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     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 

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     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 

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     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

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

    Por: Carlos Peña López 

    Formulario  ANSI/AISC 360-10  Rev. G - Página 5 

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     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

     

      

     

     

      

     

    bF 

     E Q

     E 

    b

     E 

    bQ

     E 

    b

     E 

     y

    s

     y

     y

    s

     y y

    2

    90.017.165.0415.117.164.0

     

      

     

     

      

     

    bF 

    k  E Q

    k  E 

    b

    k  E 

    bQ

    k  E 

    b

    k  E 

     y

    c

    s

     y

    c

    c

     y

    s

     y

    c

     y

    c

    76.0/

    435.0  

    w

    ct h

    2

    53.091.076.034.191.045.0

     

     

     

     

     

      

     

    bF 

     E Q

     E 

    b

     E 

    bQ

     E 

    b

     E 

     y

    s

     y

     y

    s

     y y

    2

    69.003.122.1908.103.175.0

     

      

     

     

      

     

    bF 

     E Q

     E 

    b

     E 

    bQ

     E 

    b

     E 

     y

    s

     y

     y

    s

     y y

    3

    2038.045.011.0  

     

      

     

     DF 

     E Q

     E 

     D

     E 

     y

    a

     y y

    g

    eff 

    ae A

     AQb f 

     E 

    t b f 

     E t b f 

     E 

    b

    /38.0192.140.1

    g

    eff 

    ae A

     AQb

     f 

     E 

    t b f 

     E t b

     f 

     E 

    b

    /

    34.0192.149.1

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     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  

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     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 

    KL877.044.071.4  

      yF 

    F Q

    cr  ye

     y

    F QF F QF oF Q

     E 

    KLe

     y

      658.044.071.4

    gcr n   AF P  

      202

    2

    2

    2

    2

    2 1

    r  AGJ  LK 

    C  E 

     LK 

     E 

     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  

      

     

     

      

     

     yF F F 

     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

    KL

     L

     L

    KL

     L

    20025.1328075.072800    x x x x   r 

     L

    KL

     L

     L

    KL

     L

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     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 

    hS 

    c J 

    hS 

    c J 

     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 

     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

    h

    br 

    o

    wo

     fc

    t 2

    2

    6

    112

     fc fc

    wc

    wt b

    t ha  

    22

    76.695.1    

      

     

     

      

     

     E 

    hS 

     J 

    hS 

     J 

     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 

    F F S 

    5.07.0

    7.07.0

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     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

    h

     M 

     M  R

    hS S 

     M 

     M 

     M 

     M 

     M 

     M  R

    h

     M 

     M  R

    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  

      

     

     

      

     

    b

    o xc

    b

    b

    cr r 

     L

    hS 

     J 

     L

     E C F 

       

    2

    9.0

     

     xcc

    n

    S  Ek 

     M   

     xt  y pt  yt  pt n   S F  R M  R M   

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     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 

    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

      

        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

    b

    S  E  M 

     x y

     y

    w

    n  S F 

     E 

    d  M 

      84.155.2   2

    69.0

     

      

     

    w

     x

    n

    S  E  M 

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     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 

    h

     E k 

    t h

    F  E k C 

     E k 

    h

     E k 

    C F 

     E k 

    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 

    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 

     D

     E 

     D

     D

     L

     E F    6.0

    78.0,

    60.1max

    2

    3

    4

     

     

     

     

     

      

      

      

     

        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  

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     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

    c

    cy

    ry

    cx

    rx

    c

    c

     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

    c

    c

    c

     M 

     M 

    P

    P

    C F T  cr n  

     ycr    F 

     D

     E 

     D

     D

     L

     E F    6.0

    6.0,

    23.1max

    2

    3

    4

     

     

     

     

     

      

      

      

     

    22

    458.026007.36.01,

    /45.2min07.3

    t h

     E F 

    h

     E F 

    t h

    F  E F 

     E 

    hcr 

     y

     y

     y

    cr 

     y

     

     

     

     

     

    2

    2t t  D

    C  

      

      345.42   t t t  H t  BC     

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     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  

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     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

      

      

    b

     E F    scr    2

    72.0

      

      

    s

     y

     y

    cr 

     E 

     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

     

      

     

    b

     E F    scr    2

    72.0

     

      

     

    s

     y

     y

    cr 

     E 

     D

    F F 

    cccr s   f F F F    '7.0maxmax  

     pn   M  M   

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     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   

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     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

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     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

    m

    P

    P

    C  B

     0.1

    1

    1

    2

    2  

    e

    nt 

    P

    P B

     

    2

    14.06.0 M 

     M C m  

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    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:

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    Por: Carlos Peña López 

    Formulario  ANSI/AISC 360-10  Rev. G - Página 22 

    14.2 COLUMNA IDEAL

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    Por: Carlos Peña López 

    Formulario  ANSI/AISC 360-10  Rev. G - Página 23 

    15.0  ANEXO B: FACTORES Cb 

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    Por: Carlos Peña López 

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     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

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     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

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     DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO

     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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    Formulario  ANSI/AISC 360-10  Rev. G - Página 28 

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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     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

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

    Por: Carlos Peña López 

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    19.0  ANEXO F: TABLAS DE DATOS PARA PERNOS

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

    Por: Carlos Peña López 

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

    Por: Carlos Peña López 

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     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 

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     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

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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    22.0  ANEXO I: TABLAS PARA VIGAS

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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     ANSI/AISC 360-10Specification for Structural Steel Bui ldings

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