18 - TEÓRICO DIMENSIONADO EN ACERO

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Dimensionado seccional 
de
Estructuras de Acero 
normativa CIRSOC-301 por estados límites
Edificio de Oficinas Cinépolis / 2009 / México / KMD Architects
Tipo 
de
Acero
Tensión al límite de 
fluencia
Fy (Mpa)
Tensión de rotura
Fu (Mpa)
F- 22 215 300 – 450
F- 24 235 360 – 490 
TIPOS DE ACERO A UTILIZAR 
Módulo de Elasticidad Longitudinal del acero E = 200.000 MPa
F-24 F-22
Mpa
m
kN
;
cm
kg
;
m
tn
222

UNIDADES 
DIMENSIONADO A ESFUERZOS AXIALES
TENSION 
A
N
f 
f
N
A necesaria 
N
MÉTODO DE DIMENSIONADO POR ESTADOS 
LÍMITES 
(Basado en el método LRFD: Diseño mediante factores de 
carga y resistencia)
resistencia requerida ≤ resistencia de diseño
(Ru) ≤ (Rd)
Rd = Ø Rn
Donde
Ø es el factor de resistencia que depende del estado límite 
último
Rn es la resistencia nominal de la pieza
(1) 1.4 D 
(2) 1.2 D + 1.6 L + 0.5 (Lr ó S ó R)
(3) 1.2 D + 1.6 (Lr ó S ó R) + (0.5L ó 0.8 W) 
(4) 1.2 D + 1.6 W + 0.5L + 0.5 (Lr ó S ó R)
(5) 1.2 D ± 1.0 E + 0.5L + 0.7S
(6) 0.9 D ± (1.6 W ó 1.0 E)
COMBINACIONES DE ACCIONES
FACTORES DE CARGA
MÉTODO DE DIMENSIONADO POR ESTADOS 
LÍMITES 
(Basado en el método LRFD: Diseño mediante factores de 
carga y resistencia)
resistencia requerida ≤ resistencia de diseño
(Ru) ≤ (Rd)
Rd = Ø Rn
Donde
Ø es el factor de resistencia que depende del estado límite 
último
Rn es la resistencia nominal de la pieza
DIMENSIONADO A TRACCIÓN
Influencia en el diseño 
del tipo de unión
DIMENSIONADO A TRACCIÓN
Área EfectivaÁrea NetaÁrea Bruta
Uniones soldadas An = Ag
ÁREA BRUTA = Ag
ÁREA NETA = An
ÁREA EFECTIVA = Ae
DIMENSIONADO A TRACCIÓN
resistencia requerida ≤ resistencia de diseño
(Ru) ≤ (Rd)
Tu ≤ Td
Td =  f x Area
si adoptamos Td = Tu
Entonces Tu =  f x Area
Estados límites a tracción
a) Fluencia del área bruta:
Ø = 0.90
Nd = Ø . Ag . Fy.(10-1) 
Fy
10Nd



Ø
Ag
b) Rotura del área neta:
Ø = 0.75
Nd = Ø . An . Fu. (10-1) 
Fu
10Nd



Ø
An
TRACCIÓN
Fórmula de EULER
2
2
L
E I
π
crit
N 
Carga Critica = Ncrit
I = Momento de Inercia de la sección. 
L = longitud de la barra. 
E = módulo de elasticidad del material 
BARRA ESBELTA
Sala de Conciertos “Gran duquesa Josefina- Charlotte”
Luxemburgo - 2005
Pabellón de España
Expo-Zaragoza 2008
¿Qué es la esbeltez?
 Esbeltez λ es una propiedad mecánica 
de las barras estructurales.
 Es un parámetro adimensional 
 indica la susceptibilidad de las barras a 
las deformaciones por pandeo.
LONGITUD EFECTIVA O LONGITUD DE PANDEO
Lklp 
L = Longitud real de la barra 
K = coeficiente de longitud efectiva que depende los 
vínculos
Coeficiente k de longitud efectiva 
recomendados por el reglamento
K=1
articulado
articulado
Valor teórico y 
recomendado
K=2.1
empotrado
libre
Valor teórico
Valor recomendado
K=2 K=0.7
empotrado
articulado
Valor teórico
K=0.8
Valor recomendado
Terminal del Aeropuerto Raffaello Sanzio
Von Gerkan, Marg & Partner
Italia 2004
LONGITUD DE PANDEO = LONGITUD REAL x 1
LONGITUD DE PANDEO = LONGITUD REAL x 2.1
Coeficiente k de longitud efectiva 
recomendados por el reglamento
K=1
articulado
articulado
Valor teórico y 
recomendado
K=2.1
empotrado
libre
Valor teórico
Valor recomendado
K=2 K=0.7
empotrado
articulado
Valor teórico
K=0.8
Valor recomendado
¿Cuál es la longitud con que puede pandear el cordón 
superior de la viga reticulada?
PUNTOS 
CONSIDERADOS 
FIJOS
¿Cuál es la longitud con que puede pandear el cordón 
superior de la viga reticulada?
¿Qué es la esbeltez?
 Esbeltez λ es una propiedad mecánica 
de las barras estructurales.
 Es un parámetro adimensional 
 indica la susceptibilidad de las barras a 
las deformaciones por pandeo.
Ar2 I
A
r
I

X Y
DISEÑO DE SECCIONES COMPUESTAS
Estado límite a compresión
Ø = 0.85
Nd = Ø . Ag . Fcrit. (10-1) 
Fcrit
10Nd



Ø
Ag
Fcrit  Fy
COMPRESIÓN
Influencia en el diseño de la esbeltez de la pieza
A mayor esbeltez menor tensión
minmin
r
L k
r
lp
λ


scomprimido elementos Para 200 λ
ostraccionad elementos Para 300 λ
LÍMITES DE ESBELTEZ
APLICACIÓN DEL 
PROCEDIMIENTO INDICADO EN 
EL REGLAMENTO
USO DE LAS TABLAS
2 UPN
UPN
2IPN
IPN
TUBOS
Predimensionado a COMPRESIÓN
λ>200
Rd en KN
Predimensionado a COMPRESIÓN Rd en KN
Verificar λ≤300
L= 2.00m
Predimensionado a TRACCIÓN Rd en KN
300106
1.887
200 1
r
L k
r
lp
λ
xx
minmin
  Verifica