MANUAL DE LRFD PARA CONSTRUCCIONES DE MADERA

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1 MANUAL DE LRFD PARA CONSTRUCCIONES DE MADERA CAPÍTULO 1 Rquisitos Gnrals 1.1 Alcanc Esta norma proporciona critrios d disño para structuras construidas con madra asrrada d grado structural, madra laminada ncolada structural, productos fabricados a bas d panls, posts, pilars y otros componnts d madra structural, y sus conxions. Esta norma s para l disño d dificios y structuras similars. Cuando n sta norma s hac rfrncia a los apéndics, s dbn aplicar los rquisitos d los apéndics. La drivación d las rsistncias d cálculo y d disño xcd l alcanc d sta norma. Las rsistncias d cálculo y rsistncias rquridas stablcidas para utilizar con sta norma s dbn dtrminar d acurdo con la Espcificación ASTM D Unidads. Cuando los rquisitos d sta norma rquirn l mplo d unidads, éstas s prsntan tanto n sistma métrico (SI) como n l sistma nortamricano habitual. Muchas d las cuacions d vrificación no rquirn una dclaración xplícita d las unidads; n stas cuacions l disñador dbrá utilizar unidads consistnts para todas las magnituds. 1. Documntos aplicabls Amrican Forst & Papr Association, National Dsign Spcification for Wood Construction. AF&PA. Washington, DC. Amrican Socity of Civil Enginrs, Minimum Dsign Loads for Buildings and Othr Structurs. ASCE Nw York, NY. Amrican National Standards Institut Amrican National Standards for Wood Scrws (inch sris). ANSI B Nw York, NY. Amrican National Standards Institut Amrican National Standard for Squar and Hx Bolts and Scrws (inch sris). ANSI B Nw York, NY. Amrican National Standards Institut, 199. Spcifications and Dimnsions for Wood Pols. ANSI O Nw York, NY. Amrican Socity for Tsting and Matrials, Standard Mthod for Dtrmining th Mchanical Proprtis of Extrnally and Intrnally Thradd Fastnrs, Washrs and Rivts. ASTM F Philadlphia, PA. Amrican Socity for Tsting and Matrials Spcification far Zinc Coating (Hot Dip) on Iron Stl Hardwar. ASTM A Phila-dlphia, PA. Amrican Socity for Tsting and Matrials, Establishing Structural Grads and Rlatd Allowabl Proprtis for Visually Gradd Lumbr. ASTM D Philadlphia, PA. Amrican Socity for Tsting and Matrials Establishing Clar Wood Strngth Valus. ASTM D Philadlphia, PA. Amrican Socity for Tsting and Matrials Standard Spcification for Frritic Mallabl Iron Castings. ASTMA Philadlphia, PA. Amrican Socity for Tsting and Matrials Standard Spcification for Establishing and Monitoring Structural Capacitis of Prfabricatd Wood I-Joists, ASTM D Philadlphia, PA. Amrican Socity for Tsting and Matrials Standard Mthods of Tsting Small Clar Spcimns of Timbr. ASTM D Philadlphia, PA. Amrican Socity for Tsting and Matrials Round Timbr Pils. ASTM DZ5-91. Philadl-phia, PA. Amrican Socity for Tsting and Matrials Establishing Allowabl Proprtis for Visually Gradd Dimnsion Lumbr from In-Grad Tsts of Full-siz Spcimns. ASTM D1990-9l. Philadlphia, PA. Amrican Socity for Tsting and Matrials Establishing Strsss for Structural Glud Laminatd Timbr (Glulam). ASTM D c. Philadlphia, PA. Amrican Socity for Tsting and Matrials Spcification for Evaluation of Structural Composit Lumbr Products. ASTM D Philadlphia, PA. Amrican Socity for Tsting and Matrials Standard Spcification for Computing th Rfrnc Rsistanc of Wood-Basd Matrials and Structural Connctions for Load and Rsistanc Factor Dsign. ASTMD Philadlphia, PA. Socity of Automotiv Enginrs Mchanical and Matrial Rquirmnts for Extrnally Thradd Fastnrs, SAE J49. Warrndal, PA. Socity of Automotiv Enginrs Chmical Composition of SAE J403. En SAE Handbook, Vol. 1: Matrials. Warrndal, PA. Socity of Automotiv Enginrs Gnral Charactristics and Hat Tratmnt of Stls. SAE J41. Warrndal, PA. Truss Plat Institut National Dsign Standard for Mtal Plat Connctd Wood Truss Construction, ANSI/TPI Madison, WI. U.S. Dpartmnt of Commrc Construction and Industrial Plywood. PS Washington, DC. U.S. Dpartmnt of Commrc Prfomanc Standard for Wood-Basd Structural-Us Panls. PS -9. Washington, DC. U.S. Dpartmnt of Commrc, Amrican Softwood Lumbr Standard, PS Washington, DC. AMERICAN FOREST & PAPER ASSOCIATION 1

2 NORMA AF&PA/ASCE Cargas y combinacions d cargas Las cargas nominals srán las rquridas por l código d construcción aplicabl. En ausncia d un código d construcción dtrminant, las cargas nominals srán aqullas stipuladas n la norma ASCE Cargas nominals. S dbrán considrar las siguints cargas nominals: D L L r S R W E Carga prmannt d la construcción, incluyndo l pso d los muros, ntrpisos, cubirtas, cilorrasos, tabiqus fijos, scalras y quipos d srvicio fijos. Sobrcarga útil producida por l uso y ocupación dl dificio, incluyndo cargas d impacto, pro xcluyndo cargas ambintals tals como niv, vinto, lluvia, tc. Sobrcarga útil d la cubirta producida por los oprarios, quipos y matrials durant las opracions d mantniminto, o producida durant l uso normal por objtos móvils y prsonas. Carga d niv producida por la acumulación uniform d niv, dslizaminto d niv y/u otras condicions provocadas por la niv. Carga d agua d lluvia o hilo, xcluyndo las contribucions provocadas por l stancaminto. Carga d vinto. Carga sísmica, dtrminada d acurdo con la norma ASCE Combinacions d cargas. A mnos qu l código aplicabl indiqu lo contrario, las structuras, los mimbros structurals y sus conxions s dbn disñar utilizando las siguints combinacions d cargas factoradas (n la Scc s dscribn más dtalladamnt los subconjuntos d combinacions d cargas). 1,4D (1.3-1) 1,D + 1,6L + 0,5D(L r o S o R) (1.3-) 1,D +1,6(L r o S o R) + (0,5L o 0,8W) (1.3-3) 1,D + 1,3W + 0,5L + (0,5L o 0,8W) (1.3-4) 1,D + 1,0E 1 + 0,5L + 0,S (1.3-5) 0,9D - (1,3W o 1,0E 1 ) (1.3-6) Excpción: En las combinacions d las cuacions 1.3-3, y l factor d carga corrspondint a L db sr igual a 1,0 n l caso d cochras para stacionaminto d vhículos, áras ocupadas como lugars d asambla pública y todas las áras n las cuals la sobrcarga sa mayor qu 100 psf (4,78 kpa). En l código d 1 La carga factorada 1,0E s para utilizar con las cargas sísmicas dtrminadas d acurdo con la norma ASCE construcción aplicabl ncontrará las rduccions admisibls para las magnituds d las sobrcargas. S db invstigar cada uno d los stados límits rlvants, incluyndo aqullos casos n los cuals algunas d las cargas d una combinación son nulas. Las condicions d cargas no quilibradas s dbn invstigar d acurdo con los rquisitos dl código d construcción aplicabl Otras cargas. Si sus fctos son significativos, s ncsario invstigar los fctos structurals d otras accions, incluyndo pro no limitadas al pso y prsión latral d los sulos, cambios dimnsionals provocados por difrncials d tmpratura, contracción, humdad, fluncia lnta y asntamintos difrncials. Durant l disño los fctos structurals d las cargas provocadas por fluidos (F), sulo (H), stancaminto (P) y tmpratura (T) s dbn invstigar utilizando los siguints factors d carga: 1,3F; 1,6H; 1,P y 1, T Cargas qu actúan n sntidos contrarios. Cuando los fctos d las cargas qu actúan sobr un mimbro o una conxión s contrarrstan mutuamnt, l disño dbrá tomar n cunta la invrsión d los sfurzos axials, corts y momntos. 1.4 Fundamntos dl disño Disño para stados límits. Los mimbros structurals y conxions s dbn dimnsionar d manra qu la structura no supr ningún stado límit cuando sté somtida a las cargas d disño aplicabls. Los stados límits d rsistncia dbn incluir cada una d las rsistncias rquridas (furza o tnsión) considradas para cada sistma, mimbro o conxión. Los stados límits d srvicio s xponn n l Capítulo 10. TABLA Factors d rsistncia, φ. Aplicación Símbolo Valor Comprsión Flxión Estabilidad Tracción Cort / Torsión Conxions φ c φ b φ s φ s φ v φ z 0,90 0,85 0,85 0,80 0,75 0, Análisis structural. Los fctos d las cargas sobr los componnts y conxions individuals s dbn dtrminar mdiant métodos lásticos d análisis structural. El análisis db tomar n cunta l quilibrio, la stabilidad gnral, la compatibilidad gométrica y las propidads dl matrial tanto a corto plazo como a largo plazo. Altrnativamnt, stará prmitido utilizar análisis no linals o inlásticos simpr qu haya datos confiabls disponibls sobr l comportaminto y qu la autoridad comptnt lo autoric. AMERICAN WOOD COUNCIL

3 MANUAL DE LRFD PARA CONSTRUCCIONES DE MADERA Módulo d lasticidad. Para dtrminar los fctos d las cargas n las structuras indtrminadas y para calcular las dformacions y otras condicions d srvicio s db utilizar l módulo d lasticidad ajustado, E. El módulo d lasticidad ajustado, E, a utilizar n l disño dpnd d la aplicación. En los casos n los cuals s calcula la rsistncia o stabilidad structural, s db utilizar l valor ajustado corrspondint al cinco por cinto, E 05. El valor E 05 s db calcular como: E 05 1,03E (1-1,645(COV E )) dond 1,03 s l factor d ajust para pasar dl E tabulado al E libr d cort; y COV E s l coficint d variación d E. Excpción: Para la madra laminada ncolada l factor d ajust db igual a 1,05 y no 1,03. Al módulo d lasticidad no s l db aplicar l factor d fcto tmporal, λ Rstricción d los xtrmos. El disño d las conxions db sr consistnt con las hipótsis dl análisis structural y con l tipo d construcción spcificado n los planos. A mnos qu la capacidad d las conxions para otorgar un grado spcificado d rstricción s puda dmostrar mdiant métodos xprimntals o analíticos, s db suponr qu los ntramados son simpls, n los cuals s ignora la rstricción rotacional. Las conxions dbn tnr capacidad d rotación suficint para vitar qu los lmntos d conxión s sobrcargun bajo cargas d disño. Combinación d cargas 1,4D 1,D + 1,6L + 0,5D(L r o S o R) 1,D +1,6(L r o S o R) + (0,5L o 0,8W) 1,D + 1,3W + 0,5L + 0,5 (L r o S o R) 1,D + 1,0E 1 + 0,5L + 0,S 0,9D - (1,3W o 1,0E) TABLA Factors d fcto tmporal. (1.3-1) (1.3-) (1.3-3) (1.3-4) (1.3-5) (1.3-6) Para las conxions, λ 1,0 cuando L corrspond a cargas d impacto. Factor d fcto tmporal (λ) 0,6 0,7 cuando L corrspond a almacnaminto 0,8 cuando L corrspond a ocupación 1,5 cuando L corrspond a cargas d impacto 0,8 1,0 1,0 1, Cargas d larga duración. El análisis d las structuras y mimbros qu acumulan dformacions rsiduals bajo cargas d srvicio db incluir las dformacions adicionals qu s spra s produzcan durant su vida útil, si s qu stas dformacions afctan su rsistncia o calidad d srvicio Estados límits d rsistncia. El disño d sistmas structurals, sus lmntos y conxions db garantizar qu n todas las sccions d cada sistma, mimbro y conxión la rsistncia d disño sa mayor o igual qu los sfurzos dbidos a las cargas factoradas, R u Esfurzos dbidos a las cargas factoradas. Los sfurzos sobr los mimbros y conxions, R u, s dbn dtrminar utilizando las combinacions d cargas factoradas d la Scc Rsistncia d disño. Para cada stado límit la rsistncia d disño s db dtrminar como l producto ntr una rsistncia ajustada, R, un factor d rsistncia, φ, y un factor d fcto tmporal, λ. La rsistncia d disño db sr mayor o igual al sfurzo dbido a las cargas factoradas, R u : R u λφr (1.4-1) dond R indica la rsistncia ajustada d un mimbro, componnt o conxión, como por jmplo la rsistncia a la flxión ajustada, M, la rsistncia al cort ajustada, V, tc. D manra similar, R u s rmplaza por M u, V u, tc. corrspondints a solicitacions spcíficas d los mimbros y/o conxions. La rsistncia ajustada, R, db incluir los fctos d todos los factors d ajust aplicabls corrspondints al uso final u otros factors modificants. En la Tabla s rsumn los factors d rsistncia, φ, prsntados n los corrspondints capítulos d sta norma. A mnos qu s spcifiqu lo contrario, l factor d fcto tmporal qu s db utilizar con las combinacions d cargas d la Scc s l dfinido n la Tabla Estados límits d srvicio. Los sistmas structurals y sus componnts s dbn disñar d manra d limitar las flchas, dsplazamintos latrals, vibracions, fluncia lnta u otras dformacions qu afctarían advrsamnt la calidad d srvicio dl dificio o structura. En l Capítulo 10 s discutn los stados límits d srvicio Estructuras xistnts. Los rquisitos d disño d sta norma son aplicabls para valuar las structuras AMERICAN FOREST & PAPER ASSOCIATION 3

4 NORMA AF&PA/ASCE xistnts. Cuando un dificio u otra structura xistnt s modifiqu, s ncsario considrar los posibls fctos dl dtrioro y los daños físicos. CAPÍTULO Rquisitos d disño.1 Alcanc Est capítulo contin rquisitos comuns a la totalidad d la norma.. Suprfici total y suprfici nta..1 Suprfici total. La suprfici total, A, d cualquir scción d un mimbro d madra s igual a la suma d las suprficis d cada uno d los lmntos qu componn l mimbro, mdidas prpndicularmnt al j dl mimbro... Suprfici nta. A mnos qu s spcifiqu lo contrario, la suprfici nta d un mimbro d madra, A n, s obtin rstando d la suprfici total la suprfici corrspondint al matrial liminado mdiant prforacions, ranuras, muscas, ntalladuras u otras modificacions. En l Capítulo 7 s dan rquisitos sobr las suprficis ntas asociados con las conxions..3 Estabilidad S db provr stabilidad para la structura n forma global y para cada componnt n forma individual. El disño db tomar n cunta los fctos d carga provocados por la dformación d la structura o d los componnts individuals dl sistma rsistnt a cargas latrals..4 Apoyo latral En los puntos d apoyo d vigas, crchas y otros lmntos structurals y/o componnts d madra, s db rstringir la rotación alrddor d su j longitudinal, a mnos qu la rstricción d la rotación s garantic por otros mdios o qu rsultados d análisis o nsayos dmustrn qu sta rstricción s inncsaria. En l Capítulo 5 s prsntan las condicions d apoyo latral para mimbros n flxión..5 Condicions d rfrncia La rsistncia d rfrncia, R, y la rsistncia d rfrncia d las conxions, Z, s db dtrminar n bas a las siguints condicions d rfrncia. (a) Condicions d uso sco para las cuals l máximo contnido d humdad d quilibrio no supra l 19% n l caso d madra maciza o l 16% n l caso d productos ncolados, y l límit infrior dl promdio anual dl contnido d humdad d quilibrio s 6%. (b) Los valors d rsistncia d rfrncia corrspondn a una xposición continua a tmpraturas d hasta 100 F (3 C); tmpraturas qu ocasionalmnt llgan a 150 C (65 C) n l caso d mimbros y conxions; o tmpraturas qu durant brvs príodos supran los 00 F (93 C) n l caso d panls structurals. Los mimbros d madra y sus conxions no dbn star prmanntmnt xpustos a tmpraturas supriors a 150 C (65 C). Los panls structurals no dbn star xpustos a tmpraturas supriors a 00 F (93 F) durant largos príodos d timpo. En l caso d condicions prolongadas d tmpraturas supriors a 100 F (3 C) s db aplicar l ajust por tmpratura. (c) Productos d madra no tratados, a xcpción d lo obsrvado para posts y pilars, vr Scc (d) Productos nuvos, n contraposición con los matrials d madra xtraídos para sr rutilizados. () Mimbros o conxions simpls sin rpartición d cargas ni acción compusta. El valor d la rsistncia ajustada, R (o Z) corrspondint a otras condicions s db dtrminar d acurdo con la Scc Rsistncia ajustada.6.1 Gnralidads. Cuando n las tablas s indiqu qu son aplicabls, los factors d ajust prsntados n las Tablas.6-1 y s dbn aplicar como lo rquir sta scción,. La rsistncia d cálculo ajustada s db calcular como: R R C 1 C... C n (.5-1) dond R s la rsistncia ajustada, R s la rsistncia d rfrncia y C i son los factors d ajust aplicabls. Si para calcular l factor d ajust sta scción no hac rfrncia a una scción spcífica, los factors d ajust s dbn dtrminar d la siguint manra: (a) Para l caso d la madra maciza asrrada, la madra laminada ncolada structural, los pilars d madra y las conxions, los factors d ajust s dbn tomar d la publicación National Dsign Spcificaction for Wood Construction. (b) Para otros productos y conxions a bas d madra los factors d ajust s dbn dtrminar d acurdo con normas aprobadas..6. Factors d ajust por las condicions d uso final. Para condicions d uso final difrnts d las 4 AMERICAN WOOD COUNCIL

5 MANUAL DE LRFD PARA CONSTRUCCIONES DE MADERA condicions d rfrncia stablcidas l la Scc..5 s aplican los siguints factors d ajust: C M factor d srvicio húmdo qu toma n cunta contnidos d humdad n srvicio supriors a 19% n l caso d madra maciza y 16% n l caso d productos d madra ncolada. C t factor d tmpratura qu toma n cunta tmpraturas d srvicio prolongadas supriors a 100 F. C pt factor d trataminto consrvant qu toma n cunta l trataminto consrvant d los productos d madra y sus conxions. Los factors d ajust corrspondints s dbn obtnr d los provdors d productos tratados con consrvants y/o d los provdors d productos químicos para st tipo d tratamintos. C rt factor d trataminto rtardador dl fugo qu toma n cunta l trataminto rtardador dl fugo d los productos d madra y sus conxions. Los factors d ajust corrspondints s dbn obtnr d los provdors d productos tratados con rtardadors dl fugo y/o d los provdors d productos químicos para st tipo d tratamintos..6.3 Factors d ajust por la configuración dl mimbro. Admás d los factors xpustos n la Scción.6., los siguints factors s dbn aplicar a todos los mimbros y productos, con las limitacions spcificadas. C E factor d acción compusta para mimbros n pisos, muros y cubirtas d madra; toma n cunta l aumnto d la rsistncia cuando l rvstiminto actúa junto con los mimbros dl ntramado d acurdo con lo spcificado n l Capítulo 5. C r factor d rpartición d cargas para vigas armadas o mimbros d pisos, muros y cubirtas; toma n cunta l aumnto d la rsistncia dl conjunto d acurdo con lo spcificado n l Capítulo 5 o d acurdo con la norma d producto aplicabl para otras aplicacions. C F factor d tamaño qu toma n cunta l fcto dl tamaño dl mimbro d acurdo con lo spcificado por la norma d producto aplicabl. C L factor d stabilidad d vigas qu toma n cunta l fcto dl apoyo latral parcial d acurdo con lo spcificado n l Capítulo 5. C P factor d stabilidad d columnas qu toma n cunta l fcto dl apoyo latral parcial d acurdo con lo spcificado n l Capítulo 4. C b factor d suprfici d apoyo qu toma n cunta l aumnto d la suprfici d apoyo fctiva d las vigas d acurdo con lo spcificado n l Capítulo 4. C f factor d forma qu toma n cunta l fcto d las sccions transvrsals no rctangulars sobr la rsistncia a la flxión calculada d acurdo con lo spcificado n l Capítulo 5 y las normas d producto aplicabls..6.4 Factors d ajust adicionals para madra structural y madra laminada ncolada. Admás d los factors xpustos n.6. y.6.3, n l caso d la madra structural y madra laminada ncolada s dbn aplicar los siguints factors. C H factor d sfurzo d cort qu toma n cunta l aumnto d la rsistncia al cort n los mimbros d madra asrrada con rajaduras o gritas limitadas. C I factor d intracción d tnsions qu toma n cunta l aumnto d rsistncia n una suprfici d madra laminada ncolada cortada a bisl. C T factor d rigidz al pando qu toma n cunta l aumnto d rigidz d los cordons d las crchas d madra dimnsional rvstidas. C V factor d fcto volumétrico para madra laminada ncolada structural cargada d forma prpndicular a la cara ancha d las láminas; toma n cunto l fcto dl volumn dl mimbro sobr su rsistncia al momnto. C c factor d curvatura para madra laminada ncolada structural; toma n cunta l fcto d la curvatura sobr la rsistncia al momnto. C fu factor d uso plano qu toma n cunta l aumnto d la rsistncia al momnto d los mimbros d madra utilizados con una orintación d canto..6.5 Factors d ajust adicionals para panls structurals. Admás d los factors xpustos n las Scc..6. y.6.3, n l caso d los panls structurals s dbn aplicar los siguints factors. C w factor d ancho qu toma n cunta l aumnto d la rsistncia dl panl n los mimbros d ancho rducido. C G factor d grado/construcción para panls qu posn propidads físicas difrnts a las dl grado d rfrncia dl cual s conocn los valors d rsistncia. Est factor también s utiliza n l caso d panls para los cuals no s han publicado valors d la rsistncia d rfrncia..6.6 Factors d ajust adicionals para posts y pilars d madra. Admás d los factors xpustos n las Scc..6. y.6.3, n l caso d los posts y pilars d madra s dbn aplicar los siguints factors. C cs factor d scción crítica para pilars d madra d scción circular. AMERICAN FOREST & PAPER ASSOCIATION 5

6 MANUAL LRFD PARA CONSTRUCCIONES DE MADERA Propidad Ajustada Propidad Ajustada todas Propidad ajustada F b F t F v F c F c E Propidad ajustada F b F v E Propidad d rfrncia x Propidad d rfrncia x todas Propidad d rfrncia x F b F t F v F c F c E Propidad d rfrncia x F b F v E Srvicio húmdo C M Acción compusta C E TABLA.6-1. Aplicabilidad d los factors d ajust para LRFD 1 Factors d ajust aplicabls Factors d ajust por las condicions d uso final Trataminto rtardador dl fugo C rt Trataminto Tmpratura consrvant C t C pt Factors d ajust por la configuración dl mimbro Rpartición d cargas C r Tamaño C F C F C F Estabilidad d vigas 3 C L Estabilidad d columnas Factors d ajust adicionals para madra structural y/o madra laminada ncolada Esfurzo d Rigidz al cort pando C H C r Volumn C V Curvatura C C C P Uso plano C fu Sup. d apoyo C b Forma C f Propidad ajustada F b F t F v F c F c E Propidad ajustada F c F b F v F c F g Propidad d rfrncia x F b F t F v F c F c E Propidad d rfrncia x F c F b F v F c F g Ancho C W C W Scción crítica C cs Factors d ajust adicionals para panls structurals Grado/ construcción C G C G C G C G C G C G Factors d ajust adicionals para posts y pilars d madra Pilar único C sp C sp Sin tratar C u C u C u C u C u Propidad ajustada Propidad d rfrncia x Factors d ajust adicionals para conxions structurals Diafragma Acción combinada Gomtría Profundidad d pntración Grano trminal Placa mtálica latral Clavo oblicuo Z Z W Z Z W Z Z Z W Z Z W Z Z W Z Z Z W C di C g C g Clavos Tornillos para madra Bulons C Tirafondos, pasadors C Placas d cort, aros partidos C C Z Z Z Z C g C g C d C d C st 1 Cuando los valors numéricos d los factors d ajust no stán incluidos n sta norma, s los db tomar d las normas d producto aplicabls. Excpción: El factor d srvicio húmdo no s aplicabl a la rsistncia d apoyo, F g. 3 En los mimbros d madra laminada ncolada trabajando a flxión l factor d stabilidad d vigas, C L, no s db aplicar simultánamnt con l factor d volumn, C V; s db aplicar l mnor d stos factors. C d C d C d C g C g C g C g C g C tn C tn 6

7 MANUAL LRFD PARA CONSTRUCCIONES DE MADERA C sp factor d pilar único para pilars d madra d scción circular. C u factor corrspondint a condición no tratada para pilars d madra d scción circular..6.7 Factors d ajust adicionals para conxions structurals. Admás d los factors xpustos n las Scc..6. y.6.3, n l caso d las conxions s dbn aplicar los siguints factors. C di factor d diafragma qu toma n cunta l aumnto d rsistncia d los clavos utilizados n la construcción d diafragmas d acurdo con lo spcificado n l Capítulo 9. C g factor d grano trminal. C g factor d acción combinada qu toma n cunta la carga dsigual d múltipls sujtadors n una fila d acurdo con lo spcificado n l Capítulo 7. C factor d gomtría qu toma n cunta la gomtría d las conxions qu no s ajustan a una norma d acurdo con lo spcificado n l Capítulo 7. C d factor d profundidad d pntración qu toma n cunta la pntración rducida d los sujtadors d acurdo con lo spcificado n l Capítulo 7. C g factor d grano trminal qu toma n cunta la rsistncia rducida d los sujtadors insrtados n l grano trminal, d acurdo con lo spcificado n l Capítulo 7. C st factor d placa latral mtálica para conxions con placas d cort d 4 pulgadas (10 mm) d acurdo con lo spcificado n l Capítulo 7. C tn factor d clavos oblicuos para conxions clavadas d acurdo con lo spcificado n l Capítulo 7. CAPÍTULO 3 Mimbros traccionados 3.1 Gnralidads Alcanc. Est capítulo s aplica a mimbros somtidos a tracción axial concéntrica y a porcions d mimbros somtidas a traccions locals significativas dbidas a los dtalls d las conxions. Los mimbros somtidos a una combinación d flxión y tracción axial dbn cumplir con los rquisitos d la Scc. 6.. El Capítulo 7 contin rquisitos adicionals con rspcto a la tracción n las rgions dond s ubican los conctors Disño d los mimbros. Los mimbros n tracción s dbn disñar d manra tal qu: T u λφ t T (3.1-1) dond T u s l sfurzo d tracción dbido a las cargas factoradas, λ s l factor d fcto tmporal aplicabl dado n la Tabla 1.4-, φ t s l factor d rsistncia para tracción paralla al grano 0,80 y T s la rsistncia a la tracción ajustada. La rsistncia ajustada s db calcular multiplicando la rsistncia d rfrncia por los factors d ajust aplicabls dados n la Scc Considracions spcials. Los mimbros n tracción no dbn star ntallados. 3. Rsistncia a la tracción paralla al grano 3..1 Rsistncia a la tracción. La rsistncia a la tracción ajustada d un mimbro somtido a tracción concéntrica, T, s db valuar n la suprfici crítica nta: T F t A n (3.-1) dond F t s la rsistncia a la tracción paralla al grano ajustada y A n s la suprfici nta. 3.. Considracions spcials para suprficis ntas asimétricas. Cuando l cntroid d una suprfici nta asimétrica d un grupo d trs o más conctors difir dl cntroid d la suprfici total n 5% dl ancho dl mimbro o más, la xcntricidad local s db analizar d acurdo con los principios stablcidos d la mcánica y los procdimintos spcificados n la Scc Rsistncia a la tracción prpndicular al grano. Cuando sa imposibl vitar sfurzos d tracción prpndiculars al grano, s db provr un rfurzo mcánico suficint para rsistir l sfurzo d tracción. Las traccions radials qu s producn n los mimbros curvos y n los mimbros ahusados y ntallados stán limitadas por los rquisitos d la Scc Rsistncia d mimbros armados y compustos Mimbros armados con componnts d matrials similars. Los mimbros armados incluyn los cordons d las crchas d múltipls mimbros, cordons d los diafragmas, puntals y mimbros similars qu consistn n dos o más componnts parallos d matrials con rsistncias y rigidcs similars conctados ntr sí. La rsistncia d stos mimbros armados s db tomar como la sumatoria d las rsistncias d los componnts individuals, simpr qu las conxions garanticn la distribución d la tnsión axial ntr los componnts individuals d manra proporcional a sus 7

8 NORMA AF&PA/ASCE suprficis. En l disño s dbn tnr n cunta los fctos d los mpalms, los cuals pudn rducir la rsistncia dl mimbro Mimbros compustos con componnts d difrnts matrials. El disño d mimbros n tracción formados por componnts d madra asrrada, madra laminada ncolada u otros productos a bas d madra qu posn difrnts rigidcs actuando n parallo o actuando n combinación con placas o barras mtálicas s db basar n l concpto d scción transformada. Los componnts s dbn conctar d manra qu actún como una unidad, con los sfurzos distribuidos d manra proporcional a las rigidcs d los componnts. Para los mimbros compustos con st tipo d conxions, la rsistncia dl mimbro s db dtrminar sumando las furzas qu actúan sobr los componnts al llgar a la dformación axial qu hac qu l primr componnt alcanc su rsistncia individual. CAPÍTULO 4 Mimbros comprimidos y suprficis d apoyo 4.1 Gnralidads Alcanc. Los rquisitos d st capítulo s aplican a mimbros somtidos a comprsión axial concéntrica y a comprsión localizada n las suprficis d apoyo. Los mimbros somtidos a flxocomprsión, incluyndo los mimbros con cargas axials xcéntricas, dbn cumplir con los rquisitos d la Scc Disño d los mimbros. Los mimbros comprimidos s dbn disñar d manra tal qu: P u λφ c P (4.1-1) dond P u s l sfurzo d comprsión dbido a las cargas factoradas; λ s l factor d fcto tmporal aplicabl dado n la Tabla 1.4-; φ c s l factor d rsistncia para comprsión paralla al grano 0,90; y P s la rsistncia a la comprsión ajustada. La rsistncia ajustada s db calcular multiplicando la rsistncia d rfrncia por los factors d ajust aplicabls dados n la Scc. 6.. Los mimbros somtidos a cargas axials concntradas dbn tnr una rsistncia d disño local y stabilidad suficint n l xtrmo afctado o n las rgions d conxión qu ls prmita soportar stas cargas. D manra similar, los mimbros dbn tnr una rsistncia d disño local y stabilidad latral n los apoyos d las vigas y n los puntos d aplicación d cualquir carga transvrsal concntrada. 4. Considracions sobr la sbltz y la longitud fctiva 4..1 Longitud fctiva d una columna. La longitud no arriostrada ral d una columna o d un sgmnto d columna, l, s db tomar como la distancia ntr cntro y cntro d los apoyos latrals. La longitud no arriostrada s db dtrminar tanto para l j rsistnt como para l j débil d la columna. La longitud fctiva d una columna, l, para la dircción considrada s db tomar como K l, dond K s l coficint d pando corrspondint a los mimbros n comprsión. K dpnd d las condicions d vínculo d la columna y d la prsncia o ausncia d dsplazaminto latral. En l caso d mimbros comprimidos con dsplazaminto latral impdido n la dircción considrada, l coficint d pando, K, s db tomar igual a la unidad, a mnos qu un análisis racional dmustr qu las condicions d vínculo justifican l mplo d un factor mnor. En l caso d mimbros comprimidos no arriostrados contra l dsplazaminto latral, l coficint d pando, K, db sr mayor qu la unidad y s db dtrminar mdiant un análisis racional qu tom n cunta las condicions d vínculo. 4.. Rlación d sbltz d una columna. La rlación d sbltz d una columna s la rlación ntr la longitud fctiva n la dircción considrada y l radio d giro corrspondint a dicha dircción: rlación d sbltz K l/r (4.-1) El radio d giro s db calcular n bas a la suprfici total, utilizando una scción transformada si no todos los matrials d los componnts tinn la misma rigidz. En l caso d mimbros ntallados y ahusados, l radio d giro s db dtrminar d acurdo con las Scc y rspctivamnt. La rlación d sbltz d las columnas, K l/r, no db sr mayor qu Rsistncia d columnas macizas con carga d comprsión concéntrica Valors d cálculo d los matrials y factors d cálculo. El módulo d lasticidad utilizado n las cuacions d sta scción s l valor ajustado corrspondint al cinco por cinto sgún lo spcificado para l mplo n las cuacions d rsistncia, E AMERICAN WOOD COUNCIL

9 MANUAL DE LRFD PARA CONSTRUCCIONES DE MADERA 4.3. Rsistncia d columnas prismáticas. La rsistncia d la columna s db dtrminar n bas a la dircción más crítica d la columna y a la rlación d sbltz dl mimbro. La rsistncia ajustada d la columna s db calcular como: P C P AF c * C P P 0 (4.3-1) El factor d stabilidad d la columna, C P, s db calcular como: 1+ αc Cp c c 0 1+ α c c α c c (4.3-) dond: φ sp αc (4.3-3) λφ P π E05 I π E05 A P (4.3-4) (Kl ) l K r y: A suprfici total; F c * rsistncia a la comprsión paralla al grano multiplicada por todos los factors d ajust aplicabls xcpto C P ; φ c módulo d lasticidad ajustado corrspondint al cinco por cinto; P rsistncia crítica al pando (Eulr) alrddor dl j considrado; P 0 rsistncia axial ajustada paralla al grano dl mimbro d una columna d longitud nula (s dcir, l límit qu s obtin cuando la longitud tind a cro); c 0,80 para mimbros d madra maciza; c 0,85 para posts y pilars d scción circular; c 0,90 para mimbros d madra laminada ncolada y madra compusta structural; φ c factor d rsistncia para comprsión 0,90; φ s factor d rsistncia para stabilidad 0,85. El momnto d inrcial, I, los valors d E 05 y la longitud fctiva, K l, dbn sr los corrspondints a la dircción analizada. A mnos qu un nsayo justifiqu la adopción d un valor mayor, para mimbros qu no san d madra laminada ncolada, posts o pilars, l valor d c db sr igual a 0, Rsistncia d columnas prismáticas ntalladas o prforadas. Admás d los rquisitos d la Scc. 4.3., la rsistncia a la comprsión ajustada d una columna prismática ntallada o prforada s db valuar d la siguint manra Entalladuras n una ubicación crítica. P C P A n F c * (4.3-5) dond C P s db calcular utilizando las propidads d la suprfici nta si las ntalladuras o prforacions s ncuntran n la mitad cntral d un tramo ntr puntos d inflxión d la forma dformada por pando y: (a) l momnto d inrcia nto n dichas ubicacions s mnor qu l 80% dl momnto d inrcia total; o (b) la dimnsión longitudinal d la ntalladura o prforación s mayor qu la mayor dimnsión d la scción transvrsal d la columna Entalladuras n una ubicación no crítica. Para casos no ncuadrados n la Scc , la rsistncia a la comprsión ajustada s db calcular como l mnor valor ntr las Ec y 4.3-7: P C P A F c * (4.3-6) dond C P s db calcular utilizando las propidads d la suprfici total: P A n F c * (4.3-7) Rsistncia d columnas ahusadas Columnas ahusadas d scción circular. La rsistncia a la comprsión ajustada d las columnas ahusadas d scción circular igualmnt spaciadas s db dtrminar utilizando las cuacions d la Scc El diámtro d disño db sr l diámtro dl xtrmo d mnor scción, o si l diámtro dl xtrmo d mnor scción, D 1, s al mnos un trcio dl diámtro dl xtrmo d mayor scción, D, l diámtro d disño db sr l spcificado n la Tabla Columnas ahusadas d scción rctangular. La rsistncia a la comprsión ajustada d las columnas rctangulars d ancho constant y profundidad uniformmnt ahusada s db dtrminar utilizando las cuacions d la Scc La profundidad d disño db sr la profundidad corrspondint al xtrmo d mnor scción, o cuando la profundidad dl xtrmo d mnor scción, d 1, s al mnos un trcio d la profundidad dl xtrmo d mayor scción, d, la profundidad d disño db sr la spcificada n la Tabla Admás d los rquisitos d las Scc ó , la rsistncia a la comprsión ajustada d un mimbro ahusado s db valuar n la suprfici nta crítica corrspondint al xtrmo d mnor scción: P A n F c * (4.3-8) AMERICAN FOREST & PAPER ASSOCIATION 9

10 NORMA AF&PA/ASCE TABLA Diámtro d cálculo (D) d una columna d scción circular ahusada, dfinido como D D 1 + X (D 1 - D ). Caso Condición X "Mástil" n voladizo, xtrmo d mayor scción mpotrado Pilar tipo "mástil" invrtido, xtrmo d mnor scción mpotrado Mimbro con ahusaminto simpl, ambos xtrmos simplmnt apoyados Mimbro doblmnt ahusado, ambos xtrmos simplmnt apoyados 0,5 + 0,18 D 1/D 0,1 + 0,18 D 1/D 0,3 + 0,18 D 1/D 0,5 + 0,18 D 1/D Para todas las dmás condicions d apoyo, X 1/3 TABLA 4.3- Profundidad d disño (d) d una columna d scción rctangular d ancho constant, dfinida como d d 1 + X (d 1 - d ). X Caso Condición Pando n la dircción d la profundidad Pando n la dircción dl ancho "Mástil" n voladizo, xtrmo d mayor scción mpotrado Pilar tipo "mástil" invrtido, xtrmo d mnor scción mpotrado Mimbro con ahusaminto simpl, ambos xtrmos simplmnt apoyados; mimbro con ahusaminto simpl o doblmnt ahusado, ambos xtrmos mpotrados o un xtrmo mpotrado y un xtrmo simplmnt apoyado (cuando l xtrmo mpotrado s l d mnor scción utilizar l caso ) Mimbro doblmnt ahusado, ambos xtrmos simplmnt apoyados 0,55 + 0,15 d 1/d 0,15 + 0,15 d 1/d 0,35 + 0,15 d 1/d 0,55 + 0,15 d 1/d 0,63 + 0,07 d 1/d 0,3 + 0,07 d 1/d 0,43 + 0,07 d 1/d 0,63 + 0,07 d 1/d Para todas las dmás condicions d apoyo, X 1/3 4.4 Rsistncia d columnas con sparadors, columnas armadas y columnas compustas Columnas con sparadors. Las columnas con sparadors s dbn disñar d acurdo con los rquisitos dl Apéndic A Columnas armadas. La rsistncia d las columnas armadas s db calcular n bas a un análisis qu considr la fctividad d los sujtadors qu conctan los componnts y la gomtría d los componnts. Altrnativamnt, la rsistncia d las columnas armadas s pud tomar como la suma d las rsistncias d los componnts individuals, suponindo qu cada componnt actúa d forma indpndint Columnas compustas. La rsistncia d las columnas compustas s db dtrminar utilizando l concpto d scción transformada. Los componnts dl mimbro compusto dbn star conctados d manra qu l conjunto actú como una unidad. Si la conxión no s mdiant colas rígidas, l análisis db considrar las dformacions finitas rsultants d los sujtadors, o la rsistncia s db limitar a la suma d las rsistncias d los componnts individuals, suponindo qu cada componnt actúa d forma indpndint. 4.5 Rsistncia n los puntos d apoyo Rsistncia d los apoyos sobr grano trminal. En los xtrmos d los mimbros la rsistncia d disño n los apoyos sobr grano trminal s db calcular d manra tal qu: P u λφ c P g (4.5-1) dond P u s l sfurzo d comprsión dbido a las cargas factoradas; λ s l factor d fcto tmporal aplicabl dado n la Tabla 1.4-; φ c s l factor d rsistncia para comprsión paralla al grano 0,90; y P g s la rsistncia ajustada dl mimbro corrspondint a apoyo parallo al grano (grano trminal) igual a: P g A n F g (4.5-) dond A n s la suprfici d apoyo nta y F g s la rsistncia d apoyo sobr grano trminal ajustada. La rsistncia ajustada s db calcular multiplicando la rsistncia d rfrncia por los factors d ajust aplicabls dados n la Scc..6. Si la carga d comprsión factorada s mayor qu 0,75 λφ c P g, l apoyo s db matrializar sobr una placa o flj d acro con un spsor no mnor al calibr 0 o sobr otro matrial homogéno y durabl qu posa una rsistncia similar. Los xtrmos d los mimbros comprimidos apoyados uno contra otro s dbn cortar d forma prcisa y paralla, d manra qu haya un bun calc ntr los xtrmos d los mimbros (incluyndo cualquir placa d apoyo rqurida). 10 AMERICAN WOOD COUNCIL

11 MANUAL DE LRFD PARA CONSTRUCCIONES DE MADERA Estos xtrmos también dbn star arriostrados latralmnt n ambas dirccions Rsistncia d los apoyos sobr grano latral. La rsistncia d disño d los apoyos sobr grano latral s db calcular d manra tal qu: P u λφ c P (4.5-3) dond P u s l sfurzo d comprsión dbido a las cargas factoradas; λ s l factor d fcto tmporal aplicabl dado n la Tabla 1.4-; φ c s l factor d rsistncia para comprsión 0,90; y P s rsistncia ajustada dl mimbro corrspondint a apoyo prpndicular al grano (grano latral) igual a: P A n F c (4.5-4) dond A n s la suprfici d apoyo nta (grano latral) y F c s la rsistncia ajustada corrspondint a comprsión prpndicular al grano. La rsistncia ajustada s db calcular multiplicando la rsistncia d rfrncia por los factors d ajust aplicabls dados n la Scc..6. Cuando la longitud d apoyo, l b, no s mayor qu 6 in. (150 mm) mdidas a lo largo d la dimnsión mayor dl mimbro y la longitud d apoyo total s d al mnos 3 in. (75 mm) dsd l xtrmo dl mimbro, stá prmitido multiplicar P d la Ec por C b : C b (l b + 0,375)/l b (4.5-5) dond l b s xprsa n pulgadas o por: C b (l b + 9,5)/l b (4.5-5-M) dond l b s xprsa n milímtros. El factor d fcto tmporal, λ, s aplica para todas las rsistncias d apoyo, incluyndo l apoyo latral. Vr Scc Apoyo qu forma un ángulo con la dircción dl grano. La rsistncia d disño n un apoyo qu forma un ángulo con la dircción dl grano s db calcular d manra tal qu: P u λφ c P θ (4.5-6) dond P u s l sfurzo d comprsión dbido a las cargas factoradas; λ s l factor d fcto tmporal aplicabl dado n la Tabla 1.4-; φ c s l factor d rsistncia para comprsión 0,90; y P θ s la rsistncia ajustada dl mimbro corrspondint a apoyo n ángulo, θ b, igual a: F F P (4.5-7) θ g c θ An Fg sin θb + FC cos dond A n s la suprfici d apoyo nta; F g s la rsistncia d los apoyos sobr grano trminal; F c s la rsistncia ajustada corrspondint a comprsión prpndicular al grano, y θ b s l ángulo ntr la furza d apoyo y la dircción dl grano, 0 para apoyo parallo al grano y 90 para apoyo prpndicular al grano. Si θ b s mayor o igual qu 80, n lugar d cumplir con la Ec stá prmitido suponr qu la furza d apoyo actúa prpndicular al grano y aplicar las longituds d apoyo qu dpndn d los rquisitos d la Sc Comprsión radial n mimbros curvos En l caso d mimbros curvos d scción transvrsal constant s aplican los rquisitos d la Scc Las vigas ntalladas y ahusadas s dbn disñar d acurdo con l Apéndic A. CAPÍTULO 5 Mimbros n flxión, flxión y cort 5.1 Gnralidads Alcanc. Est capítulo s aplica a mimbros y componnts cargados como mimbros n flxión. S incluyn rquisitos tanto para flxión como para flxión y cort. Los mimbros somtidos a flxión biaxial y/o combinacions d flxión y tracción o comprsión axial dbn cumplir con los rquisitos dl Capítulo 6. En st capítulo s discutn los aspctos rlacionados con la rsistncia; los critrios d srvicio para l disño d mimbros n flxión s prsntan n l Capítulo 10. El stancaminto s discut n l Apéndic A Disño d los mimbros. Los mimbros n flxión s dbn disñar d la siguint manra. Para flxión: M u λφ b M (5.1-1) dond M u s l momnto dbido a las cargas factoradas; λ s l factor d fcto tmporal dado n la Tabla 1.4-; φ b s l factor d rsistncia para flxión 0,85; y M s la rsistncia al momnto ajustada. Para flxión y cort: b AMERICAN FOREST & PAPER ASSOCIATION 11

12 NORMA AF&PA/ASCE V u λφ v V (5.1-) dond V u s l sfurzo d cort dbido a las cargas factoradas; λ s l factor d fcto tmporal dado n la Tabla 1.4-; φ v s l factor d rsistncia para cort 0,75; y V s la rsistncia al cort ajustada. Para torsión: M tu λφ v M t (5.1-3) dond M tu s l momnto torsor dbido a las cargas factoradas; λ s l factor d fcto tmporal dado n la Tabla 1.4-; φ v s l factor d rsistncia para torsión 0,75; y M t s la rsistncia a la torsión ajustada. La rsistncia ajustada s db calcular multiplicando la rsistncia d rfrncia por los factors d ajust aplicabls dados n la Scc..6. Los mimbros dbn tnr una rsistncia d disño local y stabilidad adcuada n los puntos d aplicación d las cargas concntradas Longitud d disño. Para calcular los corts, momntos y flchas d los mimbros s db utilizar la longitud d disño. Para l caso d mimbros d un solo tramo qu no s construyn d manra intgral con los apoyos, la longitud d disño s igual a la luz libr más la mitad d la longitud d apoyo rqurida n cada xtrmo dl mimbro Entalladura d los mimbros n flxión. S db vitar la ntalladura d los mimbros flxionados; vitar spcialmnt las sccions qu s rducn a mdida qu s aljan d los xtrmos y las ntalladuras n la cara traccionada. S dbn rducir las concntracions d sfurzos provocadas por las ntalladuras adoptando una configuración con ahusaminto gradual y no una ntalladura d bords rctos. Las ntalladuras n los xtrmos d los mimbros n flxión no dbn suprar un cuarto d la profundidad d la viga n l caso d madra maciza ni un décimo d la profundidad n l caso d madra laminada ncolada structural. Los mimbros no dbn star ntallados n sitios qu no san apoyos simpls n los xtrmos d los mimbros. Las ntalladuras no dbn star ubicadas n la proximidad d los apoyos intriors d vigas continuas ni n los apoyos adyacnts a tramos n voladizo. Excpción: En l caso d mimbros d madra maciza d mnos d 4 in. (100 mm) d spsor nominal, starán prmitidas las ntalladuras qu no suprn un sxto d la profundidad dl mimbro si éstas no stán ubicadas n l trcio cntral dl tramo. Si la ntalladura stá dl lado comprimido, la rsistncia flxional dl mimbro n cualquir scción ntallada no db sr mayor qu la corrspondint a la scción nta n sa scción ntallada. Si hay una ntalladura n la cara traccionada y l momnto qu actúa n cualquir punto d la ntalladura supra la mitad d la rsistncia flxional dl mimbro n bas a la mínima scción nta n la ntalladura, la rsistncia flxional d toda la viga db s db basar n la scción nta n la ntalladura n la cara traccionada. Los fctos d las ntalladuras u otras modificacions d la scción s dbn tomar n cunta utilizando los rquisitos d la Scc Las ntalladuras u otras modificacions n las sccions transvrsals d vigas y vigutas d madra con scción dobl T y n los lmntos d madra compusta structural qudan fura dl alcanc d sta norma y rquirn un studio spcial Orintación d los mimbros y condicions d apoyo. Los mimbros clasificados o fabricados para aplicacions d un solo tramo no s dbn utilizar n construccions continuas o n voladizo, a mnos qu un análisis dtallado y/o una rclasificación dmustrn qu l mimbro s adcuado para la configuración propusta. Los lmntos d madra laminada ncolada fabricados para aplicacions d un solo tramo no s dbn utilizar para vigas continuas o n voladizo, a mnos qu l disño tom n cunta la rducción d la rsistncia flxional qu s produc cuando l lado habitualmnt comprimido dl mimbro stá traccionado. D manra similar, los mimbros clasificados o fabricados para una forma d carga y/o una orintación dtrminadas s dbn analizar dtalladamnt si no s utilizan n su configuración normalizada Acción parcialmnt compusta d conjuntos d mimbros nsamblados n parallo. La rsistncia d cálculo d los conjuntos d mimbros nsamblados n parallo rvstidos u otros conjuntos parcialmnt compustos s db dtrminar utilizando: (a) la Scc. 5.1.; (b) la Scc modificada por los factors d ajust para conjuntos nsamblados d la Scc. 5.3; o (c) un análisis structural qu tom n cunta la acción parcialmnt compusta y la rpartición d cargas Rsistncia al momnto d mimbros prismáticos d scción cuadrada y circular. La rsistncia a la flxión ajustada d los mimbros dada por la Ec. 5.- s db multiplicar por un factor d forma, C f, igual a 1,5 para mimbros d scción circular qu no san posts ni pilars, igual a 1,40 para mimbros cuadrados flxionados alrddor d la diagonal Rsistncia al momnto d vigas tubulars y vigas dobl T. A mnos qu los rsultados d nsayo dmustrn qu s justifica una rsistncia más lvada, la rsistncia al momnto d las vigas d scción tubular o dobl T armadas a partir d componnts conctados s db dtrminar utilizando las propidads d la scción transformada. 1 AMERICAN WOOD COUNCIL

13 MANUAL DE LRFD PARA CONSTRUCCIONES DE MADERA Las vigas con scción circular o dobl T qu incluyn productos fabricados a bas d panls dbn cumplir con los rquisitos dl Capítulo 8 y dl Apéndic A Rsistncia al momnto d mimbros no prismáticos. En l caso d los mimbros no prismáticos, incluyndo posts y pilars, la ubicación corrspondint al máximo momnto s db dtrminar mdiant análisis d la gomtría dl mimbro y dl squma d cargas corrspondint. Si la forma no prismática s l rsultado d un ahusaminto rcortado n l mimbro, s dbn cumplir los rquisitos d las Scc y Ahusaminto d los mimbros. Cuando una viga rcta d madra laminada ncolada s ahusa cortando la cara comprimida, s db considrar la intracción d las tnsions d comprsión parallas al grano, las tnsions d comprsión prpndiculars al grano y los sfurzos d cort qu actúan a lo largo dl grano adyacnt al cort inclinado n la ubicación crítica d las tnsions d flxión utilizando los rquisitos d la Scc La cara traccionada d los mimbros d madra laminada ncolada no s db ahusar por cort. S dbn invstigar los fctos d los corts inclinados ralizados n la zona d comprsión d un mimbro d madra laminada ncolada qu liminan las láminas xtriors d mayor calidad, y s db tomar una rducción n la rsistncia d flxión d rfrncia, F b Intracción d sfurzos n una cara cortada d un mimbro. Cuando xist una suprfici con un cort inclinado qu forma un ángulo θ con la dircción dl ángulo d grano a lo largo d la cara d comprsión d una viga d madra laminada ncolada, s db calcular un factor d intracción d sfurzos, C I, para la ubicación crítica d los sfurzos utilizando la siguint cuación: C I 1 φ θ φ θ 1+ + φvfv φcfc bfbtan bfbtan (5.1-4) La rsistncia a flxión ajustada para flxión alrddor dl j rsistnt, F bx, a utilizar n la Ec s db modificar multiplicando sólo por C I o por l factor volumétrico, C V, l qu rsult mnor, ya qu stos dos factors no son acumulativos Rsistncia al momnto d mimbros compustos. Los mimbros compustos, incluyndo los qu continn madra y rvstiminto, madra y acro, madra y hormigón y otras combinacions d matrials, s dbn disñar mplando los concptos d scción transformada y los principios d la mcánica corrspondints al tipo d mimbro compusto analizado. Los componnts dl mimbro compusto s dbn conctar d manra tal qu l conjunto s comport como una unidad. La rsistncia al momnto d un mimbro compusto flxionado formado por lmntos parcialmnt conctados s db tomar como l valor mnor slccionado ntr la rsistncia controlada por las conxions ntr componnts y la capacidad rsistnt dl mimbro crítico. D manra altrnativa, stá prmitido tomar una rsistncia al momnto mayor si ésta s basa n un análisis qu rconozca xplícitamnt la acción parcialmnt compusta o n nsayos qu dmustrn qu sta mayor rsistncia s logra fctivamnt Rsistncia al momnto d mimbros armados. La rsistncia al momnto ajustada d las vigas armadas compustas por trs o más placas vrticals d profundidad similar y con la carga aplicada distribuida ntr todas las placas s db calcular como la sumatoria d las rsistncias al momnto individuals d los mimbros ajustada utilizando los factors dados n la Scc Si las placas individuals tinn rigidcs difrnts, la carga aplicada s db distribuir ntr las difrnts placas n bas a sus rigidcs rlativas. Si la carga no stá aplicada uniformmnt sobr las placas d una viga armada, las conxions ntr las placas s dbn disñar para distribuir la carga aplicada ntr las difrnts placas. Si la carga aplicada actúa solamnt n una porción dl ancho d la viga o stá aplicada sobr uno o ambos lados d una viga armada qu pos una rlación ancho/profundidad d dos o más, no s db aplicar l incrmnto corrspondint a rpartición d cargas. El cálculo d los mimbros armados db considrar los momntos torsionals, si s qu dichos momntos s dbn a condicions d carga xcéntrica. 5. Condicions d apoyo latral 5..1 Gnralidads Considración d las condicions d apoyo latral. La rducción d la rsistncia al momnto d los mimbros flxionados alrddor d su j rsistnt dbida a la falta d una stabilidad latral totalmnt fctiva s db tomar n cunta d acurdo con los rquisitos d sta scción y los d la Scc La stabilidad latral d los mimbros durant la construcción db provrs d acurdo con los métodos aprobados d la ingniría Rquisitos gnrals sobr arriostraminto latral. Los mimbros n flxión cuya profundidad supra l dobl d su ancho y cargados alrddor dl j con mayor momnto d inrcia, I x, dbn star arriostrados n los puntos d apoyo para impdir su rotación y dsplazaminto latral. No s rquir arriostraminto latral n l caso d mimbros d scción transvrsal circular o cuadrada ni para mimbros d scción rctangular flxionados sólo alrddor d su j débil. El arriostraminto latral db impdir l moviminto latral d la cara comprimida por la flxión y l AMERICAN FOREST & PAPER ASSOCIATION 13

14 NORMA AF&PA/ASCE dsplazaminto rotacional dl mimbro n las ubicacions d los arriostraminto. Altrnativamnt, n l caso d los mimbros d madra maciza asrrada, l arriostraminto para impdir rotacions o dsplazamintos latrals s db provr d la siguint manra, n bas a la rlación profundidad/ ancho, d/b, calculada n bas a las dimnsions nominals: (a) d/b : no s rquir apoyo latral; (b) < d/b < 5: los xtrmos s dbn mantnr n su posición mdiant tacos macizos d igual altura qu l mimbro, cructas, clavos o bulons conctados a otros mimbros dl ntramado, o mdiant otros mdios acptabls; (c) 5 d/b < 6: l bord comprimido db tnr apoyo latral continuo n toda su longitud; (d) 6 d/b < 7: s dbn instalar cructas, tacos macizos d igual altura qu l mimbro o arriostramintos cruzados a intrvalos no mayors qu 8 ft. (,4 m), a mnos qu ambos bords s mantngan n lína o a mnos qu l bord comprimido dl mimbro tnga apoyo latral continuo n toda su longitud mdiant rvstiminto u otros mdios adcuados para impdir l dsplazaminto latral, y los xtrmos n los puntos d apoyo tngan un apoyo latral qu impida la rotación; () d/b 7: ambos bords s dbn mantnr n lína n toda su longitud Longitud fctiva sin apoyo latral. La longitud fctiva no arriostrada d un mimbro prismático n flxión o d un sgmnto d un mimbro prismático n flxión a analizar mdiant la cuación gnral d pando latral torsional, Ec. 5.-8, s db tomar como la longitud ral ntr los puntos d arriostraminto d la cara comprimida d la viga, l u. Altrnativamnt, para mimbros macizos d scción rctangular d ancho b y profundidad d, s pud utilizar la cuación simplificada d pando crítico, Ec En sta cuación s db rmplazar la longitud ral ntr apoyos latrals, l u, por la longitud fctiva, l, qu toma n cunta tanto l moviminto latral como los fnómnos torsionals. Si s utiliza l nfoqu d la longitud no arriostrada quivalnt, l s db dtrminar como s indica n la Tabla Todas las vigas macizas d scción rctangular dbn tnr arriostraminto latral d manra tal qu la rlación d sbltz d la viga, R B, no sa mayor qu 50, sindo: R l d B (5.-1) b 5.. Rsistncia al momnto d vigas con apoyo latral. Los rquisitos d sta scción s dbn limitar a los mimbros flxionados d scción circular o cuadrada, a mimbros rctangulars flxionados alrddor d su j débil, a mimbros con su cara comprimida provista d apoyo latral continuo, y a mimbros arriostrados d acurdo con los rquisitos altrnativos d la Scc La rsistncia al momnto ajustada d un mimbro prismático alrddor dl j rsistnt (x-x) s: M M x S x F bx (5.-) dond M M x s la rsistncia al momnto ajustada dl mimbro alrddor dl j rsistnt (x-x); S x s l módulo d scción para flxión alrddor dl j rsistnt (x-x); F bx s la rsistncia a la flxión ajustada para flxión alrddor dl j rsistnt (x-x); y C L s l factor d stabilidad d vigas, igual a 1,0. La rsistncia al momnto ajustada d un mimbro prismático alrddor d su j débil (y-y) s: M M y S y F by (5.-3) dond M M y s la rsistncia al momnto ajustada dl mimbro alrddor dl j débil (y-y); S y s l módulo d scción para flxión alrddor dl j débil (y-y); F by s la rsistncia a la d flxión ajustada para flxión alrddor dl j débil (y-y); y C L s l factor d stabilidad d vigas, igual a 1, Rsistncia al momnto d mimbros sin apoyo latral total. Los rquisitos d sta scción s aplican a mimbros prismáticos flxionados qu no cumpln con las limitacions d la Scc Rsistncia y rigidz. Los valors dl módulo d lasticidad utilizados n las cuacions d sta scción son los valors corrspondints al cinco por cinto, E 05. Si los valors corrspondints al j rsistnt y al j débil son difrnts, s db utilizar E y05. Para l cálculo d F bx o para la Ec. 5.-, l factor d fcto volumétrico, C v, para la madra laminada ncolada s db tomar igual a la unidad Vigas prismáticas. La rsistncia al momnto ajustada alrddor dl j rsistnt (x-x) d una viga prismática d scción rctangular sin arriostraminto latral o d un sgmnto d la misma s: M C L S x F bx * (5.-4) 14 AMERICAN WOOD COUNCIL

15 MANUAL DE LRFD PARA CONSTRUCCIONES DE MADERA TABLA 5.-1 Factors para dtrminar l para mimbros macizos d scción rctangular utilizando l nfoqu d la longitud no arriostrada quivalnt. Condición dl tramo Condición d carga Condición d arriostraminto l l u/d <7 7 l u/d 14,3 l u/d > 14,3 Cualquir condición no listada a continuación,06 l u 1,84 l u 1,63 l u + 3d Tramo simpl Voladizo Long. dl tramo, L Tramo con momntos d xtrmo iguals carga concntrada n l cntro dl tramo carga uniformmnt distribuida carga concntrada n l xtrmo no apoyado carga uniformmnt distribuida cargas concntradas spaciadas uniformmnt: una carga dos cargas trs cargas cuatro cargas cinco cargas sis cargas sit o más cargas -- arriostrado sólo n los xtrmos arriostrado sólo n los xtrmos arriostrado n cada carga concntrada: l u L/ l u L/3 l u L/4 l u L/5 l u L/6 l u L/7 -- 1,80 l u,06 l u 1,87 l u 1,33 l u l 1,11 l u 1,68 l u 1,54 l u 1,68 l u 1,73 l u 1,84 l u 1,84 l u 1,37 l u + 3d 1,63 l u + 3d 1,44 l u + 3d 0,90 l u + 3d -- 1,84 l u El factor d stabilidad d vigas, C L, s db calcular como: 1+ α b 1+ α b αb C L c b c (5.-5) b cb dond: φsm α b (5.-6) λφ M * b x y S x s l módulo d scción para flxión alrddor dl j rsistnt (x-x); M x * s la rsistncia al momnto para flxión alrddor dl j rsistnt (x-x) multiplicada por todos los factors d ajust aplicabls xcpto C fu, C V y C L ; c b 0,95; φ s s l factor d rsistncia para stabilidad 0,85; y M s l momnto d pando latral lástico. Si para dtrminar la longitud fctiva sin arriostraminto latral, l, s utilizan los rquisitos d la Scc corrspondints a sccions rctangulars, l momnto d pando latral lástico s db calcular como: I y M,40Ey05 (5.-7) l Mimbros d scción no rctangular. Para l caso d mimbros d scción no rctangular, a xcpción d las vigutas d scción dobl T, y cuando s utilizan los rquisitos gnrals para dtrminar l momnto d pando torsional latral, l momnto d pando s db calcular como: πc M E I G J b y05 y 1,15l u (5.-8) dond l u s la longitud no arriostrada; E y05 s l módulo d lasticidad ajustado para flxión alrddor dl j débil (yy) corrspondint al cinco por cinto; I y s l momnto d inrcia alrddor dl j débil; G s l módulo d cort ajustado (s db tomar como E y05 /16 para mimbros d madra maciza asrrada y mimbros d madra laminada ncolada); y J s la constant torsional. Para un mimbro rctangular con una cara n la cual la mnor dimnsión s b y la mayor dimnsión s d, J s db tomar como: 3 db b J 1 0, 63 3 d (5.-9) C b 1,75 + 1,05 (M 1 /M ) + 0,3 (M 1 /M ) pro C b,3 cuando l mayor momnto n la viga o sgmnto d viga analizado corrspond al xtrmo dl sgmnto no arriostrado y dond M 1 /M s la rlación ntr l momnto d xtrmo d mnor magnitud, M 1, y l momnto d xtrmo d mayor magnitud, M. M 1 /M s ngativo cuando los momntos d xtrmo producn una curvatura simpl. C b 1,0 para voladizos no arriostrados y para mimbros y sgmntos d mimbros no arriostrados n los cuals l mayor momnto no corrspond a un xtrmo dl sgmnto no arriostrado. AMERICAN FOREST & PAPER ASSOCIATION 15

16 NORMA AF&PA/ASCE Cuando l factor d fcto volumétrico, C V, no s igual a uno, la rsistncia al momnto ajustada d una viga sin arriostraminto latral s db tomar como l mnor valor obtnido d las Ecs. 5.- y La rsistncia al momnto d las vigas ahusadas sin arriostraminto latral s db dtrminar mdiant un análisis racional Vigutas d madra d scción dobl T. La stabilidad latral d las vigutas d madra d scción dobl T s db calcular d acurdo con la Scc , considrando las propidads d la scción dl ala d comprsión xclusivamnt. El ala d comprsión s db analizar como una columna compltamnt arriostrada n la dircción dl alma. 5.3 Rsistncia al momnto d los conjuntos nsamblados Alcanc. A mnos qu s fctú un análisis structural complto qu incluya los fctos d la rpartición d cargas y la acción parcialmnt compusta o qu s dsprcin los bnficios d los fctos dl conjunto, para dtrminar la rsistncia al momnto d conjuntos nsamblados structurals rvstidos s dbn utilizar los rquisitos d sta scción. Estos conjuntos incluyn pisos, muros y cubirtas d ntramado liviano, y otras configuracions structurals compustas por mimbros flxionals parallos unidos por un rvstiminto. Si s utiliza un análisis structural basado n la rpartición d cargas, las cargas s dbn distribuir a cada mimbro n bas a la rigidz d dicho mimbro n rlación con la rigidz dl conjunto. En la Scc s dan rquisitos para conjuntos nsamblados n parallo (mimbros armados). En la Scc. 6.6 s dan rquisitos spcials para los cordons d crchas rvstidas Factors d ajust para conjuntos cargados uniformmnt. Esta scción incluy factors d ajust para la rsistncia, los cuals s dbn aplicar conjuntamnt con las hipótsis d áras tributarias a fin d considrar l mjor comportaminto dl conjunto n lo rfrnt a su rigidz y rsistncia con rspcto al comportaminto d un mimbro único Factor d acción compusta. Al calcular las flchas stará prmitido utilizar l siguint factor d acción compusta, C E, para dtrminar la rigidz d los mimbros d madra maciza asrrada, simpr qu los conjuntos consistan n mimbros d 1 in. (305 mm) d profundidad o mnos, con sus js sparados no más d 4 in. (610 mm) y conctados por mdio d panls structurals d 15/3 in. (1 mm) d spsor o más: C E 1,00 para conjuntos clavados, C E 1,10 para conjuntos clavados y ncolados, C E 1,15 para conjuntos abulonados y ncolados. Los conjuntos clavados y ncolados incluyn panls structurals unidos al ntramado utilizando tanto clavos con sus cntros sparados no más d 8 in. (05 mm) como un adhsivo lastomérico. Si l conjunto clavado y ncolado no prsnta abrturas, o si los lmntos dl rvstiminto stán conctados mdiant juntas a ranura y lngüta ncoladas, stará prmitido utilizar l factor corrspondint a conjuntos abulonados y ncolados. El valor d C E s db tomar igual a la unidad n l caso d mimbros rvstidos con tablons, tablros u otros productos similars qu no constituyn panls. El aumnto d rigidz d las vigutas d scción dobl T utilizadas n los conjuntos s db calcular n bas a los principios d la mcánica y la ingniría Factor d rpartición d cargas. Está prmitido multiplicar la rsistncia al momnto d los conjuntos compustos por trs o más mimbros d ntramado sparados no más d 4 in. (610 mm) ntr sus cntros y conctados mdiant lmntos distribuidors d cargas adcuados para soportar la carga uniform aplicada, tals como un rvstiminto, por l siguint factor d rpartición d cargas, C r : C r 1,15 para mimbros d ntramados d madra maciza asrrada; C r 1,05 para madra laminada ncolada, vigas dobl T y madra compusta structural; C r 1,15 para vigutas dobl T prfabricadas con alas d madra clasificada visualmnt; C r 1,07 para vigutas dobl T prfabricadas con alas d madra asrrada nsayada mcánicamnt; y C r 1,04 para vigutas dobl T prfabricadas con alas d madra compusta structural. El factor d rpartición d cargas, C r, s aplica sólo a la rsistncia al momnto. Para crchas sparadas no más d 4 in. (610 mm) ntr sus cntros y fabricadas con madra maciza asrrada, stá prmitido aplicar l factor d ajust C r igual a 1,15 para obtnr la rsistncia al momnto ajustada, M, d todos los mimbros d la crcha. 5.4 Rsistncia d los mimbros somtidos a cort Cálculo dl sfurzo d cort d disño. Cuando n una viga las cargas qu provocan la flxión stán aplicadas n la viga sobr la cara opusta a la suprfici d contacto d un apoyo, no s ncsario incluir las cargas ubicadas n una distancia igual a la profundidad dl mimbro, d, dsd la cara dl apoyo dl mimbro n l cálculo dl sfurzo d cort rqurido, xcpto n l caso d las vigutas d scción dobl T. Para otras condicions d carga y para vigutas dobl T, l sfurzo d cort d disño s db tomar como l corrspondint a la cara dl apoyo. Para vigas y vigutas d scción dobl T l cort d disño s db calcular considrando todas las cargas qu actúan sobr la longitud libr más la mitad d la mínima 16 AMERICAN WOOD COUNCIL

17 MANUAL DE LRFD PARA CONSTRUCCIONES DE MADERA longitud d apoyo rqurida. Si stos mimbros son continuos sobr un apoyo, l cort d disño s db calcular n l cntro dl apoyo. Cuando las cargas consistn n una única carga móvil, sta carga s db colocar a una distancia, d, mdida a partir d la cara dl apoyo dl mimbro y s la db incluir n l cort d disño. Cuando las cargas incluyn dos o más cargas móvils, l patrón d cargas db sr tal qu l cort a la distancia, d, d la cara dl apoyo dl mimbro sa máximo Rsistncia al cort flxional. La rsistncia al cort ajustada d un mimbro n flxión, V, s db calcular mdiant la siguint cuación: F Ib V (5.4-1) Q v dond F v s la rsistncia al cort horizontal ajustada; I s l momnto d inrcia dl mimbro para flxión corrspondint a la dircción d cort analizada; b s l ancho dl mimbro; y Q s l momnto stático d un ára alrddor dl j nutro. Para una scción rctangular d ancho, b, y profundidad, d, la Ec s simplifica y quda: V F v bd (5.4-) 3 Altrnativamnt, para mimbros n flxión continuos o n voladizo d madra maciza asrrada, stá prmitido dtrminar la rsistncia al cort ajustada n sccions ubicadas al mnos trs vcs la profundidad dl mimbro dsd l xtrmo dl mimbro utilizando la Ec o la siguint: V d la Ec. x 3d V ó 5.4 3d V d la Ec. pro 5.4 1ó5.4 (5.4-3) dond x s la distancia dsd l xtrmo dl mimbro. Para mimbros compustos conctados rígidamnt, los valors d I y Q d la Ec s dbn basar n las propidads d la scción transformada y la rsistncia s db limitar al valor n l cual l primr componnt alcanza su rsistncia al cort ajustada Rsistncia al cort n la proximidad d las ntalladuras. En las sccions ntalladas d un mimbro rctangular d profundidad, d, la rsistncia al cort ajustada s db calcular como: dn V F bd v n (5.4-4) 3 d dond d s la profundidad no ntallada dl mimbro y d n s la profundidad dl mimbro n la scción ntallada. Altrnativamnt, si n l xtrmo o los xtrmos d la ntalladura hay un cort ahusado gradual qu forma un ángulo θ con la dircción dl grano para rducir la concntración d tnsions, stá prmitido calcular la rsistncia al cort ajustada d la scción ntallada como: ( d d ) n sin θ V Fv bdn 1 (5.4-5) 3 d Rsistncia al cort n la proximidad d las conxions. Cuando una conxión a un mimbro flxionado transfir un sfurzo d magnitud suficint para gnrar más d la mitad dl sfurzo d cort dl mimbro a cualquira d los lados d la conxión, la rsistncia ajustada al cort horizontal s db calcular como: d V F bd v (5.4-6) 3 d dond d s la profundidad fctiva dl mimbro n una conxión, mdida como la profundidad dl mimbro mnos la distancia dsd l bord no cargado dl mimbro hasta l bord más crcano d la conxión más crcana n l caso d aros partidos y placas d cort, o hasta l cntro dl sujtador más próximo al bord no cargado n l caso d otros tipos d sujtadors. Altrnativamnt, cuando toda la conxión stá a más d 3d d los xtrmos dl mimbro, stá prmitido calcular la rsistncia ajustada al cort horizontal como: V Fv bd 3 pro F bd v x 3d 1 + 6d (5.4-7) dond x s la distancia dsd l xtrmo dl mimbro. 5.5 Rsistncia d los mimbros n torsión La rsistncia a la torsión ajustada, M t, d una viga maciza rctangular s db calcular como: b d Ftv M t (5.5-1) 3d + 1,8 b dond b s l ancho d la scción, la dimnsión dl lado más pquño; d s la profundidad d la scción, la AMERICAN FOREST & PAPER ASSOCIATION 17

18 NORMA AF&PA/ASCE dimnsión dl lado más grand; y F tv s la rsistncia al cort torsional ajustada. Para sccions no rctangulars la rsistncia a la torsión ajustada dl mimbro s db calcular n bas a un análisis lástico linal d la torsión utilizando F tv como la máxima rsistncia al cort torsional. Para la madra maciza asrrada, F tv s db tomar como dos trcios d la rsistncia al cort horizontal ajustada, F v. Para los mimbros d madra laminada ncolada, F tv s db limitar a F rt, la rsistncia a la tracción radial ajustada. La rsistncia torsional d los mimbros structurals compustos quda fura dl alcanc d sta norma y rquir una invstigación spcial. 5.6 Vigas curvas d madra laminada ncolada d scción constant o d scción ahusada o ntallada Ajust por curvatura d la rsistncia al momnto. La rsistncia al momnto ajustada d un mimbro curvo d madra laminada ncolada d scción transvrsal constant con apoyo latral s db multiplicar por l factor d curvatura, C c : t C c (5.6-1) R f dond t s l spsor d las láminas, y R f s l radio d curvatura n la cara intrna d una lámina d un mimbro curvo. Los mimbros curvos dbn tnr un R f d al mnos 100t n l caso d madras duras y pino surño, y d al mnos 15t n l caso d otras madras blandas Tracción y comprsión radial n los mimbros curvos. Al disñar mimbros curvos, mimbros curvos ahusados o ntallados y arcos s dbn considrar las traccions y comprsions radials qu s gnran n stos mimbros. La tracción radial s induc cuando los momntos aplicados disminuyn la curvatura (aumnto dl radio), y la comprsión radial s induc cuando los momntos aplicados aumntan la curvatura (disminución dl radio). En stas condicions s aplican los rquisitos d las Scc y Mimbros curvos d scción transvrsal constant. Dbido a los rquisitos sobr sfurzos radials, la rsistncia al momnto ajustada d un mimbro curvo d scción transvrsal rctangular constant stá limitada al siguint valor: M R m bdfr (5.6-) 3 dond R m s l radio d curvatura a la mitad d la profundidad d un mimbro; b s l ancho dl mimbro; d s la profundidad dl mimbro; y F r s la rsistncia ajustada corrspondint a cargas qu provocan sfurzos radials. El valor d F r dpnd d qu l sfurzo aplicado sa d tracción o d comprsión y d qu haya o no rfurzo radial: F r F r F r F rt, rsistncia a la tracción radial ajustada, cuando l sfurzo radial s d tracción y no s prov rfurzo radial. F v /3 cuando l sfurzo radial s d tracción, la spci s abto douglas, pino hmlock u otras spcis d madra blanda, y la carga d disño s ólica o sísmica o bin s proporciona rfurzo para soportar la totalidad dl sfurzo radial. F rc, rsistncia a la comprsión radial ajustada, cuando l sfurzo radial s d comprsión. A mnos qu s spcifiqu lo contrario, F rc s pud tomar como F c, rsistncia a la comprsión prpndicular al grano ajustada. Para l cálculo d M, los sfurzos radials s dbn ajustar solamnt por tmpratura y humdad Vigas laminadas ncoladas d scción ahusada y ntallada. El disño d las vigas laminadas ncoladas d scción ahusada y ntallada, incluyndo los sfurzos radials, db satisfacr los rquisitos contnidos n l Apéndic A. 5.7 Estancaminto Los sistmas d las cubirtas s dbn invstigar mdiant un análisis structural d acurdo con los rquisitos dl Apéndic A3. CAPÍTULO 6 Mimbros somtidos a flxión y carga axial 6.1 Gnralidads Alcanc. Los rquisitos d st capítulo s aplican a mimbros somtidos a: (a) flxión alrddor d ambos js principals y/o flxión combinada con cargas axials, ya san d tracción o d comprsión; y (b) columnas con carga xcéntrica Disño d los mimbros. Las rsistncias ajustadas d los mimbros, M, P y T, contnidas n las cuacions d intracción d st capítulo s dbn calcular utilizando las cuacions dadas n los Capítulos 3, 4 y AMERICAN WOOD COUNCIL

19 MANUAL DE LRFD PARA CONSTRUCCIONES DE MADERA Muchos d los parámtros d las cuacions d intracción varían a lo largo dl mimbro. En stos casos l disño dl mimbro s db fctuar n bas a los cálculos corrspondints a la scción más crítica dl mimbro. En las cuacions d st capítulo s utilizan los siguints factors d rsistncia, φ: Flxión φ b 0,85 Tracción paralla al grano φ t 0,80 Comprsión paralla al grano φ c 0,90 El factor d fcto tmporal, λ, s db aplicar tal como lo rquirn los Capítulos 3, 4 y 5 y también cuando sté incluido n las cuacions d st capítulo. En todos los términos d las cuacions d intracción s db utilizar un único valor para l factor d fcto tmporal, corrspondint al dado n la Tabla 1.4- para la combinación d cargas considrada. 6. Rsistncia a la flxotracción La rsistncia d un mimbro somtido a flxotracción db sr controlada ya sa por la cara traccionada, para la cual la stabilidad latral no constituy un problma, o por la cara comprimida cuando la tracción axial no s adcuada para impdir l pando torsional latral. S dbn satisfacr las siguints cuacions: (a) Cara traccionada (s supon intracción con stabilidad latral) Tu M ux + λφ T λφ M t b s M uy + λφ M b y 1,0 (6.-1) (b) Cara comprimida (intracción con tracción axial qu rduc las condicions para l pando torsional latral): d M ux T 6 λφ M b x u + λφ b M y M uy M ux 1 φbm 1,0 (6.-) Si l mimbro no s rctangular l factor d/6 dl primr término, dond d s la profundidad dl mimbro, s db rmplazar por S x /A, rlación ntr l módulo d scción corrspondint al j rsistnt y la suprfici total d la scción transvrsal. (c) Intracción n la cara comprimida sin tracción axial. Cuando la tracción no actúa simultánamnt con los momntos flctors, s db satisfacr la Ec. 6.- fijando la carga axial, T u, igual a cro. En las Ec y 6.-: T u sfurzo d tracción dbido a las cargas factoradas. M ux, M uy momnto dbido a las cargas factoradas alrddor dl j rsistnt y l j débil, rspctivamnt. M x, M y rsistncia al momnto ajustada alrddor dl j rsistnt y l j débil, rspctivamnt, para las condicions d arriostraminto latral xistnts. M momnto d pando lástico latral d la Scc M s M x calculado con l factor d stabilidad d vigas, C L, igual a la unidad incluyndo cualquir factor volumétrico, C V. 6.3 Rsistncia d mimbros n flxión biaxial y flxocomprsión Vigas, columnas y mimbros d ntramados. Para un mimbro prismático cargado n flxión biaxial, o n comprsión axial más flxión alrddor d uno o ambos js principals, s db satisfacr la siguint condición: dond: P u λφcp M mx + λφ M b x M my + λφ M b y 1,0 (6.3-1) P u sfurzo d comprsión axial dbido a las cargas factoradas. P rsistncia ajustada para comprsión axial actuando sola (sin momntos) para l j d pando proporcionando l mnor valor d P. M mx, M my momnto factorado, incluyndo cualquir amplificación por fctos d sgundo ordn, para los js rsistnt y débil, rspctivamnt. M x, M y rsistncia al momnto ajustada para los js rsistnt y débil, rspctivamnt, d las cuacions dl Capítulo 5 con C b 1,00. En la Ec todos los términos dbn sr positivos. Si no s utiliza un análisis d sgundo ordn, los momntos amplificados, M mx y M my, s dbn dtrminar utilizando las siguints cuacions, qu incluyn coficints indpndints para los momntos d primr ordn provocados por cargas qu no ocasionan dsplazamintos latrals aprciabls, M bx y M by, y para los momntos d primr ordn provocados por cualquir carga qu actúa sobr un ntramado rígido o un mimbro n AMERICAN FOREST & PAPER ASSOCIATION 19

20 NORMA AF&PA/ASCE voladizo ocasionando un dsplazaminto latral aprciabl, M sx y M sy : dond: M mx B bx M bx + B sx M sx (6.3-) M my B by M by + B sy M sy (6.3-3) M bx, M by momnto factorado dbido a cargas qu no provocan un dsplazaminto latral aprciabl d la structura (ninguna traslación latral), calculado mdiant un análisis d primr ordn convncional, js rsistnt (x-x) y débil (y-y), rspctivamnt. M sx, M sy momnto factorado dbido a cargas qu provocan un dsplazaminto latral aprciabl (traslación latral), calculado mdiant un análisis d primr ordn convncional, js rsistnt y débil, rspctivamnt. En l caso d mimbros no arriostrados contra l dsplazaminto latral, s dbn calcular tanto B bx y B by como B sx y B sy. En l caso d mimbros arriostrados para impdir l dsplazaminto latral aprciabl, stá prmitido tomar B sx y B sy iguals a cro. Cmx B bx 1,0 (6.3-4) P u 1 φcpx B by dond: Cmy 1, 0 P u M ux 1 φcpy φbm (6.3-5) 1 B sx 1,0 (6.3-6) Pu 1 φc Px 1 B sy 1,0 (6.3-7) Pu 1 φc Py P x, P y rsistncia crítica al pando alrddor d los js rsistnt (x-x) y débil (y-y), rspctivamnt. P u sumatoria d los sfurzos d comprsión axial dbidos a cargas las factoradas d las columnas involucradas n l modo d dsplazaminto latral considrado. P x, P y sumatoria d la rsistncia crítica al pando d las columnas involucradas n l modo d dsplazaminto latral considrado, con todas las columnas moviéndos con l dsplazaminto latral qu flxiona l mimbro invstigado alrddor d su j furt para P x o alrddor d su j débil para P y, rspctivamnt. En l caso d un único mimbro n voladizo, n stas sumatorias sólo s dbn incluir las cantidads axials para l único mimbro. Los factors qu rlacionan la forma dl diagrama ral d momntos con un diagrama d momntos uniform quivalnt, C mx y C my, para los js rsistnt y débil rspctivamnt, s db tomar d la siguint manra: (a) En l caso d mimbros n comprsión arriostrados para impdir la traslación latral d los nudos, con sus xtrmos impdidos d rotar y qu no stán somtidos a cargas transvrsals ntr sus apoyos y n l plano d flxión considrado: M 1 C m 0,60 0,40 (6.3-8) M dond M 1 /M s la rlación ntr l momnto d mnor magnitud y l momnto d mayor magnitud corrspondints a los xtrmos d sa porción dl mimbro no arriostrado n l plano d flxión considrado, sindo M 1 /M ngativo para curvatura simpl. (b) En l caso d mimbros n comprsión arriostrados para impdir la traslación d los nudos n l plano d carga considrado y somtidos a cargas transvrsals ntr stos nudos, C m s db dtrminar mdiant un análisis racional. Como una altrnativa a dicho análisis, s pudn utilizar los valors siguints: para mimbros cuyos xtrmos stán impdidos d rotar, C m 0,85; para mimbros cuyos xtrmos no stán impdidos d rotar, C m 1, Mimbros d crchas. Los rquisitos d la Scc también s aplican a los mimbros d las crchas. Sin mbargo, los mimbros o sgmntos d mimbros qu s xtindn ntr los nudos d una crcha s pudn analizar considrándolos arriostrados (sin traslación) n l plano d la crcha. En l caso dl otro j dl mimbro, si l mimbro no stá continuamnt arriostrado por un rvstiminto d cubirta, ntrpiso o similar, para dtrminar la longitud no arriostrada latralmnt s db considrar l arriostraminto latral d los nudos d la crcha. 0 AMERICAN WOOD COUNCIL

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