Seleccion por resistencia y rigidez de vigas

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usa DE LAS TABLAS Y EJEMPLOS DE APLICACION La diagramacion adoptada en la tabulae ion de las propiedades resistentes de los perfiles laminados y soldados permite obtener toda la informacion requerida para el diseiio de un miembro estructural solicitado a flexion, compresion, 0 solicitaciones combinadas de fuerzas axiales y momentos flectores. Para orientar al usuario dentro de la diversidad de perfiles existentes, se ha hecho una cuidadosa seleccion de los perfiles a emplear como vigas y como columnas, asi como de las longitudes donde su empleo es realmente economico. Las notas al pie de las tab las suministran informacion adicional sobre los criterios empleados en cada caso. Los temas relativos aI diseiio de vigas compuestas (Seccion J.1I, AISC 1978) Y vigas armadas (Seccion 1.10, AISC 1978) se desarrollan en el Torno III. EI tratamiento de los miembros de altura variable linealmente (Apendice D, AISC 1978) se remite al Torno I.

Con el propos ito de orientar y facilitar el diseiio con vigas soldadas, se presenta una serie de perfiles normalizados cuyas alturas van desde 200 hasta 600 mm*. Se ha supuesto que en general puede ser economico no usar atiesadores de rigidez en el alma **, por ello, si se emplean espesores de plancha mas delgados 0 se usan aceros de mayor limite de fluencia, se debenin verificar las exigencias de la Especificacion AISC 1978. Para el dimensionamiento del tamaiio de la soldadura se han impuesto las siguientes limitaciones: a.

Suponer soldadura en fiJete. En todo caso se recomienda un estudio mas detallado de la union alas-alma cuando existan acciones distintas a las estaticas.

b.

Los cordones de soldadura deberan desarrollar eI maximo cortante admisible en la seccion, valuado sobre la base del pandeo local del alma al cortante.

c.

EI cordon minimo de soldadura en fiJete y de penetracion parcial para la pieza mas gruesa no requiere ser mayor que el espesor maximo admisible para la pieza mas delgada, a menos que por calculo se requiera un tamaiio mas grande (Secci6n 1.17.2, AISC 1978).

Selecci6n de Perfiles Laminados y Soldados Empleados como Vigas Esta tabla cumple amilogas funciones que la tabla de seleccion presentada en la Parte 4 de este Torno, es decir, la localizacion nipida del perfil mas economico dentro de aquellos que satisfagan las condiciones de diseiio. La eleccion se puede efectuar ejercitando el criterio de resistencia, usando las variables Sx, Mc, V, o bien el criterio de rigidez empleando el valor de Ix· Como complemento al diseiio de vigas se suministran tambien las longitudes que caracterizan la distancia entre secciones arriostradas al giro 0 desplazamiento lateral del ala comprimida, Lc y Lu. Si la distancia entre arriostramientos laterales excede el valor de la longitud caracteristica Lu, se empleara la tabla de VIGAS correspondiente para encontrar el momento admisible del perfil en estudio. En 10 referente al resto de la informacion, se tiene la reaccion admisible, RIO, determinada por la capacidad resistente al aplastamiento del alma para una placa de apoyo de IO cm de longitud, el incremento de esta capacidad resistente por cada cm de incremento en la longitud del apoyo R i, y la longitud de apoyo, N e , necesaria para admitir una carga de aplastamiento igual al corte admisible, V, de la seccion.

EJEMPLO

A.I

Seleccionar el perfil soldado VS mas liviano para que resista 15 tf/m en un tramo de 2,0 m. Se provee arriostramiento lateral adecuado para la estabilidad lateral. SOLUCION

I.

Como la carga es alta y el tramo es corto, es probable que el corte controle el diseiio M

=

IS x 2 2 /8

= 7,50 tf·

V = IS x 2/2 = 15 tf

m

Momento actuante Corte actuante

2. De la tabla de Seleccion de Perfiles Laminados y Soldados Empleados Como Vigas: Con Mc

=

7,50 tf - m como argumento de entrada encontramos

Tablas de Dimensiones y Propiedades de las Secciones Estas tab las proporcionan informacion sobre la geometria y propiedades para el diseiio de los distintos perfiles. Por razones de espacio , algunas propiedades intimamente ligadas al calculo de perfiles como vigas y como columnas, debieron ser ubicadas dentro de las correspondientes tablas de VIGAS y COLUMNAS, respectivamente. Para la validez de las tab las de secciones constituidas por dos perfiles unidos entre si de manera que trabajen en conjunto, se ha supuesto total conformidad con los requerimientos de la Seccion 1.18 de la Especificacion AISC 1978.

c. v .G. SIDERURGICA DEL ORINOCO. C.A.

• Para las condiciones del mercado europeo, un analisis de costo del material y la produccion indica que la fabricacion de perfiles soldados es competitiva con relacion al perfillaminado a partir de 600 mm de altura (Referencia: P.J. Dowling; Harding, J.E., y P.A. Frieze, Steel Plated Structures. An International Symposium . Crosby Lockwook Staples, London, 1977,902 pags.) . •• En el anal isis de economia total, es decir, desde el proyecto al montaje, el ahorro en peso debera compararse con el costo de fabricacion. Como el proyecto de una viga alta requiere del uso de todas las exigencias de diseilo de la Especificacion AISC 1978, se ha considerado conveniente reservar para el Torno III el tratamiento de vigas armadas de alma esbelta. C. V .G. SIDERURGICA DEL ORINOCO, C.A.


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