BARRAS TRACCIONADAS Ing. Daniel O. Bonilla 2014.

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1 BARRAS TRACCIONADAS Ing. Daniel O. Bonilla 2014

2 Aplicaciones Estructurales

3 Aplicaciones Estructurales

4 Aplicaciones Estructurales

5 Aplicaciones Estructurales

6 Aplicaciones Estructurales

7 Aplicaciones Estructurales

8 Modelo conceptual:

9 Modelo conceptual:

10 Secciones Usuales

11 Métodos de Dimensionamiento
y Cálculo Coeficiente Único de Seguridad Factores de Carga y Resistencia Múltiples Factores de Seguridad

12 Métodos de Dimensionamiento
y Cálculo Coeficiente Único de Seguridad (g) 𝛾× 𝑄 𝑖 ≤ 𝑅 𝑛 𝑄 𝑖 Suma de efectos del mismo tipo producidos por las acciones Qi 𝑅 𝑛 Resistencia nominal a un efecto (M, N, Q, etc.)

13 Coeficiente Único de Seguridad
Método por tensiones admisibles 𝛾×σ≤ 𝐹 𝑦 Empleo seguro de teoría de primer orden para el análisis estructural Comportamiento elástico del material hasta la fluencia Se considera la falla cuando una fibra de la sección alcanza la tensión de fluencia

14 Métodos de Dimensionamiento
y Cálculo Factores de Carga y Resistencia 𝛾×𝑄 𝑖 ≤ ∅×𝑅 𝑛 𝛾 Factor de Carga 𝛾×𝑄 𝑖 Resistencia Requerida ∅ Factor de Resistencia ∅×𝑅 𝑛 Resistencia de Diseño

15 Métodos de Dimensionamiento
y Cálculo Múltiples Factores de Seguridad R≤ 𝑅 𝑛 /Ω 𝑅 𝑛 Resistencia nominal al efecto Ω Factor de Seguridad al efecto y elemento estructural

16 Criterio de Diseño (LRFD)
Res. Requerida ≤ Res. de Diseño Esquema estructural Factor de resistencia RReq: Vínculos RD=f.RN Resistencia Nominal Cargas factoreadas

17 Comportamiento del Acero
Tracción: Corte:

18 Características Mecánicas del Acero

19 Fluencia de la sección no debilitada:
Modos de Falla Fluencia de la sección no debilitada: RD1= t.Fy.Ag.(10-1) t = 0,9

20 Rotura en el área efectiva:
Modos de Falla Rotura en el área efectiva: RD2= t.Fu.Ae.(10-1) t = 0,75

21 Área Efectiva Debilitamiento de la sección del perfil
Excentricidad entre el plano de cargas y el de la unión Retraso de cortante: las tensiones normales se redistribuyen y aparecen tensiones de corte

22 Área efectiva Ae

23 Factor de Reducción “U”
Tiene en cuenta la distribución no uniforme de tensiones cuando existen elementos de la barra no conectados por el medio de unión 𝑼=1− 𝒙 𝑳 ≤0,9 No aplica en chapas

24 Criterios para calcular 𝒙 y L

25 Criterios para calcular 𝒙 y L

26 Criterios para calcular 𝒙 y L

27 Criterios para calcular 𝒙 y L

28 Criterios para calcular 𝒙 y L

29 Caso particular para chapas
N L ≥ 2w → U = 1 2w ˃ L ≥ 1,5w → U = 0,87 1,5w ˃ L ≥ w → U = 0,75

30 Criterio para calcular “A”

31 Cálculo del Área neta “An”
Se obtiene descontando al área bruta los debilitamientos ocasionados por la unión. Para tornillos: dn: diámetro nominal dag: diámetro agujero (Tabla J.3.3) dc: diámetro de cálculo dc = dag + 2mm (debilitamiento debido a la perforación)

32 Cálculo del Área neta “An”
An= Ag – 3.dc.t Línea AB

33 Cálculo del Área neta “An”
An1= Ag – 2.dc.t Línea ABDE An2= Ag – 3.dc.t + 2.(d2/4g).t Línea ABCDE

34 Modos de Falla Bloque de Corte: Agt: área bruta en tracción
Ant: área neta en tracción Agv: área bruta en corte Anv: área neta en corte

35 Bloque de Corte Ant >> Anv Fu.Ant > 0,6.Fu.Anv Estado Límite:
Rotura por tracción en Ant + Fluencia por corte en Agv. Ant Anv Anv

36 Bloque de Corte Anv >> Ant 0,6.Fu.Anv > Fu.Ant Estado Límite:
Rotura por corte en Anv + Fluencia por tracción en Agt. Ant Anv Anv

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40 Y ahora... … resolvamos algunos problemas

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