Presentacion 03 Parte 1

ICYA 4449 DISEÑO BÁSICO DE ACERO Presentación 3: Miembros en Compresión Parte 1

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL PROFESOR: JAVIER SILVA

ICYA 4449 – Diseño Básico de Acero Presentación 3: Miembros en Compresión.

CONTENIDO 1. Introd roducción ión. 2. Modos Modos de fall falla a y resiste resistenci ncia a de miemb miembros ros a compre compresión sión.. a) b) c) d) e)

Fluencia Pandeo Lo Local Pandeo Pandeo por flexió flexión n de miembr miembros os sin sin elem element entos os esbelt esbeltos os Pandeo Pandeo por por torsió torsión n y flexo-tor flexo-torsió sión n de miembr miembros os sin sin element elementos os esbel esbeltos tos Miem Miembr bros os con con elem elemen ento toss esbe esbeltltos os

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1.

Introducción Miembros en compresión en estructuras

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Perfiles utilizados para miembros en compresión

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2. Modos de Falla y Resistencia de Miembros a Compresión a). Fluencia de la sección Miembro corto en compresión sin esfuerzos residuales (ideal)

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b). Pandeo Local

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c). Pandeo por Flexión Carga crítica de pandeo (Euler)

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Carga crítica de pandeo (Euler)

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Suposiciones para la derivación de la carga crítica de Euler: 1. Los soportes de la columna son rotulas perfectas

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2. La columna no tiene imperfecciones geométricas

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3. El material se comporta elásticamente (no tiene en cuenta el efecto de esfuerzos residuales)

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4. La carga se aplica en el centroide de la sección (no hay momento)

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Por todos estos efectos que la teoría de Euler no contempla, históricamente, el desarrollo de las ecuaciones para predecir el comportamiento de columnas bajo cargas axiales se ha hecho experimentalmente.

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d). Pandeo por Torsión y Flexo-Torsión •

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Dado que los perfiles normalmente usados para estructuras de acero no son óptimos para resistir torsión (excepto por las secciones tubulares), se recomienda evitar modos de falla en pandeo torsional y pandeo flexo-torsional mediante la utilización de un arriostramiento apropiado. Los perfiles con simetría doble, fallan normalmente por pandeo a flexión y en algunos casos por pandeo torsional. En perfiles con simetría sencilla y no simétricos, es importante revisar los tres tipos de pandeo estudiados para determinar la resistencia a compresión del miembro. Para perfiles angulares simples con relación b/t menor a 20, los estados límite de pandeo torsional y flexo-torsional son tratados de una manera diferente a la de los demás perfiles.

En los perfiles tipo W (con forma de I), los modos de falla por pandeo torsional y pandeo flexo-torsional normalmente no deben ser verificados, dado que generalmente no gobiernan y en el caso en que lo hacen, la resistencia es muy similar a la determinada por medio del pandeo por flexión.

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e). Miembros con Elementos Esbeltos •

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En la sección b) vimos que el pandeo local se evita mediante el cumplimiento de ciertos límites en la relación de esbeltez b/t de los diferentes elementos que conforman la sección del miembro. Si los límites se satisfacen para todos los elementos del miembro, entonces se considera que el miembro NO tiene elementos esbeltos. Cuando la relación de esbeltez no se satisface, hablamos entonces de Miembros con Elementos Esbeltos . Los códigos usan entonces un factor de reducción, Q , que se usa para modificar el esfuerzo de fluencia, Fy , en las ecuaciones previamente estudiadas para los diferentes estados límite. Esta es una forma simple de tener en cuenta el comportamiento de los elementos esbeltos que hacen parte de la sección del miembro.


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