Download - PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
1/59
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
2/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 2
ÍNDICE Pág.
1.0 CLASIFICACION DE SECCIONES – ESBELTECES LIMITE ................................................. 4
2.0 FACTORES DE REDUCCION PARA ESBELTECES LOCALES (Q)...................................... 6
2.1
FACTOR DE REDUCCION PARA ELEMENTOS NO ATIESADOS (QS) ................................... 6
2.2 FACTOR DE REDUCCION PARA ELEMENTOS ATIESADOS (QA) ......................................... 6
3.0 FACTORES DE CORRECCION PARA RESISTENCIAS NOMINALES .................................. 7
4.0 DISEÑO DE ELEMENTOS EN TRACCION ............................................................................ 7
5.0 DISEÑO DE ELEMENTOS EN COMPRESION ........................... ........................... ................. 8
5.1 ANGULOS SIMPLES............................................................................................................... 8
6.0 DISEÑO DE ELEMENTOS EN FLEXIÓN ............................................................................... 9
6.1 LONGITUDES LIMITE DE ARRIOSTRAMINTO AL VOLCAMIENTO ....................................... 9
6.2
ELEMENTOS I O H DE SIMETRIA DOBLE Y C (ALMAS COMPACTAS) .......................... ........ 9
6.3
ELEMENTOS I O H DE SIMETRIA SIMPLE (ALMAS COMPACTAS) ........................... .......... 10
6.4 ELEMENTOS I O H Y C FLECTADOS EN TORNO A SU EJE DEBIL ............................ .......... 10
6.5
ELEMENTOS TUBULARES Y CAJONES .............................................................................. 11
6.6 ELEMENTOS T Y TL CARGADOS EN EL PLANO DE SIMETRIA .......................................... 11
7.0 DISEÑO DE ELEMENTOS EN CORTE ................................................................................ 12
7.1 ELEMENTOS CARGADOS EN EL PLANO DEL ALMA .......................................................... 12
7.2 ATIESADORES DE RIGIDEZ ................................................................................................ 12
7.3
ELEMENTOS TUBULARES .................................................................................................. 12
7.4 ELEMENTOS CARGADOS EN SU EJE DEBIL ...................................................................... 12
8.0 EFECTOS COMBINADOS DE FLEXION Y CARGA AXIAL ................................................. 13
8.1 ELEMENTOS DE SIMETRIA DOBLE Y SIMPLE .......................... ........................... ............... 13
8.2
ELEMENTOS ASIMETRICOS ............................................................................................... 13
9.0 DISEÑO DE ELEMENTOS EN TORSION ............................................................................ 13
9.1
ELEMENTOS TUBULARES Y CAJONES EN TORSION ............................ .......................... .. 13
9.2 EFECTOS COMBINADOS DE FLEXION, CARGA AXIAL, CORTE Y TORSION .................... 13
10.0
DISEÑO DE ELEMENTOS COMPUESTOS ......................................................................... 14
10.1 CLASIFICACION DE SECCIONES RELLENAS DE HORMIGON – ESBELTECES LIMITE .... 14
10.2
ELEMENTOS EN TRACCION ............................................................................................... 14
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
3/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 3
10.3 ELEMENTOS EN COMPRESION .......................................................................................... 15
10.4
ELEMENTOS EN FLEXION ................................................................................................... 15
10.5
CONECTORES DE CORTE PARA TRABAJO COMPUESTO ............................. ................... 16
10.6 ESFUERZOS COMBINADOS EN ELEMENTOS RELLENOS Y EMBEBIDOS........................ 17
10.7 ELEMENTOS EN CORTE ..................................................................................................... 17
11.0
DISEÑO DE CONEXIONES .................................................................................................. 17
11.1
CONEXIONES SOLDADAS................................................................................................... 17
11.2
CONEXIONES EMPERNADAS ............................................................................................. 17
11.3 CARGAS CONCENTRADAS ................................................................................................. 18
12.0
ANALISIS APROXIMADO DE SEGUNDO ORDEN .............................................. ................ 20
13.0 REFERENCIAS ..................................................................................................................... 20
14.0 ANEXO A: FACTORES DE LONGITUD EFECTIVA ............................. .......................... ...... 21
14.1 NOMOGRAMAS ................................................................................................................... 21
14.2 COLUMNA IDEAL ................................................................................................................. 22
15.0
ANEXO B: FACTORES CB ................................................................................................... 23
16.0
ANEXO C: SIMBOLOS DE SOLDADURA ......................... ........................... ........................ 25
17.0
ANEXO D: ECUACIONES PARA DETERMINAR PROPIEDADES DE SECCIONES ............ 26
18.0 ANEXO E: CURVAS DE INTERACCION PARA ELEMENTOS COMPUESTOS .................. 33
19.0 ANEXO F: TABLAS DE DATOS PARA PERNOS ................................................ ................ 38
20.0 ANEXO G: FACTORES CM ................................................................................................... 41
21.0 ANEXO H: COMBINACIONES DE CARGAS NCH3171.OF2010 ........................... ............... 42
22.0 ANEXO I: TABLAS PARA VIGAS ................... .......................... ........................... ................ 43
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
4/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 4
1.0 CLASIFICACION DE SECCIONES – ESBELTECES LIMITE
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
5/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 5
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
6/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 6
2.0 FACTORES DE REDUCCION PARA ESBELTECES LOCALES (Q)
Si alguno de los elementos de una sección en compresión pura resulta esbelto, el factor de reducciónpor efectos del pandeo local deberá calcularse como se indica a continuación:.
2.1 FACTOR DE REDUCCION PARA ELEMENTOS NO ATIESADOS (Qs)
Secciones laminadas:
Secciones armadas:
Ángulos laminados:
Almas de secciones T:
2.2 FACTOR DE REDUCCION PARA ELEMENTOS ATIESADOS (Qa)
Secciones circulares:
Secciones Cajón:
Otros elementos atiesados:
f, Fcr calculado con Q = 1.0
0.1 QQQQr asr
2
69.003.174.0415.103.156.0
t
bF
E Q
F
E
t
b
E
F
t
bQ
F
E
t
b
F
E
y
s
y
y
s
y y
2
90.017.165.0415.117.164.0
t
bF
k E Q
F
k E
t
b
k E
F
t
bQ
F
k E
t
b
F
k E
y
c
s
y
c
c
y
s
y
c
y
c
76.0/
435.0
w
ct h
k
2
53.091.076.034.191.045.0
t
bF
E Q
F
E
t
b
E
F
t
bQ
F
E
t
b
F
E
y
s
y
y
s
y y
2
69.003.122.1908.103.175.0
t
bF
E Q
F
E
t
b
E
F
t
bQ
F
E
t
b
F
E
y
s
y
y
s
y y
3
2038.045.011.0
t
DF
E Q
F
E
t
D
F
E
y
a
y y
g
eff
ae A
AQb f
E
t b f
E t b f
E
t
b
/38.0192.140.1
g
eff
ae A
AQb
f
E
t b f
E t b
f
E
t
b
/
34.0192.149.1
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
7/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 7
3.0 FACTORES DE CORRECCION PARA RESISTENCIAS NOMINALES
Factor de minoración de la resistencia LRDF Factor de seguridad ASD Resistencia nominal Rn Resistencia de diseño disponible LRFD Ru = Rn
Resistencia de diseño disponible ASD Ra = Rn /
4.0 DISEÑO DE ELEMENTOS EN TRACCION
Fluencia en área bruta
Rotura en área efectiva
Condición de exigencia0.90 1.67 Elemento en tracción. Fluencia en área bruta.0.75 2.00 Elemento en tracción. Rotura en área efectiva.0.90 1.67 Elemento en compresión.0.90 1.67 Elemento en flexión.0.90 1.67 Elemento en corte. General.1.00 1.50 Elemento en corte. Alma plástica.0.90 1.67 Elemento en tors ión.0.90 1.67 Elemento compuesto en tracción.0.75 2.00 Elemento compuesto en compresión.0.90 1.67 Elemento compuesto en flexión.0.75 2.00 Elemento compuesto en corte.0.65 2.31 Conector de corte t ipo stud.0.75 2.00 Conector de corte t ipo canal.0.65 2.31 Aplastamiento directo sobre hormigón.0.45 3.33 Adherencia directa entre acero y hormigón.0.75 2.00 Soldadura de filete.0.75 2.00 Perno de conexión en tracción.0.75 2.00 Perno de conexión en corte por aplastamiento.0.75 2.00 Perno de conexión con interacción corte-tracción.1.00 1.50 Perno de conexión en corte por fricción estándar.0.75 2.00 Planchas. Aplastamiento en perforaciones.0.90 1.67 Planchas. Fluencia en área bruta de líneas traccionadas.0.75 2.00 Planchas. Rotura en área neta de líneas traccionadas.1.00 1.50 Planchas. Fluencia en área bruta de líneas en corte.
0.75 2.00 Planchas. Rotura en área neta de líneas en corte.0.75 2.00 Planchas. Arrancamiento de bloque corte-tracción.0.90 1.67 Carga concentrada. Flexión local del ala.1.00 1.50 Carga concentrada. Fluencia local del alma.0.75 2.00 Carga concentrada. Aplastamiento del alma.0.85 1.76 Carga concentrada. Pandeo lateral del alma.0.90 1.67 Carga concentrada. Pandeo del alma comprimida.0.90 1.67 Carga concentrada. Corte en zona panel del alma.
g yn AF P
eun AF P
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
8/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 8
5.0 DISEÑO DE ELEMENTOS EN COMPRESION
Resistencia nominal:
Pandeo elástico:
Pandeo inelástico:
Fe, menor valor de la tensión de pandeo elástico:
x0, y0, coordenadas del centro de corte con respecto al centro de gravedad.Kz, coeficiente de luz efectiva en torsión (1.0 para rótula torsional y 0.5 para empotramiento).
En secciones doblemente simétricas usar:
En secciones simplemente simétricas, donde el eje de simetría es “y” usar el mínimo entre F ex y elsiguiente valor:
En secciones sin simetría, usar la menor raíz de la siguiente ecuación cúbica:
5.1 ANGULOS SIMPLES
Para ángulos simples, la esbeltez de cálculo en torno al eje paralelo al ala que recibe la carga decompresión, debe ser modificada para considerar los efectos de la excentricidad de la carga de axial.
Para ángulos que forman parte de enrejados planos:
Para ángulos que forman parte de enrejados espaciales:
ezeyexe F F F F ;;min
ecr ye y
F F F QF oF Q
E
r
KL877.044.071.4
yF
F Q
cr ye
y
F QF F QF oF Q
E
r
KLe
y
658.044.071.4
gcr n AF P
202
2
2
2
2
2 1
r AGJ LK
C E
F
r
LK
E
F
r
LK
E
F g z
w
ez
y
y
ey
x
x
ex
2
411
2 ezey
ezeyezey
e
F F
H F F
H
F F F
02
0
02
2
0
02
r
yF F F
r
xF F F F F F F F F exeeeyeeezeezeexe
g
y x
A
I I y xr
2
0
2
0
2
0
2
0
2
0
2
01r
y x H
20045758.060750 x x x x r
L
r
KL
r
L
r
L
r
KL
r
L
20025.1328075.072800 x x x x r
L
r
KL
r
L
r
L
r
KL
r
L
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
9/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 9
6.0 DISEÑO DE ELEMENTOS EN FLEXIÓN
6.1 LONGITUDES LIMITE DE ARRIOSTRAMINTO AL VOLCAMIENTO
Cb, factor de modificación de la resistencia al volcamiento por efecto del diagrama de flexión.Lp, distancia máxima entre arriostramientos al volcamiento que produce plastificación (Cb=1).Lr , distancia entre arriostramientos que separa el volcamiento elástico del inelástico (Cb=1).
Elementos I o H de simetría doble y C:
h0, distancia entre centros de gravedad de las alas.
Elementos I o H de simetría simple:
hc, dos veces la porción del alma sometida a compresión.
6.2 ELEMENTOS I O H DE SIMETRIA DOBLE Y C (ALMAS COMPACTAS)
Vigas no afectas a volcamiento (Lb < Lp):
Alas compactas: Alas no compactas: Alas esbeltas:
Vigas afectas a volcamiento (Lb > L
p):
Volcamiento inelástico:Lb < Lr
Volcamiento elástico:Lb > Lr
Lb, distancia entre arriostramientos al volcamiento.
x y pn Z F M M
y
y pF
E r L 76.1
227.0
76.67.095.1
E
F
hS
c J
hS
c J
F
E r L
y
o xo x y
tsr
x
w y
tsS
C I r 2
canalC
I h
I perfil
c
w
yo
2
1
p
pr
pb
x y p pbn M L L
L LS F M M C M
7.0
2
2
2
078.01
ts
b
o x
ts
b
b
cr r
L
hS
c J
r
L
E C F
p xcr n M S F M
pf rf
pf
x y p pn S F M M M
7.0
2
9.0
xc
n
S Ek M
d h
ha
d
h
br
o
wo
fc
t 2
2
6
112
fc fc
wc
wt b
t ha
22
76.695.1
E
F
hS
J
hS
J
F
E r L L
o xco xc L
t r
y
t pF
E r L 1.1
y y
xc
xt
L
xc
xt
y L
xc
xt
F F S
S F
S
S
F F S
S
5.07.0
7.07.0
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
10/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 10
6.3 ELEMENTOS I O H DE SIMETRIA SIMPLE (ALMAS COMPACTAS)
Vigas no afectas a volcamiento (Lb < Lp):
Alas compactas: Alas no compactas: Alas esbeltas:
Ala en tracción
Vigas afectas a volcamiento (Lb > Lp):
Volcamiento inelástico:Lb < Lr
Volcamiento elástico:Lb > Lr
6.4 ELEMENTOS I O H Y C FLECTADOS EN TORNO A SU EJE DEBIL
La flexión en torno al eje débil de los elementos no presenta volcamiento.
Secciones compactas: Secciones no compactas: Secciones esbeltas:
y y y yn F S Z F M 6.1
pf rf
pf
y y p pn S F M M M
7.0 yn S
E M
2
69.0
pf rf
pf
xc L yc pc yc pcn S F M R M R M
xc y pc yc pcn S F R M R M
yt
p
pwrw
pw
yt
p
yt
p
pt pw
w
c
yt
p
pt pw
w
c
xc xt
yc
p
pwrw
pw
yc
p
yc
p
pc pw
w
c
yc
p
pc pw
w
c
y
yc
M
M
M
M
M
M R
t
h
M
M R
t
hS S
M
M
M
M
M
M R
t
h
M
M R
t
h
I
I
1
123.0
yc pc
pr
pb
xc L yc pc yc pcbn M R L L
L LS F M R M RC M
yc pc xccr n M RS F M 2
2
2
078.01
t
b
o xc
t
b
b
cr r
L
hS
J
r
L
E C F
2
9.0
xcc
n
S Ek
M
xt y pt yt pt n S F R M R M
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
11/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 11
6.5 ELEMENTOS TUBULARES Y CAJONES
Debido a su alta resistencia torsional las secciones cerradas no presentan volcamiento.
Secciones compactas:
Elementos tubulares: No compactos Esbeltos
Elementos cajón:
Almas no compactas:
Alas no compactas:
Alas esbeltas:
Seff , módulo de sección que considera be del ala en compresión.
6.6 ELEMENTOS T Y TL CARGADOS EN EL PLANO DE SIMETRIA
Ala en compresión:
Elemento compacto Elemento no compacto Elemento esbelto
Alma en compresión:
Elemento compacto Elemento no compacto Elemento esbelto
Volcamiento:
(+) Ala en compresión(-) Alma en compresión
p y
y p pn M E F
t bS F M M M
0.457.3
S F E
M yn
021.0
y x x y pn F S Z F M M 6.1
eff yn S F M bF
E
t bF
E t b
y y
e
38.0192.1
S F M cr n
E F cr
33.0
p
y
w
x y p pn M E
F
t
hS F M M M
738.0305.0
y yn M Z F M 6.1
yn M M
21 B B L
GJ EI M
b
y
n
J
I
L
d B
y
b
3.2
p
pf rf
pf
xc y p pn M S F M M M
7.0 2
2
7.0
f
f
xc
n
t
b
S E M
x y
y
w
n S F
E
F
t
d M
84.155.2 2
69.0
w
x
n
t
d
S E M
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
12/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 12
7.0 DISEÑO DE ELEMENTOS EN CORTE
7.1 ELEMENTOS CARGADOS EN EL PLANO DEL ALMA
Resistencia nominal:
Sin atiesadores:
Con atiesadores (I, C):
a, separación entre atiesadores de rigidez.
7.2 ATIESADORES DE RIGIDEZ
En caso de ser necesarios los atiasadores de rigidez deben cumplir con los siguientes requisitos.
b, mínimo entre a y h.bst, ancho total atiesado
7.3 ELEMENTOS TUBULARES
Lv, distancia entre el punto de corte máximo y corte nulo.
7.4 ELEMENTOS CARGADOS EN SU EJE DEBIL
yw
v
v
w y
v
w
yv
v
y
v
w y
v
v
y
v
w
F t h
E k C
t
h
F
E k
t h
F E k C
F
E k
t
h
F
E k
C F
E k
t
h
2
51.137.1
10.137.110.1
0.110.1
vw yn C AF V 6.0 ww t d A
otro
L yT perfilesk
t
h
vw 5
2.1260
2
2
2600.35
55
w
v
v
t hhaohasik
hak
2
g
cr n
AF V
y
v
cr F
t
D
E
t
D
D
L
E F 6.0
78.0,
60.1max
2
3
4
5
f f w t b Avw yn C AF V 6.0 2.1vk
125.02
/
5.2 3
2
3 st st
st st
bt I
ha j jt b I w
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
13/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 13
8.0 EFECTOS COMBINADOS DE FLEXION Y CARGA AXIAL
8.1 ELEMENTOS DE SIMETRIA DOBLE Y SIMPLE
Pr , resistencia axial requerida (LRFD o ASD)Pc, resistencia axial disponible (LRFD o ASD)Mr , resistencia flexural requerida (LRFD o ASD)Mc, resistencia flexural disponible (LRFD o ASD)
8.2 ELEMENTOS ASIMETRICOS
f r , tensión axial requerida en el punto considerado (LRFD o ASD)
Fc, tensión axial disponible en el punto considerado (LRFD o ASD)f b, tensión flexural requerida en el punto considerado (LRFD o ASD)Fb, tensión flexural disponible en el punto considerado (LRFD o ASD)
9.0 DISEÑO DE ELEMENTOS EN TORSION
9.1 ELEMENTOS TUBULARES Y CAJONES EN TORSION
Resistencia nominal:
C, constante torsional
Elementos tubulares:
Elementos cajón:
9.2 EFECTOS COMBINADOS DE FLEXION, CARGA AXIAL, CORTE Y TORSION
Vr , resistencia de corte requerida (LRFD o ASD)Vc, resistencia de corte disponible (LRFD o ASD)Tr , resistencia torsional requerida (LRFD o ASD)Tc, resistencia torsional disponible (LRFD o ASD)
0.12
2.0
0.19
82.0
cy
ry
cx
rx
c
r
c
r
cy
ry
cx
rx
c
r
c
r
M
M
M
M
P
P
P
P
M
M
M
M
P
P
P
P
0.1by
by
bx
bx
c
c
F f
F f
F f
0.1
2
c
r
c
r
c
r
c
r
T
T
V
V
M
M
P
P
C F T cr n
ycr F
t
D
E
t
D
D
L
E F 6.0
6.0,
23.1max
2
3
4
5
22
458.026007.36.01,
/45.2min07.3
t h
E F
t
h
F
E F
t h
F E F
F
E
t
hcr
y
y
y
cr
y
2
2t t D
C
345.42 t t t H t BC
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
14/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 14
10.0 DISEÑO DE ELEMENTOS COMPUESTOS
10.1 CLASIFICACION DE SECCIONES RELLENAS DE HORMIGON – ESBELTECES LIMITE
10.2 ELEMENTOS EN TRACCION
Resistencia aportada por la sección de acero y la armadura de refuerzo: yr sr ysn F AF AP
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
15/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 15
10.3 ELEMENTOS EN COMPRESION
En todos los casos:
Pandeo elástico:
Pandeo inelástico:
Elementos embebidos
Resistencia plástica:
Rigidez efectiva:Elementos rellenos
Secciones compactas:
Secciones no compactas:
Secciones esbeltas:
Elementos circulares: Elementos rectangulares:
Rigidez efectiva:
10.4 ELEMENTOS EN FLEXION
Elementos rellenos
Secciones compactas:
Secciones no compactas:
Secciones esbeltas: limitar:
Elementos rectangulares: Elementos circulares:
Elementos embebidos
En general:
gs A A 01.0
no
P
P
nnoe PPPP e
no
658.0:44.0
ennoe PPPP 877.0:44.0
c
s
sr cc ys pno E
E A A f C F APP '2
ccsr ssseff I E C I E I E EI 3
circular
r rectangulaC
90.0
85.02
9.026.03
cs
s
A A
AC
cc yr sr ysno f AF AF AP '85.0
22 KL EI P eff e
3.021.01
cs
s
A A
A
C ccsr ssseff I E C I E I E EI 15.0
gsr A A 004.0
22 p
pr
y p
pno
PPPP
c
s
sr cc ys y E
E A A f F AP '7.0
c
s
sr cccr sno E
E A A f F AP '7.0
2
9
t
b
E F scr 2
72.0
s
y
y
cr
E
F
t
D
F F
cc ys pn f F F F con M M '7.0maxmax
pr p
y p pn M M M M
2
9
t
b
E F scr 2
72.0
s
y
y
cr
E
F
t
D
F F
cccr s f F F F '7.0maxmax
pn M M
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
16/59
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
17/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 17
La resistencia total al corte debe proveerse en la menor distancia disponible entre el punto demomento máximo y el punto de momento nulo.
10.6 ESFUERZOS COMBINADOS EN ELEMENTOS RELLENOS Y EMBEBIDOS
En aquellos elementos en los cuales se presente simultáneamente esfuerzo axial y flexión (Pa,Ma -Pu,Mu) deberá verificarse que esta condición de exigencia se encuentre dentro de la Curva deInteracción correspondiente al elemento en cuestión. Para esto pueden utilizarse las Curvasaproximadas definidas en el Anexo E, las cuales corresponden a columnas sin problemas deesbeltez.Para columnas con problemas de esbeltez deben ponderarse todos los valores de P de la curva paracolumnas sin problemas de esbeltez por el valor =Pn/Pno.
10.7 ELEMENTOS EN CORTE
Elementos rellenos y embebidos
Considerar elemento de acero y armaduras de refuerzo:dc, altura útil del elemento de hormigón.
Vigas con losa colaborante
Considerar sólo el elemento de acero:
11.0 DISEÑO DE CONEXIONES
11.1 CONEXIONES SOLDADAS
Pendiente
11.2 CONEXIONES EMPERNADAS
Resistencia de pernos (en área bruta)
Tracción directa Corte con hilo incluido Corte con hilo excluido
Tracción reducida por presencia de Corte
f rv, tensión de trabajo en corte.
s
d F At d F V c yr st w yn 6.0
w yn t d F V 6.0
unt F F 75.0 unvI F F 45.0 unvX F F 56.0
)(3.1' LRFDF f F
F F F nt rv
nv
nt
nt nt
)(3.1' ASDF f F
F F F nt rv
nv
nt
nt nt
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
18/59
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
19/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 19
Fuerza aplicada a menos de 0.5d del borde del elemento:
Pandeo lateral del alma
Ala comprimida está restringida a la rotación:
Ala comprimida no está restringida a la rotación:
Cr , 6.62x106 MPa 1.5M
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
20/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 20
12.0 ANALISIS APROXIMADO DE SEGUNDO ORDEN
Resistencias requeridas incorporando efectos de segundo orden:
Mnt y Pnt, Momento y Compresión cuando en la estructura no existe desplazamiento lateralMlt y Plt, Momento y Compresión originados sólo por el desplazamiento lateral de la estructura
, usar 1.0 para LRFD y 1.6 para ASDPe1, resistencia de pandeo elástico (Euler) del elemento cuando no existe desplazamiento lateralPe2, resistencia de pandeo elástico (Euler) del piso cuando existe desplazamiento lateral
Para elementos sin carga transversal en el vano:
M1/M2, razón entre momento menor y mayor (respectivamente) en los extremos del elemento.Positivo en curvatura doble y negativo en curvatura simple.
En elementos con carga transversal en el vano puede adoptarse C m=1.0 o realizarse un análisisdetallado.
13.0 REFERENCIAS
En la preparación del presente documento se han tenido en cuenta las siguientes referencias:
ANSI/AISC 360-10, Specification for Structural Steel Building (and Commentary). Alacero, Especificación ANSI/AISC 360-10 para Construcciones de Acero – versión en español (y
comentarios). Design Examples AISC Version 14.0. ICHA 2001, Manual de diseño para estructuras de acero. AISC, Manual of Steel Construction, Load & Resistance Factor Design 1994.
lt nt r
lt nt r
P BPP
M B M B M
2
21
0.1
11
1
e
r
m
P
P
C B
0.1
1
1
2
2
e
nt
P
P B
2
14.06.0 M
M C m
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
21/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 21
14.0 ANEXO A: FACTORES DE LONGITUD EFECTIVA
14.1 NOMOGRAMAS
Desplazamiento lateral permitido:
Desplazamiento lateral restringido:
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
22/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 22
14.2 COLUMNA IDEAL
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
23/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 23
15.0 ANEXO B: FACTORES Cb
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
24/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 24
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
25/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 25
16.0 ANEXO C: SIMBOLOS DE SOLDADURA
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
26/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 26
17.0 ANEXO D: ECUACIONES PARA DETERMINAR PROPIEDADES DE SECCIONES
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
27/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 27
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
28/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 28
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
29/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 29
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
30/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 30
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
31/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 31
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
32/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 32
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
33/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 33
18.0 ANEXO E: CURVAS DE INTERACCION PARA ELEMENTOS COMPUESTOS
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
34/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 34
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
35/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 35
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
36/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 36
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
37/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 37
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
38/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 38
19.0 ANEXO F: TABLAS DE DATOS PARA PERNOS
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
39/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 39
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
40/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 40
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
41/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 41
20.0 ANEXO G: FACTORES Cm
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
42/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 42
21.0 ANEXO H: COMBINACIONES DE CARGAS NCh3171.Of2010
Combinaciones de carga LRFD (NCh3171)1) 1.4 D2) 1.2 D + 1.6 L + 0.5 ( Lr o S o R )3a) 1.2 D + 1.6 ( Lr o S o R ) + L3b) 1.2 D + 1.6 ( Lr o S o R ) + 0.8 W4) 1.2 D + 1.6 W + L + 0.5 ( Lr o S o R )5) 1.2 D + 1.4 E + L + 0.2 S6) 0.9 D + 1.6 W7) 0.9 D + 1.4 E
Combinaciones de carga ASD (NCh3171)1) D
2) D + L3) D + ( Lr o S o R )4) D + 0.75 L + 0.75 ( Lr o S o R )5a) D + W5b) D + E6a) D + 0.75 W + 0.75 L + 0.75 (Lr o S o R)6b) D + 0.75 E + 0.75 L + 0.75 S7) 0.6 D + W8) 0.6 D + E
Estados de cargaD, Cargas muertasL, Cargas vivasLr, Cargas de techoI, ImpactoS, NieveW, VientoE, SismoR, LluviaH, Empuje de suelosF, Presión de líquidos
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
43/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 43
22.0 ANEXO I: TABLAS PARA VIGAS
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
44/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 44
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
45/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 45
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
46/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 46
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
47/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 47
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
48/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 48
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
49/59
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
50/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 50
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
51/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 51
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
52/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 52
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
53/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 53
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
54/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 54
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
55/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 55
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
56/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 56
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
57/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 57
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
58/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López
Formulario ANSI/AISC 360-10 Rev. G - Página 58
-
8/20/2019 PM-Formulario-Diseño-en-Acero-RG.pdf
59/59
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings
Por: Carlos Peña López