Tema 5

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DISEÑO DE ESTRUCTURAS 
DE ACERO
Prof. María Alejandra Gutiérrez
TEMA #5
Diseño de elementos sometidos a 
esfuerzos combinados : 
Flexo-tracción y Flexo-compresión
ELEMENTOS SOLICITADOS A ESFUERZOS COMBINADOS Prof. María A. Gutiérrez 
“Se reduce el chance de 
inestabilidad y la fluencia 
usualmente gobierna el 
diseño” 
MIEMBROS SOMETIDOS SIMULTÁNEAMENTE A ESFUERZOS NORMALES Y FLEXIÓN
Flexión con tracción
axial 
“Se incrementa la posibilidad de 
inestabilidad; además cuando 
está presente la compresión axial, 
aparece un momento flector 
secundario, igual a la fuerza de 
compresión por el 
desplazamiento”

Flexión con 
compresión
axial 

FLEXIÓN BIAXIAL  Fórmula de Iteración
ELEMENTOS SOLICITADOS A ESFUERZOS COMBINADOS Prof. María A. Gutiérrez 
Miembros de sección simétrica solicitados por fuerza axial y 
momentos flectores
FLEXO-COMPRESIÓN BIAXIAL
Fórmula de Iteración
a) Cuando Pu/ØNt ≥ 0.2:
ANÁLISIS DE SEGUNDO ORDEN Amplificación del momento
b) Cuando Pu/ØNt < 0.2:
donde:
Pu = Fuerza axial actuante 
última
Nt = Resistencia nominal en 
compresión o tracción
Mu = Momento último 
actuante (x ó y)
Mt = Resistencia nominal a 
la flexión
Ø = Factor de minoración de resistencia a la carga axial
 Øc =0.85 Miembros en compresión
 Øt = 0.90 Miembros en tracción (fluencia)
 Øt = 0.75 Miembros en tracción (fractura)
Øb = Factor de minoración en flexión  0.90
En el caso de estructuras con conexiones totalmente restringidas se permite un 
análisis simplificado a partir del análisis elástico de primer orden para obtener el 
valor de Mu utilizando la siguiente fórmula:
Mu =B1Mnt + B2 Mlt
ELEMENTOS SOLICITADOS A ESFUERZOS COMBINADOS Prof. María A. Gutiérrez 
ANÁLISIS DE SEGUNDO ORDEN
donde:
Mnt= Resistencia a la flexión requerida del miembro, suponiendo que no hay traslación lateral 
del pórtico
Mlt = Resistencia a la flexión requerida del miembro debida solamente al desplazamiento 
lateral del pórtico
ELEMENTOS SOLICITADOS A ESFUERZOS COMBINADOS Prof. María A. Gutiérrez 
ANÁLISIS DE SEGUNDO ORDEN
donde:
B1 = Factor de amplificación para los 
momentos que ocurren en el miembro 
cuando está arriostrado contra 
desplazamiento lateral
Ne1 = Resistencia al pandeo de Euler
Cm = Coeficiente que se basa en un análisis 
de primer orden suponiendo que no hay 
desplazamiento lateral del pórtico
Pórtico y cargas
de diseño
=
Pórtico no desplazable
para obtener Mnt
+
Pórtico no desplazable
para obtener Mlt
Mu =B1Mnt + B2 Mlt
MIEMBROS ARRIOSTRADOS LATERALMENTE
“Para asegurar que se 
verifique el Mmáx que pueda 
ocurrir en uno de sus extremos 
de miembro”
ELEMENTOS SOLICITADOS A ESFUERZOS COMBINADOS Prof. María A. Gutiérrez 
EVALUACIÓN DE Cm
a) Para miembros no solicitados por cargas transversales entre sus apoyos en el plano de 
la flexión:
Cm = 0.6 - 0.40 ( M1 / M2 )
b) Para miembros solicitados por cargas transversales entre sus apoyos:
M1 / M2 es positivo cuando la flexión produce contracurvatura y es negativo en curvatura simple
donde:
M1 / M2 = Relación del 
momento menor al momento 
mayor en los extremos no 
arriostrados en el plano de 
flexión considerado.
Cm = 0.85  Miembros con cargas concentradas o momentos entre sus apoyos 
(empotrados) 
Cm= 1.0  Miembros con cargas distribuidas o una serie de cargas puntuales 
(articulados)
ELEMENTOS SOLICITADOS A ESFUERZOS COMBINADOS Prof. María A. Gutiérrez 
MIEMBROS NO ARRIOSTRADOS LATERALMENTE
donde:
∑Pu = Resistencia axial requerida de todas las 
columnas del entrepiso
∑H = Suma de todas las fuerzas horizontales que 
producen desplazamiento lateral Δoh
Δoh = Desplazamiento lateral o deriva del nivel en 
análisis
L = Altura del entrepiso
“ Para B2 hay dos expresiones. La diferencia entre ambas no es significativa a nivel de
diseño y no afecta sustancialmente los resultados; diferencias de 41% en el valor de
B2 se traducen en una diferencia de 9.57% en el resultado final”
“ L es la longitud efectiva no arriostrada en el plano de flexión y
K es el factor de longitud efectiva en dicho plano, calculado
considerando el pórtico con desplazabilidad permitida, K ≥ 1”