1 ESTRUCTURAS METALICAS Y DE MADERACapitulo 3 TRACCION Profesor: Luis Zegarra C.

2 3.1 Generalidades

3 Los elementos en tracción aparecen en tijerales, en arcos, en colgadores y en elementos de arriostramiento.

4 Elementos en tracción - 1SECCIONES USUALES Elementos en tracción - 1

5 Elementos en tracción - 2SECCIONES USUALES Elementos en tracción - 2

6 TIJERALES

7 ARCOS Peso. 800kg Peso: 840kgf Peso: 840 kgf Área de planchas: 194m2

8 PUENTE TABON – VISTA GENERAL

9 DETALLE DE PUENTE TABON

10 DETALLE DE PUENTE TABON

11 3.2 Resistencia en tracción

12 ESTADOS LIMITES EN TRACCION1.- Fluencia en la sección bruta 2.- Fractura: a. en la sección neta efectiva b. por bloque de cortante

13 RESISTENCIA DE DISEÑO EN TRACCIONTu ≤ t Tn Tu = Resistencia requerida por las cargas factorizadas t Tn = Resistencia de diseño t = Factor de resistencia Tn = Resistencia característica

14 ESTADOS LIMITES 1.- De fluencia en la sección bruta: t = 0.90t = 0.90 Tn = Fy Ag

15 ESTADOS LIMITES 2a.- De fractura en la sección neta efectiva:Tn = Fu Ae

16 2b.- De fractura por bloque de cortanteESTADOS LIMITES 2b.- De fractura por bloque de cortante

17 3.3 Area bruta, área neta y área neta efectiva

18 Area Bruta El área bruta, Ag, de un miembro es el área total de la seccion recta. Debe determinarse mediante la suma de los productos del espesor por el ancho bruto de cada elemento de la sección, medido en un plano perpendicular al eje del miembro. Para los ángulos, el ancho bruto es la suma de los anchos de los lados menos el espesor.

19 Area Bruta El área bruta, Ag, de un miembro es el área total de la seccion recta. Debe determinarse mediante la suma de los productos del espesor por el ancho bruto de cada elemento de la sección, medido en un plano perpendicular al eje del miembro. Para los ángulos, el ancho bruto es la suma de los anchos de los lados menos el espesor.

20 Area Neta - 1 El área neta, An , de un miembro es la suma de los productos del espesor por el ancho neto para cada elemento, calculado como sigue: Para el cálculo del área neta en tracción y corte, el ancho de un agujero para perno se tomará como 3mm ó 1/8” mayor que el diámetro del perno.

21 Area Neta - 2 Para una cadena de agujeros que se extienden en una diagonal o una línea en zigzag, el ancho neto se debe obtener deduciendo del ancho bruto la suma de las dimensiones de los agujeros para toda la cadena y sumando, para cada espacio transversal de la cadena, la cantidad s2/4g.  

22 Area Neta - 3 s = espaciamiento longitudinal centro acentro entre dos agujeros consecutivos. g = espaciamiento transversal centro a centro entre dos líneas de agujeros.

23 Cuando se calcula el área neta a través deArea Neta - 4 Para los ángulos, el valor de g para agujeros en lados opuestos será la suma de las distancias g medidas desde la espalda del ángulo menos el espesor. Cuando se calcula el área neta a través de soldaduras de tapón o de ranura, el metal de la soldadura no se tomará en cuenta.

24 Area Neta – 5 Para los elementos de conexión, cartelas y planchas de empalme, el área neta An no debe exceder de 0,85Ag.

25 Area Neta Efectiva - 1 Cuando la tracción es transmitida directamente a cada elemento de la sección por medio de pernos o soldadura, el área neta efectiva Ae es igual al área neta An.

26 Area Neta Efectiva - 2 Cuando la tracción es transmitida por pernos a través de algunos, pero no todos los elementos de la sección, el área neta efectiva Ae debe de calcularse como: Ae = U A

27 Area Neta Efectiva – 3 A = el área como se define a continuaciónU = coeficiente de reducción = 1 - (x/L)  0.9 x = excentricidad de la conexión L = longitud de la conexión en la dirección de la fuerza.

28 Area Neta Efectiva - 4 Se permiten valores mayores de U cuando se justifican por ensayos ó otros criterios racionales. Cuando la tracción es transmitida solo por pernos: A = An b) Cuando la tracción es transmitida solo por soldaduras longitudinales a elementos que no son una plancha, o por soldaduras longitudinales combinadas con transversales: A = Ag

29 Area Neta Efectiva - 5 c) Cuando la tracción es transmitida solo porsoldaduras transversales: A = área de los elementos directamente conectados U = 1.0

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31 Area Neta Efectiva - 6 d) Cuando la tracción es transmitida a unaplancha a través de soldaduras longitudinales a lo largo de los bordes de ésta, la longitud de la soldadura no debe ser menor que el ancho de la plancha. A= área de la plancha.

32 Area Neta Efectiva - 7 Cuando ℓ  2w : U=1.00Cuando 2w> ℓ  1.5w: U=0.87 Cuando 1.5w> ℓ w: U=0.75 donde: ℓ = longitud de la soldadura w = ancho de la plancha (distancia entre soldaduras) Para el área efectiva de los elementos de conexión, ver la Sección J5.2.

33 3.4 Esbeltez límite

34 RELACION DE ESBELTEZ LIMITEPara miembros cuyo diseño esta basado en fuerzas de tracción, las relaciones de esbeltez (L/r) preferentemente no deben exceder de 300. Esta recomendación no se aplica a varillas en tracción. Los miembros en los que el diseño se hace para fuerzas de tracción, pero que pueden estar sometidos a una compresión reducida en otra condición de carga, no necesitan cumplir el límite de esbeltez en compresión.

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