Mod 3_17_Conceptos Basicos del Diseño de Conexiones

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ANALISIS Y DISEÑO EN
ACERO ESTRUCTURAL
SEGÚN AISC 360
MODULO III: 
ANALISIS Y DISEÑO DE CONEXIONES DE ACUERDO A LAS ESPECIFICACIONES AISC-360
ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER
ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360
ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER
Introducción al Diseño de 
Conexiones.
ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360
ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER
Generalidades.
Lo s m i emb ro s de ace ro s e ma n t i e nen en s u s i t i o med ian t e conex i o ne s en l o s
a poyo s ( po r l o gene ra l e n l o s e x t r emo s ) , y l a s ca rga s s e a p l i can a t r avé s
de o t r a s conex i o ne s . U na conex i ó n s e de f i n e como e l a g r egado de la s
pa r t e s componen t e s u sada s pa ra un i r m i em b ro s , e i n c l u yen m i emb ro s
a f ec tado s ( como pa t i ne s de co l umna s , a l ma s y pa t i ne s de v i ga s ) , m i emb ro s
de co nex i ó n ( como p laca s d e un i ó n , p l aca s , á ngu l o s y t e s ) y conec to r e s
( como to r n i l l o s , s o l dadu ra s y pa sado r e s ) .
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ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER
Generalidades.
T i po de conex i o ne s :
Toda s l a s conex i o ne s p ropo rc i o nan c i e r t a r e s t r i c c i ó n a l a ro tac i ó n de l o s
e x t r emo s conec tad o s de l m i emb ro s . Con ba se en e l g r a do de r e s t r i c c i ó n
p ropo r c i o nado, l a s conex i o ne s de v i ga a co l umna puede c la s i f i ca r s e como :
• Conex i o ne s r í g i da s
• Conex i o ne s de co r t a n t e s i mp l e .
• Conex i o ne s s em i - r i g i da s .
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Generalidades.
T i po de conex i o ne s :
• Conex i o ne s r í g i da s : s o n l a s co nex i o ne s que t i e ne n r i g i dez s u f i c i e n t e pa ra
man t ene r v i r t ua lmen t e ca s i s i n ca m b i o e l á ngu l o o r i g i na l e n t r e l o s
m i emb ro s que se i n t e r s ec tan ba jo l a s ca rga s de d i s e ño . E s t a s s e d i s e ñan
pa ra de sa r r o l l a r r e s i s t e nc i a comp l e ta a co r t a n t e y momen to f l e x i o nan t e .
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Generalidades.
T i po de conex i o ne s :
• Conex i o ne s a co r t a n t e s i mp l e : s o n l a s que p ropo r c i o nan ce ro r e s t r i c c i ó n
ro tac i o na l a l a conex i ó n . E s ta s s e d i s e ñan pa r a t r a n s f e r i r s o l o co r t a n t e ,
a l s upone r que no hay momen t o f l e x i o nan t e en l a conex i ó n .
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Generalidades.
T i po de conex i o ne s :
• Conex i o ne s s em i - r í g i da : s o n l a s que t i e nen una ca pa c idad co n f i ab l e y
conoc id a , de g rado i n t e r med i o , e n t r e l a r i g i de z de la s co nex i o ne s r í g i da s
y f l e x i b i l i dad de l a s conex i o ne s a co r t a n t e s i mp l e . Po s een u na r i g i dez
i n s u f i c i e n t e pa ra man t ene r l o s ángu l o s o r i g i na l e s e n t r e l o s m i emb ro s
conec tad o s . E s t a s conex i o ne s s e d i s e ñan pa r a r e s i s t i r e l co r t a n t e y
momen to s cuyo s va l o r e s s o n i n t e r med i o s en t r e l o s va l o r e s pa ra cone x i o ne s
s i mp l e s y t o ta lmen t e r í g i da s .
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Generalidades.
T i po de conex i o ne s :
𝜽 𝜽
S i n r e s t r i c c i ó n , R = 0
R o t a c i ó n c o m p l e t a 𝜽 ≈ 𝜽 𝒔
S i n r e s t r i c c i ó n , R = 1 0 0 %
R o t a c i ó n c o m p l e t a 𝜽 ≈ 𝟎
S i n r e s t r i c c i ó n , R = N %
R o t a c i ó n c o m p l e t a 𝟎 < 𝜽 < 𝜽 𝒔
𝜽 𝜽
C o n e x i ó n s i m p l e C o n e x i ó n r í g i d a C o n e x i ó n s e m i - r í g i d a
𝑴𝒎𝒂𝒙 =
𝑾.𝑳𝟐
𝟖
𝑴𝒎𝒂𝒙 =
𝑾.𝑳𝟐
𝟐𝟒
𝑴𝒎𝒂𝒙 =
𝑾.𝑳𝟐
𝟏𝟐
𝑴𝒎𝒂𝒙 =
𝑾.𝑳𝟐
𝟏𝟐
𝑴𝒎𝒂𝒙 =
𝑾.𝑳𝟐
𝒀𝒀
𝑴𝒎𝒂𝒙 =
𝑾.𝑳𝟐
𝑿𝑿
𝑴𝒎𝒂𝒙 =
𝑾.𝑳𝟐
𝒁𝒁
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Generalidades.
T i po de conex i o ne s :
E l compo r t am i e n t o comp l e tamen t e s i mp l e o e l co mp l e tam en t e r í g i do son , p o r
s upue s t o , cond i c i o ne s i dea l e s a l a s que so l o s e pued e t e ne r u na
a p ro x i mac i ó n ( nu nca se a l canzan ) . E n l a p ra c t i ca , e s n ece sa r i o acep ta r
a lgo meno s que l o i dea l , po rque la s conex i o ne s e s t r u c t u r a l e s r ea l e s t i e ne n
compo r t am i e n t o s que va r í a n en u n ra ngo amp l i o , e n t r e l a s conex i o ne s de
co r t a n t e s i mp l e y e l d e l a s comp l e tamen t e r í g i da s . Po r l o t a n to , l a s
conex i o ne s que t i e nen una r e s t r i c c i ó n ro tac i ona l d e l 9 0% o ma s de l a
nece sa r i a pa ra ev i t a r cua l q u i e r cam b i o de ángu l o p ued en con s i de ra r s e
comp l e tamen t e r í g i d a s . D e mane ra i gua l , u na co nex i ó n pued e con s i de ra r s e
s i mp l e cuando e l ángu l o o r i g i na l e n t r e l o s m i emb ro s conec tado s pued e
camb ia r a p rox i madamen t e en un 80% o ma s de la can t i dad que en t eo r í a
puede camb ia s i s e u sa ra una conex i ó n a r t i c u l ada s i n f r i c c i ó n .
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Generalidades.
T i po de conex i o ne s :
E s po s i b l e e s t ab l ece r a lg uno s r eq u i s i t o s gene ra l e s pa ra co nex i o ne s
e s t r u c t u r a l e s :
1 . Deben se r l o s u f i c i e n t emen t e r e s i s t e n t e s .
2 . Deben se r dúc t i l e s ( p ropo r c i o na r ca pac idad adecuada de ro tac i ó n ) .
3 . D eben co mpo r t a r s e de mane ra p r edec ib l e pa ra p ropo r c i o na r e l g rado
nece sa r i o de r e s t r i c c i ó n o fa l l a de e s ta .
4 . D eben se r t a n s i mp l e d e fab r i ca r y e n samb la r co mo l o s demá s r equ i s i t o s l o
pe r m i t a n .
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Comportamiento de las conexiones.
Ca rac t e r í s t i ca s momen to ro tac i ó n :
La s ca ra c t e r í s t i ca s ma s i mpo r t a n t e s de l comp o r t am i e n to de una conex i ó n
so n l a s r i g i dece s r o tac i o na l e s y l a s r e s i s t e nc i a s a mom en to , u na mane ra
g ra f i ca d e r ep r e s e n ta r e s t o s pa ráme t r o s e s med ian t e l a e labo rac i ó n de un
d iag rama momen to -cu r va t u r a ( 𝑴 𝒄 − 𝜽 𝒄 ) . Po r l o gene ra l , l o s d i ag rama s
exac to s 𝑴 𝒄 − 𝜽 𝒄 s o l o pued en ob tene r s e de mane ra expe r i me n ta l . S o n
ma r cadam en t e no l i n ea l e s , co mo r e s u l t ado de l a cedenc i a t emp rana de l o s
e l em en t o s de l com ponen t e . La g ra f i ca momen to -c u r va t u r a de u n m i emb ro
s i mp l emen t e a poyado co i nc i de con e l e j e 𝜽 𝒄 , p u e s t o que 𝑴 𝒄 e s 0 pa r a
cua lqu i e r r o t ac i ó n . D e i gua l mane r a , l a g ra f i ca momen to - cu r va t u r a pa ra u n
m i emb ro pe r f ec tam en t e empo t r ado en s u s e x t r emo s , co i nc i de con e l e j e 𝑴 𝒄
deb ido a que no hay ro tac i ó n en n i ngún momen to .
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Ca rac t e r í s t i ca s momen to ro tac i ó n :
C o n e x i ó n a m o m e n t o F R 
( F u l l y R e s t r e i n e d ) ( R í g i d a )
C o n e x i ó n d e c o r t a n t e s i m p l e 
( A r t i c u l a d a o S i m p l e )
R í g i d a i d e a l .
A r t i c u l a d a i d e a l .
𝜽 𝒄
𝑴 𝒄
Ro t a c i o n e s .
M
o
m
e
n
t
o
s
C o n e x i ó n a m o m e n t o P R
( P a r t i a l l y R e s t r e i n e d ) ( S e m i - R í g i d a )
Comportamiento de las conexiones.
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SEGÚN AISC 360
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Mé todo V iga - L í nea :
Con s i de r emo s una v i ga 𝒊 𝒋 de l o ng i t ud 𝑳 y r i g i dez e lá s t i ca 𝑬 𝑰 , s opo r t ada de
ta l mane ra que no hay t r a s l ac i ó n r e l a t i va de l o s e x t r emo s de la v i ga :
𝜽 𝒊𝒋
𝜽 𝒋𝒊
M 𝒋𝒋
𝒊 𝒋
M 𝒊𝒋
Comportamiento de las conexiones.
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Mé todo V iga - L í nea :
La v i ga e s ta s u j e t a a un s i s t ema a rb i t r a r i o de ca rga s t r a n s ve r sa l e s , l a s
cua l e s ac t úan en e l p l a no ve r t i ca l de s i me t r í a de la s ecc i ó n t r a n s ve r sa l .
M 𝒊𝒋 M 𝒋𝒋
𝒊 𝒋
𝑷
𝑾
Comportamiento de las conexiones.
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Mé todo V iga - L í nea :
Lo s momen to s y ro tac i o ne s de l o s e x t r emo s s e con s i de r an po s i t i vo s s i s e
s i g uen e l s e n t i do de l a s manec i l l a s d e l r e l o j . A l emp l ea r l a s ecua c i o ne s d e
la pend i en t e -de f l e x i ó n podemo s e xp r e sa r :
M 𝒊𝒋 = M 𝒊𝒋
𝑬 +
𝟐. 𝑬. 𝑰
𝑳
. 𝟐. 𝜽𝒊𝒋 + 𝜽𝒋𝒊
M 𝒋𝒊 = M 𝒋𝒊
𝑬 +
𝟐. 𝑬. 𝑰
𝑳
. 𝟐. 𝜽𝒋𝒊 + 𝜽𝒊𝒋
Donde M 𝒊𝒋
𝑬 y M 𝒋𝒊
𝑬 s o n l o s momen t o s de empo t r am i e n t o de l o s e x t r emo s 𝒊 y 𝒋
r e spec t i vamen t e .
E c u a c i ó n d e r o t a c i o n e s .
A n á l i s i s e s t r u c t u r a l .
Comportamiento de las conexiones.
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Mé todo V iga - L í nea :
S i con s i de ramo s una s i t uac i ó n de ca rga s i mé t r i ca :
M 𝒊𝒋 = −M 𝒋𝒊 𝛉 𝒊𝒋 = −𝛉 𝒋𝒊 M 𝒊𝒋
𝑬 = −M 𝒋𝒊
𝑬
S i mp l i f i cando de e s ta mane ra l a ecuac i ó n a :
M 𝒊𝒋 = M 𝒊𝒋
𝑬 +
𝟐. 𝑬. 𝑰
𝑳
. 𝜽𝒊𝒋
Comportamiento de las conexiones.
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Mé todo V iga - L í nea :
Pa ra e l ca so pa r t i c u l a r de una ca rga un i f o r memen t e d i s t r i b u i da :
W
M 𝒋𝒋
M 𝒋𝒊
𝑬 =
𝑾. 𝑳𝟐
𝟏𝟐M 𝒊𝒋
𝑬 =
𝑾. 𝑳𝟐
𝟏𝟐
En t o nce s :
M 𝒊𝒋 = −
𝑾. 𝑳𝟐
𝟏𝟐
+
𝟐. 𝑬. 𝑰
𝑳
. 𝜽𝒊𝒋
Comportamiento de las conexiones.
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Mé todo V iga - L í nea :
La ecuac i ó n puede r ee s c r i b i r s e d e la s i g u i e n t e mane ra p a ra a s í t e ne r u na
ún i ca ecuac i ó n pa ra ambo s e x t r emo s de l m i emb ro :
M 𝒃𝒆 = M 𝒃𝒆
𝑬 −
𝟐. 𝑬. 𝑰
𝑳
. 𝜽𝒃𝒆
Po r l o t a n t o , l a r e l a c i ó n e n t r e e l mom en t o de ex t r emo M 𝒃𝒆 y l a ro tac i ó n de
ex t r emo 𝜽𝒃𝒆 de una v iga e s una r ec ta l l amada l í n ea v i ga .
Donde :
M 𝒃𝒆 = M 𝒃𝒆
𝑬 −
𝟐. 𝑬. 𝑰
𝑳
. 𝟎 → M 𝑬 =
𝑾.𝑳𝟐
𝟏𝟐
𝟎 = M 𝒃𝒆
𝑬 −
𝟐. 𝑬. 𝑰
𝑳
. 𝜽𝒃𝒆 → 𝜽𝑺 =
𝑾. 𝑳𝟐
𝟐𝟒. 𝑬. 𝑰
𝑳
.
Comportamiento de las conexiones.
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Mé todo V iga - L í nea :
M 𝑬
𝜽𝑺
C o n e x i ó n a m o m e n t o F R 
( F u l l y R e s t r e i n e d ) ( R í g i d a )
C o n e x i ó n d e c o r t a n t e s i m p l e 
( A r t i c u l a d a o S i m p l e )
R í g i d a i d e a l .
A r t i c u l a d a i d e a l .
𝜽 𝒄
𝑴 𝒄
Ro t a c i o n e s .
M
o
m
e
n
t
o
s
C o n e x i ó n a m o m e n t o P R
( P a r t i a l l y R e s t r e i n e d ) ( S e m i - R í g i d a )
Comportamiento de las conexiones.
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Mé todo V iga - L í nea :
C o n e x i ó n a m o m e n t o F R 
( F u l l y R e s t r e i n e d ) ( R í g i d a )
C o n e x i ó n d e c o r t a n t e s i m p l e 
( A r t i c u l a d a o S i m p l e )
R í g i d a i d e a l .
A r t i c u l a d a i d e a l .
𝜽 𝒄
𝑴 𝒄
M 𝑬
𝜽𝑺
M 𝟏
M 𝟑
M 𝟐
𝜽𝟏 𝜽𝟑 𝜽𝟐
C o n e x i ó n a m o m e n t o P R
( P a r t i a l l y R e s t r e i n e d ) ( S e m i - R í g i d a )
Comportamiento de las conexiones.
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Conex i o ne s a t o r n i l l ada s :
La s conex i o ne s a t o r n i l l ada s , t a l como s u nomb re l o i nd i ca , s o n aque l l a s
donde s u s componen t e s con s i s t e n bá s i camen t e en p la ncha s y t o r n i l l o s con l a
f i na l i dad de r e s i s t i r l a s s o l i c i t ac i o ne s ac t uan t e s en d i c ho nodo, j u n t a o
conex i ó n de seada .
Conex i o ne s s o l dada s :
La s conex i o ne s s o l dada s , t a l como s u nomb r e l o i nd i ca , s o n aque l l a s donde
s u s componen t e s co n s i s t e n bá s i camen t e en l a f u s i ó n con j u n ta de m e ta l e s po r
med i o de la so l d adu ra co n la f i na l i dad de r e s i s t i r l a s s o l i c i t ac i o ne s
ac t uan t e s en d i c ho nodo, j u n t a o conex i ó n de seada .
Clasificación de las Conexiones.
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Ven ta ja s de la s conex i o ne s a t o r n i l l ada s :
• Lo s t o r n i l l o s de a l t a r e s i s t e nc i a r eq u i e r e n m eno s t r aba jado r e s , y meno s
ca pace s , l o que r educe l o s co s t o s de mano de ob ra .
• E l a t o r n i l l ado r equ i e r e de meno r equ i po .
• La s t écn i ca s de i n s t a l ac i ó n son s enc i l l a s y s e pued e ca pa c i t a r a un
t r aba jado r en ho ra s .
• No ex i s t e n r i e sgo de i ncend i o con l a con s t r u cc i ó n a to r n i l l ada s .
• Una s buena s j u n ta s a t o r n i l l ada s pueden r ea l i za r l a s homb r e s con meno r
en t r e nam i en t o y expe r i e nc i a que l o nece sa r i o pa ra p roduc i r conex i o ne s
s o l dada s .
• S u r e s i s t e nc i a a la fa t i ga pued e se r i g ua l o mayo r que la ob ten ida co n
j u n t a s s o l dada s equ i va l e n t e s .
Clasificación de las Conexiones.
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De s ven ta ja s de la s conex i o ne s a t o r n i l l ada s :
• Requ i e r e n mayo r ca n t i dad de p la ca s d e conex i ón pa ra pode r e l abo ra r l a s
m i s ma s , i n c r emen tando l o s co s t o s deb ido a l pe so de e s t o s ma t e r i a l e s .
• P roducen conex i o ne s r e l a t i vamen t e robu s ta en com pa rac i ó n a la s
conex i o ne s s o l dada s , d i f i c u l t a ndo en a lguno s ca so l a ope ra t i v i dad o
se r v i c i o de la e s t r u c t u r a , p o r e j emp l o , u n emp a lme de v i ga s y puen t e s
l a nzado s o v i ga s ca r r i l e r a s de g rande s l o ng i t ude s .
• Ocas i o na n r ed ucc i o ne s d e á r ea s e n l o s m i emb ro s conec ta do s p roduc i e ndo
a s í r educc i o ne s de r e s i s t e nc i a en e s t o s .
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Ven ta ja s de la s conex i o ne s s o l dada s :
• Con so ldadu ra , s e r educen o e l i m i nan l o s e l em en t o s conec to r e s , t a l e s
como p la ca s de u n i ó n , c ub r e -p la ca s d e emp a lm e , ya que con f r e c uenc i a
no son nece sa r i a s .
• La s conex i o ne s s o l dada s de m i emb ro s en t en s i ó n p roducen aho r r o s de
pe so pa ra e s t o s m i emb ro s , p ue s t o que no e s nece sa r i o hace r r educc i o ne s
po r agu j e ro s de to r n i l l o s .
• La s cone x i o ne s so l dada s t í p i ca s p roducen cone x i o ne s l i s a s , s i n
ob s t r u cc i o ne s , q ue s e pueden ex h i b i r s i n meno scaba r l a a pa r i e nc i a
a rqu i t ec t ó n i ca de la e s t r u c t u r a .
• La s un i o ne s f u nd i da s ob t en i da s med ian t e so l dadu ra p roducen una
e s t r u c t u r a ma s r í g i da en co mpa rac i ó n con la s e s t r u c t u r a s ma s f l e x i b l e s
hecha s con conex i o ne s a t o r n i l l ada s .
• S i mp l i f i ca l a r e hab i l i t ac i ó n y r e f o r zam i en t o de e s t r u c t u r a s e x i s t e n t e s .
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Ven ta ja s de la s conex i o ne s s o l dada s :
• Re s u l t a ma s fác i l r ea l i za r ca mb i o s en e l d i s e ño y co r r eg i r e r r o r e s du ran t e
e l mon ta j e s i s e u sa so ldadu ra .
• E l p ro ce s o de f u s i o na r l a s pa r t e s po r u n i r, ha ce a la s e s t r u c t u r a s
p rác t i camen t e con t i n ua s . E s t o s e t r aduce en la con s t r ucc i ó n de una so la
p i eza , y p ue s t o que la s j u n ta s s o l dada s so n tan f ue r t e s o m a s que e l me ta l
ba se , no debe habe r l i m i t ac i o ne s a la s u n i o ne s .
• Se pueden mon ta r en r e l a t i vo s i l e nc i o , u na g ran ven ta ja cua ndo s e
con s t r u ye ce r ca d e ho sp i t a l e s , e s cue la s y ed i f i c i o s de o f i c i na s , o cuando
se r ea l i zan ad i c i o ne s a ed i f i c i o s e x i s t e n t e s y ocupado s .
Clasificación de las Conexiones.
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De s ven ta ja s de la s conex i o ne s s o l dada s :
• La so ldadu ra r equ i e r e de t r aba jado r e s ca pac i t ado s .
• Se r equ i e r e d e con s i de rab l e p rac t i ca y expe r i e nc i a pa ra l a i n specc i ó n de
l a s o l dadu ra t e r m i nada .
• Po r l o g ene ra l , l a s t o l e r a nc i a s de fab r i cac i ó n so n ma s e s t r i c t a s que la s de
conex i o ne s a t o r n i l l ada s .
Clasificación de las Conexiones.
ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360
ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER
Ca rga s Concen t r ada s :
La s conex i o ne s cum p l e n e l p ropó s i t o de d i s t r i bu i r o t r a n sm i t i r l a s ca rga
p roven i e n t e s de u n m i emb ro ( o va r i o s ) a o t r o ( u o t r o s ) , po r l o t a n t o ,
i nduc i r á n so l i c i t ac i o ne s s ob re l o s m i emb ro s conec tado s q ue s e t r aducen o
aseme jan a ca rga s pun t ua l e s s ob r e l o s m i emb ro s conec tad o s , de ta l mane ra
que pued en cond uc i r a l a i ne s t ab i l i dad de e s to s . Lo s e s t ado s l i m i t e s que
a p l i can de acue rdo a la e spec i f i cac i o ne s A I SC 360 son :
• F l e x i ó n l oca l de l a l a .
• Cedenc ia l oca l de l a l ma .
• A r r ugam i en t o l oca l de l a l ma .
• Pandeo la t e ra l de l a l ma .
• Pandeo po r comp r e s i ó n de l a lma .
• Co r tan t e en l a zona de l pane l e n a lma s .
Alas y Almas con Cargas Concentradas.
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F l e x i ó n l oca l de l a l a :
Ap l i ca p a ra ca rga s concen t r ada s s i mp l e s o dob l e s a t r acc i ó n y s u
r e s i s t e nc i a s e de t e r m i na med ian t e :
Alas y Almas con Cargas Concentradas.
𝑹 𝒏 = 𝟔 , 𝟐 𝟓 . 𝑭 𝒚𝒇 . 𝒕 𝒇
𝟐
∅ = 𝟎 , 𝟗
Donde :
• 𝑭 𝒚𝒇 = t en s i ó n ceden t e m í n i ma de l a l a .
• 𝒕 𝒇 = e spe so r de l a l a .
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Cedenc i a l oca l de l a l ma :
Ap l i ca p a ra ca rga s concen t r ada s s i mp l e s o dob l e s y s u r e s i s t e nc i a s e
de t e r m i na med ian t e :
a ) Cuando l a f ue r za concen t r ada a re s i s t i r e s a p l i cada a una d i s t a nc i a
mayo r que la a l t u r a , 𝒅 , d e l m i emb ro med ido de sde e l e x t r emo de l m i s mo :
𝑹 𝒏 = 𝑭 𝒚𝒘 . 𝒕𝒘 . 𝟓 . 𝒌 + 𝒍 𝒃
b ) Cuando l a f ue r za concen t r ada a r e s i s t i r e s a p l i cada a una d i s t a nc i a
meno r o i gua l que l a a l t u r a , 𝒅 , d e l m i em b ro med ido de sde e l e x t r emo de l
m i s mo :
𝑹 𝒏 = 𝑭 𝒚𝒘 . 𝒕𝒘 . 𝟐 , 𝟓 . 𝒌 + 𝒍 𝒃
Alas y Almas con Cargas Concentradas.
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Cedenc i a l oca l de l a l ma :
Donde :
• 𝑭 𝒚𝒘 = t en s i ó n ceden t e m í n i ma de l a lma .
• 𝒕𝒘 = e spe so r de l a l ma .
• 𝒌 = d i s t a nc i a de sd e la ca r a ex t e r i o r de l a l a ha s ta e l p i e de l f i l e t e de l
a lma .
• 𝒍 𝒃 = l o ng i t ud de l a poyo ( no meno s que 𝒌 pa ra r eacc i o ne s e n l o s e x t r emo s
de una v iga )
Alas y Almas con Cargas Concentradas.
𝒌
𝟓 . 𝒌 + 𝒍 𝒃
𝒍 𝒃
∅ = 𝟏 , 𝟎 𝟎
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Ap la s t am i e n t o l oca l de l a l ma :
Ap l i ca p a ra ca rga s concen t r ada s s i mp l e s o dob l e s a comp r e s i ó n y s u
r e s i s t e nc i a s e de t e r m i na med ian t e :
a ) Cuando la f ue r za co ncen t r ada a comp re s i ó n a se r r e s i s t i da e s a p l i ca da a
una d i s t a nc i a de l e x t r emo de l m i emb ro mayo r o i gua l que
𝒅
𝟐
.
𝑹 𝒏 = 𝟎 , 𝟖 𝟎 . 𝒕𝒘
𝟐 . 𝟏 + 𝟑 .
𝒍 𝒃
𝒅
.
𝒕𝒘
𝒕 𝒇
𝟏 , 𝟓
.
𝑬 . 𝑭 𝒚𝒘 . 𝒕 𝒇
𝒕𝒘
. 𝑸 𝒇
Alas y Almas con Cargas Concentradas.
∅ = 𝟎 , 𝟕 𝟓
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Ap la s t am i e n t o l oca l de l a l ma :
b ) Cuando la f ue r za co ncen t r ada a comp r e s i ó n a se r r e s i s t i da e s a p l i ca da a
una d i s t a nc i a de l e x t r emo de l m i emb ro meno r que
𝒅
𝟐
:
I . Pa ra
𝒍 𝒃
𝒅
≤ 𝟎 , 𝟐 :
𝑹 𝒏 = 𝟎 , 𝟒 𝟎 . 𝒕𝒘
𝟐 . 𝟏 + 𝟑 .
𝒍 𝒃
𝒅
.
𝒕𝒘
𝒕 𝒇
𝟏 , 𝟓
.
𝑬 . 𝑭 𝒚𝒘 . 𝒕 𝒇
𝒕𝒘
. 𝑸 𝒇
I I . Pa ra
𝒍 𝒃
𝒅
> 𝟎 , 𝟐 :
𝑹 𝒏 = 𝟎 , 𝟒 𝟎 . 𝒕𝒘
𝟐 . 𝟏 +
𝟒 . 𝒍 𝒃
𝒅
− 𝟎 , 𝟐 .
𝒕𝒘
𝒕 𝒇
𝟏 , 𝟓
.
𝑬 . 𝑭 𝒚𝒘 . 𝒕 𝒇
𝒕𝒘
. 𝑸 𝒇
Alas y Almas con Cargas Concentradas.
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Pandeo la t e ra l de l a l ma :
Ap l i ca so l o pa ra f u e r za s concen t r ada s s i mp l e s a comp r e s i ó n en m i emb ro s
donde e l mov i m i e n t o l a t e ra l r e l a t i vo en t r e l a s a l a s ca rgad a s a comp r e s i ó n y
a la s ca rgada s a t racc i ó n no e s ta r e s t r i ng i do en e l p un t o de a p l i ca c i ó n d e
l a ca rga concen t r ada y s u r e s i s t e nc i a s e de t e r m i na med ian t e :
a ) S i e l a l a a comp r e s i ó n e s t a r e s t r i ng i da con t r a l a ro tac i ó n :
I . Cuando ൗ𝒉 𝒕𝒘 / ൗ
𝑳 𝒃
𝒃 𝒇
≤ 𝟐 , 𝟑
𝑹 𝒏 =
𝑪 𝒓 . 𝒕𝒘
𝟑 . 𝒕 𝒇
𝒉 𝟐
. 𝟏 + 𝟎 , 𝟒 .
ൗ𝒉 𝒕𝒘
൘
𝑳 𝒃
𝒃 𝒇
𝟑
I I . Cuando ൗ𝒉 𝒕𝒘 / ൗ
𝑳 𝒃
𝒃 𝒇
> 𝟐 , 𝟑 , e l e s t ado l i m i t e no a p l i ca .
Alas y Almas con Cargas Concentradas.
∅ = 𝟎 , 𝟖 𝟓
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Pandeo la t e ra l de l a l ma :
b ) S i e l a l a a comp r e s i ó n e s t a no r e s t r i ng i da con t r a l a ro tac i ó n :
I . Cuando ൗ𝒉 𝒕𝒘 / ൗ
𝑳 𝒃
𝒃 𝒇
≤ 𝟏 , 𝟕
𝑹 𝒏 =
𝑪 𝒓 . 𝒕𝒘
𝟑 . 𝒕 𝒇
𝒉 𝟐
. 𝟎 , 𝟒 .
ൗ𝒉 𝒕𝒘
൘
𝑳 𝒃
𝒃 𝒇
𝟑
I I . Cuando ൗ𝒉 𝒕𝒘 / ൗ
𝑳 𝒃
𝒃 𝒇
> 𝟏 , 𝟕 , e l e s t ado l i m i t e no a p l i ca .
Alas y Almas con Cargas Concentradas.
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Pandeo la t e ra l de l a l ma :
Donde :
• 𝑪 𝒓 = coe f i c i e n t e pa ra e l pandeo la t e ra l de a lma s .
𝑪 𝒓 = 𝟗𝟔𝟎𝟎𝟎𝟎 𝐤 𝐬 𝐢 cuando 𝑴 𝒖 < 𝑴 𝒚 en l a ub i cac i ó n de la f ue r za concen t r ada .
𝑪 𝒓 = 𝟒𝟖𝟎𝟎𝟎𝟎 𝐤 𝐬 𝐢 cuando 𝑴 𝒖 ≥ 𝑴 𝒚 en l a ub i cac i ó n de la f ue r za concen t r ada .
Alas y Almas con Cargas Concentradas.
A l a a t r a c c i ó n
Pa n d e o l a t e r a l d e l a l m a
A r r i o s t r a m i e n t o
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Pandeo po r comp r e s i ó n de l a lma :
Ap l i ca a pa r e s de f ue r za s concen t r ada s a comp r e s i ó n o a pa r e s de f ue r za
s
dob l e s concen t r ada s a comp re s i ó n , a p l i cada s a amba s a la s de un m i emb ro s
en una m i sma ub i cac i ó n y s u r e s i s t e nc i a s e de t e r m i na med ian t e :
𝑹 𝒏 =
𝟐𝟒 . 𝒕𝒘
𝟑 . 𝑬 . 𝑭 𝒚𝒘
𝒉
. 𝑸 𝒇
Alas y Almas con Cargas Concentradas.
∅ = 𝟎 , 𝟗 𝟎
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Co r t a n t e en l a zona de l pane l e n a lma s :
Ap l i ca a f ue r za s co ncen t r ada s dob l e s a p l i cada s en una o amba s a la s de u n
m i emb ro en l a m i sma ub i cac i ó n y s u r e s i s t e nc i a s e de t e r m i na med ian t e :
a ) Cuando e l e f ec t o de d e fo r mac i ó n en l a zona de l pane l pa ra l a
e s tab i l i dad de l o s m i emb ro s no e s con s i de rada en e l a ná l i s i s :
I . Pa ra 𝛂𝑷 𝒓 ≤ 𝟎 , 𝟒 . 𝑷 𝒚
𝑹 𝒏 = 𝟎 , 𝟔 . 𝑭 𝒚 . 𝒅 𝒄 . 𝒕𝒘
I I . Pa ra 𝛂𝑷 𝒓 > 𝟎 , 𝟒 . 𝑷 𝒚
𝑹 𝒏 = 𝟎 , 𝟔 . 𝑭 𝒚 . 𝒅 𝒄 . 𝒕𝒘 . 𝟏 , 𝟒 −
𝑷 𝒓
𝑷 𝒄
Alas y Almas con Cargas Concentradas.
∅ = 𝟎 , 𝟗 𝟎
𝜶 = 𝟏 ( 𝑳𝑹𝑭𝑫 )
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Co r t a n t e en l a zona de l pane l e n a lma s :
b ) Cuando l a e s t ab i l i dad de l o s m i emb ro s , i n c l u yendo l a s de fo r mac i o ne s
p lá s t i ca s en l a zona de l pane l , s o n con s i de rada s en e l a ná l i s i s :
I . Pa ra 𝛂𝑷 𝒓 ≤ 𝟎 , 𝟕 𝟓 . 𝑷 𝒄
𝑹 𝒏 = 𝟎 , 𝟔 . 𝑭 𝒚 . 𝒅 𝒄 . 𝒕𝒘 . 𝟏 , 𝟒 −
𝟑 . 𝒃 𝒄 𝒇 . 𝒕 𝒄𝒇
𝟐
𝒅 𝒃 . 𝒅 𝒄 . 𝒕𝒘
I I . Pa ra 𝛂𝑷 𝒓 > 𝟎 , 𝟕 𝟓 . 𝑷 𝒄
𝑹 𝒏 = 𝟎 , 𝟔 . 𝑭 𝒚 . 𝒅 𝒄 . 𝒕𝒘 . 𝟏 , 𝟒 −
𝟑 . 𝒃 𝒄 𝒇 . 𝒕 𝒄 𝒇
𝟐
𝒅 𝒃 . 𝒅 𝒄 . 𝒕𝒘
. 𝟏 , 𝟗 −
𝟏 , 𝟐 . 𝑷 𝒓
𝑷 𝒄
Alas y Almas con Cargas Concentradas.
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Co r t a n t e en l a zona de l pane l e n a lma s :
Donde :
• 𝒃 𝒄 𝒇 = ancho de l a l a de la co l umna
• 𝒅 𝒃 = a l t u r a de la v i ga .
• 𝒅 𝒄 = a l t u r a de la co l umna .
• 𝑭 𝒚 = t en s i ó n ceden t e m í n i ma de l a lma de la co l umna .
• 𝑷 𝒄 = f ue r za ax i a l ceden t e (𝑷 𝒚 = 𝑨 𝒈 . 𝑭 𝒚 ) .
• 𝑷 𝒓 = f ue r za ax i a l a p l i cada .
• 𝒕 𝒄𝒇 = e spe so r de l a l a de la co l umna .
• 𝒕𝒘 = e spe so r de l a l ma de la co l umna .
Alas y Almas con Cargas Concentradas.