concordancia con las exigencias de la norma venezolana COVENIN 1618:1998 y COVENIN 1756:2001 , se han desarrollado nuevos productos , cuadrados y circulares, que complementan a la serie actual de Tubos Estructurales Conduven ECO, los cuales cumplen a cabalidad , como ocurre con el caso de la mayoria de las secciones rectangulares usadas como miembros a flexi6n en su eje fuerte , con los limites minimos de las relaciones ancho-espesor exigidos en las normativas vigentes. Cabe destacar que en el caso de emplear perfiles tubulares estructurales Conduven ECO con relaciones ancho o diametro espesor inferiores a los limites establecidos rellenos de concreto estructural (resistencia especffica f'c~21 0 Kgf/cm

2 ) ,

todos los perfiles se clasifican como secciones sismicamente compactas , pudiendose emplear

los perfiles tubulares rellenos en cualquier sistema resistente a sismo , siempre y cuando se compruebe a travEls de ensayos de cargas ciclicas , que la conexi6n satisface los requisitos de resistencia y rotaci6n inelastica exigidos en las normas, especialmente para las conexiones viga-columnas de p6rticos resistentes a momentos especiales Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unIcon


CAPITULO III

intermedios y para las conexi ones viga eslabon-columnas de porticos especiales con diagonales excentricas . En este caso , el uso de perfiles tubulares rellenos de concreto estructural , debe considerarse como una seccion mixta, reconociendo el efecto del relleno sobre las propiedades de la seccion y extremando los criterios de analisis y detallado para cargas mas severas , especial mente en el diseno de las conexiones.

111.2.1 . Productos que complementan a la serie Conduven ECO

Los nuevos productos (cuadrados y circulares) que complementan a la serie Conduven ECO han sido disenados para cumplir con los limites minimos de las relaciones ancho-espesor de los elementos comprimidos , para perfiles tubulares segun previsiones sismicas AISC 341-05 (AISC, 2005a) e incluso con los limites contemplados en el DRAFT "Seismic Provisions for Structural Steel Building" (AISC 341 -10) , en el cual se sustituye la denominaci6n de miembros sismicamente compactos por dos nuevas categorias ; los miembros de moderada ductilidad y los miembros de alta ductilidad . La Tabla 111.3., resume las relaciones ancho-espesor de los elementos comprimidos de perfiles tubulares empleados en miembros de moderada yalta ductilidad , segun el DRAFT previsiones sismicas AISC 341-10 (AISC , 2009) . N6tese que los limites propuestos para miembros con moderada sismicidad son iguales que los limites para perfiles tubulares sismicamente compactos establecidos en las previsiones sismicas AISC 341 -05 , descritos en la Tabla 111.1.

Secciones tubulares con relaci6 n de esbeltez baja. Son excelentes para ser usados como columnas y arri ostramientos

unlcon


CAPITULO III


TABLA

• ii"

Limites de la relacion ancho-espesor de los elementos comprimidos para miembros de moderada yalta ductilidad segun DRAFT previsiones sismicas AISC 341-10. Ahd

/ I. md

Relaci6n

Miembros con alta ductilidad

Miembros con moderada ductilidad

O/t

0,Q38 ElF,

0,044 ElF,

(22,70)

(26,29)

Forma de la secci6n

o --t I

f-b-l

bIt 6 hIt

0,55 * -

0,64*-

(13,44)

(1 5,64)

,

,

1 h

1

Nota: Valores en paremtesis corresponden a la especificaci6n ASTM A572 Grado C.

111.2.2. Dimensiones nominales y propiedades estilticas de los nuevos perfiles tubulares que complementan a la serie Conduven ECO. A continuaci6n se presentan las tablas con las dimensiones nominales de los nuevos perfiles tubulares de secci6n circular y cuadrada, que se integran a la serie Conduven ECO, desarrollados especial mente para su aplicaci6n como parte de sistemas sismorresistentes. En todos los casos , la secci6n y peso de los perfiles estan calculados en funci6n de las dimensiones nominales sin considerar las tolerancias de fabricaci6n . Para fines de diser'io, las propiedades estaticas de los perfiles tubulares han sido calculadas siguiendo la especificaci6n ANSI/AISC 360-05 (AISC , 2005) resumidas en la secci6n 1.1.5. Estos nuevos productos Conduven ECO, se limitan a secciones circulares y cuadradas que encuentran sus principales aplicaciones en las columnas de estructuras tipo p6rtico 0 en los arriostramientos y columnas de estructuras tipo p6rticos con diagonales concentricas 0 excentricas. Las secciones rectangulares encuentran su principal aplicaci6n como vigas flectando alrededor del eje fuerte. La mayorfa de los perfiles rectangulares de la serie estandar, cumplen con los Ifmites ancho-espesor del ala para miembros de alta y moderada ductilidad. Con la serie Conduven ECO complementada, quedan cubiertos los Ifmites de la relaci6n ancho

0

diametro-

espesor de los elementos comprimidos para miembros de alta y moderada ductilidad , liberando en su totalidad varias de las restricciones actual mente existentes en cuanto al uso de los perfiles tubulares , como parte del sistema sismorresistente de los diferentes sistemas estructurales contemplados en las norma venezolana COVENIN 1618:1998; "Estructuras de acero para edificaciones. Metodo de los estados Ifmites" (COVENIN , 1998) , quedando pendiente solamente la calificaci6n de las conexiones , con ensayos de cargas cfclicas para conexiones viga-columnas de p6rticos resistentes a momentos y de conexiones viga eslab6n-columnas de p6rticos con diagonales excentricas , con el prop6sito de evidenciar que la conexi6n satisface los requisitos de resistencia y rotaci6n inelastica establecidos en el apendice F de la citada norma. De esta manera, quedarfa absolutamente conformada la plataforma necesaria para lograr la integra incorporaci6n de los perfiles de la serie Conduven ECO, en la actualizaci6n de la norma venezolana COVENIN 1618:1998. Manual de Disefio de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlc:on


.Tiis, Di"'!ensiones nominales de.l,os n.uevos perfiles tubulares w ...... Sene Conduven ECO Secclon Circular

y

-~-."


Oiametro Espesor Externo : Nominal

0

6 5/8 7 5/8 8 5/8 9 5/8

Grados A5TM A500

ro

Serie Conduv en

0

e

A

P

mm

mm

em'

Kgf/m

127,00

6,00

22,81

17,90

C

152,40

7,20

32,84

25,78

C

pulg NPS

5 6

5eccion I Peso Nominal , Nominal

ECO

168,30

8,00

40,29

31 ,63

C

193,70

9,20

53,33

41 ,86

C

219,10

10,50

68,81

54,02

C

244,50

10,50

77,19

60,59

C

., X

L

NPS: Oesignaci6n comercial del producto en pulgadas Longitud est3ndar de despacho: 6,00 y 12,00 mts Tolerancias: Longitud :!: 25mm . Espesor de pared :!: 10%

e

FIGURA

III f l Secci6n circular

Dimensiones nominales de los nuevos perfiles tubulares Serie Conduven ECO Seccion Cuadrada

TABLA

Iii i(t..


Espesor Nominal

HxB mm ON

I'

Radio Externo

5eccion Nominal

y

Peso Nominal

r"

Se ri e

e

R

A

P

mm

mm

em'

Kgf/m

Conduven ECO

100

X

100

6,00

18,00

21 ,32

16,74

C

120

X

120

7,20

21 ,60

30,71

24,10

C

135

X

135

8,00

24,00

38,44

30,18

C

155

X

155

9,20

27,60

50,75

39,84

C

175

X

175

10,50

31 ,50

65,30

51 ,26

C

200

X

200

10,50

31 ,50

75,80

59,51

C

R

H

e

l

B

I•

ON : Oesignaci6n comercial del producto en milimetros R: Radio de esquina externo maximo segun ASTM A500 Longitud estandar de despacho: 6,00 y 12,00 mts Tolerancias : Longitud :!:25mm . Espesor de pared :!: 10%

TABLA

X

•I

FIGURA

III II Seccion cuadrada

Propiedades Estaticas de los nuevos perfiles tubulares Conduven ECO

Iii &,1 Seccion Circular Oesignac}on Oiametro Comerclal Externo

Espe.sor Nommal

Olseno

~re!l

Relacion Esbeltez O/t

0

0

e

A

pulg NPS

mm

mm

em'

5 6

127,00

6,00

21 ,29

22,76

152,40

7,20

30,65

168,30

8,00

37 ,60

193,70

9,20

49,77

219,10

10,50

244,50

10,50

6 5/8 7 5/8 8 5/8 9 5/8


I. = Iy

5. = 5y

r. = ry

z.=Zy

J

C

em'

em'

em

em'

em'

em'

393,08

61 ,90

4,30

82,32

22,76

815,09

106,97

5,16

22,62

1.218,72

144,83

5,69

22,64

2.136,91

220,64

64 ,22

22,44

3.525,35

321 ,80

72 ,01

25,04

4.968,40

406,41

8,31

786,16

123,80

142,25

1.630,18

213,93

192,65

2.437,45

289,65

6,55

293,49

4.273,82

441,28

7,41

428,22

7.050,69

643,60

538,37

9.936,80

812,83

NPS: Oesignaci6n comercial del producto en pulgadas Todas las propiedades est3ticas y relaciones de esbeltez han sido calculadas para el espesor de diseno segun recomendaciones de las especificaciones ANSI/AISC 360·05

unlcon


CAPITULO III TABLA


Propiedades Estaticas de los nuevos perfiles tubulares

Iii ,,"Wl Serie Conduven ECO Seccion Cuadrada Designac.ion Espe.sor Comerclal Nominal

~re~ Diseno

Esbeltez Ala

Esbeltez Alma

bIt

hIt

HxB

e

A

mm

mm

em'

6,00

20,01


Ix = Iy

5 x= 5 y

rx = ry

Zx = z.,

J

C

em'

em'

em

em'

em'

em'

ON

100 X 100 120 X 120 135 X 135 155 X 155 175 X 175 200 X 200

12,92

12,92

288,71

57,74

3,80

69,56

460,87

98,30

4,56

120,20

955,65

169,86

7,20

28,81

12,92

12,92

598,67

99,78

8,00

36,06

13,15

13,15

950,24

140,78

5,13

169,45

1.515,94

239,29

1.653,25

213,32

5,89

256,80

2.637,68

362,67

2.707,78

309,46

6,65

372,81

4.322,42

526,81

4.178,12

417,81

7,67

498,88

6.627,14

700,37

9,20

47,61

13,12

13,12

10,50

61 ,27

12,92

12,92

10,50

71 ,03

15,48

15,48

ON : Oesignaci6n comercial del producto en miifmetros Todas las propiedades estaticas ~ relaciones de esbeltez han sido calculadas para el espesor de diseno segun recomendaciones de las especificaciones ANSI/AISC 360-05

111.2.2.1. Capacidad de miembros a compresion de los nuevos perfiles tubulares que complementan a la serie Conduven ECO. Con la finalidad de complementar la informaci6n de las nuevas secciones tubulares, se incluyeron en esta secci6n las tablas (desde 111.5.3 hasta 111.5.12) de las capacidades de los miembros en compresi6n, tanto para las secciones vacias como rellenas de concreto , utilizando la misma formulaci6n empleada en el capitulo I. Por ultimo, mostramos en la siguiente figura 111.4 el comportamiento de un perfil tubular cuadrado relleno de concreto , bajo cargas altern antes 0 ciclicas . Alii podemos observar que este tipo de miembro estructural mixto, en especifico , presenta una ductilidad excelente y por ende capacidad de disipar energia en el rango inelastico de deformaci6n .

300 200

E z

-

100

Cl

-100

~

c:

CI)

E 0 E c:

:cc: CI)

al

0

-200 -300 -0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

Total rotation (rad) FIGURA Relaciones entre momentos y curvaturas para cargas ciclicas de un

Iilti perfil cuadrado 200x200x6,3 relleno de concreto. Fuente CIDECT Guia N°S


unlc:on


TABLA

Capacidad de miembros c0l!lpre~io n Conduven ECO Secclon Circ ular

Iii &.,~ a

CAPITULO III

TABLA

Iii&-!! DN-HxB (mm)

203,16

9,20

10,50

I

10,50

I

91 ,13

114,08

150,60 193,82

224,71

60,25

88,07

111 ,05

147,55 190,73

222,01

93,00

114,94

1,25

58,60

86 ,39

109,37

145,86 189,01

220,51

91 ,31

1,50

56,65

84,39

107,37

143,83 186,93

218,69

1,25

63,4 1

1,50

61 ,76

89 ,35 87 ,14

108,97

2,25

55,43

2,50

52,96

2,75

50,35

79,24

3,00

47,64

76,26

3,25

44,87

73,14

3,50

42,05

69,92

3,75

39,22

66,62

Q; E s:::

4,00

36,40

63,26

4,25

33,63

59,87

...J

4,50

30,92

56,48

83,79 1 120,85 1 165,19 1 193,23 80,09 116,79 1 160,84 1 189,17 76,34 1 112,65 156,36 184,96

4,75

28,29

53,10

72,57

5,00

25,72

49,75

5,25

23,33

46,46

68,80 65,04

J!! Q)

8,00 I

63,29

57 ,74

> ~

7,20

1,00

116,37

59 ,86

~ CI:I

6,00

0,00

94,41

1,75

Q)

Espesor e(mm)

227,81

64,80

2,00

....0

' 100x100, 120x120 135x135 155x155 175x175 200x200

154,85 200,55 1225,48 153,42 199,09 224,17

1,00

113,22 1 151 ,69 1 197,33 1 222,59 23 149,66 195,27 220,74

t/)

Capacidad de miembros a c0l!lpresion Conduven ECO Secclon Cuadrada

1,75

54,43

82 ,08

105,04

141 ,46 184,51

216,55

2,00

51 ,98

79,49

102,42

138,77 181 ,75

214,12

84 ,71

106,46

147,36 1 192,92 1 218,62 144,79 190,28 216,25

2,25

49,33

76,65

99 ,53

135,79 178,67

211 ,39

82,06

103,73 1 141 ,98 1 187,38 I 213,62 100,79 138,93 184,23 210,76

2,50

46,53

73,60

96,39

132,53 175,29

208,38

2,75

43,62

70,37

93,04

129,02 171 ,63

205,10

3,00

40,64

67,00

89,50

125,28 167,71

201 ,57

3,25

37 ,63

63 ,51

85,81

121 ,34 163,55

197,81

3,50

34 ,63

59,95

82,00

117,22 159,18

193,82

0

3,75

31 ,67

56 ,35

78,09

112,95 154,61

189,62

Q;

4,00

28,79

52,74

74,11

108,57 149,87

185,24

s:::

4,25

26,01

49,15

70,10

104,08 144,98

180,68

...J

4,50

23,31

45,61

66,09

99,53 139,97

175,97

4,75

20,92

42,14

62,10

94,93 134,86

171 ,13

-

5,00

18,88

38,77

58,15

90,31

129,68

166,17

5,25

17,12

35 ,51

54,27

85,70 124,45

161 ,10

"C

::s

5,50

15,60

32,35

50,47

81 ,12

119,19

155,96

. 0, s:::

5,75

14,27

29,60

46,79

76 ,58

113,92

150,76

6,00

13,11

27,18

43,15

72,12 108,67

145,50

78,30 1 117,64 147,50 70,03 107,81 1 137,60 62,12 98 ,16 127,71

6,50

11,17

23,16

36,77

63,46

98,28

134,93

7,00

9,63

19,97

31,70

55,16

88,18

124,37

7,50

8,39

17,40

27,62

48,05

78,48

113,95

54,62

88,80

117,93

8,00

7,37

15,29

24,27

42,23

69,16

103,77

108,33

8,50

6,53

13,55

21,50

37,41

61,26

93,93 84,35

111 ,

97,67 94 ,38

1

1

135,67 1 180,84 1207,66 132,21 177,22 204,35

90,96 1 128,57 1 173,40 87,42 124,78 169,38

108,42 151 ,75

200,83 197,12

180,62

I 104,14 1 147,04 1 176,14 99,82

142,25

171 ,56

t/)

.... E Q)

~ CI:I

.. > u

Q) Q)

-

"C

.a

5,50

21,26

43,25

.0, s:::

5,75

19,45

40,12

61 ,33 \ 95,48 1 137,39 1 166,88 57 ,66 91 ,14 132,48 162,12

0

6,00

17,86

37,04

54 ,07

6,50

15,22

31 ,56

47,15

7,00

13,12

27,21

40,69

7,50

11 ,43

23,71

35,44

8,00

10,05

20,83

8,50

8,90

18,46

~~: ;: I

48,38

79,82

9,00

7,94

16,46

24,61

43,16

71 ,20

99,00

9,00

5,83

12,08

19,18

33,37

54,65

9,50

7,13

14,77

22,09

38,73

63,90

9002

9,50

5,23

10,84

17,21

• 29,95

49,05

75,70

10,00

6,43

19,94

34,96

57,67

81 ,28

10,00

4,72

9,79

15,53

27,03

44,26

68,32

10,50

5,83

12,09

18,08

31,71

52,31

73,72

10,50

4,28

8,88

14,09

24,51

40,15

61,97

11 ,00

5,31

11,02

28,89

47,66

67,17

11 ,00

3,90

8,09

12,84

22,34

36,58

56,47

11 ,50

4,86

10,08

15,08

26,43

43,61

61,46

11 ,50

3,57

7,40

11,75

20,44

33,47

51 ,66

12,00

4,47

9,26

13,85

24,28

40,05

56,44

12,00

3,28

6,80

10,79

18,77

30 ,74

47,45

...J

86,82 1 127,55 \ 157,30

NPS: Designaci6n comercial del producto en pulgadas . Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 Grado 50 : F, = 3.515 Kgf/cm' · F, = 4.360 Kgf/cm' M6dulo elasticidad : Acero E = 2,1x10' Kgf/cm'. Los valores reportados en la tabla corresponde a ,P" expresados en Toneladas con <1>, = 0,90 Valores con fondo mas claros (superiores a la primera linea) correspond en a pandeo inelastico. Valores sombreados entre las dos Ifneas divisorias correspond en a pandeo elastico. Valores bajo la segunda linea corresponden a KUr > 200

0

...J

DN : Designacion comercial del producto en milimetros Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 Grado 50: F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm' Modulo elasticidad: Acero E = 2,1x10' Kgf/cm'. Los valores reportados en la tabla corresponde a ,P" expresados en Toneladas con <1>, = 0,90 Valores con fondo mas claros (superiores a la primera linea) correspond en a pandeo inelastico. Valores sombreados entre las dos Ifneas divisorias correspond en a pandeo elastico Valores bajo la segunda linea correspond en a KUr > 200


CAPITULO III

TABLA

Apiicaciones en sistemas resistentes a sismos

Capacidad de miembros compresion Rellenos ECO Seccion Circular 2 Concreto rc= 210 Kgflcm

TABLA

1liK"!k a NPS D (pulg)

Capacidad de miembros

III ifj~ a compresion Rellenos

ECO Seccion Cuadrada 2 Concreto r c= 210 Kgflcm DN-HxB

5

6

6 5/8

7 5/8

8 5/8

9 5/8

Espesor e(mm)

6,00

7,20

8,00

9,20

10,50

10,50

Espesor e(mm)

6,00

0,00

71 ,88

103,51

126,78

167,84 216,10

249,32

0,00

1,00

69,02

100,63

123,88

164,93 213,17

246,61

1,00

1,25

67,46

99,04

122,27

163,32

211 ,53

245,10

1,25

58,42

86,18

1,50

65,60

97,14

120,34

161 ,36 209,55

243,26

1,50

56,43

84,13

1,75

63,47

94,93

118,10

159,09 207,24

241 ,12

1,75

54,16

81,76

2,00

61 ,09

92,45

115,56

156,50 204,60

238,66

2,00

51 ,65

2,25

58,51

89,72

112,75

153,62 201 ,65

235,91

2,25

48,95

2,50

55,75

86,76

109,69

150,46 198,40

232,87

2,50

2,75

52,85

83,61

106,41

147,05 194,87

229,55

2,75

-

(mm)

100x100 120x120 135x135 155x155 175x175 200x200 7,20

8,00

9,20

10,50

10,50

63,23

91 ,04

114,24

60 ,11

87,90

111 ,12

150,76

193,63

230,61

147,63

190,46

227,77

109,40

145,90

188,70

226,18

107,34

143,80

186,57

224,26

104,95

141 ,37

184,08

222,01

79,12

102,26

138,61

181 ,26

219,44

76,22

99,30

135,55

178,10

216,57

46,10

73 ,11

96,09

132,21

174,65

213,40

43,14

69,82

92,66

128,62

170,90

209,95

3,00

49,85

80,28

102,92

143,40 191 ,08

225,98

3,00

40,11

66,38

89,04

124,79

166,90

206,23

3,25

46 ,78

76,81

99,27

139,54 187,04

222,16

3,25

37,07

62,84

85 ,27

120,76

162,65

202,27

3,50

43,68

73,24

95,46

135,48 182,77

218,10

3,50

34,04

116,56

158,18

198,08

...

3,75

40,58

69 ,59

91 ,54

131 ,25 178,30

213,83

I 59,22 I 81 ,38 31,06 55,57 77,40

112,20

153,52

193,67

37,50

65,88

87,52

126,88 173,64

209,35

4i 4,00

28,16

51 ,92

73,35

107,73

148,68

189,07

I::

4,25

34,49

62,15

83,44

122,39 168,81

204,69

I::

4,25

25,37

48,29

69,28

103,16

143,71

184,29

...J

4,50

31 ,55

58,43

79,31

117,79 163,84

199,86

...J

4,50

22,67

44,72

65,21

98 ,52

138,61

179,35

nl

4,75

28,72

54 ,74

75,18

113,13 158,74

194,87

nl

4,75

20,35

41 ,23

61 ,17

93,85

133,42

174,28

tl Q)

5,00

25,96

51,10

71 ,05

108,40 153,53

189,75

18,36

37,85

57,17

89,17

128,16

169,08

23,54

47,53

66 ,96

103,65 148,25

184,52

tl Q)

5,00

5,25

5,25

16,66

34,54

53 ,26

84,49

122,85

163,79

5,50

21,45

44,06

62,91

98,90 142,90

179,18

'0

5,50

15,18

31,47

49,44

79,86

117,52

158,41

'c, 5,75

19,63

40,69

58,95

94 ,15 137,51

173,76

'c, 5,75

13,89

28,79

45,74

75,27

112,19

152,98

0

6,00

18,02

37,38

55,07

89,44 132,09

168,28

...J

0

6,00

12,75

26,44

42,07

70,77

106,88

147,50

6,50

15,36

31,85

47,55

80,18 121 ,27

157,18

6,50

10,87

22,53

35,85

62,06

96,40

136,49

7,00

13,24

27,46

41 ,00

71 ,25

146,01

7,00

9,37

30,91

53,76

86,24

125,52 114,71

III

0

4i 4,00 E Q)

~

.~

....

Q)

'0

.a I::

...J

110,58

III

... 0

E Q)

~

.~

....

Q)

.a

3,75

I::

I

I

19,43

I I

I

I

7,50

11,54

23,92

35,72

62,64 100,15

134,89

7,50

8,16

16,92

31,39

55,05

90,08

123,95

8,00

7,17

14,87

27,81

48,77

80,30

113,27

8,50

6,35

13,18

76 ,51 26,92 I 46,83 41 ,16 67,28 23,66 20,96 36,46 ' 59,60

8,00

10,14

21,02

8,50

18,62

9,00

8,98 8,01

16,61

24,80

43,50

71,62

102,95

9,00

5,67

11 ,75

18,70

32,52 I 53,16

9,50

84,18

7,19

14,91

22,26

39,04

64,28

92,86

9,50

5,09

10,55

16,78

29,19

I

75,56

10,00

6,49

13,46

20,09

35,23

10,00

4,59

9,52

15,15

26,34 I

10,50

5,89

12,20

18,22

96

58,01 I 83 ,81 52,62 J 76,02

10,50

4,16

8,63

13,74

11 ,00

5,36

11 ,12

16,60

11 ,00

3,79

7,87

11,50

4,91

10,17

15,19

26,64

47,95 I 69,26 43,87 I 63,37

23,89 I 39,06 21,77 35,59

11 ,50

3,47

7,20

12,00

4,51

9,34

13,95

24,47 I 40,29

58,20

12,00

3,19

6,61

31, 29,12

1

1

I

NPS: Oesignacion comercial del producto en pulgadas . Propiedades mec1micas del acero segun Especificaciones ASTM A572 Grado 50 : F, = 3 .515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm' Resistencia del concreto f' 0 = 210 Kgf/cm' Modulo elasticidad: Acero E = 2,1x10' Kgf/cm' : Concreto Eo = 218.819,79 Kgf/cm' Los valores reportados en la tabla corresponde a $oP" expresados en Toneladas con $, = 0,75 Valores con fondo mas claros (superiores a la primera linea) corresponden a pandeo inelastico. Valores sombreados entre las dos lineas divisorias corresponden a pandeo elastico. Valores bajo la segunda linea corresponden a KUr > 200

I

I

I

12,52

104,19 94,05

:~:~~ I I

11,45

19,92

32 ,56

10,52

18,291

29,90

68,19 61,85 56,35 51,56

I

47,35

ON : Oesignacion comercial del producto en milimetros. Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 Grado 50 : F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm' Resistencia del concreto f' 0 = 210 Kg f/cm' Modulo elasticidad Acero E = 2,1x10' Kgf/cm': Concreto Eo = 218 .819,79 Kgf/cm' Los valores reportados en la tabla corresponde a $,P" expresados en Toneladas con $0 = 0,75 Valores con fondo mas claros (superiores a la primera linea) corresponden a pandeo inelastico. Valores sombreados entre las dos lineas divisorias correspond en a pandeo elastico. Valores bajo la segunda linea corresponden a KUr > 200


unlcon


TABLA

Iii IJ'.

Capacidad de miembros a compresion Rellenos ECO Seccion Circular 2 Concreto r 250 Kgflcm

CAPITULO III

Capacidad de miembros Iii Ij:: a com presion Rellenos ECO Seccion Cuadrada 2 Concreto r 250 Kgflcm TABLA

c=

c=

DN-HxB (rnrn)

100x100 120x120 135x135 155x155 175x175 200x200

Espesor e (rnrn)

6,00

7,20

8,00

9,20

10,50

10,50

0,00

65,22

93,92

117,89

155,58 199,74

238,87

221 ,88

257,74

1,00

61 ,95

90,62

114,61

152,28 196,41

235,86

127,24

169,99 220 ,1 4

256,11

1,25

60 ,18

88,82

112,81

150,46 194,57

234,19

101 ,03

125,18

167,91

218,03

254,15

1,50

58,09

86,66

110,64

148,26 192,33

232,16

65,91

98,68

122,78

165,48 215,56

251 ,84

1,75

55,71

84 ,18

108,14

145,71

189,72

229,78

2,00

63,38

96,04

120,08

162,72 212,75

249,21

2,00

53,09

81,41

105,32

142,82 186,76

227,07

2,25

60 ,63

93,13

117,09

159,65 209,60

246,25

2,25

50,26

78,37

102,21

139,61

183,45

224,03

2,50

57 ,70

89,98

113,83

156,29 206,14

242,99

2,50

47,28

75,12

98,84

136,10 179,82

220,69

2,75

54,63

86,63

110,34

2,75

44,19

71 ,67

95,25

132,33 175,90

217,05

3,00

51,45

83,09

106,63

152,65 202 ,38 1239,44 148,77 198,35 235,61

3,00

41 ,04

68,08

91,47

128,33 171,70

213,13

3,25

48,21

79,42

102,75

37,87

64 ,38

87,52

124,11

167,25

208,95

3,50

44,93

75,63

98,71

144,66 1 194,05 231 ,52 140,35 189,51 1 227,17

3,25

3,75

41 ,66

71 ,76

94,55

135,86 184,76

222,60

4,00

38,43

67 ,85

90 ,30

131 ,22 179,81

217,81

4,25

35,26

63,91

85,98

126,46 174,68

212,83

E cQ)

...J

4,50

32,19

59,99

81 ,63

121 ,59 169,41

207,67

n:I

4,75

29,23

56,10

77,27

116,65 164,00

202,35

-.a

5,00

26,37

52 ,28

72,92

111 ,67 158,50

196,89

5,25

23,92

48,54

68 ,62

106,65 152,90

191 ,31

!II

e

Qj

E cQ) ~

"~

ti C1)

C1)

'C

1,00

71 ,83

104,76

1,25

70,16

103,06

1,50

68,18

1,75

171 ,71

1

5,50

21 ,79

44,91

64,37

"61 5,75

19,94

41 ,34

60,21

0 ...J

6,00

18,31

37,97

56,16

96'''1

179,86

,56 91 ,68 135,85

174,03

6,50

15,60

32 ,35

48,30

81 ,96 124,45

7,00

13,45

27,89

41 ,65

72,62

7,50

11 ,72

24,30

36,28

8,00

10,30

21 ,36

31 ,89

55,92

8,50

9,12

18,92

28,25

49,54

c

101 ,63 147,25 1 185,63

3,50

34,72

60 ,61

83,46

119,71

162,57

204,53

0

3,75

31 ,62

56,81

79,30

115,15 157,70

199,89

Qj

4,00

28,62

53,01

75,08

110,48 152,64

195,05

4,25

25,74

49,24

70 ,84

105,71

190,02

...J

4,50

22,97

45,54

66,60

100,87 142,12

184,82

n:I

4,75

20,61

41 ,93

62,40

96,00 136,70

179,49

:;;

5,00

18,60

38,43

58,25

91 ,13 131 ,21

174,03

5,25

16,87

34,99

54,19

86,26 125,68

168,47

!II

...

~

>

-.a u

Q) Q)

'C

147,44

5,50

15,37

31 ,88

50 ,24

81,44 120,13

162,83

"61 5,75

14,07

29,17

46,41

76,69

114,58

157,13

0

6,00

12,92

26,79

42,63

72,01

109,06

151 ,39

162,25

6,50

11 ,01

22,83

36,32

63,00

98,19

139,87

113,22

150,41

7,00

9,49

19,68

31,32

54,47

87,66

128,40

63,63 102,27

138,66

7,50

8,27

17,15

27,28

47,45

77,60

117,14

91,75

127,11

8,00

7,27

15,07

23,98

41 ,70

68,16

106,18

81 ,55

115,88

8,50

6,44

13,35

21 ,24

36,94

60,37

95 ,64

141

c

...J

9,00

8,14

16,87

25,20

44,19

72,74

105,04

9,00

5,74

11 ,91

18,95

32,95

53,85

85,45

9,50

7,30

15,15

22,61

39,66

65,29

94,48

9,50

5,1 5

10,69

17,00 - 29,57

48,33

76,69

10,00

6,59

20,41

35,79

58,92

85 ,27

10,00

4,65

9,64

15,35

26,69

43,62

69,21

10,50

5,98

12,40

18,51

32,46

53,44

77,34

10,50

4,22

8,75

13,92

24,21

39,57

62,78

11 ,00

5,45

11 ,30

16,87

29,58

48,70

70,47

11 ,00

3,84

7,97

12,68

22,06

36,05

57,20

11 ,50

4,98

10,34

15,43

64,48

11 ,50

3,52

7,29

11,60

20,18

32,98

52 ,34

12,00

4,58

9,49

14,17

27,06 1 44,55 24,85 40,92

59 ,22

12,00

3,23

6,70

10,66

18,53

30,29

48,07

NPS: Oesignaci6n comercial del producto en pulgadas. Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 Grado 50: F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm' Resistencia del concreto f' , = 250 Kgf/cm' M6dulo elasticidad : Acero E = 2,1 x1 0' Kgf/cm'; Concreto E, = 238 .751,96 Kgf/cm' Los valores reportados en la tabla corresponde a q"P", expresados en Toneladas con q" = 0,75 Valores con fondo mas claros (superiores a la primera linea) corresponden a pandeo inelastico. Val ores sombreados entre las dos Ifneas divisorias corresponden a pandeo elastico . Valores bajo la segunda linea correspond en a KUr > 200

unlc:on

ON : Oesignaci6n comercial del producto en milimetros. Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 Grado 50 : F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm' Resistencia del concreto f' , = 250 Kgf/cm' Modulo elasticidad : Acero E = 2,1x10' Kgf/cm'; Concreto E, = 238.751 ,96 Kgf/cm' Los valores reportados en la tabla corresponde a q"P", expresados en Toneladas con q" = 0,75 Valores con fondo mas ciaros (superiores a la primera linea) corresponden a pandeo inelastico. Valores sombreados entre las dos lineas divisorias corresponden a pandeo elastico. Valores bajo la segunda linea corresponden a KUr > 200


CAPITULO III

TABLA


Capacidad de miembros a compresion Rellenos ECO Seccion Circular Concreto f' c= 280 Kgf/cm2

NPS

TABLA

Capacidad de miembros a compresion Rellenos ECO Seccion Cuadrada 2 Concreto f'c= 280 m

o (pulg)

5

6

6 5/8

7 5/8

8 5/8

9 5/8

Espesor

6,00

7,20

8,00

9,20

10,50

10,50

136,00

180,06

231,70

269,14

132,75

176,80

228,42

266,08

1,00

130,95

e(mm)

0,00 1,00

77,14 1 111 ,08 73,93 107,85

1,25

72 ,18

106,07

1,50 I 70,10 1 103,94 1,75 67,73 101,48

92 ,66

155,77 153,88 198,96

240,19

151 ,60 196,64

238,07

110,52

148,95 193,94

235,60

54,15

83,1 1

107,59

145,95 190,87

232,77

174,99

226,59

264,37

1,25

61 ,50

90 ,79

128,79 \ 172,80

224,38

262,30

1,50

59,33

88,55

115,36 113,11

126,29

221,79

259,87

1,75

56,87

85,98

170,26

1

2,25

65,08 1 98,7~ 62 ,21 95,67

120,32

164,15

215,54

253,99

2,25

51 ,23

79,97

104,37

142,63 187,44

229,61

2,50

59,15

92,37

116,91

160,63

211 ,92

250,56

2,50

48,15

76 ,60

100,89

139,00 183,69

226,13

2,75 1 55,94 3,00 52,62

88 ,86

113,26

156,82

207,98

246,82

2,75

44,96

73,04

97 ,17

135,10 179,62

222,35

85,17

109,38

152,76

203,76

242,79

3,00

41 ,71

69,34

93,26

130,95 175,28

218,27

3,25

49 ,24

81,33

105,32

148,46

199,26

238,49

3,25

38,45

65,52

89,18

126,59 170,67

213,93

3,50

45,84

77,38

101 ,11

143,95 1 194,52

233,92

3,50

35,21

61 ,63

84,98

122,04 165,83

209,34

...

3,75

42,44

73 ,35

96 ,77

139,26

229,12

0

3,75

32,03

57 ,71

80 ,69

117,33 160,79

204,51

Q)

199,48

2,00

II)

0

123,45

167,37 1 218,84

257,09

2,00

1

189,55

II)

...

4,00

39,08

69,28

92 ,34

134,42

184,37

224,09

Qj

4,00

28,95

53,80

76,34

112,50 155,57

c: Q)

4,25

35,80

65,19

87 ,84

129,45

179,02

218,86

c: Q)

4,25

2599

49,93

71 ,97

..J

4,50

32,63

61 ,11

83,31

124,38

173,51

213,45

..J

4,50

23,17

46,12

67 ,61

107,58 15019 1 19426 102,59 144,70 188,87

4,75

29,53

57 ,08

78 ,78

119,23

167,88

207,87

4,75

20,80

42,41

63,28

97,57

139,11

183,33

18,77

38,83

59,02

92,55 133,45

177,67

5,25

17,03

35,30

54 ,85

166,07

E

~ n:I

> ~

E ~ n:I

> ~ Q)

5,00

26,65

53,12

74 ,27

114,04

162,13

202,15

5,25

24,18

49,25

69 ,80

108,82

156,31

196,31

"C ::J

-

5,50

22,03

45,50

65,41

103,61

150,42

190,36

-

5,00

~

"C ::J

5,50

15,51

32,17

50,79

87 ,54 1 127,75 82,58 122,03

' 0,

5,75

20,15

41 ,79

61 ,10

98,42

144,50

184,33

'0,

5,75

14,19

29,43

46,87

77,69

0 ..J

6,00

13,04

27,03

43,02

72 ,90

Q)

c:

0 ..J

Q)

c:

171 ,91

116,32 , 160,17 110,64 154,23

6,00

18,51

38,38

56 ,91

138,56

178,23

6,50

15,77

32,70

48,83

126,73

165,93

6,50

11 ,11

23,03

36,65

63,65

99,46

142,31

7,00

13,60

28,20

153,59

7,00

9,58

19,86

31 ,60

11 ,85

24,56

141 ,35

7,50

8,34

17,30

27,53

54,971 88 ,65 47,88 78,25

130,48

7,50

42,10 !---=.:.:..:..., 115,09 103,77 36,67

8,00

10,41

21,59

32,23

92,89

129,35

8,00

7,33

15,20

24,20

42,08

68,77

107,58

8,50

9,22

19,12

28,55

50,07

82,43

117,69

8,50

6,50

13,47

21,43

37,28

60,92

96 ,75

9,00

8,23

17,06

25,47

44,66

73,52

106,48

9,00

5,79

12,01

19,12

33,25

54,34

86,33

9,50

5,20

10,78

17,16

29,84

48,77

77,48

9,50

7,38

15,31

40,09

65,99

95,62

10,00

6,66

13,82

36,18

59,55

86,29

10,00

4,69

9,73

15,49

26,93

44,01

69,93

10,50

6,04

12,53

32,81

54,02

78,27

10,50

4,26

8,83

14,05

24,43

39,92

63,43

5,51 5,04

11,42 L--~~ 10,45

29,90

49,22

71,32

11 ,00

3,88

8,04

12,80

22,26

36,37

57,79

27,36

45,03

65 ,25

11 ,50

3,55

7,36

11,71

20,37

33,28

52,88

25,12

41,36

59,93

12,00

3,26

6,76

10,75

18,701 30,56

48,56

11 ,00 11 ,50 12,00

I

4,63

9,60

22,86

118,86

NPS: Oesignaci6n comercial del producto en pulgadas . Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 Grado 50 : F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kg f/cm' Resistencia del concreto j' 0 = 280 Kgf/cm' M6dulo elasticidad: Acero E = 2,1x1 O' Kgf/cm' ; Concreto Eo = 252.671 ,33 Kgf!cm' Los valores reportados en la tabla corresponde a 200

ON : Oesignaci6n comercial del producto en milimetros . Propiedades mecanicas del acero segun Especificaciones ASTM A572 Grado 50 : F, = 3.515 Kgf/cm' - F, = 4.360 Kgf/cm' Resistencia del concreto j' = 280 Kgf!cm' M6dulo elasticidad ' Acero E = 2,1x1 O' Kgf/cm'; Concreto E, = 252 .671 ,33 Kgf/cm' Los valores reportados en la tabla corresponde a 200


unlcon

CAPITULO III


TABLA

Capacidad de miembros

TABLA

lIiljll a compres!,?n R!!lIenos

ECO Secclon Circular 2 Concreto f' c= 350 Kgflcm

NPS

ON-HxB (mm)

o (pulg)

5

6

6 5/8

7 5/8

8 5/8

9 5/8

Esr,esor e mm)

6,00

7,20

8,00

9,20

10,50

10,50

Espesor e (mm)

..

192,27 247,30

288,97

115,05

141 ,60

188,64 1 243,65 1 285,52

....

:

.

Capacidad de miembros com presion Rellenos ECO Seccion Cuadrada Concreto f'c= 350 Kgflcm2

IiiJjEJ a

100x100 120x120 135x135 155x155 175x175 200x200 6,00

7,20

8,00

9,20

10,50

10,50

0,00

70,22

1,00

66,53

101,11

127,02

167,61

215,03

259,52

97,40

123,33

163,89 211 ,28

256,08

1,25

76,88

113,07

139,60

186,63 241 ,61

283,60

1,25

64 ,54

95,37

121,29

161 ,84 209,20

254,17

1,50

74,57

110,70

137,20

184,19 239,15

281 ,28

1,50

62,20

92,94

118,86

159,37 206,69

251,85

1,75

71 ,93

107,97

134,41

181,36 236,27

278,55

1,75

59,53

90,16

116,04

156,49 203,75

249,14

2,00

69,00

104,89

131,26

2,00

56,60

87,05

112,87

153,24 200,42

246,04

2,25

65,82

101 ,51

127,79

178,15 1 232,99 174,58 229,33

275,44 271 ,95

2,25

53,45

83 ,66

109,38

149,63 196,71

242,58

2,50

62,44

97,87

124,01

170,67 I 225,31 I 268,11

2,50

50,14

80,02

105,61

145,70 192,64

238,77

2,75

58 ,91

93,99

55,27

89,92

97 119,

166,45 220,95

3,00 3,25

51 ,57

85,69

3,50

47,85

81 ,35

0

...

3,75

44,1 5

76,93

101 ,80

Q)

4,00

40,52

72,48

til

E

1

263,92

2,75

46,71

76,19

101 ,59

141,48 188,24

234,63

161 ,95 216,26 1 259,41

3,00

43,23

72,20

97,37

136,99 183,54

230,18

111 ,21

157,19 211 ,28

254,60

3,25

39,74

68,10

92,98

132,28 178,56

225,43

106,57

152,22 206,04

249,50

3,50

36,28

63,93

88,46

127,37 173,34

220,42

147,04 200,55

244,1 4

3,75

32 ,91

59,73

83,85

122,30 167,89

215,16

96,94

141,71

194,84

238,53

a.; 4,00 29,64 E

55,56

79,18

117,10 162,27

209,67

1

115,69

til

... 0

c: Q)

4,25

36,97

68,01

92,02

136,25 188,94

232,71

c:

4,25

26,48

51,43

74,50

111 ,82 156,48

203,99

...J

4,50

33,55

63,58

87,07

130,68 182,88

226,69

...J

4,50

23,62

47,39

69,84

106,47 150,57

198,12

III

4,75

30,22

59,21

82,13

125,04 176,68

220,49

III

4,75

21 ,20

43,46

65,23

101,09 144,57

192,11

5,00

19,13

39,67

60,70

95,72 138,50

185,97

5,25

I 17,35 15,81

35,98

56,27

90,37 132,39

179,72

32,78

51 ,98

85,09 126,28

173,40

14,46

29,99

47,74

79,89 120,18

167,02

13,28

27,55

43,85

74,80

114,12

160,60

I 11,32

23,47

37,36

65,03 102,24

147,77

9,76

20,24

32 ,22

56,03

90,79

135,05

8,50

17,63

28,06

48,81

79 ,74

122,61

7,47

15,50

24,66

42,90

70 ,08

110,58

6,62

13,73

21 ,85

38,00

62,08

98,91

5,90

12,24

19,49

33,89

55,38

88,23

5,30

10,99

17,49

30,42

49,70

79,18 71,46

x:

> ~

Q)

x:

>

~

5,00

27,27

54,93

77,23

119,36 170,38

214,14

5,25

24,74

50,76

72,39

113,67 164,00

207,66

~

5,50

22,54

46,72

67 ,64

107,99 157,56

201 ,08

"C

'51 5,75 c: 0 6,00 ...J 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00 9,50 10,00 10,50 11 ,00 11 ,50 12,00

20,62

42,76

63,00

102,35 151 ,09

194,41

~

Q)

"C

.a

18,94 16,14 13,91 12,12

I

39,27 \

33,46

58,49 49,95

28,85

43,07

I 25 ,13 I

'I

I

96,78 1 144,62 1 187,69 85,90 131,76 174,14 75,53

119,15 1 160,60 65,80 106,95 147,23

37,52 I

10,65

, 22 ,09 I

32,97

57,83

95,17

134,17

9,44

19,57

29,21

51 ,22

84,31

121 ,54

8,42

17,45

26,05

45,69

75,20

I 109,24

7,55

15,66

23,38

41 ,01

67,49

98,04

6,82

14,14

21 ,10

37,01

6,18

12,82

19,14

33,57

5,63

11 ,68

17,44

30,59

60,91 I 88,49 55,25 I 80,26 50,34 73,13

5,16

10,69

15,96 14,65

27,98

46,06

25,70

42,30

4,73 1 9,82

1

66,91

I

61,45

NPS: Designaci6n comercial del producto en pulgadas . Propiedades mecanicas del acero segun Especilicaciones ASTM A572 Grado 50 : F, = 3.515 Kgl/cm' - Fo = 4.360 Kgl/cm' Resistencia del concreto I ', = 350 Kgf/cm' M6dulo elasticidad : Acero E = 2 ,1x1 O' Kgl/cm'; Concreto E, = 282.495 ,13 Kgl/cm' Los valores reportados en la tabla corresponde a $,P" expresados en Toneladas con $, = 0,75 Valores con londo blanco corresponden a pandeo inelastico. Val ores sombreados entre las dos Ifneas divisorias correspond en a pandeo elastico. Valores bajo la barra horizontal corresponden a KUr > 200

unlcon

Q)

::::I

5,50

'51 5,75 c: 0 6,00 ...J 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00 9,50 10,00 10,50 11,00 11 ,50 12,00

\

I

I

I

4,78

9,92

15,79

27,45

44,85

4,34

8,99

14,32

24,90

40,68

64,82

3,95

8,20

13,05

22,69

37,07

59,06

3,62

7,50

11,94

20,76

33,92

54,04

3,32

6,89

10,96

19,07

31 ,15

49,63

DN : Designaci6n comercial del producto en milfmetros. Propiedades mecanicas del acero segun Especilicaciones ASTM A572 Grado 50: F, = 3.515 Kgl/cm' - Fo = 4.360 Kgl/cm' Resistencia del concreto I ', = 350 Kgf/cm' M6dulo elasticidad Acero E = 2,1x10' Kgl/cm'; Concreto E, = 282.495,13 Kgf/cm' Los valores reportados en la tabla corresponde a $, PO' expresados en Toneladas con $, = 0,75 Valores con londo blanco corresponden a pandeo inelastico. Valores sombreados entre las dos Ifneas divisorias corresponden a pandeo elastico . Valores bajo la barra horizontal corresponden a KUr > 200

Manual de Disefio de Estructuras de Acero ron Perfiles Tubulares

CAPITULO III


111.2.3. Requisitos sismorresistentes para porticos 111.2.3.1 Porticos resistentes a momentos

De acuerdo con las prescripciones contenidas en la norma venezolana COVENIN 1618:1998 (COVEN IN , 1998) , las estructuras tipo portico con nivel de diseno ND3, exigen que las vigas cumplan con los Ifmites para secciones sfsmicamente compactas y las columnas con los Ifmites para secciones compactas , cuando la relacion de momentos columna-vigas sea superior que 1,25. Cuando dicha relacion sea menor, las columnas deben cumplir los Ifmites para secciones sfsmicamente compactas. En los porticos con nivel de diseno ND2, tanto las vigas como las columnas deben cumplir los Ifmites para secciones compactas , cuando la relacion de momentos columna-vigas sea superior que 1,25 . Cuando dicha relacion sea menor, las columnas deben cumplir los Ifmites para secciones sfsmicamente compactas . En ambos casos , debe calificarse la conexion viga-columna para comprobar que se satisfacen los requisitos de resistencia y rotacion inelastica establecidos mediante ensayos bajo cargas cfclicas y garantizarse que la relacion de momentos columna-vigas sea superior que 1 ,00.

EM\c = La sumatoria de los momentos en el punto de interseccion de los ejes baricentricos de la viga y la columna, determinado como la proyeccion de la suma de la resistencia teorica a flexion plastica de la columna en los extremos superior e inferior de la conexion a momento de la viga, incluyendo las cartelas cuando existan , menos las fuerzas norm ales en la columna, se permitira tomar EM* pc = EZc(Fyc+ PujA). Donde no coincidan los ejes de las vigas concurrentes en un mismo plano , se tomara como eje el valor promedio. EM* pb = Sumatoria de los momentos en el punto de interseccion de los ejes baricentricos de las vigas y la columna determinado por la proyeccion de la suma de las resistencias esperadas a flexion en la rotula plastica sobre el eje de la columna, se permitira tomar EM \ b= (1,1RyMp+ MJ, donde Mv es el momento adicional que se produce al trasladar el cortante en la rotula plastica al centro de la columna . Alternativamente , se permite tomar EM* pb de los resultados de ensayos que satisfagan los requisitos de la norma 0 por anal isis basado en los resultados de ensayos. Donde: 2

A =

Area de la columna, cm

Fyc =

Tension cedente mfnima especificada del acero de la columna, kgf/ cm

Puc =

Solicitacion mayorada de com presion normal de la columna (un numero positivo) , kgf.

Zc =

Modulo de seccion plastico de la columna, cm

•

3

2

.

.

Finalmente , para los porticos con nivel de diseno ND1 , no se establecen limitaciones en cuanto a la relacion ancho-espesor de los elementos comprimidos de sus miembros , ni calificacion de sus conexiones .


unlc:on

CAPITULO III

Aplicaciones en sistemas resistentes a sismos Viga

Viga

Viga

Viga

Conexiones rigidas Viga

- - Columnas

Viga

I II

Zonas de disipaci6n de energia

FIGURA

Porticos resistentes a momentos

En base a 10 anterior, en estructuras tipo portico (Tipo I de la norma COVENIN 1756:2001), el uso de los nuevos

Perfiles Tubulares Estructurales de la Serie Conduven ECO, puede emplearse como parte del sistema resistente a sismos para estructuras con nivel de diseno ND3, equivalente a un portico especial de momenta

(Special Moment Frames - SMFsegun AISC 341-05) , adoptando un factor de reduccion de respuesta R hasta 6,0 en estructuras regulares , sin limitaciones de usa

0

zona sismica, siempre que se cum pia con la totalidad de los

requisitos para porticos de acero con nivel de diseno ND3 de la norma venezolana COVENIN 1618:1998 (COVENIN, 1998) Y especial mente con la calificacion de la conexion viga-columna para comprobar que se satisfacen los requisitos de resistencia y rotacion inelastica establecidos mediante ensayos bajo cargas ciclicas del apendice F de la citada norma, asi como las exigencias relativas al resguardo de la zona del panel en la conexi6n viga-columna y planchas de continuidad, Asimismo pod ran utilizarse como parte del sistema resistente a sismos para estructuras con nivel de diseno ND2, equivalente a un p6rtico intermedio de momento (Intermediate Moment Frames - IMF segun AISC 341-05) , adoptando un factor de reducci6n de respuesta R hasta 4,5 en estructuras regulares, limitando su aplicaci6n a estructuras perteneciente al Grupo 82 , construidas en zonas de alto peligro sismico (zona 5, 6 Y 7) Y hasta 2 pisos u 8 metros de altura, 0 estructuras pertenecientes al Grupo 82 , construidas en zonas de peligro sismico intermedio (zona 3 y 4) Y hasta 10 pisos 0 30 metros de altura, 0 estructuras construidas en zonas de bajo peligro sismico (zona 0, 1 Y 2) sin limitaci6n de usa 0 altura, siempre que se cumpla con la totalidad de los requisitos para p6rticos de acero con nivel de diseno ND2 de la norma venezolana COVENIN 1618:1998 (COVENIN , 1998) Y especial mente con la calificacion de la conexi6n viga-columna para comprobar que se satisfacen los requisitos de resistencia y rotaci6n inelastica establecidos mediante ensayos bajo cargas ciclicas del apendice F de la citada norma,

unlcon


CAPITULO III

Ap li caciones en sistemas resistentes a sismos

@

@

@

@

@

@

@

@

FIGURA Conexion a momento empernada sugerida con diafragma externo, 1'18i1 con perfiles tubulares ECO

Por su parte , el uso de Perfiles Tubulares Estructurales de la Serie Gonduven EGO, que no cumplan con los requisitos establecidos , para columnas , arriostramientos y vigas , como parte del sistema resistente a sismos debe limitarse al nivel de diseno ND1, equivalente a un portico ordinario de momenta (Ordinary Moment Frames -

OMF segun AISC 341-05) , adoptando un factor de reduccion de respuesta R no mayor de 2,5 para estructuras regulares , perteneciente al Grupo B2, construidas en zonas de bajo peligro sismico (zona 0, 1 Y 2) Y hasta 10 pisos 030 metros de altura.

FIGURA Conexion a momento empernada empleada en Venezuela con diafragma externo, con perfiles tubulares ECO

I"

Wi

Manual de DiseRo de Estructuras de Acero oon Perfiles Tubulares

unlc::on

CAPITULO III


En todo caso, para sistemas con columnas articuladas en su base , el valor de R sera multiplicado por 0,75. Cabe destacar, que no es recomendable usar conexiones a momenta viga-columna soldadas directas entre perfiles tubulares , sin elementos de refuerzo , diafragmas, rigidizadores , etc ., que formen parte del sistema resistente a sismo para p6rticos , debido a que regularmente esa conexi6n no se comporta, como una conexi6n rigida . Estas conexi ones son general mente del tipo semi-rigida 0 tambien , segun la configuraci6n de los miembros, pueden ser tomada como simples (bajo nivel de rigidez) , por ende , este tipo de conexi6n es frecuentemente utilizada para conectar los miembros diagonales a los cordones principales de las vigas de celosia, 0 en conexiones de miembros que no forman parte del sistema sismorresistente . La conexi6n viga-columna se hara con pernos de alta resistencia 0 soldadura, de los tipos rig idas 0 semi-rigidas . Las conexiones rigidas seran disenadas para una capacidad a flexi6n Mu igual a 1,1RyMp (Mp es el momenta plastico de la viga) . La capacidad a corte Vu se determinara de la correspondiente combinaci6n de la carga gravitacional mas el cortante derivado del momenta Mu antes definido , equivalente a 2[1 ,1RyMp]/l", donde l" es la distancia entre los puntos de plastificaci6n, en los extremos de las vigas , dentro de la zona protegida de plastificaci6n . Asimismo , es recomendable que la relaci6n de momentos en los nodos , sea mayor que la unidad. Especial atenci6n amerita el control de desplazabilidad para cumplir los val ores Ifmites de derivas de entrepisos impuestos en la norma venezolana COVENIN 1756:2001 (COVENIN , 2001) . 111.2.3.1 .1 Porticos resistentes a momentos con secciones tubulares mixtas Ccolumnas tubulares rellenas) Una alternativa para mejorar el desempeno estructural de los perfiles tubulares Conduven ECO que no cumplan con los requisitos de Ifmites de relaci6n ancho 0 diametro espesor, en p6rticos resistentes a momentos ante acciones sismicas , consiste en rellenar las columnas con concreto estructural (resistencia especffica f'c ~ 210 2

Kgf/cm , vercapitulo I) .

t '

1 H h

1

,. . '.

t

'd I 6

"d4

'.:1'"'

"

• d

., . d

~ ~ ~I litHi

Secciones tubulares tipicas rellena:; de

co~creto

._........_IIiIi'._ generalmente como columnas y arnostramlentos

unlcon

usadas,

Manual de Disefio de Estructuras de Acero oon Perfiles Tubulares

CAPITULO III


En este caso , a falta de conexiones precalificadas con perfiles tubulares para conexiones viga-columnas de porticos resistentes a momentos, es necesario comprobar mediante ensayos de carga cfclicas que la conexi6n satisface los requisitos de resistencia y rotacion inelastica exigidos en las normas , con 10 cual el factor de reduccion de respuesta R se podra aumentar, para estructuras regulares , hasta 6,0 en porticos con nivel de diseno N03 , equivalente a un portico especial a momenta mixto (Composite Special Moment Frames C-SMF, segun AISC 341-05) Y hasta 4,5 en porticos con nivel de diseno N02, equivalente a un portico intermedio a momenta mixto (Composite Intermediate Moment Frames CIMF, segun AISC 341-05) , extendiendose el uso a edificaciones del Grupo A construidas en zonas de peligro sismico elevado (zona 5, 6 Y 7) para los porticos con N0 3. EI uso de los porticos con N02 estaran limitados a edificaciones del Grupo 82 , a 2 pisos u 8 metros de altura para las zonas de peligro sismico elevado (zona 5, 6 Y 7) Y a 10 pisos 0 30 metros de altura para las zonas de peligro sismico intermedio (zona 3 y 4) , mientras que pueden ser empleados en edificaciones hasta del Grupo A en zonas de peligro-sismico bajo (zona 0, 1 Y 2) sin restriccion de altura. En todo caso , el diseno de los miembros y sus conexiones se hara siguiendo los lineamientos de la Parte II de las previsiones sismicas ANSI/AISC 341-05 (AISC , 2005a) , relativas a miembros mixtos, complementadas por las especificaciones correspondientes de los tipos estructurales mixtos acero-concreto de la norma venezolana COVENIN 1618:1998 (COVEN IN, 1998). 111.2.3.1.2 Porticos resistentes a momentos con perfiles tubulares v perfiles abiertos

Una condicion , frecuentemente empleada, consiste en combinar Perfiles Tubula res Estructurales de la Serie

Conduven ECO para las columnas y perfiles de ala abierta para las vigas. En este caso , se deben cumplir con los limites de la relacion ancho-espesor de los elementos comprimidos de las columnas , segun el nivel de diseno requerido 0 emplear la opcion de rellenar estos perfiles. En todo caso , es necesario comprobar mediante ensayos de carga cfclica que la conexion viga-columna, satisface los requisitos de resistencia y rotacion inelastica exigidos en las normas , asi como las exigencias relativas al resguardo de la zona del panel en la conexion viga-columna y planchas de continuidad.

Una variante ampliamente utilizada de este tipo de configuracion , es el uso de los diafragmas internos de conexion , que consiste en seccionar el perfil tubular de la columna, en correspondencia con las alas de la viga de seccion abierta para permitir la colocacion de sendas planchas 0 diafragmas internos de conexion a los cuales seran soldadas con soldadura de penetracion completa , las alas de las vigas concurrentes . Esta conexion cuenta hoy, con un amplio respaldo experimental liderado fundamental mente por la experiencia japonesa del proyecto AIJ-Kinki (1997), demostrando un buen desempeno sismico siempre que el diafragma 0 plancha de continuidad tenga un espesor no menor al espesor del ala de las vigas concurrentes y este apropiadamente soldado (preferiblemente con soldadura de penetracion) alrededor del perfil tubular, garantizando un buen detallado, sin confiar profundamente en la conexion del alma para su ductilidad 0 la capacidad de deformacion cedente de la zona del panel para su capacidad de rotacion (Fema 3550, 2000) .

Manual de Oiseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

CAPITULO III

Aplicaciones en sistemas resistentes a sismo s

PERFIL TUBULAR

PARED COLUMNA PERFIL TUBULAR DIAFRAGMA

ALA DE LA VIGA SECCl6N ABIERTA

\

a ALMA DE LA VIGA

DETALLE

FIGURA Conexion con diafragma • (planchas que atraviesan total mente la columna)

111.2.3. 1.3 Porticos con vigas de celosias

Los porticos con vigas de celosia que formen parte del sistema resistente a sismos , se disenaran, inspeccionaran

y construiran con el Nivel de Diseno ND3 , de manera que la relacion ancho-espesor de los cordones y diagonales del segmento especial no excederan los Ifmites para secciones sismicamente compactas , mientras que las columnas y tram os de celosia fuera del segmento especial, se disenaran para que permanezcan elasticos bajo las fuerzas que generan la cedencia total y la deformacion por endurecimiento del segmento especial. En este sentido , para porticos donde se emplean vigas de celosia a base de PerfilesTubulares Estructurales Gonduven

EGO que cumplan con los requisitos de limites de relacion ancho 0 diametro espesor y forme n parte del sistema resistente a sismos , se podra adoptar un factor de reduccion de respuesta R hasta 5,0 limitado a edificios de no mas de 30 ,00 metros de altura, con vigas de celosia de hasta 1,80 metros de altura y 20,00 metros de longitud , siempre que se cumpla con la totalidad de los requisitos para porticos de acero resistentes a momento con vigas de celosia de la norma venezolana COVEN IN 1618:1998 (COVENIN , 1998). Viga

-

Columna

Segmento especial

Elastica

Elastica

/ Zona establecida para la disipacion de energ ia

Colum na

FIGURA

1118 11 ' Porticos con vigas de celosia con perfiles tubulares ECO

unIcon


CAPITULO III


111.2.4. Requisitos sismorresistentes para porticos con diagonales concEmtricas.

Una de las principales aplicaciones de perfiles tubulares , como parte de los sistemas resistentes a sismos , es en los arriostramientos diagonales de porticos , debido a su eficiencia en compresion comparado con otros perfiles estructurales. Investigaciones recientes sugieren , que el uso de arriostramientos de secciones circulares , experimentan un mejor comportamiento inelastico que las secciones cuadradas 0 rectangulares y, muy superior, que las secciones abiertas. En todo caso , las conexiones de los arriostramientos diagonales deben ser detalladas de manera que puedan resistir tracciones mayores que la resistencia cedente esperada en el arriostramiento diagonal (RyF!-g). Viga

Viga

--Columnas

Zonas de disipaci6n de energia Arriostramientos FIGURA Porticos con diagonales c once ntricas c on pe rfiles tubulares ECO, ........._ dispuestas como cruces, conocidas c omo cruc e s de San Andres

La filosofia de diseiio de los p6rticos con diagonales concentricas como parte del sistema sismorresistente, supone que los arriostramientos diagonales estan diseiiados para ceder en traccion y pandear en compresion , disipando ciciicamente la energia del sistema ante acciones reversibles , 10 cual esta intimamente relacionado con la forma y relacion ancho 0 diametro-espesor de los elementos de la seccion y la esbeltez del propio arriostramiento diagonal , que constituyen los parametros con mayor influencia sobre la ductilidad del arriostramiento. La relaci6n de esbeltez para los miembros a ser usados como arriostramientos tendra que ser:

Sin embargo hay una excepcion cuando la relacion de esbeltez este dentro de este rango ;

4

J EFy< KLlr < 200


unlcon

CAPITULO III


En la cualla resistencia de la columna al menos debe ser igual a la maxima carga transferida a ella por la conexion del arriostramiento, de la estructura, considerando el factor de modificacion de la tension de cedencia (R) en la determinacion de la res istencia nominal. Las fuerzas de la columna no superaran las determinadas por analisis inelastico, ni las generadas por efectos de carga maxima que pueden ser desarrollados por el sistema. De acuerdo con las prescripciones contenidas en la norma venezolana COVENIN 1618:1998 (COVENIN, 1998), las estructuras tipo portico , con diagonales concentricas con nivel de diseno ND3, exigen que los elementos comprimidos de los arriostramientos diagonales y las columnas cum plan con los Iimites para secciones sismicamente compactas , mientras que los porticos con diagonales concentricas con nivel de diseno ND1 , los elementos comprimidos de los arriostramientos diagonales deben cumplir los Iimites para secciones compactas o no compactas , pero no esbeltas . Viga

Viga

--Columnas Viga

Viga

Zonas de disipacion de energ ia Arriostramientos

FIGURA Porticos con diagonales concentricas con perfiles tubulares ECO,

Iii' f) diagonales simples

En base a 10 anterior, para estructuras tipo portico con diagonales concentricas (Tipo III de la norma COVENIN 1756:2001) , el usa de Perfiles Tubu/ares Estructura/es de /a Serie Conduven ECO que cumplan con los requisitos de Iimites de relacion ancho 0 diametro espesor, pueden emplearse como parte del sistema resistente a sismos para estructuras con nivel de diseno ND3 , equivalente a un portico especial con arriostramiento concentrico (Specia/ Concentrically Braced Frame - SCBF segun AISC 341-05) , empleando un factor de reduccion de respuesta R hasta 4,0 para estructuras regulares , sin li mitaciones de uso 0 zona sismica, siempre que se cumpla con la totalidad de los requisitos para porticos de acero con diagonales concentricas con nivel de diseno ND3 de la norma venezolana COVENIN 1618:1998 (COVENIN , 1998) . Por su parte , el uso de Perfiles Tubu/ares Estructura/es de /a Serie Conduven ECO que no cumplan con los requisitos de limites de relacion ancho 0 diametro espesor que sean parte del sistema resistente a sismos debe limitarse al nivel de diseno ND1 , equivalente a un portico ordinario con arriostramientos concentricos (Ordinary

unlc:on


CAPITULO III


Concentrically Braced Frame - OCBF segun AISC 341-05) , adoptando un factor de reducci6n de respuesta R no mayor de 2,0 para estructuras regulares perteneciente al Grupo 82 , construidas en zonas de bajo peligro slsmico (zona 0, 1 Y 2) Y hasta 10 pisos 0 30 metros de altura. Vigas

Vigas

- - Columnas

Zonas de disipacion de energfa Arriostra mientos FIGURA Porticos con diagonales concentricas con perfiles tubulares ECO,

'i i 8E' tipo V invertida.

Una opci6n comunmente empleada y sugerida en las provisiones slsmicas de la AISC 341-05 , para cumplir con los Ilmites de las relac iones ancho-espesor de sus elementos comprimidos de los arriostramientos , consiste en rigidizar las paredes de los perfiles tubulares de los arriostramientos diagonales con planchas , especialmente cuando se trata de perfiles cuadrados 0 rectangulares . De esta manera es posible garantizar un mejor desempeno del arriostramiento ante acciones slsmicas y cumplir con las exigencias requeridas para un nivel de diseno ND3. En todo caso , el arriostramiento diagonal y sus conexiones cumpliran con los requisitos de esbeltez , resistencia y seguridad establecidos en la norma venezolana COVENIN 1618:1998. Las solicitaciones de diseno para las conexiones de los arriostramientos diagonales sera la menor entre la resistencia te6rica a tracci6n calculada como RyF~ (A. .. Area de diseno de la secci6n) , la fuerza en el arriostramiento diagonal obtenida de las combinaciones 10-9 Y 10-10 de la norma 1618:1998 con un factor de sobrerresistencia 0.0 = 2,5 y la maxima fuerza obtenida del analisis estructural. La res istencia minorada a tracci6n del arriostramiento diagonal y sus conexiones se basara en el estado limite de fractura de la secci6n neta calculada como RuFuAe (Ae... Area neta efectiva) y de rotura del bloque de corte .


unlcon

CAPITULO III


Arri ostramientos en dos niveles consecutivos con perfiles tubulares cuad rados. Esta soluci6n otorga varias ventajas: menos conexiones por niveles, menor obstrucci6n para la ubicaci6n de ventanas , menos variabilidad del tipo de conexiones , entre otras

111.2.4.1 Porticos con diagonales concentricas con secciones mixtas (columnas y arriostramientos tubulares reI/enos)

Otra alternativa para mejorar el desempeno estructural de los Perfiles Tubulares Estructurales de la Serie

Conduven ECO que no cumplan con los requisitos de limites de relaci6n ancho 0 diametro espesor en p6rticos con diagonales concentricas ante acciones sismicas , consiste en rellenar los arriostramientos diagonales y las columnas con concreto estructural (resistencia especifica f'c ~ 21 0 Kgf/cm2) para cumplir las exigencias del nivel de diseno ND3 , con 10 cual el factor de reducci6n de respuesta R se podra aumentar hasta 4,0 para estructuras regulares , equivalente a un p6rtico especial mixto con arriostramiento concentrico (Composite Special

Concentrically Braced Fra me C-CBF segun AISC 341-05) , extendiendose el uso a edificaciones del Grupo A construidas en zonas de peligro sismico elevado (zona 5, 6 Y 7) .

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CAPITULO III


111.2.4.2 Porticos con diagonales concentricas con arriostramientos de pandeo restringido

Otra alternativa para mejorar el desempeno estructural de los Perfiles Tubulares Estructurales de la Serie

Gonduven EGO, que no cumplan con los requisitos de Ifmites de relacion ancho 0 diametro espesor exigidos en porticos con diagonales concentricas ante acciones sismicas , consiste en emplear arriostramientos con pandeo restringido , cuyos resultados experimentales han demostrado un excelente comportamiento inelastico, proporcionando importantes niveles de ductilidad y ciclos histereticos extensos y estables que permiten incluso reconocer su efectividad como potencial amortiguador. En este caso , el perfil tubular permite encapsular el relleno de concreto que contiene un nucleo de acero desvinculado, en forma de plancha y restringido al pandeo , que concentra el comportamiento inelastico del miembro al ceder en traccion y compresion . EI arriostramiento con pandeo restringido debe ser calificado mediante un ensayo ciclico con la final idad de evidenciar que satisface los requerimientos de resistencia y deformacion inelastica exigidos en el apendice T de las previsiones sismicas AISC 341-05 , con 10 cual , el factor de reduccion de respuesta R se podra aumentar, para estructuras regulares , hasta 6.0 en porticos con nivel de diseno ND3 , equivalente a un portico con diagonales de pandeo restringido (Buckling-Restrained Braced Frames - BRBF segun AISC 341-05) , extendiendose el uso a edificaciones del Grupo A construidas en zonas de peligro sismico elevado (zona 5, 6 Y 7) para los porticos con ND3 . En este caso el nucleo de acero debe resistir total mente la fuerza axial del arriostramiento . La resistencia axial de diseno del arriostramiento ~PySC' en traccion 0 en compresion conforme con el estado limite de cedencia, debe ser determinado por: ~

Pysc = FYS~Sc

= 0,90

Donde: Fysc=cedencia minima especificada del nucleo de acero , 0 la determinada por ensayo ~c=area

neta del nucleo del acero.

A I@ @ @I I@ @ @I

C

B -

B

A

A I@ @ @I I@ @ @J

-

C

B

B

A

Tubular ECO Conduven

G +--

D

tiP~

==~-------------------_: ===:,=,,"=:: ="=:~I

I: :: \

/+

Plancha

Secci6n A-A Proyecci6n del nucleo

Perfil TUbUI~ . Planch Morter .':' ..

'.

. :..

Restricci6n que previene el pandeo de la plancha Secci6n B-B Segmento de transici6n

Perfil TUbUI~. Planch Morter . : .:. . .. .. '.. .'

Restricci6n que previene el pandeo de la plancha Secci6n B-B Segmento de cedencia

FIGURA Detalles del arriostramiento con pandeo restringido,

"IStl can perfiles tubulares ECO, sugerido par la AISC-341-05 Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlc:on

CAPITULO III


Las planchas usadas para el nucleo de concreto deben ser 2= 50 mm 0 mas grandes, para garantizar la minima tenacidad requerida par la norma, y las conexiones 0 empalmes dentro del nucleo de acero no son permitidas.

FIGURA C onexlon " . para mlem " bros d e arrlos "t " " I"d 0 IIiSFi ramlento con pand eo restring

111.2.4.3 Conexiones para porticos con diagonales concentricas

La conexi6n comunmente empleada entre el arriostramiento diagonal y la intersecci6n viga-columna, es a traves de planchas concentricas (Gusset plate), donde la experiencia de ensayos han demostrado una debilidad manifiesta al inducirse una fractura de la conexi6n para una carga menar que la resistencia cedente esperada del arriostramiento diagonal , debido a la concentraci6n de tensiones par efecto del retraso del cortante (Figura 11 1.16) , por 10 cual, es necesario el reforzamiento de la secci6n neta en la vecindad de la ranura terminal de este tipo de conexi6n , evitando ranuras extendidas y cortes imprecisos y angulares , que puedan propiciar la generaci6n y propagaci6n de grietas, a 10 largo del extremo de los arriostramientos diagonal durante un evento sismico , haciendo necesario, exhaustivos controles de calidad en la conexi6n (ver Figura 111.16)

FLUJO DE ESFUERZOS

SECCI6N CRITICA REDUCCI6N DEL AREA

FIGURA

IIIS I 9Concentracion de tensiones por efecto del retraso del cortante

unlcon


CAPITULO III


_ _

La dificultad de implementar el reforzam iento de perfiles de seccion circular, ha conducido al desarrollo de conectores especiales para este tipo de arriostramientos diagonales - Cast Steel Connections to Tubular Braces (Packer, 2006). Una simple alternativa para solventar esta situacion , consiste en prolongar la plancha de conexion mas alia de la profundidad de penetracion en el perfil tubular (Figura 111 .17) , de manera de evitar la creacion de una seccion debil (Martinez et al. , 2008) .

I I I I - - - - - 1-- I I I I

r- S --l

T o

1

1---- 1- --1

1118 f. Prolongacion de la plancha de conexion FIGURA

Para arriostramientos diagonales de seccion cuadrada 0 rectangular, el reforzamiento es mucho mas simple, agregando planchas de cubierta a ambos lados del perfil tubular a 10 largo de la seccion critica (Figura 111 .18).

Ip

---l

T B

L

---------------1---

H

-------1

FIGURA

1118 1:l Reforzamiento de perfiles de seccion cuadrada 0

rectangular

Adicionalmente , es importante destacar, que existen diferentes esquemas de detallados de la conexion del arriostramiento diagonal con la union viga-columna, que favorecen la ductilidad . En particular, el detalle recomendado por las previsiones sismica del AISC 341-05 (AISC , 2005a) , propone incluir una zona libre de longitud igual ados veces el espesor de la plancha de conexion , entre el extremo del arriostramiento diagonal y la linea perpendicular a su eje, que se extiende hasta la conexion 0 restriccion del entrepiso , de manera de permitir la rotacion fuera del plano, favoreciendo la rotacion inelastica asociada con el pandeo del arriostramiento diagonal fuera del plano (Figura 111.18), que sera la condicion que gobierna el pandeo cuando se emplean secciones doblemente simetricas , como los perfiles circulares 0 cuadrados. En este caso , se recomienda tamar un coeficiente de longitud efectiva de pandeo K = 1,2, para reconocer la extension del elemento sobre la placa de conexi6n . Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

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II

Apl ic a c iones en sistemas resistentes a s ism os

CAPITULO III Conexi6n "Gusset plate ", usada comunmente en arriostramientos tubulares para diferentes edificaciones sometidas a sismos

t

H

~ PLANCHA ESPESOR tp

10

o

FIGURA Detalle de conexion con arriostramiento con pandeo fuera del plano, con secciones tubulares

unlcon


CAPITULO III


La conexi6n en general y la placa de conexi6n en especial , debe ser capaz de resistir las fuerzas transferidas par las diagonales . Estas usual mente son conectadas usando soldadura 0 pernos que deben resistir las fuerzas cortantes transferidas por los arriostramientos diagonales, previniendo cualquier mecanismo de falla fragil en la vecindad de la conexi6n , para 10 cual es recomendable que la capacidad resistente a rotura de la secci6n neta sea mayor que la capacidad resistente a cedencia de la secci6n gruesa. (Han et al ., 2007) . La viga que recibe los arriostramientos debe estar en capacidad de resistir la fuerza desbalanceada asociada con la tracci6n y compresi6n de los arriostramientos concurrentes. Los arriostramiento deben tener un angulo entre 30 y 60 grados respecto a la horizontal , siendo 45 grados la inclinaci6n 6ptima . La longitud de soldadura minima recomendada entre el perfil tubulary la plancha concentrica (Gusset plate) es de 1,3 veces el diametro del perfil circular 0 la dimensi6n transversal del perfil rectangular, con un factor de correcci6n U=1 En las siguientes figuras se muestran los detalles sugeridos para conexiones de p6rticos con diagonales concentricas empleando perfiles tubulares soldados :

~ ~ a a

I I 1 F-'-~-~-=-=--f'-=i~~"-=-9

I I I

b b

o

I I I

FIGURA Conexion para arriostramientos tubulares a base de columna

FIGURA Conexion para arriostramientos tubulares a viga-columna

~ ~ a a

b b

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

FIGURA Conexion para arriostramientos tubulares a viga doble


FIGURA Conexion para arriostramientos tubulares viga sencillo

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CAPITULO III

Aplicaciones en sistemas resistentes a sismos 111.2.5. Requisitos sismorresistentes para Porticos con Diagonales Excentricas .

Los porticos con diagonales excentricas han adquirido relevancia en las ultimas decadas como sistema sismorresistente, debido a que han demostrado que proporcionan excelente ductilidad y capacidad de disipacion de energia bajo cargas sismicas. La filosofia de diseno de los porticos con diagonales excentricas , como parte del sistema sismorresistente , supone que los arriostramientos diagonales, las columnas y los segmentos de vigas exteriores a la viga eslabon (vigas colectoras) permanezcan elasticos al estar sometidos a las fuerzas maximas generadas por los eslabones que han cedido completamente y se han endurecido por deformacion . La disipacion de energia del sistema se concentra en la viga eslabon, donde se esperan importantes deformaciones de flexion y corte , de manera que se debe determinar si la resistencia plastica del eslabon es controlada por el corte 0 la flexion y controlar la rotacion plastica maxima del eslabon. Figura 111.24 se muestran dos ejemplos de la configuracion de este tipo de sistema.

a

d

d

d

a

d

d

d

a = Viga eslab6n 0 enlace, Zonas de disipaci6n de energfa b = Segmentos de la viga fuera del eslab6n. Zona elastica c = Arriostramientos. Zona elastica d = Columna FIGURA Porticos con diagonales excentricas con perfiles tubulares ECO (a) Cuando el eslabon esta en el centro de dos arriostramientos (b) Cuando el eslabon esta entre 'a columna y el arriostramiento

II'""!;'

De acuerdo con las prescripciones contenidas en la norma venezolana COVENIN 1618:1998 (COVEN IN , 1998) , las estructuras tipo portico , con diagonales excentricas con nivel de diseno ND3, exigen que los elementos comprimidos de los arriostramientos diagonales cumplan con los limites para secciones compactas, mientras que los elementos comprimidos de la viga eslabon deben cumplir los limites para secciones sismicamente compactas . En tal sentido , para estructuras tipo portico con diagonales excentricas (Tipo Ilia de la norma COVENIN 1756:2001) , equivalente a un portico con arriostramientos excentricos (Eccentrically Braced Frame. - EBF segun AISC 341-05) , el uso de Perfiles Tubulares Estructurales de la Serie Gonduven EGO , pueden ser parte del sistema resistente a sismos , tanto en los arriostramientos diagonales (los cuales pueden ser compactos simplemente) , las columnas , vigas colectoras e incluso en la viga eslabon , siempre que satisfagan los limites de las relaciones ancho 0 diametros-espesor antes indicados.

unlc:on


CAPITULO III


Empleados como viga eslab6n , la principal ventaja que ofrecen los perfiles tubulares en comparaci6n can los perfiles de secci6n abierta, es su significativa rigidez torsional , haciendo al perfil torsional mente estable y por tanto innecesario el uso de los arriostramientos laterales de las alas, tradicionalmente exigidas , para perfiles de secci6n abierta.

a

a

d

d

d

a

d

d

a = Viga eslabon

0

a

d

enlace , Zonas de disipacion de energfa

b = Segmentos de la viga fuera del eslabon . Zona elastica c = Arriostramientos. Zona elastica d = Columna

FIGURA Otras configuraciones para porticos con diagonales

Iii ffi excentricas con perfiles tubulares ECO

En todo caso , es necesario calificar mediante ensayos bajo cargas cfciicas , la conexi6n viga eslab6n-columna para comprobar que se satisfacen los requisitos de resistencia y rotaci6n inelastica establecidos. Resultados experimentales que emplean perfiles tubulares como eslab6n de p6rticos con diagonales excentricas , demuestran altos niveles de ductilidad y rotaciones inelasticas muy superiores a las exigidas en los criterios de calificaci6n establecidos en las normas. (Berman y Bruneau , 2007). Esta exigencia no es necesaria para los p6rticos con diagonales excentricas con eslab6n entre dos arriostramientos diagonales. De esta manera, se podra adoptar un factor de reducci6n de respuesta R hasta 6,0, para estructuras regulares , perteneciente al Grupo A, construidas en zonas de alto peligro sismico (zona 5, 6 Y 7) . Son igualmente aplicables para este tipo de sistemas estructurales , las recomendaciones sobre las conexiones de los arriostramientos diagonales y la uni6n viga-columna, cuando el eslab6n esta ubicado entre dos arriostramientos diagonales. Para el diseno del arrostramiento diagonal y la viga colectora, se emplearan las fuerzas y momentos generados por la resistencia te6rica al corte esperado en la viga eslab6n , incrementadas en 25% y 10% respectivamente . Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlc::on

CAPITULO III

Aplicaciones en sistemas res istentes a si smos RIGIDIZADORES

RIGID IZADOR

e a

o

-[ 3 Tubular Cuadrado

....-... (J) (J)

0

Rectangular ECO (HSS)

....-... (J) (J)

I

I

"-'"

"-'"

0 0

0 0

w L-

eu :::J

..0 :::J

l-

W L-

eu :::J

..0 :::J

I-

FIGURA Detalle recomendado de viga eslabon empleando perfiles tubulares ECO 0 HSS. • Igua lme n te se muestra una configuracion general del sistema con arriostramientos excimtricos

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CAPITULO III ~


Ejemplo de aplicacion de los perfiles tubulares de la

~ serie Conduven ECO en sistemas resistentes a sismos.

Disenar el m6dulo habitacional de un edificio destinado a vivienda multifamiliar de cuatro niveles ubicado en la ciudad de Caracas , con las siguientes caracteristicas :

9 ,bO

3,20

3,20

3 ,20

0:

]

-

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3 10 Ul N

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0

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11 3 ,0 7 5

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1,50

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2,450

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EDIFICIO MUL TIFAMILIAR UN ICON PLANTA GENERAL DE ARQUITECTURA (APARTAMENTO) 2 APARTAMENTOS DE 70M aprox. FIGURA A de .11 fD Planta d e partamento


Ed·f· " M u I"f I lelo tl ami"I"lar

unlcon

CAPITULO III


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FIGyRA Planta Edificio Multifamiliar UNICON ,!! Edificio conformado por tres estructuras metalicas independientes

EI edificio multifamiliar consta de dos m6dulos habitacionales y un m6dulo de circulaci6n vertical , independientes 2

entre sf. Cuenta con 6 apartamentos por planta de 70 m aproximadamente , para un total de 48 apartamentos .

Modulo habitacional: Dimensiones en planta: 28 ,80 m x 7,40 m - planta rectangular Vanos en la direcci6n longitudinal: 9 @ 3,20 m Vanos en la direcci6n transversal: 2@3,70 m Altura de entrepiso : 2,75 m

unlc:on


CAPITULO III


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FIGURA

Iii fPl Seccion transversal del edificio

Sistema de entrepiso: Vigas de pi so de seccion mixta con perfiles ECO T-100 dispuestos en la direccion longitudinal , espaciados a 61 cm de separacion , empleando paneles de poliestireno expandido de 10 cm de espesory loseta superior de 4 cm , apoyados directamente sobre las vigas transversales . Sistema de techo: Techo inclinado ados aguas con pendiente en la direccion transversal al 17,5%. Machihembrado de madera con teja de archilla (criolla) soportado por correas longitudinales ECO 80x40x2 ,25 espaciadas a cada 60 cm . Impermeabilizacion con manto asfaltico 4mm . Sistema de fundacion: Losa de fundacion sobre suelo denso, clasificado como forma espectral S2 y factor de correccion ~ = 0,90 segun COVENIN 1756:2001 . Sistema estructural: Se emplea un sistema estructural a base de porticos con diagonales concentricas , responsable de resistir las acciones gravitacionales y sfsmicas que puedan ocurrir a 10 largo de la vida util de la edificacion . En la direccion longitudinal se disponen arriostramientos diagonales en los porticos 1 y 3, entre los ejes B-C y H-I. En la direccion transversal se disponen arriostramientos diagonales en los porticos A, 0 , G YJ, entre los ejes 1-2 y 2-3. Las Figuras 111.30 y 11 1.31 , muestran la distribucion de las diagonales en las direcciones longitudinal y transversal de la edificacion . Acabados y cerramientos : Pi so de ceramica. Friso en techo . Paredes exteriores y separacion entre apartamentos de 15 cm de espesor. Paredes interiores de 10 cm de espesor, todas a base de bloques de arcilla frisadas por ambas caras.


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CAPITULO III


L

[I]

§

[II]

[II]

[II]

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§

[II]

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[I]

§

[II]

[II]

[II]

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b""H~50

[I]

"Z "

[I]

FIGURA

Iii 8(11) Disposicion de diagonales en direccion longitudinal, en fachadas

2do Nivel N+S.SO

1er Nivel N+ 2.75

P.B N. 0.00

Iii is I Disposicion de diagonales en direccion transversal FIGURA

unlc:on


CAPITULO III


Descripcion de la estructura: Se trata de una edificaci6n regular en acero de cuatro niveles , estructurada a base de p6rticos con diagonales concentricas. Las columnas son perfiles tubulares de secci6n cuadrada de la serie ampliada Gonduven EGO 175x175x10,50. Las vigas son perfiles tubulares rectangulares de la serie estandar Gonduven EGO. Las vigas transversales (vigas de cargal son perfiles rectangulares ECO 220x90x4 ,50 en los entrepisos y ECO 200x70x4 ,30 en el techo. Las vigas longitudinales son perfiles rectangulares ECO 180x65x4,00. Las diagonales son perfiles tubulares de secci6n circular de la serie ampliada Gonduven EGO 6"x7 ,20.

Analisis de cargas gravitacionales:

Entrepiso: Gargas Permanentes:

Friso

30 Kgf/m2 2 100 Kgf/m 2 40 Kgf/m

Total carga permanente

280 Kgf/ m2

-Peso propio losa entrepiso (incluye ECO T-1 00) Piso ceramica y base de piso

Otras cargas permanentes: Paredes altura 2.40 m (cargas aplicadas directamente sabre vigas) Paredes exteriores y separaci6n e= 15 cm

550 Kgf/ m

Paredes interiores e= 10 cm

430 Kgf/m

Gargas Variables: Sobrecarga uso resid encial

175 Kgf/m

2

Techo: Gargas Permanentes: Peso propio machihembrado madera Teja criolla con mortero asiento Impermeabilizaci6n manto asfaltico Correas metalicas ECO 80x40x2 ,25 Total carga permanente

15 Kgf/m2 2 100 Kgf/ m 2 5 Kgf/m 2 10 Kgf/m 2 130 Kgf/m

Gargas Variables: Sobrecarga techo sin acceso pend. 17,5%

50 Kgf/ m

2

Consideraciones para anal isis y diseno estructural: EI modelo estructural del edificio consta de una sucesi6n de elementos unidimensionales, unidos a traves de una discretizaci6n en base a nodos ubicados en las intersecciones de las vigas y columnas . Ademas incorpora elementos pianos para simular la losa. Estos elementos han sido orientados de manera de reproducir el esquema de flujo de carga impuesto por el sentido del armado de la losa. Las bases de columnas han sido modeladas como articuladas . Las propiedades estaticas de las secciones y capacidades resistentes de los miembros considera la reducci6n de espesor (t = 0,93 e) recomendada por AISC 360-05 para perfiles ERW-HSS.

Manual de Diseria de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

unlcon

CAPITULO III


Para el anaJisis se ha considerado ademas de las acciones gravitacionales debidas a las cargas permanentes y sobrecargas de uso residencial , las acciones laterales debidas a sismo . En particular se adopto el espectro de diserio sismico asociado a un perfil de suelo tipo 82 , para la zona sismica 5, con aceleracion horizontal A, = 0,30g , factor de importancia a = 1,00 , factor de correccion ~ = 0,90 Y factor de reduccion de respuesta R = 0,75 x 4,00 = 3,00 apropiado para estructuras de acero del tipo III (portico diagonalizado concentrico) con columnas articuladas en la base . :

Espectro de diseno segun COVENIN 1756:2001

Zona sismica Factor de importancia (a) Aceleraci6n horizontal (A,) Perfil suelo Factor de correcci6n (
5 1 0,3 S2 0,9 3 2,6 0,1 75 0,7

To T*

P

1

r+

a2

(prehlTllnar)

I

r

0,2 1,036

c TIPO

III

Gru~

~

Nivel de Diserio

ND3

Espectro de diseno 1756:2001

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2,00

3,00

4,00

5,00

Perfodo T (seg) FIGURA

III !fJ Datos para el analisis sismico EI anal isis sismico se hace a traves del metodo de superposicion modal con tres grados de libertad por planta, para 10 cual se reconoce la hipotesis de diafragma rigido de los entrepisos. Considera una fraccion de carga viva del 25% en los entrepiso , 0% en el techo , ademas del1 00% de las cargas permanentes . 8e emplea el espectro de diserio serialado en la norma COVENIN 1756:2001 , para un factor de amortiguamiento del ~= 5%, combinacion modal del tipo

cac y combinacion

direccional de acuerdo al criterio del 100% del valor absoluto de las

solicitaciones debidas a sismo en una direccion mas el 30% en la direccion ortogonal , y viceversa. Debido a las dimensiones en planta de la edificacion se considera ademas de los efectos dinamicos propios asociados a los modos de vibracion torsionales , una torsion estatica equivalente accidental normativa equivalente al 6% de la dimension en planta.

unlc:on


CAPITULO III


EI modo fundamental de vibraci6n se corresponde con un modo traslacional en la direcci6n longitudinal , con periodo de 0,48 seg. , mientras que el segundo modo de vibraci6n se corresponde con el modo traslacional en la direcci6n transversal , con perfodo de 0,28 seg. Finalmente, el tercer modo de vibraci6n corresponde al modo torsional con periodo de 0,23 seg. Las derivas de entrepiso de los p6rticos se encuentran por debajo del valor limite de 0,018 establecido para edificaciones del grupo 82 y el cortante basal de diseno cumple con todas las especificaciones de control minimo establecidas en la norma COVENIN 1756:2001 , especfficamente las contenidas en art . 7.1 y 9.6.2, incorporando el numero de modos suficientes para garantizar al menos el 95% de la masa participativa en cad a direcci6n principal.

FIGURA

Iii iFl Vista 3-D del modelo de analisis de la edificacion IW&!o e.1O

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Portico 1

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unlc:on


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CAPITULO III

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FIGURA

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FIGURA

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Relacion Demanda/Capacidad: Porticos A = J Portico D

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CAPITULO III

Aplicaciones en sistemas resistentes a sismos 'flfliI-7QJ

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FIGURA

11116 Relacion Demanda/Capacidad: Porticos B = I

Portico E

~ =F

Detalles para conexiones de porticos con diagonales concentricas empleando perfiles tubulares empernados:

~ ~

PERNOS

b b

L ItCONEXION

PERNOS (A-325)

L

It RIGIDIZACION

It CABEZA VIGA

FIGURA

I Ii li:l Conexion corte simple viga-columna


FIGURA

III IPl Conexion diagonal concentrica

unlc:on


CAPITULO III

Arriostramientos con perfiles tubulares en edificaci6n multifamiliar

PERNOS (A-325)

b?-H (U=1 ,0) b b

2 ft CONEXION

@

@

(DOBLE)

@ @

@ @

a

L

J( BASE COLUMNA

unlcon


CAPITULO III


Conexiones empernadas para arriostramientos concentricos con perfiles tubulares cuadrados de acero de alta resistencia

Sistemas de arriostramientos soldados , con pandeo fuera del plano , con miembros circulares independientes conectados por medio de planchas


unlc:on

CAPITULO IV cArAlOGO DE CONE 10 IS PARA PERFILES rUBUl RES ES R CrURAlE CONDO E ECO


. ....

.

.'

..

\

. .'

,

.

'

~

.

~

-

Il!IJ Cabllogo de conexiones soldadas IV.1.1.

Conexiones soldadas para arriostramientos en sistemas con diagonales concentricas

H

PLANCHA

ESPESOR tp

r[3

~e

o

FIGURA Conexion con simple diagonal-viga y columna con planchas para secciones tubulares ECO 0 HSS

• "S I

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b

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i i i i

A

C R

I

A FA

u ,.A.

Conexion con doble diagonal-viga y columna con •FIGURA "fJ planchas para secciones tubulares ECO HSS 0


unlc:on

CAPITULO IV

Catalo go d e Conexione s

IV.1.1.

Conexi ones soldadas para arriostramientos en sistemas con diagonales concentricas (continuacion)

FIGURA Conexion con doble diagonal-viga con planchas para secciones tubulares ECO 0 HSS

/ -------------------;---------------------

/

-----L---~~ - ---/

FIGURA Conexion con cuadruple diagonal-viga y con . planchas para secciones tubulares ECO 0 HSS

unlc:on


CAPITULO IV IV.1.1.

Catalogo de Conexiones

Conexiones soldadas para arriostramientos en sistemas con diagonales concentricas (continuacion)

T

I

I B - ------,---I

~ ~~~

T

~

o

~ 1

1

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(U=1 ,0)

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1

b

1

1

1

l

'

1/ /

"i

ESPESOR tp PLANCHA

1

especial con simple diagonal-columna •FIGURA "&1 yConexion plancha base para secciones tubulares ECO HSS 0


unlc:on


CAPITULO IV

1V.1. 1. 1 Conexiones soldadas para arriostramientos diagonales

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/Y

-

I I -- -------I ~ I

B

/ / 'y

r

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-

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FIGURA

Seccion rectangular con doble plancha de conexion adosada

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• "6' FIGURA

Seccion rectangular con plancha de conexion concentrica

r-----------------

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r-----------------

• "A:. FIGURA

unlc:on

Seccion circular con plancha de conexion concentrica


CAPITULO IV


IV. 1. 1.2 Conexiones soldadas especiales para arriostramientos diagonales

T

I

I I I ~=---~ ------------------~-----

-------

I

-------

I I I

--

-----

r- s ------1 I

D

1

I --------l

M Conector especial para refuerzo de conexion excentrica •FtGU"Ai' con seccion circular

Ip

T

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

B

L

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

H

,,'&1

FIGURA 1'

Con ector especial para refuerzo de conexion excentrica con seccion cuadrada (Aumento del area neta)


unlcon

Catalogo de Conexiones IV.1.2.

CAPITULO IV

Conexiones especiales soldadas para sistemas con arriostramientos con diagonales excEmtricas

RIGIDIZADORES

a i

---+--I

RIGIDIZADOR

e a

flGyRA Conexion especial de viga eslabon empleando perfiles tubulares ECO I con diagonales en ambos lados del eslabon

0

HSS,

• '''' Ij

RIGIDIZADORES

I

---+--I

RIGIDIZADOR

e

[Tls ~~

flMRA Conexion especial de viga eslabon empleando perfiles tubulares ECO 0 'Mtd con diagonal en un solo lado del eslabon

unlcon

HSS,

Manual de Diseiio de Estructuras de Acero ron Perfiles Tubulares

CAPITULO IV IV.1.3.


Conexiones especiales soldadas para porticos a momento.

45

I

I

.<::::...-----::,..-- - - - - - - ~

T

I

I I I I I

o ,fl F' Conexion a momento con perfiles tubulares (ECO

FIGURA

I

0

HSS)

PERFI L TUBULAR


unlcon

CAPITULO IV


IV.1. 3.

Conexiones especiales soldadas para porticos a momento (continuacion)

I

~---: --------I

Conexion especial a momento con perfiles tubulares ECO •FIGyRA ret . .1 que forman un diafragma alrededor de la columna tubular

0

HSS Y planchas

I

f-

I ---1 ---------I I

EIGJ?RA Conexion especial a momento con perfiles tubulares ECO 0 HSS Y planchas • ''Ii (;1 que forman un diafragma alrededor de la columna tubular, para esquinas

unlC:::on



CAPITULO IV IV.1.3.

Conexiones especiales soldadas para porticos a momento (continuacion)

I I I I I

vI I

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I I

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I I

I

I

II

I

I I I I

I I I I I I

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I I I I I

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--

I I I

1 I I I I

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1

_. -=-----"''''--

I

flGURA Conexi on especial a momento con perfiles tubulares ECO 0 HSS Y planchas "'It' que forman un diafragma alrededor de la columna tubular, para laterales


unlccn


IV.1.4.

CAPITULO IV

Conexiones para ultimo nivel con planchas sobre columna y apoyo de viga.

-

---

-~

-

t

---------

I fT

I

I I

I I

I I

I I

I I

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1\

Manual de Diseno de Estructuras de Arero con Perfiles Tubulares

CAPITULO IV IV.1.4.


Conexiones para ultimo nivel co n planchas sobre columna y apoyo de viga (continuacion)

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II II II

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I

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II

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I

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I

I II JI = = ====~/

•umna con tapa y p •anc h a so porte d " d os e" VI gas, para casos " m c . Ina


unIcon

CAPITULO IV


IV.1.5.

Conexiones a corte 0 simple para vigas.

+: I

,

I

iI

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I,

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I,

I

L-

.....

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I

FIGURA Conexion simple para vigas con plancha cara de columna

I

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I,

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I

I

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I

L-

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I,

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I,

,

FIGURA Conexion simple para vi gas con plancha de dos caras de la columna

I

L-

I

I

I "') I cabeza y plancha a

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I,

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-

-

-

-

~--~~ - ~ -

FIGURA Conexion simple para vigas con plancha a traves de viga a cara de columna

I

'+'11

unlc:on

"'t'

FIGURA Conexion simple para vigas con plancha a traves de viga a dos caras de la columna

I


CAPITULO IV IV.1.S.

Catalogo de Conexi ones

Conexi ones a corte 0 simple para vigas (continuacion)

,

I, I I,

L-

,

I, I, I,

,'It'

FIGURA Conexion simple viga-columna entre tubulares. No debe c o nfundirse con una conexi on rigida a momenta

I

,

I, I, I --+--

I, I, I,

~

__~_____________ l

I

--+----

-

t-----------------=---=!

.. . I iFIGURA "4'f1 C onexlon simp e

(----+----J

. . t b I vlga-vlga en re tu u ares


unlc:on

CAPITULO IV


IV.1.6 .

Conexi ones para fuerzas concentradas.

b-==--= ------ ~ D[ ~

--r ON

------ j-

~

0

{~ B

FIGURA Conexion simple para fuerza concentrada

I "fl1 mediante plancha distribuida transversal mente

B

FIGURA Conexion simple para Fuerza concentrada distribuida longitudinalmente, IUD aplicada al centro del diametro y actuando perpendicular al eje del miembro

unlc:on


CAPITULO III IV.1.6.


Conexiones para fuerzas concentradas (continuacion)

,

..

N

2,5 1 I

)))) ) 5tp (" N

B FIGU ~ Conexion simple para fuerza axial en el extremo de un perfil tubular con tapa


unlc:on

CAPITULO IV

Catalogo de Conexi ones IV.1.7.

Conexi ones directas entre perfiles tubulares para fuerzas axiales.

'-8 --+-

H

F-=-=-= - -=-' - -=-= - '-="' - -= - 0.=.. - =-= - - =-= - =-= - - =-= - -=-' - -=-= - '-="' - -= - 0.=.. - = - -= - =-= - =-= - - =-= - -=-' - -=-= - '-="' - -=-=1

I•

D

~

;

I_

•I

B _I

FIGURA Conexion en K con espaciamiento

'h'WXl

f-------------------------

FIGR RA Conexion en K con solapamiento

','''W' unlcon


CAPITULO IV IV.1.7.


Conexiones directas entre perfiles tubulares para fuerzas axiales (continuacion)

A

r

I I I I I

~,... ------

FIGURA

1"IS. Conexion en Y

1"If]

FIGURA C

..

I I I I I

---------

onexlon en

-~

T

8

FIGURA Conexion en X

1riFt

FIGURA Conexion en N. Se refiere a la

1''It' combinacion de una conexion en Y y T


unlc:on

CAPITULO IV


IV.1.7.

Conexi ones directas entre perfiles tubulares para fuerzas axiales (continuacion)

I

-d1- mtrf-

I I

I

- 8 ---G-~2 I I d1 max d2 max

RA "',,ct-, FIGR

Conexi6n en K con extremos parcialmente aplastados

I I

I

I I

RA Conexi6n en Neon extremos totalmente aplastados

FIW

"Jf{;J

unlcon


CAPITULO IV


IV.1.8. Conexiones directas entre perfiles tubulares para fuerzas axiales multi plano.

RA Conexion KK multi plano (3-D)

FIW

"ift'

RA Conexi6n xx multi plano (3-D)

FIW

'''''J;I



CAPITULO IV

IV.1 .9. Conexiones directas entre perfiles tubulares a momento.

FU;RRA Conexi ones en T

en viga Vierendeel a momenta

'\'''£1

FIGURA Conexion en Y. a momenta "'t(.) ,

________ L /

________ _

----------------------------

FIGURA Conexion en X a momenta

"'t U unlcon

' Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

CAPITULO IV


IV.1 .1O. Conexiones para empa lmes entre tubulares .

FIGURA Empalme de miembro (columna, puntal, etc.) sin refuerzo

f----

FIGURA Empalme de miembro (columna, puntal, etc.) con refuerzo. Dos caras

-

L

~ / ----- -

f-------

-- - --

-

--

----------- ------

-

------------------

-------- -

t

--

FIGURA Empalme de miembro tipo viga con placa de refuerzo. Dos caras


unIcon


CAPITULO IV

IV.1.1 O. Conexiones para empalmes entre tubulares (continuacion)

- -

. -

-

-

- - - ----- -

-

-

- -

- -

--

I I

r-tI

~

- - --

-

------------------- ----------------------------------

I

FIGURA Empalme de miembro tipo viga con placa de refuerzo. Una cara

-

- - - - - - - - - - - - - -

- - -

--

I I

r- t-

FI} WRA Empalme discontinuo de miembro tipo viga

'reSp'

-

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FlfYRA Empalme recto de miembro tipo viga • "eSt'

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CAPITULO IV


Il!!l Catalogo de Conexiones Empernadas IV.2.1. Conexiones empernadas para arriostramientos en sistemas con diagonales concEmtricas.

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FigURA

Conexi6n con simple diagonal unida con plancha soldada a la '''~f;J columna y empernada a la viga para secciones tubulares ECO 0 HSS

PERNOS (A-325)

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CAPITULO IV


Conexiones especiales empernadas para sistemas con porticos a momentos.

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FIGURA Conexion especial a momento (columna de arbol) con perfiles tubulares ECO 0 HSS Y perfiles abiert os, -=-__ con planchas que forman diafragmas alrededor de la columna tubular 0 que atraviesan total mente la columna

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CAPITULO IV IV.2.2.


Conexiones especiales empernadas para sistemas con porticos a momentos (continuacion)

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FIGURA Conexion espacial a momento con perfiles tubulares ECO 0 HSS, con planchas empernadas que forman diafragmas que atraviesan total mente a la columna, y vigas con planchas de cabeza

Manual de Diseno de Estructuras de Aooro con Perfiles Tubulares

unlcon


CAPITULO IV


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CAPITULO IIV IV.2.2.


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FIGURA Conexi6n especial a momento con perfiles tubulares ECO 0

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unlcon


CAPITULO IV


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FIGURA Conexion especial a momento con perfiles tubulares ECO 0 HSS Y planchas que forman diafragmas alrededor de la columna tubular, para laterales

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CAPITULO IV


IV.2.3. Conexiones a corte 0 simple para vigas.

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CAPITULO IV

IV.2.3 . Conexiones a corte 0 simple para vigas (continuacion)

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CAPITULO IV


IV.2.3. Conexiones a corte 0 simple para vigas (continuacion)

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FIGURA Conexion simple empernada para vigas, con plancha que atraviesa la columna rellena de concreto

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CAPITULO IV


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FIGURA Conexion simple con plancha de cabeza a tope de la columna y vigas con perfiles tubulares rectangulares

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FIGURA C onexlon . , simp . I e con p I anc h a d e ca b eza con excentnci - ' d a d ,vlgas . -----=-__ con perfiles rectangular y doble plancha de union a losa de la columna

unlcon


CAPITULO IV

Cataiogo de Conexiones


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}FIGURA Conexiones simples con plancha de cabeza a tope de la columna y vigas con perfiles rectangulares, ...... ; .. aplicando sistemas alternativos para el agarre de los per nos al interior del tubular

1era etapa

2da etapa

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FIGURA

iIiPi...... Sistema "Flow Drill"; orificios por extraccion


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sistemas de piezas de insercion

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CAPITULO IV

IV.2.4. Conexiones para ultimo nivel con planchas a tope de la columna .

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Columna con tapa y plancha para soporte de viga, empernada

Manual de Diseno de Estructuras de Aooro con Perfiles Tubulares

CAPITULO III


IV.2.4. Conexiones para ultimo nivel con planchas a tope de la columna (continuacion)

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Cata/ogo de Conexi ones

CAPITULO IV


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Conexi ones empernadas para perfiles circulares y cuadrados con planchas inclinadas

Columna cuadrada con tapa y viga rectangular empernada con planchas de cabeza

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CAPITULO IV



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Columna con tapa y plancha para soporte de viga, conexiones empernadas


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CAPITULO IV

IV.2.S. Conexiones para armaduras 0 miembros compuestos y columnas.

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FIGURA Diferentes conexiones para empalmar; planchas de apoyo sobre columnas, para unir armaduras 0 cerchas, contravientos, arriostramientos, etc.

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unlcon


CAPITULO IV


IV.2.6. Conexiones para empalmes de miembros tubulares.

-+FIGURA Conexiones de empalme con bridas 0 planchas extremas, en columnas circulares, cuadradas y rectangulares


unlcon


CAPITULO IV

IV.2.6. Conexiones para empalmes de miembros tubulares (continuacion)

ill FIGURA Conexiones de empalme para miembros tipo viga con planchas extremas, con pernos distribuidos en todos lados

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FIGURA Conexiones de empalme para miembros tipo viga con planchas extremas, con per nos distribuidos en dos lados

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CAPITULO I


IV.2.7. Conexiones para planchas bases de columnas.

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• Conexlon de planchas bases para columnas tubulares simples


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CAPITULO IV

Catalogo de Conexi ones IV.2.8. Conexiones de apoyo y extremos articulados

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Catalogo de Conexlones IV.2.8. Conexi ones de apoyo y extremos

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FIGURA Conexion para miembros en estructura concreto. Plancha de __I.I.III_M_il. apoyo con columna corta, para dos ramas

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FIGURA Conexion para dos miembros en estructura existente de acero 0 concreto.

I ,,,,:!tl Plancha

de apoyo reforzada, para dos ramas


unlc:on

SIMBOLOS A A1 A2 Ab As ASM

A, A,f ~ ~ A, A,v A,t A"b ~ A,r

A.,

Aw B Bb Bp C C C1 C1 Cv CIR CG CP CV

o D Db Dmax Du E Ee Fer FSM Fe Fm ( Fnt Fnv F' nt

Area total de la secci6n 0 area de diseno. Area de la plancha base de columna. Area de la superficie de soporte 0 pedestal. Area nominal del perno . Area cargada (secciones mixtas). Area de la secci6n transversal efectiva del metal base . Area neta efectiva de la secci6n . Area efectiva de la secci6n . Area gruesa de la secci6n . Area gruesa sometida a corte . Area neta de la secci6n . Area neta sometida a corte . Area neta sometida a tracci6n . Proyecci6n del area de aplastamiento. (Diametro del perno multiplicado por el espesor de diseno del perfil tubular) Area neta del nucleo de acero . (Arriostramiento de pandeo restringido). Area del acero de refuerzo (barras). Area del alma de la secci6n. Area de la secci6n efectiva de la soldadura. Ancho nominal de perfiles de secci6n cuadrada y rectangular. Ancho de elementos secundarios de conexiones directas. Ancho de la plancha conectada al tubular (Fuerzas concentradas sobre tubulares) . Constante de Torsi6n . Coeficiente de excentricidad para una fila de pernos . Coeficiente de electrodo. Secci6n circular en compresi6n uniforme. Raz6n de esfuerzo critico de pandeo del alma. Centro instantaneo de rotaci6n . Centro de graved ad . Carga permanente. Carga variable . Diametro nominal de perfiles de secci6n circular, diametro del cord6n principal de conexiones directas. Tamano de soldadura de filete . Diametro de elementos secundarios de conexiones directas . Tamano maximo de soldadura de filete . Relaci6n entre la pretensi6n media del perno instalado a la pretensi6n minima de un perno. M6dulo de elasticidad del acero . M6dulo de elasticidad del concreto. Esfuerzo critico. Resistencia nominal del metal base . Esfuerzo critico de pandeo elastico . Resistencia minima especificada para el metal de aporte (electrodo) de la soldadura. Esfuerzo de tracci6n nominal. Esfuerzo de corte nominal. Esfuerzo de tracci6n nominal modificada.


unlcon

SiMBOLOS

Ft Fy Fye Fye Fyp Fy, Fyse Fu Fue Fup Fw G Gt Gv H Hb I Ie I, Ix Iy Ip J K Ks L L L Lb Lb Le ~ ~h

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M Mn Mp

Esfuerzo maximo tracci6n del perno. Tensi6n de cedencia del acero . Tensi6n cedente minima especificada del acero de la columna. Tensi6n cedente esperada. Tensi6n cedente de la plancha. Tensi6n de cedencia del acero de refuerzo (barras) . Cedencia minima especificada del nucieo de acero , 0 la determinada por ensayo. (Arriostramiento de pandeo restringido). Resistencia de agotamiento a tracci6n . Resistencia de agotamiento esperada. Esfuerzo ultimo de la plancha de cabeza. Resistencia nominal del material del electrodo. M6dulo de corte . Fuerzas laterales debidas a las gruas. Maxima carga por rueda sin impacto. Alto nominal de perfiles de secci6n cuadrada y rectangular. Alto de miembros secundarios de conexiones directas . Momento de Inercia. Momento de Inercia de la secci6n tubular. Inercia de la secci6n de concreto. Inercia de la secci6n de acero de refuerzo (barras). Momento de Inercia referido al eje x. Momento de Inercia referido al eje y. Momento polar inercia del grupo de pernos. Momento de Inercia Torsional. Coeficiente de longitud efectiva para miembros en compresi6n. Factor de reducci6n de resistencia del perno debido a la combinaci6n de tracci6n y corte, por deslizamiento critico. Luz de un tramo 0 vano. Longitud real de la soldadura de filete . Longitud te6rica para miembros de celosia. Longitud entre puntos de soporte lateral. Longitud de pandeo para miembros de celosia. Distancia libre , en la direcci6n de la fuerza, entre el extremo 0 borde del agujero y el extremo del agujero adyacente 0 el extremo de la plancha. Longitud de soldadura efectiva. Distancia horizontal entre el centro del agujero y el extremo de la plancha. Distancia vertical entre el centro del agujero y el extremo de la plancha. Distancia entre los puntos de plastificaci6n , en los extremos de las vigas , dentro de la zona protegida de plastificaci6n . Longitud de plancha de refuerzo en la superficie del cord6n para conexiones en K. Longitud de la plancha. Distancia entre corte nulo y corte maximo del miembro . Ancho de la plancha base de columna. Resistencia nominal a flexi6n . Momento plastico .

unlc:on


51MBOL05

M* pc

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Mv N Ns Nb N1 N2 Ov P Pn Pp PP Pysc Puc

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Og 0, R R Rn Rp Rpx Rpy Rm Rmx Rmy R, R" Ru Ruv RUII Ru, Ry S

La sumatoria de los momentos en el punto de intersecci6n de los ejes baricentricos de la viga y la columna, determinado como la proyecci6n de la suma de la resistencia te6rica a flexi6n plastica de la columna en los extremo superior e inferior de la conexi6n a momenta de la viga, incluyendo las cartelas cuando existan , menos las fuerzas normales en la columna. Sumatoria de los momentos en el punto de intersecci6n de los ejes baricentricos de las vigas y la columna determinado por la proyecci6n de la suma de las resistencias esperadas a flexi6n en la r6tula plastica sobre el eje de la columna. Momento adicional que se produce al trasladar el cortante en la r6tula plastica al centro de la columna. Largo de la plancha base de columna, largo de plancha. Numero de pianos de deslizamiento de una conexi6n empernada. Numero de pernos que cargan la tracci6n aplicada. Carga axial del primer miembro concurrente en conexiones multi plano . Carga axial del segundo miembro concurrente en conexiones multi plano . Factor de solapamiento. Carga mayorada por nodo, en armaduras. Resistencia nominal a fuerza axial (tracci6n 0 compresi6n). Capacidad nominal resistente de aplastamiento sobre el concreto . Peso propio del perfil de acero . Resistencia axial de diseno del arriostramiento , en tracci6n 0 en compresi6n conforme con el estado limite de cedencia. (Arriostramiento de pandeo restringido) . Solicitaci6n mayorada de compresi6n normal de la columna (un numero positivo) . Factor de reducci6n para miembros en compresi6n con elementos esbeltos. Factor de reducci6n . Factor de reducci6n . Efecto de la solicitaci6n 0 caso de carga i. Radio de esquina externo en perfiles de secci6n cuadrada y rectangular. Factor de reducci6n de respuesta, segun la norma venezolana para edificaciones sismorresistente . Resistencia nominal a corte de un perno en una deformaci6n 11. Resistencia nominal. Corte por perno debido a la fuerza concentrica. Componente horizontal de corte por perno debido a la fuerza concentrica. Componente vertical de corte por perno debido a la fuerza concentrica. Corte del perno mas lejano debido al momenta producido por la fuerza concentrica. Componente horizontal del perno mas lejano debido al momenta producido por la fuerza concentrica. Componente vertical del perno mas lejano debido al momento producido por la fuerza concentrica. Capacidad resistente del perno (Bridas) . Resistencia te6rica 0 nominal. Demanda de resistencia 0 solicitaci6n mayorada. Corte del perno debido a la fuerza concentrica. Resistencia ultima a corte de un perno . Tracci6n del perno para conexiones excentricas. Factor de modificaci6n de la tensi6n cedente minima especificada. M6dulo de secci6n elastico alrededor eje flexi6n.


unlcon

SiMBOLOS

S Set Tb Tn Tu Tl T2 T3 U UbS

Vn W Wu Z

Zc a a' b be be, beff bey b, b' c c cx cy d d d' dp db dh dm e e e e e1 e2 f

fie

Ancho tributario de la viga . M6dulo de secc i6n efectivo. Pretensi6n minima del conector 0 del perno. Resistencia nominal ala Torsi6n . Resistencia ultima a tracci6n del perno. Espesor del metal base secci6n tubular, para soldaduras abocinadas. Espesor del metal base perpendicular a Tl en la soldadura abocinada. Espesor del metal base paralelo a T, en la soldadura abocinada. Factor de correcci6n para conexiones a tracci6n. Coeficiente de reducci6n usado para calcular la resistencia del bloque de corte a la ruptura. Resistencia nominal al corte . Acciones e6licas. Carga mayorada distribuida por metro lineal. M6dulo de secci6n plastico . M6dulo de secci6n plastico de la columna . Distancia eje perno-borde plancha. Distancia del borde del perno , mas alejado , al borde plancha. Ancho libre de pared en perfiles de secci6n cuadrada y rectangular. Ancho efectivo de pared en perfiles de secci6n cuadrada y rectangular. Ancho efectivo de pared del cord6n principal en conexiones directas solapadas. Ancho efectivo del bloque de compresi6n . Ancho efectivo de pared del miembro concurrente en conexiones directas solapadas. Ancho del elemento de conexi6n . Distancia del borde del perno , mas cercano , ala cara de la plancha paralela al perno. Distancia radial desde el CG hasta el perno mas lejano . Distancia del eje neutro al perno mas lejano del grupo. Distancia horizontal de la diagonal c . Distancia verti cal de la diagonal c . Altura del bloque de compresi6n . Diametro del perno . Diametro de perforaci6n . Diametro del perno . Diametro del perno . Diametro del agujero del perno . Brazo del momenta entre la fuerza resultante en tracci6n y la fuerza resultante en compresi6n . Espesor nominal de la secci6n . Excentricidad nodal en celosia . Excentricidad en conexiones a corte empernada. 2,718 ... , base dellogaritmo natural. Distancia del eje del perno al tubo . Distancia del eje del perno al borde de la brida Esfuerzo usado para determinar el ancho efectivo del elemento , el cual luego de iteraci6n se usa para determinar la capacidad en compresi6n de miembros con elementos esbeltos. Parametro adimensional para el calculo del numero de pernos en bridas, segun metodo del CIDECT. Resistencia especffica a compresi6n del concreto .

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SIMBOLOS fpu Esfuerzo promedio bajo la plancha base . fv Esfuerzo cortante requerido. g Espaciamiento entre perfiles tubulares , en conexiones espaciadas . Altura libre de pared en perfiles de secci6n cuadrada y rectangular. h ho Altura de la secci6n del cord6n principal en conexi ones directas. Altura de la secci6n del primer elemento concurrente en conexiones directas . h1 Altura de la secci6n del segundo elemento concurrente en conexiones directas. h2 Factor por perforaci6n , el cual depende del tipo de agujero . hse k Radio de esquina externo del perfil tubular (cuadrado y rectangular) . Longitud de la conexi6n en la direcci6n de la carga. I m Semi-ancho libre de la plancha base de columna. n Semi-largo libre de la plancha base de columna. n Numero de pernos . nl Numero de pernos por encima del eje neutro. pAncho tributario por perno . p Solapamiento en conexiones directas. q Recubrimiento en conexiones directas solapadas . qu Carga mayorada distribuida por metro cuadrado. r Radio de giro. r1 Distancia del centro del tubular al extremo de la plancha cuando e1= e2 , en bridas, metodo CIDECT. r2 Distancia del centro del tubular al centro del perno , en bridas , metodo CIDECT. s Separaci6n entre pernos . t Espesor de diseno (t = 0,93 e) , espesor del cord6n principal de conexiones directas. Menor espesor del elemento de conexi6n . tf tb Espesor de elementos secundarios de conexiones directas. Espesor de la secci6n del primer elemento concurrente en conexiones directas. tb1 Espesor de la secci6n del segundo elemento concurrente en conexiones directas . tb2 tp Espesor de plancha. ts EI espesor de la garganta efectiva de una soldadura de filete . x Excentricidad de la conexi6n . w Carga variable . we Peso unitario del concreto. y Distancia del eje neutro al CG del grupo de pernos por encima del eje neutro. a Angulo de inclinaci6n de pendientes sobre un plano horizontal. Coeficiente de dilataci6n termica lineal. a a Factor de importancia sismica segun la norma venezolana para edificaciones sismorresistentes) . ~ Relaci6n de dimensiones, para conexiones directas: del diametro 0 ancho del montante o diagonal con respecto al diametro 0 ancho del cord6n . ~e Parametro efectivo de punzonado. f.. Deflexi6n en miembros. f.. Deformaci6n total ; incluyendo corte , aplastamiento y deformaci6n por flexi6n en el perno y deformaci6n por aplastamiento del elemento conectado . y Relaci6n de esbeltez del cord6n : entre la mitad del diametro 0 ancho del perfil tubular y su espesor, para conexiones directas. y, Factor de mayoraci6n de la solicitaci6n . Manual de Diseno de Estructuras de Acero con Perfiles Tubulares

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SIMBOLOS

s Ahd Amd Ap Aps

A, J..I.

~ ~b

~c ~,

~t ~T ~v

n

no p v
8 ~

8 81 82

Relacion de espacio entre las diagonales en conexiones en K espaciadas con cordones cuadrados 0 rectangulares. Limite de la relacion ancho-espesor para secciones de miembros con alta ductilidad . Limite de la relacion ancho-espesor para secciones de miembros con moderada ductilidad . Limite de la relacion ancho-espesor para secciones compactas . Limite de la relacion ancho-espesor para secciones sismicamente compactas . Limite de la relacion ancho-espesor para secciones no compactas. Coeficiente de deslizamiento promedio . Factor de minoracion de resistencia. Factor de minoracion a flexion . Factor de minoraci6n a compresi6n. Factor de minoracion de la resistencia teorica. Factor de minoraci6n a tracci6n . Factor de minoraci6n a torsi6n . Factor de minoraci6n a corte . Factor de seguridad de la resistencia te6rica. Factor de sobre-resistencia. Peso unitario. Coeficiente de Poisson . Factor de correcci6n del coeficiente de aceleraci6n horizontal. Relaci6n de eficiencia. Factor de amortiguamiento . Angulo entre miembros concurrentes . Angulo izquierdo entre miembros concurrentes (diagonal y cord6n) en conexiones en K. Angulo derecho entre miembros concurrentes (diagonal y cordon) en conexiones en K.

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REFERENCIAS AIJ-Kinki (1997). Full-Scale Test of Beam-Column Subassemblages. AIJ-Kinki Steel Project. Architectural Institute of Japan-Kinki University. Japan . AISC (1997). Specifications for the Design of Steel Hollow Structural Sections. American Institute of Steel Construction , Inc. Chicago , Illinois, USA. 1997. AISC (1997a). Hollow Structural Sections. Connections Manual. American Institute of Steel Construction , Inc. Chicago , Illinois, USA. 1997. AISC (2000) . Load and Resistance Factor Design Specifications for Steel Hollow Structural Sections. American Institute of Steel Construction , Inc. Chicago , Illinois, USA. 2000 . AISC (2005) . Specifications for Structural Steel Building, ANSI/AISC 360-05. American Institute of Steel Construction, Inc. Chicago , Illinois, USA. 2005 . AISC (2005a). Seismic Provisions for Structural Steel Building, ANSI/AISC 341-05. American Institute of Steel Construction , Inc. Chicago , Illinois, USA. 2005. AISC (2005b). Design Examples. Version 13.0. American Institute of Steel Construction , Inc. Chicago, Illinois, USA. 2005. AISC (2005c). Manual of Steel Construction . Thirteenth edition . American Institute of Steel Construction , Inc. Chicago, Illinois, USA. 2005 . nd

AISC (2006). Base Plate and Anchor Rod Design. Steel Design Guide No.1 . 2 Edition. American Institute of Steel Construction , Inc. Chicago, Illinois, USA. 2006 . AISC (2009). DRAFT Seismic Provisions for Structural Steel Building, ANSI/AISC 341-10. American Institute of Steel Construction , Inc. Chicago, Illinois, USA. 2010 . ASTM (1999). Standard Specification for Cold-Formed Welded and Seamless Carbon Steel Structural Tubing in Rounds and Shapes. ASTM A500-99. th

AWS (2004). Structural Welding Code-Steel AWS 01.1/01.1 M: 2004, 19 edition , American Welding Society, Miami, FL. Berman, J. W , Bruneau, M. (2007). Experimental and analytical investigation of tubular links for eccentrically braced frames . Engineering Structures 29 : 1929-1938. Elseivier Ltd. Berman, R. , Matsui, C., Meinsma C. , and Dutta. D. (1998). Guia de Diseno para Columnas de Perfiles Tubulares Rellenos de Hormigon bajo Cargas Estaticas y Sismicas. Editado por Comite Internacional para el estudio y Desarrollo de Estructuras Tubulares-CIDECT. Gufa de Diseno NO.5. 1998. COVENIN (1988). Criterios y Acciones Minimas para el Proyecto de Edificaciones. COVENIN 2002:1988. Ministerio de Desarrollo Urbano. Caracas. 1988. COVENIN (1998). Estructuras de Acero para Edificaciones. Metodo de los estados Ifmites. COVENIN 1618:1998. Ministerio de Desarrollo Urbano. Fondonorma . Caracas. 1998. COVENIN (2001). Edificaciones Sismorresistentes . Parte I: Requisitos. Parte II: Comentarios. COVENIN 1756:2001. Ministerio de Ciencia y Tecnologfa. Fondonorma. Caracas. 2001. Eurocode 8 (2003). Design of Structures for Earthquake Resistance-Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings. European Committee for Standardization-CEN 2003.


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REFERENCIAS Eurocode 3 (2006). Design of Steel Structures. Part 1-1: General rules and rules for buildings.

European Committee for Standardization-CEN 2006 . Galambos, Theodore V Diseno de Estructuras de Acero con LRFD, (1999), Prentice Hall , Mexico ,

1999. p.p.119-182. FEMA (2000a) . Recommended Seismic Design Criteria for New Steel Moment-Frame buildings, FEMA 350 . Federal Emergency Management Agency, Washington D.C. FEMA (2000e) . State of the Art Report on Connection Performance , FEMA 3550 , prepare by the SAC Joint Venture for the Federal Emergency Management Agency. Washington D.C . Haddad. M. and Tremblay. R. (2006). Influence of Connection Design on the Inelastic Seismic

Response of HSS Steel Bracing Members . Proceeding of the 11 th International Symposium and II International Conference on Tubular Structures . Quebec, Canada. August 2006 . pp. 639-646. Han, S. W , Kim, W T and Foutch, D.A (2007) . Tensile strength for HSS bracing members having slotted end connections . Earthquake Engineering and Structural Dynamics , 36 : 995-1008. Wiley

InterScience . IMME (2003). Prueba de carga realizada a tres sistemas de entrepiso compuestos con el perfil estructural tipo ECO T de 100mm (alto) x 60mm (ancho) y 3,40 mm (espesor). Informe Tecnico No. 209717 . Instituto de Materiales y Modelos Estructurales (IMME). Universidad Central

de Venezuela (UCV). Agosto 2 .003 . Kurobane . V , Packer. JA, Wardenier. J , and Yeomans. N. (2004). Design Guide for Structural Hollow Section Column Connections. Edited by Comite International pour Ie Developpement et

l'Etude de la Construction Tubulaire-CIDECT. Design Guide No . 9. 2004 . INTI (2005). Reglamento Argentino de Elementos Estructurales de Tubos de Acero para Edificios . Instituto Nacional de Tecnologfa Industrial. Buenos Aires . Argentina . Julio 2005. Martinez, S. , Tremblay, R. , and Packer, JA (2008). Seismic Response of Circular Hollow Section Braces with Slotted End Connections. Proceeding of the 12th International Symposium on Tubular Structures. Shanghai , China . October 2008. pp . 227-233 . Packer, JA (2006) . Tubular Brace Member Connections in Braced Steel Frames. Proceeding of the 11th International Symposium and II International Conference on Tubular Structures. Quebec,

Canada. August 2006. pp. 3-11 . Packer, JA, Wardenier. J , Kurobane. V , Dutta. D. and Yeomans. N. (1996). Guia de Diseno para

Nudos de Perfiles Tubulares Rectangulares (RHS) bajo cargas predominantemente estaticas. Editado por Comite Internacional para el estudio y Desarrollo de Estructuras Tubulares CIDECT. Guia de Diseno No. 3. 1996. Roldan. J , Wurker. G. , Dutta. D., Wardenier. J , and Yeomans . N. (1996). Estabilidad Estructural de Perfiles Tubulares . Editado por Comite Internacional para el estudio y Desarrollo de Estructuras Tubulares-CIDECT. Gufa de Diseno No. 2. 1996. Sang, WH., Wook, TK. and Doug/as, AF (2007). Tensile Strength Equation for HSS Bracing Members Having Slotted End Connections. Earthquake Engineering and Structural Dynamics. 36:995-1008 . Wiley InterScience Ed. 2007. Wardenier. J , Kurobane. V , Packer. JA, Dutta. D. and Yeomans. N. (1996). Guia de Diseno para Nudos de Perfiles Tubulares Circulare·s (CHS) bajo cargas predominantemente estaticas. Editado por Comite Internacional para el estudio y Desarrollo de Estructuras Tubulares CIDECT. Guia de Diseno No.1. 1996.

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