ARRIOSTRAMIENTO LATERAL APENDICE 6 AISC 360

Propiedades de Perfiles Metalicos

Moderadores: mgf2004, gatogalaxi

Responder

Topic author
juliodieguezz1
Usuario Principiante
Usuario Principiante
Mensajes: 7
Registrado: Mar Jun 13, 2017 7:56 am
Agradecido : 3 veces
Venezuela

#1

Mar Jun 13, 2017 9:22 am

Saludos colegas.

Me dirijo a ustedes con la intención de poder aclarar varias dudas con respecto a este tema que puede ser determinante a la hora de diseñar una estructura.
El apéndice 6 de la AISC 360 nos indica que un arriostramiento lateral debe cumplir con los requerimientos de rigidez y resistencia exigidos para que puedan cumplir dicha función.

Ahora bien, refiriéndome especificamente a las columnas, las ecuaciones de la A-6-1 a la A-6-4 son sencillas. Hacen referencia a un elemento que llegue a la columna y pueda restringir su flexión, torsión o flexo-torsión, pero no veo que especifique si este elemento tiene que estar al centro del alma, y si su conexión debe ser rígida o puede ser sencilla. Pongo el ejemplo de una columna W a la que le llega un perfil C laminado en frío conectado con una plancha simple, aquí les comparto una imagen para explicarme mejor (https://www.dropbox.com/s/f7ycqcmvtpu6y ... R.jpg?dl=0). Entonces, ahí podemos ver el perfil C que le llega al alma de la columna y a simple vista podemos notar que una conexión tan simple no permitiría que el perfil C se comporte como un arriostramiento lateral. Digo esto imaginando que esta conexión tan sencilla permite una mayor rotación y desplazamiento que si se colocara una rígida.

Mi pregunta es, si se extiende la plancha hasta ambas alas de la columna pudiese comportarse como un arriostramiento lateral? O tendría que aplicarse toda una conexión mucho más rígida para que podamos considerarlo como un arriostramiento?

Estoy muy atento a sus comentarios. Muchas gracias de antemano.

Vinculos Patrocinados:

Avatar de Usuario

PROYECTOR
Moderador
Mensajes: 683
Registrado: Lun Mar 19, 2007 9:39 am
Ubicación: Caracas
Agradecido : 1 vez
Agradecimiento recibido: 8 veces
Venezuela

#2

Vie Jun 16, 2017 3:40 pm

Julio,

La norma AISC 360-10 sólo especifica la resistencia y rigidez que debe tener el sistema de arriostramiento dependiendo de su función. La rigidez del sistema de arriostramiento se calcula a partir de principios fundamentales de ingeniería estructural y resistencia de materiales, mientras que la resistencia se calcula a partir de los otros capítulos de la misma norma dependiendo del tipo de solicitación que el arriostramiento debe resistir (compresión, tracción, flexión, etc.).

La norma no especifica de manera explícita como debe ser la conexión entre el arriostramiento y el miembro que es arriostrado (en este caso una columna), pero es evidente que el detalle de la conexión tiene una influencia en la resistencia y la rigidez del sistema de arriostramiento.

Por ejemplo, en el caso particular de la imagen que adjuntas, los perfiles C podrían servir como arriostramiento lateral para pandeo por flexión en el eje débil de la columna (pandel lateral). Ya que los arriostramientos se conectan directamente al alma de la columna, la deformación del alma va a reducir de manera importante la rigidez del sistema de arriostramiento. Esto se puede analizar como un sistema de resortes en serie (1/K) = (1/K1) + (1/K2). K1 es la rigidez a flexión del alma de la columna y K2 la rigidez axial del perfil C. La rigidez axial de la plancha de conexión no tendrá un efecto importante así que se podría despreciar.

Por otra parte, a la hora de calcular la resistencia, simplemente debes evaluar todos los estados límites en la trayectoria de carga. La cedencia en flexión del alma de la columna (puedes hacerlo a partir de la teoría de líneas de cedencia), el corte por punzonado del alma de la columna, rotura por corte de los pernos, cedencia y rotura en tracción de la plancha, pandeo en compresión del perfil C, etc, etc., etc... Si se extiende la plancha hasta ambas alas de la columna (o si se emplean rigidizadores transversales), entonces ya no tendrás el problema de la flexión en el alma de la columna.

En general, no se requiere que la conexión sea rígida o a momento para que el elemento cumpla la fundación de arriostramiento lateral o torsional ya que las fuerzas asociadas al pandeo de los elementos son relativamente pequeñas.

Cualquier duda adicional estoy a la orden,


Topic author
juliodieguezz1
Usuario Principiante
Usuario Principiante
Mensajes: 7
Registrado: Mar Jun 13, 2017 7:56 am
Agradecido : 3 veces
Venezuela

#3

Vie Jun 30, 2017 12:41 pm

PROYECTOR escribió:
Vie Jun 16, 2017 3:40 pm
Julio,

La norma AISC 360-10 sólo especifica la resistencia y rigidez que debe tener el sistema de arriostramiento dependiendo de su función. La rigidez del sistema de arriostramiento se calcula a partir de principios fundamentales de ingeniería estructural y resistencia de materiales, mientras que la resistencia se calcula a partir de los otros capítulos de la misma norma dependiendo del tipo de solicitación que el arriostramiento debe resistir (compresión, tracción, flexión, etc.).

La norma no especifica de manera explícita como debe ser la conexión entre el arriostramiento y el miembro que es arriostrado (en este caso una columna), pero es evidente que el detalle de la conexión tiene una influencia en la resistencia y la rigidez del sistema de arriostramiento.

Por ejemplo, en el caso particular de la imagen que adjuntas, los perfiles C podrían servir como arriostramiento lateral para pandeo por flexión en el eje débil de la columna (pandel lateral). Ya que los arriostramientos se conectan directamente al alma de la columna, la deformación del alma va a reducir de manera importante la rigidez del sistema de arriostramiento. Esto se puede analizar como un sistema de resortes en serie (1/K) = (1/K1) + (1/K2). K1 es la rigidez a flexión del alma de la columna y K2 la rigidez axial del perfil C. La rigidez axial de la plancha de conexión no tendrá un efecto importante así que se podría despreciar.

Por otra parte, a la hora de calcular la resistencia, simplemente debes evaluar todos los estados límites en la trayectoria de carga. La cedencia en flexión del alma de la columna (puedes hacerlo a partir de la teoría de líneas de cedencia), el corte por punzonado del alma de la columna, rotura por corte de los pernos, cedencia y rotura en tracción de la plancha, pandeo en compresión del perfil C, etc, etc., etc... Si se extiende la plancha hasta ambas alas de la columna (o si se emplean rigidizadores transversales), entonces ya no tendrás el problema de la flexión en el alma de la columna.

En general, no se requiere que la conexión sea rígida o a momento para que el elemento cumpla la fundación de arriostramiento lateral o torsional ya que las fuerzas asociadas al pandeo de los elementos son relativamente pequeñas.

Cualquier duda adicional estoy a la orden,

Saludos Ingeniero. Muchas gracias por su respuesta, es de mucha utilidad.

Entiendo lo referente a que las correas mostradas en al imagen anterior pueden restringir la flexión en el lado menor de la columna. Con estas correas y rigidizadores transversales ya solventamos el tema de flexión en el alma de la columna.

Ahora bien, mi duda persiste en cuanto si es correcto asumir que si extendemos este rigidizador hasta las alas de la columna, estas se encontrarán arriostradas lateralmente por dichos rigidizadores y correas. Aquí anexo una imagen de un modelo en SAP que hice para simular el comportamiento de la columna con estos rigidizadores (https://mega.nz/#!8mYkBCDC!ruLV_j4eJFVN ... LbyZEnEpME). En la imagen podemos observar como ahora la conexión de la correa se extiende hasta las alas.

En el modelo apliqué una fuerza en el ala de la columna igual a la exigida en la ecuación A-6-3 del capítulo 6 para simular el desplazamiento que esta ala en compresión experimentará y ver si la conexión puede reducir este desplazamiento.

Efectivamente al extender dicho rigidizador y, al cumplir la correa los requisitos de rigidez y resistencia por la norma, los desplazamientos son mucho menores a comparación con la conexión de la foto que subí en mi primer comentario.

Esto es lo que me indica el prorgrama, pero según su experiencia, qué opina de estos resultados e hipótesis.

Nuevamente, muchas gracias por sus comentarios.

Avatar de Usuario

PROYECTOR
Moderador
Mensajes: 683
Registrado: Lun Mar 19, 2007 9:39 am
Ubicación: Caracas
Agradecido : 1 vez
Agradecimiento recibido: 8 veces
Venezuela

#4

Vie Jun 30, 2017 1:54 pm

Que tal Julio,

Arriostrar lateralmente ambas alas sólo es necesario cuando se desea reducir la longitud de pandeo torsional (compresión), o para reducir la longitud de pandeo lateral torsional (LTB) cuando hay inversión de momentos (flexión). Otra opción válida es arriostrar torsionalmente la sección. En todo caso el objetivo final es prevenir el giro de la sección y no el desplazamiento lateral de las alas.

Con la configuración que planteas no estás arriostrando lateralmente ambas alas, pero sí estarías arriostrando torsionalmente la sección, lo cual es perfectamente válido. Lamentablemente la norma AISC 360 no aborda el caso de arriostramientos para prevenir pandeo torsional de miembros a compresión (solo para LTB de miembros a flexión), pero puedes consultar el siguiente artículo:

Helwig, Todd A. and Yura, J.A. (1999), “Torsional Bracing of Columns,” Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 125, No. 5, pp. 547–555.

Si quieres envíame un mensaje privado con tu correo para enviarte el artículo.

Me parece muy interesante el modelo de elementos finitos que hiciste para simular la condición de arriostramiento. En lugar de aplicar cargas en las alas, sería más interesante aplicar una fuerza de compresión, realizar un análisis de pandeo elástico y revisar los modos de pandeo, de esa forma podrás ver de manera cualitativa si el arriostramiento acorta o no la longitud de pandeo. Si te es posible por favor sube el modelo para revisarlo.

Saludos,
Héctor Díaz


Topic author
juliodieguezz1
Usuario Principiante
Usuario Principiante
Mensajes: 7
Registrado: Mar Jun 13, 2017 7:56 am
Agradecido : 3 veces
Venezuela

#5

Sab Jul 01, 2017 7:37 pm

PROYECTOR escribió:
Vie Jun 30, 2017 1:54 pm
Que tal Julio,

Arriostrar lateralmente ambas alas sólo es necesario cuando se desea reducir la longitud de pandeo torsional (compresión), o para reducir la longitud de pandeo lateral torsional (LTB) cuando hay inversión de momentos (flexión). Otra opción válida es arriostrar torsionalmente la sección. En todo caso el objetivo final es prevenir el giro de la sección y no el desplazamiento lateral de las alas.

Con la configuración que planteas no estás arriostrando lateralmente ambas alas, pero sí estarías arriostrando torsionalmente la sección, lo cual es perfectamente válido. Lamentablemente la norma AISC 360 no aborda el caso de arriostramientos para prevenir pandeo torsional de miembros a compresión (solo para LTB de miembros a flexión), pero puedes consultar el siguiente artículo:

Helwig, Todd A. and Yura, J.A. (1999), “Torsional Bracing of Columns,” Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 125, No. 5, pp. 547–555.

Si quieres envíame un mensaje privado con tu correo para enviarte el artículo.

Me parece muy interesante el modelo de elementos finitos que hiciste para simular la condición de arriostramiento. En lugar de aplicar cargas en las alas, sería más interesante aplicar una fuerza de compresión, realizar un análisis de pandeo elástico y revisar los modos de pandeo, de esa forma podrás ver de manera cualitativa si el arriostramiento acorta o no la longitud de pandeo. Si te es posible por favor sube el modelo para revisarlo.

Saludos,
Héctor Díaz
Saludos, Ing. Hector.

Muchas gracias por su pronta y completa respuesta. Me llama la atención el artículo. Aquí le dejo mi correo: cesardieguez94@gmail.com

Aquí le anexo el modelo de SAP (https://mega.nz/#!xnZDQQzI!CyG_ckfWE8f0 ... 7DKa5ehzjc) cuando lo abra notará que hay varias condiciones de unión de columnas con correas. Todas fueron sometidas a las mismas cargas en las alas y comparado sus desplazamientos.

Ahora bien, entiendo lo que me dice de que al final el objetivo es evitar el giro de la sección y no el desplazamiento de las alas, pero yo hago referencia en arriostrar lateralmente estas últimas porque ahí es donde inicia el LTB (esta condición se presenta tanto en vigas como columnas). Cuando el ala comprimida alcanza cierto nivel de carga esta busca desplazarse lateralmente, mientras que el ala opuesta experimenta tracción y hace que el ala comprimida busque rotar con respecto a la de tracción. Este desplazamiento del ala continuará hasta que falle por pandeo local. Este comportamiento puede verse en este video (https://www.youtube.com/watch?v=bcIrDoL6WSA)

Entonces asumiendo que la torsión en una columna sometida a flexo-compresión inicia en sus alas, se deben arriostrar lateralmente estas para evitar esta falla. Hay casos como el de esta imagen (https://www.dropbox.com/s/0bgsp9yu2hquu ... R.jpg?dl=0) en la que se arriostran ambas y no el alma. Así, están impidiendo el desplazamiento de las mismas y la torsión consecuente.

Me surgió la duda cuando hace mención a que no estoy arriostrando las alas pero sí torsionalmente la sección y que es válido. Porque como mencioné, la torsión inicia en las alas, y si no las logro arriostrar la sección expimentará torsión.

¿Si logro proveer un correcto arriostramiento torsional no debo preocuparme por arriostrar las alas?

¿Qué puede pasar si arriostro torsionalmente una sección y no arriostro lateralmente las alas?

Estoy muy atento a sus comentarios. Gracias por el interés y la ayuda.

Saludos cordiales.
Julio Diéguez

Avatar de Usuario

PROYECTOR
Moderador
Mensajes: 683
Registrado: Lun Mar 19, 2007 9:39 am
Ubicación: Caracas
Agradecido : 1 vez
Agradecimiento recibido: 8 veces
Venezuela

#6

Lun Jul 03, 2017 5:18 pm

Que tal Julio,

La descripción que haces del pandeo lateral torsional es correcta, el fenómeno está compuesto por la traslación lateral del ala comprimida y la rotación de la sección transversal. Pero trata de imaginarte que ocurriría con la viga si de alguna manera logras evitar el giro de la sección, ¿aún podría darse el pandeo lateral torsional?.

La norma AISC 360-10 indica lo siguiente:
"Beams and trusses shall be restrained against rotation about their longitudinal axis at points of support. When a braced point is assumed in the design between points of support, lateral bracing, torsional bracing, or a combination of the two shall be provided to prevent the relative displacement of the top and bottom flanges (i.e., to prevent twist)."

La norma es clara, para evitar el LTB de un miembro a flexión tienes dos opciones: (1) Arriostrar lateralmente el ala comprimida y (2) arriostrar torsionalmente la sección transversal.

Con relación a tus preguntas:
¿Si logro proveer un correcto arriostramiento torsional no debo preocuparme por arriostrar las alas?
Correcto.
¿Qué puede pasar si arriostro torsionalmente una sección y no arriostro lateralmente las alas?
La norma AISC 360-10 indica lo siguiente:
"It is permitted to attach torsional bracing at any cross-sectional location, and it need not be attached near the compression flange."

Como puedes ver, la norma indica explicitamente que un arriostramiento torsional no necesita estar cerca del ala comprimida.

Imagina que quieres arriostrar un perfil de gran peralte (por ejemplo un W24) y lo quieres arriostrar torsionalmente con una viga secundaria mucho más pequeña (un perfil W10), y adicionalmente este perfil estará conectado al ala traccionada y no al ala comprimida. ¿Como puede funcionar eso?, se preguntarían muchos.

Ya que el ala comprimida no está restringida lateralmente, esta tratará de pandear y desplazarse lateralmente. Lo único que se lo puede impedir es el alma de la viga, pero si esta no tiene una rigidez adecuada, la sección transversal de la viga va a experimentar una distorsión a medida que el ala comprimida se desplaza lateralmente (el perfil se dobla lateralmente). Mientras tanto, el ala traccionada no experimenta desplazamiento alguno ya que está arriostrada por el perfil W10. Adjunto una imágen que ilustra este fenomeno.

Una forma de evitar esto y mejorar la eficiencia del arriostramiento torsional es agregar rigidizadores transversales, un tema que discutimos en otros foros. El rigidizador transversal incrementa la rigidez del alma de la viga evitando que su sección transversal "se doble". El efecto de los rigidizadores se toma en cuenta con la ecuación (A-6-12) de la norma AISC 360-10.

La norma también indica:
"If βsec < βT, Equation A-6-10 is negative, which indicates that torsional beam bracing will not be effective due to inadequate web distortional stiffness."

Saludos,
Héctor Díaz
No tiene los permisos requeridos para ver los archivos adjuntos a este mensaje.


Topic author
juliodieguezz1
Usuario Principiante
Usuario Principiante
Mensajes: 7
Registrado: Mar Jun 13, 2017 7:56 am
Agradecido : 3 veces
Venezuela

#7

Sab Ago 12, 2017 6:22 pm

PROYECTOR escribió:
Lun Jul 03, 2017 5:18 pm
Que tal Julio,

La descripción que haces del pandeo lateral torsional es correcta, el fenómeno está compuesto por la traslación lateral del ala comprimida y la rotación de la sección transversal. Pero trata de imaginarte que ocurriría con la viga si de alguna manera logras evitar el giro de la sección, ¿aún podría darse el pandeo lateral torsional?.

La norma AISC 360-10 indica lo siguiente:
"Beams and trusses shall be restrained against rotation about their longitudinal axis at points of support. When a braced point is assumed in the design between points of support, lateral bracing, torsional bracing, or a combination of the two shall be provided to prevent the relative displacement of the top and bottom flanges (i.e., to prevent twist)."

La norma es clara, para evitar el LTB de un miembro a flexión tienes dos opciones: (1) Arriostrar lateralmente el ala comprimida y (2) arriostrar torsionalmente la sección transversal.

Con relación a tus preguntas:
¿Si logro proveer un correcto arriostramiento torsional no debo preocuparme por arriostrar las alas?
Correcto.
¿Qué puede pasar si arriostro torsionalmente una sección y no arriostro lateralmente las alas?
La norma AISC 360-10 indica lo siguiente:
"It is permitted to attach torsional bracing at any cross-sectional location, and it need not be attached near the compression flange."

Como puedes ver, la norma indica explicitamente que un arriostramiento torsional no necesita estar cerca del ala comprimida.

Imagina que quieres arriostrar un perfil de gran peralte (por ejemplo un W24) y lo quieres arriostrar torsionalmente con una viga secundaria mucho más pequeña (un perfil W10), y adicionalmente este perfil estará conectado al ala traccionada y no al ala comprimida. ¿Como puede funcionar eso?, se preguntarían muchos.

Ya que el ala comprimida no está restringida lateralmente, esta tratará de pandear y desplazarse lateralmente. Lo único que se lo puede impedir es el alma de la viga, pero si esta no tiene una rigidez adecuada, la sección transversal de la viga va a experimentar una distorsión a medida que el ala comprimida se desplaza lateralmente (el perfil se dobla lateralmente). Mientras tanto, el ala traccionada no experimenta desplazamiento alguno ya que está arriostrada por el perfil W10. Adjunto una imágen que ilustra este fenomeno.

Una forma de evitar esto y mejorar la eficiencia del arriostramiento torsional es agregar rigidizadores transversales, un tema que discutimos en otros foros. El rigidizador transversal incrementa la rigidez del alma de la viga evitando que su sección transversal "se doble". El efecto de los rigidizadores se toma en cuenta con la ecuación (A-6-12) de la norma AISC 360-10.

La norma también indica:
"If βsec < βT, Equation A-6-10 is negative, which indicates that torsional beam bracing will not be effective due to inadequate web distortional stiffness."

Saludos,
Héctor Díaz
Buenas noches, Héctor.

Muchas gracias por tan completa y lúcida explicación. Realmente ayudó a disipar mi duda.

Consulté las citas y ecuaciones a las que haces referencia de la norma. Noté que la A-6-10 sí considera la influencia de los rigidizadores, aunque es una ecuación algo débil y puede que no controle el diseño del rigidizador.

Por ejemplo, por lo que me mencionas un arriostramiento a torsión puede ser proporcionado por una conexión simple a corte, como la imagen que adjunto.

¿Es esto correcto?
¿Esta conexión puede funcionar para los efectos de viento y sísmico en los que puede hacer flectar la viga en su tramo central en sentigo opuesto a la gravedad?

https://mega.nz/#!dihCTK5Q!hGt48d7tGCST ... UbuUaPGseg

Estaré muy atento a sus comentarios.

Saludos!

Ing. Julio Diéguez

Avatar de Usuario

PROYECTOR
Moderador
Mensajes: 683
Registrado: Lun Mar 19, 2007 9:39 am
Ubicación: Caracas
Agradecido : 1 vez
Agradecimiento recibido: 8 veces
Venezuela

#8

Lun Ago 14, 2017 7:02 pm

Buenas noches Julio,
Por ejemplo, por lo que me mencionas un arriostramiento a torsión puede ser proporcionado por una conexión simple a corte, como la imagen que adjunto.

¿Es esto correcto?
Es correcto, una conexión a corte similar a la que se muestra en la figura puede tener suficiente resistencia y rigidez como para satisfacer los requisitos de arriostramiento torsional. Por supuesto eso es algo que debe verificarse, especialmente los requisitos de resistencia. La conexión debe diseñarse para resistir el momento requerido para restituir la torsión de la viga en combinación con la fuerza cortante generada por las cargas de gravedad (y cualquier momento debido a la excentricidad del cortante).
¿Esta conexión puede funcionar para los efectos de viento y sísmico en los que puede hacer flectar la viga en su tramo central en sentido opuesto a la gravedad?
No se si entiendo bien tu pregunta. ¿Te refieres a si el arriostramiento torsional sería efectivo en los casos en que hay inversión de momentos?. Si es así, la respuesta es si. Como te mencioné anteriormente, la norma AISC 360-10 establece que: "It is permitted to attach torsional bracing at any cross-sectional location, and it need not be attached near the compression flange." Esto quiere decir que no importa si la viga flecta en sentido de la gravedad o no siempre y cuando se evite la distorsión del alma.

Adicionalmente, la norma AISC 341 establece que: "Both flanges of beams shall be laterally braced or the beam cross section shall be torsionally braced.". Como puedes ver, esto también es aplicable en el diseño sismorresistente, donde se tiene inversión de momentos y no basta con arriostrar lateralmente el ala superior de la viga.

Saludos,


Topic author
juliodieguezz1
Usuario Principiante
Usuario Principiante
Mensajes: 7
Registrado: Mar Jun 13, 2017 7:56 am
Agradecido : 3 veces
Venezuela

#9

Sab Ago 19, 2017 3:13 pm

PROYECTOR escribió:
Lun Ago 14, 2017 7:02 pm
Buenas noches Julio,
Por ejemplo, por lo que me mencionas un arriostramiento a torsión puede ser proporcionado por una conexión simple a corte, como la imagen que adjunto.

¿Es esto correcto?
Es correcto, una conexión a corte similar a la que se muestra en la figura puede tener suficiente resistencia y rigidez como para satisfacer los requisitos de arriostramiento torsional. Por supuesto eso es algo que debe verificarse, especialmente los requisitos de resistencia. La conexión debe diseñarse para resistir el momento requerido para restituir la torsión de la viga en combinación con la fuerza cortante generada por las cargas de gravedad (y cualquier momento debido a la excentricidad del cortante).
¿Esta conexión puede funcionar para los efectos de viento y sísmico en los que puede hacer flectar la viga en su tramo central en sentido opuesto a la gravedad?
No se si entiendo bien tu pregunta. ¿Te refieres a si el arriostramiento torsional sería efectivo en los casos en que hay inversión de momentos?. Si es así, la respuesta es si. Como te mencioné anteriormente, la norma AISC 360-10 establece que: "It is permitted to attach torsional bracing at any cross-sectional location, and it need not be attached near the compression flange." Esto quiere decir que no importa si la viga flecta en sentido de la gravedad o no siempre y cuando se evite la distorsión del alma.

Adicionalmente, la norma AISC 341 establece que: "Both flanges of beams shall be laterally braced or the beam cross section shall be torsionally braced.". Como puedes ver, esto también es aplicable en el diseño sismorresistente, donde se tiene inversión de momentos y no basta con arriostrar lateralmente el ala superior de la viga.

Saludos,
Buenas tardes, Héctor.

Gracias por la oportuna respuesta.

Con respecto a la conexión a corte que tendría que resistir el momento torsional según la ecuación A-6-9 me llama la atención porque justamente al ser una conexión a corte no transmite momentos y por ende pudiese soportar un empuje axial provocado por el desplazamiento del ala, pero no un momento. No sé si estoy en lo correcto al hacer esta deducción.

Sería más adecuado proveer una conexión que trabaje de forma empotrada como la que indico a continuación:

https://mega.nz/#!M3A2VYba!7tvRrKW2qhmX ... Mth1EFvTZo

¿O de que manera la conexión simple a corte pudiese controlar esa torsión?

Un saludo!

Avatar de Usuario

PROYECTOR
Moderador
Mensajes: 683
Registrado: Lun Mar 19, 2007 9:39 am
Ubicación: Caracas
Agradecido : 1 vez
Agradecimiento recibido: 8 veces
Venezuela

#10

Dom Ago 20, 2017 11:27 am

Buenos días Julio,
Con respecto a la conexión a corte que tendría que resistir el momento torsional según la ecuación A-6-9 me llama la atención porque justamente al ser una conexión a corte no transmite momentos y por ende pudiese soportar un empuje axial provocado por el desplazamiento del ala, pero no un momento. No sé si estoy en lo correcto al hacer esta deducción.
No existe conexión perfectamente articulada, por lo que una conexión a corte estándar si puede ser capaz de transmitir momentos (hasta cierto punto). Lo que permite que una conexión a corte se considere "articulada" en el modelo matemático de la estructura, es su capacidad de rotación. Entre los investigadores y comités del AISC, se ha adoptado una demanda de ductilidad rotacional de 0.03 radianes como un estándar de facto, que corresponde a la rotación en los extremos de una viga simplemente apoyada sometida a una carga distribuida cercana a su carga de colapso. Algunas conexiones de corte son inherentemente flexibles y pueden acomodar esta rotación en rango elástico mediante la flexión de las planchas o ángulo de conexión (p.ej., conexiones de doble ángulo, plancha extrema de corte, etc.). Las conexiones de plancha simple (single plate o shear tab) son más rígidas, por lo que deben tener suficiente ductilidad rotacional para acomodar la rotación de 0.03 rad. En esos casos, la rotación se acomoda mediante la deformación inelástica de los agujeros o la cedencia en flexión y corte de la plancha de conexión.

Diseñar la conexión para resistir la fuerza axial provocada por el desplazamiento del ala y no el momento torsor es un error que muchos cometen. De esa forma estarías considerando sólo la fuerza que hay una de las alas, cuando en realidad tienes un par de fuerzas asociado a un momento torsor. En el diseño de conexiones y en el diseño estructural en general, es sumamente importante respetar el equilibrio de fuerzas en toda la trayectoria de carga.
Sería más adecuado proveer una conexión que trabaje de forma empotrada como la que indico a continuación:
Podrías usar un detalle como ese, pero en realidad no es necesario. En mi opinión, sería un detalle innecesariamente complicado.
¿O de que manera la conexión simple a corte pudiese controlar esa torsión?
Los momentos asociados a la estabilidad torsional de la viga son relativamente pequeños y pueden ser resistidos sin problemas por una conexión a corte tipo single plate, siempre y cuando la conexión se diseñe para ello. Revisa el ejemplo A-6.6 del documento "Design Examples Version 14.2" del AISC. Podrás ver que en este ejemplo se utiliza una conexión a corte simple como arriostramiento torsional, aunque no abordan el diseño de la conexión como tal.

Saludos,

Responder
  • Temas similares
    Respuestas
    Vistas
    Último mensaje

Volver a “Perfiles Metalicos”

  • Información