Miembros en Tensión
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Visiten la siguiente pagina web:
Innovation in Steel Connections |
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Tarea 1:
De la página web anterior (Innovation in Steel Connections), hacer:
Deben trabajar en forma colaborativa.
De la página web anterior (Innovation in Steel Connections), hacer:
- Un resumen del tipo de conexiones que se muestran, y
- Decir donde aplicarían este tipo de conexión en sus proyectos de arquitectura edificada.
Deben trabajar en forma colaborativa.
MIEMBROS EN TENSIÓN
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Fuente: Elementos en tensión, tomado de : https://www.archdaily.com/315590/neo-bankside-rogers-stirk-harbour-partners
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Diseño estructural, tomado de: https://www.archdaily.com/315590/neo-bankside-rogers-stirk-harbour-partners
Los miembros en tensión axial son perfiles estructurales laminados, fabricados con placas, barras planas de eje longitudinal recto y sección transversal constante (miembros prismáticos), sometidos a cargas que actúan a lo largo de sus ejes centroidales, que producen en cualquier sección, perpendicular a su eje longitudinal esfuerzos axiales de tensión.
El objetivo del diseño es comparar cuanto resiste el material sujeto a tensión Vs. cuanta carga se le aplicó.
El esfuerzo en un miembro de tensión cargado axialmente está dado por: ƒ = P / A
Dónde, P es la magnitud de la carga y
A es el área de la sección transversal normal a la carga
MODOS DE FALLA DE MIEMBROS EN TENSIÓN (estados límites)
Los principales modos de falla de miembros en tensión son:
1. Flujo plástico en la sección total
2. Fractura en la sección neta
3. Fractura en bloque de cortante y tensión combinados
La figura siguiente ilustra los tres modos de falla indicados.
El objetivo del diseño es comparar cuanto resiste el material sujeto a tensión Vs. cuanta carga se le aplicó.
El esfuerzo en un miembro de tensión cargado axialmente está dado por: ƒ = P / A
Dónde, P es la magnitud de la carga y
A es el área de la sección transversal normal a la carga
MODOS DE FALLA DE MIEMBROS EN TENSIÓN (estados límites)
Los principales modos de falla de miembros en tensión son:
1. Flujo plástico en la sección total
2. Fractura en la sección neta
3. Fractura en bloque de cortante y tensión combinados
La figura siguiente ilustra los tres modos de falla indicados.
Los elementos a tensión son los elementos estructurales más eficientes y económicos.
Tipos de Fallas, en elementos a Tensión.
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a) La fluencia por tracción se considera lejos de las conexiones en la parte media del miembro y puede ocurrir una deformación excesiva debido a la fluencia de la sección bruta.
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b) Cuando la sección transversal se reduce por los la presencia de agujeros o si no todos los elementos de la sección transversal (como las tuercas en una sección W) están transfiriendo fuerza a una conexión.
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c) El cizallamiento ó corte del bloque es, de alguna manera, similar a la rotura por tracción en que la parte principal del miembro se desgarra (separa) de la conexión, es decir, el miembro en tensión puede fallar debido al "desgarre" del material en el extremo conectado.
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Recordar:
Los tipos de Falla y las fórmulas a aplicar en elementos sujetos a tensión:
Los tipos de Falla y las fórmulas a aplicar en elementos sujetos a tensión:
Formulas aplicables para los tipos de falla en elementos a tensión
fNota:
EL valor de U que aparece en el la fórmula para la zona de fractura se denomina : Coeficiente de reducción por corte diferido. se obtiene de la tabla 3.1.1 página 54 de las NTC(2020) .
EL valor de U que aparece en el la fórmula para la zona de fractura se denomina : Coeficiente de reducción por corte diferido. se obtiene de la tabla 3.1.1 página 54 de las NTC(2020) .
No olvidar el factor de eficiencia:
Diseño- Economía, el cual lo podemos calcular con la siguiente expresión:
Eficiencia = Pu /Pn,
El valor que nos indica una buena selección económica debe estar superior al 90%
Diseño- Economía, el cual lo podemos calcular con la siguiente expresión:
Eficiencia = Pu /Pn,
El valor que nos indica una buena selección económica debe estar superior al 90%
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3. Fractura en bloque de cortante y tensión combinados
La Sección J4.3 del Capítulo D del AISC “Resistencia por Ruptura por Bloque de Cortante” basa la resistencia a este posible fallo en la hipótesis de que una de las dos superficies de falla se fractura y la otra fluye. Se obtendrá entonces dos casos: fractura a tensión y fluencia a cortante y fractura a cortante y fluencia a tensión entonces las expresiones para determinar la resistencia es:
La Sección J4.3 del Capítulo D del AISC “Resistencia por Ruptura por Bloque de Cortante” basa la resistencia a este posible fallo en la hipótesis de que una de las dos superficies de falla se fractura y la otra fluye. Se obtendrá entonces dos casos: fractura a tensión y fluencia a cortante y fractura a cortante y fluencia a tensión entonces las expresiones para determinar la resistencia es:
Fluencia a tensión y fractura a cortante
Fluencia a cortante y fractura a tensión
Donde:
Ant = área neta a tensión
Agt = área bruta a tensión
Anv = área neta a cortante
Agv = área bruta a cortante
El valor de la resistencia a cortante del acero es el 60% de la resistencia a tensión, eso justifica el factor 0.6 que aparece en las expresiones.
Nota:
En ambos casos φ = 0.75. Como estado límite de fractura, la expresión que decide es la que tenga el mayor término de fractura .
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Ejemplos de aplicación.
Aprendiendo de los errores, caso Hyatt Regency Walkway.
ve el video y al final comenta sobre esté
ve el video y al final comenta sobre esté
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Evaluación Parcial (elementos a Tensión)
De la figura mostrada Diseñar: El diámetro adecuado para soportar la carga factorizada por peldaño de la escalera, así como mostrar a detalle el tipo de unión entre los elementos que intervienen (sistema de piso, peldaño, tensor etcétera) considerando la parte estética en el diseño. Consulten la Siguiente Página Web: https://www.cablesestructurales.com/ |