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Principios básicos
Fórmulas y Datos
A=π∗r
2
…( Área de probeta)
1 KSI – 1,000 PSI
σ =
P
A
…( Esfuerzo)
E=
σ
ε
… (Módulo Elasticidad)
ε =
l
f
−l
o
l
o
…( Deformación Unitaria)
Ejemplo 1. Una probeta para una prueba a tensión, tiene un diámetro de 0.5 in, con una
deformación unitaria de 4.76 x 10
− 3
, se aplicó una carga de 13.5 KSI, su longitud inicial fue de 2
in. Determina el esfuerzo último a tensión, el módulo de elasticidad y la longitud final.
A=π∗r
2
=π∗
(
)
2
2
σ =
P
A
13.5 KSI
2
KSI
2
E=
σ
ε
KSI
2
4.76 x 10
− 3
KSI
2
Ejemplo 2. Una probeta para una prueba a tensión, tiene un diámetro de 0.55 in, una longitud de
2 in, se aplicó una carga de 28,500 lb, su longitud final fue de 2.3 in. Determina el esfuerzo
último a tensión, el alargamiento en porcentaje y el módulo de elasticidad.
A=π∗r
2
=π∗
(
)
2
2
σ =
P
A
28,500 Lb
2
lb
2
ε =
l
f
−l
o
l
o
E=
σ
ε
lb
2
lb
2
Factores de Carga y Resistencia usados en las especificaciones AISC
Fórmulas y Datos
∑
y
1
Q
1
≤ ϕ R
n
Q
1
=Un efecto de carga( una fuerza o momento)
y
1
=Un factor de carga
R
n
=Laresistencia normal de la componente bajo consideración ϕ =Factor de resistencia
Las combinaciones de cargas de las especificaciones AISC como
1.4 D … ( A 4 − 1 )1.2 D+ 1,6 L+ 0.5( L
t
o S o R) …( A 4 − 2 )
1.2 D+1.
L
t
o S o R
+(0.5 Lo 0.8W ) …( A 4 − 3 ) 1.2 D+ 1.3W + 0,5 L+ 0,5( L
t
o S o R) …( A 4 − 4 )
1.2 D+ E+0,5 L+ 0.2 S … ( A 4 − 5 )0.9 D+(1.3 W o E) …( A 4 − 6 )
D=Carga MuertaL=Carga Viva devido al equipo y ocupación
L
t
=Carga viva de techo
S=Carga de nieve R=Carga de lluvia o hieloW =Carga de vientoE=Carga por sismo
Ejemplo 1. Una columna de un edificio está sometida a las siguientes cargas:
9 kips en compresión de carga muerta
5 kips en compresión de carga viva de techo
6 kips en compresión de nieve
7 kips en compresión de 3 pulgadas de lluvia acumulada sobre el techo
8 kips en compresión por viento
a) Determina la carga factorizada por usarse en el diseño de la columna. ¿Qué combinación
de cargas del AISC gobierna?
b) ¿Cuál es la resistencia del diseño requerida para la columna?
c) Si el factor de resistencia 𝞍 es de 0.85, ¿cuál es la resistencia nominal requerida para la
columna?
1.4 D=1.4 ( 9 )=12.6 kips
1.2 D+ 1,6 L+ 0.
L
t
o S o R
=1.2 ( 9 ) +1.6 ( 0 )+ 0,5 ( 7 )=14.3 kips
1.2 D+1.
L
t
o S o R
+( 0.5 L o 0.8 W )=1.2 ( 9 )+1.6 ( 7 )+0.5 ( 8 )=28.4 kips
1.2 D+ 1.3W + 0,5 L+ 0,
L
t
o S o R
=1.2( 9 )+1.3 ( 8 )+ 0.5( 0 )+0.5( 7 )=24.7 kips
1.2 D+ E+0,5 L+ 0.2 S= 12 kips0.9 D+( 1.3 W o E)=18.5 kips
∑
y
1
Q
1
≤ ϕ R
n
28.4 ≤ 0.85∗R
n
28.4 kips
≤ R
n
P
n
=F
u
∗A
e
P
n
=( 58 KSI )∗¿
∅ P
n
= ∅ ∗P
n
∅ P
n
=0.75∗123.25 kips=92.4375 kips
Se diseña por Fractura o Fluencia, según el diseño cuyo valor sea menor.
Ejemplo 2. Un miembro en tensión formado por un solo ángulo, L
, está
conectado a una placa de nudo por medio de 3 tornillos de
de diámetro, el acero
A36. Las cargas de servicio son 45 kips de carga muerta y 25 kips de carga viva.
Investigue si este miembro cumple con las especiaciones del AISC. Suponga que el
Área Neta-Efectiva es un 85% del Área Neta Calculada.
Las combinaciones de cargas son:
1.4 ( 25 kips) = 35 kips1.2 ( 35 ) +1,6 ( 25 )= 82 kips
P
n
= 82 kips Por fluencia de la sección total:
A
g
[
]
A
g
2
P
n
=FY ∗A
g
P
n
=( 36 KSI )∗¿
∅ P
n
=0.90∗143.4375 kips=129.09375 kips
Por fractura de la sección total:
A
N
= A
g
−A
agujeros
A
N
2
[
]
A
N
2
2
¿ A
N
2
P
n
=F
u
∗A
e
P
n
=( 58 KSI )∗¿
∅ P
n
= ∅ ∗P
n
∅ P
n
=0.75∗ 116 kips= 87 kips
