Módulo 1
Fundamentos del diseño
estructural en acero
Contenido
Tipos de estructuras
Esfuerzos en elementos
Normas
Contenido
Estructuras son estables ???
Contenido
Estructuras son estables ???
TABLA N° 7 SISTEMAS ESTRUCTURALES
Sistema Estructural
Coeficiente Básico de Reducción R0(*)
Acero:
Pórticos Especiales Resistentes a Momentos (SMF)
8
Pórticos Intermedios Resistentes a Momentos (IMF)
5
Pórticos Ordinarios Resistentes a Momentos (OMF)
4
Pórticos Especiales Concéntricamente
Arriostrados (SCBF)
7
Pórticos Ordinarios Concéntricamente Arriostrados (SCBF)
4
Pórticos Excéntricamente Arriostrados (EBF)
8
Concreto Armado:
Pórticos
Dual
De muros estructurales
Muros de ductibilidad limitada
8
7
6
4
Albañilería Armada o Confinada
3
Madera
RNE
7(**)
(*) Estos coeficientes se aplican únicamente a estructuras en las que los elementos verticales y horizontales permitan la disipación de
la energía manteniendo la estabilidad de la estructura. No se aplican a estructuras tipo péndulo invertido.
(**) Para diseño por esfuerzos admisibles.
Tipos de conexión - acero
Conexiones a momento
Conexiones a corte
Contenido
Contenido
Contenido
Contenido
2
3
1
Contenido
1
2
3
Esfuerzos en elementos estructurales
Elemento sometidos a flexión
Elemento sometidos a tracción
Elemento sometidos a tracción
Elemento sometidos a tracción
Elemento sometidos a tracción
Table 1: Structural Depths
System
L/ds
Span Range
20 to 28
0' to 75'
Floor Member
20
8' to 144'
Roof Member
24
Plate Girder
15
40' to 100'
Joist Girder
12
20' to 100'
Steel Truss
12
40' to 300'
Space Frame
12 to 20
80' to 300'
Steel Beam
Steel Joist
Estructuras de acero - Software
Estructuras de acero
Estructuras de acero
La esbeltez es la relación que existe entre el ancho y el alto de una construcción (ya sea esta una casa o un
edificio). Seguir la proporción de la esbeltez de una edificación permite que esta sea resistente
L1
y
x
L2
y
x
Normas Locales e Internacionales
E020
E030
E090
ASCE
7
AISC
360
Introducción
MOMENT-FRAME SYSTEMS
1.
Ordinary Moment Frames
2.
Intermediate Moment Frames
3.
Special Moment Frames
4.
Special Truss Moment Frames
5.
Ordinary Cantilever Column Systems
6.
Special Cantilever Column Systems
BRACED-FRAME AND SHEAR-WALL SYSTEMS
1.
Ordinary Concentrically Braced
Frames
2.
Special Concentrically Braced Frames
3.
Eccentrically Braced
4.
Buckling-Restrained Braced Frames
5.
Special Plate Shear Walls
COMPOSITE MOMENT-FRAME SYSTEMS
1.
Composite Ordinary Moment Frames
2.
Composite Intermediate Moment Frames
3.
Composite Special Moment Frames
4.
Composite Partially Restrained Moment Frames
COMPOSITE BRACED-FRAME AND SHEAR-WALL SYSTEMS
1.
Composite Ordinary Braced Frames
2.
Composite Special Concentrically Braced Frames
3.
Composite Eccentrically Braced Frames
4.
Composite Ordinary Shear Walls
5.
Composite Special Shear Walls
6.
Composite Plate Shear Walls—Concrete Encased
7.
Composite Plate Shear Walls—Concrete Filled
RNE
Enlace:
https://www.gob.pe/institucion/sencico/informes-publicaciones/887225-normas-delreglamento-nacional-de-edificaciones-rne
RNE
RNE
RNE
TABLA N° 1
FACTORES DE ZONA "Z"
ZONA
Z
4
0,45
3
0,35
2
0,25
1
0,10
TABLA N° 2
CLASIFICACIÓN DE LOS PERFILES DE
SUELO
Perfil
Vs
N60
Su
S0
> 1500
m/s
-
-
S1
500 m/s a
1500 m/s
>50
>100 kPa
S2
180 m/s a
500 m/s
15 a 50
50 kPa a
100 kPa
S3
<180 m/s
<15
25 kPa a
50 kPa
S4
Clasificación basada en el EMS
RNE
Artículo 13.- Parámetros de Sitio (S,TP Y TL)
Se considera el tipo de perfil que mejor describa las condiciones locales, utilizándose los correspondientes valores del
factor de amplificación del suelo S y de los periódos Tp y TL dados en las Tablas N° 3 y N° 4
TABLA N°4
PERÍODOS "TP" y "TL"
TABLA N° 3
FACTOR DE SUELO "S"
Perfil de suelo
S0
S1
S2
S3
Z4
0,3
0,4
0,6
1,0
Z3
3,0
2,5
2,0
1,6
SUELO
ZONA
S0
S1
S2
S3
Z4
0,80
1,00
1,05
1,10
Z3
0,80
1,00
1,15
1,20
Z2
0,80
1,00
1,20
1,40
Z1
0,80
1,00
1,60
2,00
RNE
Artículo 14.- Factor de Amplificación Sísmica (C)
De acuerdo a las características de sitio, se define el factor de amplificación sísmica (C) por las siguientes expresiones:
T<Tp
Tp<T<TL
T>TL
C=2,5
T
C=2,5 - T
T T
C=2,5 - T
P
P-
L
2
T es el período de acuerdo al numeral 28.4 concordado con el numeral 29.1
Este coeficiente se interpreta como el factor de amplificación de la aceleración estructural respecto de la aceleración
en el suelo.
RNE
TABLA N° 7 SISTEMAS ESTRUCTURALES
Sistema Estructural
Coeficiente Básico de Reducción R0(*)
Acero:
Pórticos Especiales Resistentes a Momentos (SMF)
8
Pórticos Intermedios Resistentes a Momentos (IMF)
5
Pórticos Ordinarios Resistentes a Momentos (OMF)
4
Pórticos Especiales Concéntricamente
Arriostrados (SCBF)
7
Pórticos Ordinarios Concéntricamente Arriostrados (SCBF)
4
Pórticos Excéntricamente Arriostrados (EBF)
8
Concreto Armado:
Pórticos
Dual
De muros estructurales
Muros de ductibilidad limitada
8
7
6
4
Albañilería Armada o Confinada
3
Madera
RNE
7(**)
(*) Estos coeficientes se aplican únicamente a estructuras en las que los elementos verticales y horizontales permitan la disipación de
la energía manteniendo la estabilidad de la estructura. No se aplican a estructuras tipo péndulo invertido.
(**) Para diseño por esfuerzos admisibles.
RNE
ASCE 7-16
ASCE
ASCE
ASCE
ASCE
ASCE
Cargas de viento
La presión ocasionada por el viento es
proporcional al cuadrado de la velocidad y
debe ser calculada, principalmente, en las
superficies expuestas de una estructura.
Debido a la rugosidad de la tierra, la
velocidad del viento es variable y presenta
turbulencias.
Sin embargo, se asume que la edificación
asume una posición deformada debido a
una velocidad constante y que vibra a partir
de esta posición debido a la turbulencia.
Cargas de viento
Cuando el libre flujo del viento se ve
obstaculizado por un objeto fijo, tiene que
desviarse para rodearlo, por lo cual produce
presiones sobre el objeto.
Las partículas de aire golpean en la cara
expuesta directamente al efecto del viento,
cara de barlovento, ejerciendo sobre ella
un empuje. Presión
En la cara opuesta, de sotavento, las
estelas del flujo se separan del objeto
provocando una Succión.
Cargas de viento
Para un edificio de paredes cerradas, la trayectoria
de las líneas de flujo del aire se muestra:
Cargas de viento
Para un edificio de paredes cerradas y un edificio con abertura
Cargas de viento
Cargas de viento
Generalidades
Clasificación de las edificaciones
Clasificación de las edificaciones
ASCE 7
Velocidad de diseño
Carga exterior de viento
Definiciones básica
Flexión y corte
https://www.youtube.com/watch?v=f08Y39UiC-o
Pandeo
https://www.youtube.com/watch?v=21G7LA2DcGQ&t=71s