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Capítulo 3
Análisis de miembros a tensión
Figura 3.10 Reducción del retraso de cortante, y por lo tanto de x, mediante la reducción de la longitud del ala no conectada.
x
x (a)
(b)
Otra medida de la efectividad de un miembro es la longitud de su conexión, L. Entre mayor sea esta longitud, será más uniforme la transferencia del esfuerzo a las partes sin conectar del miembro. En otras palabras, si se usan 3 tornillos a 3 pulgadas entre centros, el área efectiva del miembro será menor que si se usan 3 tornillos a 4 pulgadas entre centros. El efecto de estos dos parámetros, x y L, se expresa empíricamente con el factor de reducción U = 1 -
x L
A partir de esta expresión, puede verse que entre menor sea el valor de x y mayor sea el valor de L, será mayor el valor de U, y por ende será mayor el área efectiva del miembro. La Sección D3 del Comentario del AISC para la Sección D de la especificación tiene una explicación adicional del efecto de retraso del cortante. Las Figuras C-D3.1 a C-D3.4 muestran cómo se determinan x y L para diversos miembros a tensión atornillados y soldados.
3.5.1
Miembros atornillados Si una carga de tensión debe transmitirse por medio de tornillos, el área bruta se reduce al área neta An del miembro, y U se calcula como sigue: U = 1 -
x L
La longitud L usada en esta expresión es igual a la distancia entre el primero y el último tornillo en la línea. Cuando hay dos o más líneas de pernos, L es la longitud de la línea con el número máximo de tornillos. Si los pernos están a tresbolillo, L es la dimensión fuera a fuera entre los tornillos extremos en una línea. Notará usted que entre más larga se vuelve la conexión (L), más grande resultará U, así como el área efectiva del miembro. (Por otra parte, veremos en los capítulos sobre conexiones de este texto que la efectividad de los conectores se reduce en alguna medida si se usan conexiones muy largas.) No hay datos suficientes para el caso en que sólo se usa un tornillo en cada línea. Se considera que un enfoque conservador para este caso es suponer que Ae An del elemento conectado. La Tabla 3.2 proporciona una lista detallada del retraso de cortante o de los factores U para diferentes situaciones. Esta tabla es una copia de la Tabla D3.1 de la Especificación AISC. Para algunos problemas que se presentan aquí, los autores calculan U con la expresión x 1 , el Caso 2 de la Tabla 3.2, y luego la comparan con el valor del Caso 7 para los perfiles L W, M, S, HP o tes cortadas a partir de estos perfiles y del Caso 8 para ángulos individuales. Entonces se usa el mayor valor de los dos en sus cálculos, tal como lo permite la Especificación AISC. Diseño de Estructuras de Acero – McCormac /Csernak
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