Se deben revisar los estados límite de flujo plástico en la sección total y de fractura en el área neta.

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1 4 MIEMBROS EN TENSIÓN Elementos de acero Se deben revisar los estados límite de flujo plástico en la sección total y de fractura en el área neta. a) Estado límite de flujo plástico en la sección total: R A F t t y F R donde: F R es un factor de resistencia, igual a 0.9 y F y es el valor mínimo garantizado del esfuerzo correspondiente al límite inferior de fluencia del material. b) Estado límite de fractura en la sección neta: Rt Ae Fu FR donde: F R factor de resistencia, igual a 0.75 y F u es el esfuerzo de fractura mínimo garantizado La relación de esbeltez L/r de miembros en tensión puede tener cualquier valor, pero conviene que no pase de 240 en miembros principales, ni de 300 en contraventeos y otros miembros secundarios, especialmente cuando están sometidos a cargas que puedan ocasionar vibraciones. c) Bloque de cortante Resistencia de ruptura en bloque por cortante y tensión En el estado límite de ruptura en bloque por cortante y tensión la resistencia es igual a la suma de las resistencias de ruptura en una o más trayectorias de cortante y la resistencia a la ruptura en tensión en un segmento perpendicular a ellas. Debe revisarse en los extremos de vigas en los que se haya cortado un patín para conectarlas, y en situaciones similares, como conexiones de miembros en tensión y placas de nudo. Cuando se emplea la resistencia de ruptura en la sección neta para determinar la resistencia de un segmento, en el perpendicular a él se utiliza el esfuerzo de fluencia en la sección total. La resistencia por ruptura del bloque por cortante y tensión, F R R n, se determina como sigue: 46

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3 Ejemplo. Encontrar la capacidad del ángulo de 152x10 con 3 tornillos A325. Considere la resistencia: a) a tensión por flujo plástico, b) a tensiòn por fractura, c) por bloque de cortante y tensión, d) a cortante de tornillos y por aplastamiento Cotas cm Propiedades del ángulo Espesor t 10 mm L Manual IMCA Área total A Excentricidad x 3.53cm Longtud de conexión Esfuerzo de fluencia L 14 cm fy 2530 Esfuerzo de ruptura fu 4080 Propiedades del tornillo diámetro tornillo 7 d in 8 diámetro nominal del agujero ϕ 24 mm mm diámetro del agujero D ϕ 1.5mm 2.55 cm Número de tornillos Nb 3 Cálculo del área neta Tabla 5.8 NTCEM An A D t Cálculo del área neta efectiva x Parámetro U <0.9 L Área neta efectiva Ae An U pueden utilizarse U=0.6 NTCEM

4 a) Resistencia de diseño a tensión por FLUJO PLÁSTICO en la sección total Rt = A Fy FR Factor de resistencia fr a NTCEM Resistencia por flujo plástico A fy fr b) Resistencia de diseño a tensión por FRACTURA en sección neta Rt = Ae Fu FR Factor de resistencia fr b NTCEM Ae fu fr c) Resistencia de ruptura en BLOQUE por cortante y tensión Area total sujeta a tensión Att ( 6.20 cm) t 6.2 Area total sujeta a cortante Atc ( 18 cm) t 18 Área neta sujeta a tensión Ant Att ( 0.5 D) t 4.93 Area neta sujeta a cortante Anc Atc ( 2.5 D) t fu Ant < 0.60 fu Anc Resistencia a cortante FR(0.6FuAnc+FyAtt) fr 0.75 fr ( 0.6 fu Anc fy Att) Resistencia a tensión Resistencia tensión FR(0.6FuAnc+FuAnt ) fr ( 0.6 fu Anc fu Ant) b NTCEM d) Resistencia a cortante de tornillos Resistencia última a corte R Resistencia de la conexión Nb R e) Resistencia por aplastamiento Ubicación de los tornillos Separación mínima S 3 d 6.7 cm S 7 Distancia mínima a bordes cizallados lec 38.1mm 3.8 cm lec 4 cm Distancia mínima a bordes laminados lel 28.6 mm Factor de resistencia FR cm lel 3 cm Tabla 5.9. NTCEM d Distancia Libre Lc lec 2 Resistencia por tornillo Ra 1.2 Lc t fu Resistencia total Rt Nb Ra d t fu Se toma la resistencia menor que es la de resistencia a tensión por bloque de cortanter=33108

5 Determine la resistencia a tensión de la conexión mostrada en la figura, las placas están unidas por soldadura de filete a=8mm Pu Propiedades de placa Espesor 1 t 2 in 1.27 cm 1 Área A ( 4 in) 2 in 12.9 Esfuerzo de fluencia fy 2530 Esfuerzo de ruptura fu 4080 Propiedades de la soldadura Esfuerzo de fluencia E-60XX FEXX 3522 Tamaño de la soldaura a 6 mm Tamaño mínimo de la soldadura amin 3 16 in mmtabla 5.4. NTCEM Tamaño máximo de la soldadura amax t 1.5 mm 11.2 mm Secc b NTCEM Longitud total de la soldadura lw cm 2 ( 15 cm) cm Garganta ga a cos( 45 deg) mm Cálculo del área neta An A 12.9 Por no existir agujeros Cálculo del área neta efectiva Parámetro U 1.0 Área neta efectiva Ae An U lw cm> cm cm2.1.3.b NTCEM 12.9

6 a) Resistencia de diseño a tensión por FLUJO PLÁSTICO en la sección total Rt = A Fy FR Factor de resistencia fr a NTCEM Resistencia por flujo plástico A fy fr b) Resistencia de diseño a tensión por FRACTURA en sección neta Rt = Ae Fu FR Factor de resistencia fr b NTCEM Ae fu fr c) Resistencia de ruptura en BLOQUE por cortante y tensión Area total sujeta a tensión Att ( cm) t 12.9 Area total sujeta a cortante Atc 2 ( 15 cm) t 38.1 Área neta sujeta a tensión Ant Att 12.9 Area neta sujeta a cortante Anc Atc 38.1 fu Ant < 0.60 fu Anc b NTCEM Resistencia a cortante FR(0.6FuAnc+FyAtt) fr 0.75 fr ( 0.6 fu Anc fy Att) Resistencia a tensión Resistencia tensión FR(0.6FuAnc+FuAnt ) fr ( 0.6 fu Anc fu Ant) d )Resistencia de la soldadura La resistencia de la soldadura se determina con la expresión FR FS AS de la sección Factor de resistencia FR 0.75 Resistencia nominal electrodo Fs 0.6 FEXX 2113 Área de la soldadura As ga lw Resistencia de la soldadura FR Fs As Tabla 5.5. NTCEM Tabla 5.5. NTCEM Se toma la resistencia menor que es la de resistencia de la soldadura R=