Diseño de miembros de acero a compresión NSR-10 Por: Luis Garza Vásquez y Carlos A. Peña Montenegro Estos diagramas de flujo pueden ser de gran utilidad para los diseñadores que deben preparar sus hojas de cálculo. Ejemplos y procedimientos típicos. 60 Construcción Metálica 12
Debido a la reciente actualización de la Norma Sismo Resistente Colombiana NSR-10, y con el fin de facilitar su implementación, se presentan estos diagramas de flujo que resumen los procedimientos por seguir para aplicaciones típicas. El objetivo es ayudar a los diseñadores a preparar sus hojas de cálculo, describir ejemplos típicos que les permitan hacer las correspondientes pruebas de escritorio, y presentar un procedimiento simplificado conservador, cuya aplicación facilite el diseño mediante procesos y toma de decisiones que hagan más expedito el cálculo. La norma NSR-10 presenta la tabla F.2.5.1-1 como una ayuda para visualizar los numerales de la norma que deben aplicarse en cada caso. En este trabajo se presenta un procedimiento para miembros de doble simetría y otro procedimiento separado para ángulos dobles. Se han seleccionado estos casos por ser los de miembros estructurales más frecuentes en la práctica. Los diagramas de flujo (figuras 1 y 2) para miembros de doble simetría están divididos en tres partes para facilitar su consulta. En el primer diagrama se hace referencia a las dos subrutinas que se requieren para evaluar la esbeltez de los miembros. El diagrama de la figura 3 muestra el procedimiento para miembros armados formados por dos ángulos separados, como es usual en las cerchas que se fabrican en Luis Garza Vásquez profesor Universidad Nacional de Colombia, Medellín Carlos A. Peña Montenegro, estudiante de Ingeniería Civil, Universidad Nacional de Colombia, Medellín Figura 1 Flujograma general para diseño de elementos con simetría doble Construcción Metálica 12 61
Figura 2 Flujogramas detallados de subrutinas para evaluación de esbelteces de elementos atiesados y no atiesados Colombia. La simplificación del procedimiento anterior consiste en garantizar la utilización de miembros no esbeltos, lo cual obliga a cumplir con relaciones de espesor ancho por debajo de los límites establecidos, por lo cual Qs=1, Qa=1 y finalmente Q=Qs*Qa=1; se eliminan las subrutinas 1 y 2 de la figura 1. Este procedimiento simplificado conservador se describe en la figura 4. Se han aplicado estas rutinas en ejemplos para miembros armados con elementos esbeltos, aletas de miembros armados a compresión, casos de PTE (Perfiles Tubulares Estructurales) rectangulares de espesor uniforme, PTE circulares, ángulos dobles distanciados y perfiles laminados; se comprueban por los autores los pasos del cálculo y el cumplimiento de las condiciones requeridas por la norma. 62 Construcción Metálica 12
Figura 3 Flujograma de procedimiento detallado general para evaluar miembros armados formados por ángulos dobles separados Construcción Metálica 12 63
El desarrollo detallado de estos ejemplos se puede consultar en la página www.unalmed.edu.co/lgarza/acermadera.html Este procedimento busca aportar a los profesionales y estudiantes de diseño estructural una ayuda práctica en la diagramación y operación de sus rutinas válidas para configuraciones y materiales comunes en el medio colombiano y las condiciones exigidas por la nueva norma NSR-2010 para el diseño de miembros de acero a compresión. REfEREncias bibliográficas: Garza L., Lara L., Posada J., Resistencia a la Compresión de Ángulos Dobles Separados, Revista Dyna, No 148, pp.83-93, 2006 Norma Sismo Resistente Colombiana NSR-10, Título F- Estructuras Metálicas. Specification for Structural Steel Buildings, AISC/ANSI 360-10, American Institute of Steel Construction, Chicago, Ill, 2010. Figura 4. Flujograma de procedimiento simplificado para miembros con doble simetría 64 Construcción Metálica 12