Miembros Sujetos A Tensión

ÍNDICE

1. Introducción………………………………………………………………………5

2. Miembros sujetos a tensión…………………………………………………….....6

2.1. Tipos de miembros a tensión…………………………………………….…10

2.2. Esfuerzos permisibles……...……………………………………………....22

2.3. Área neta ……………………………………………………………….......27

2.4. Diseño para área neta…………...……………………………………….….34

2.5. Relación de esbeltez, nomenclatura y conceptos a utilizar………….......…39

2.6. Soluciones típicas para miembros a tensión………………………………..43

2.7. Ejemplos de aplicación………………….....……………………………... 46

3. Conclusión………………………………………………………………………55

4. Bibliografía…………………………………………………………………….. 56

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1………………………………………………………………………………….6

Figura 2……………………………………………………………………………..…...7

Figura 3……………………………………………………………………………….…7

Figura 4………………………………………………………………………….……....8

Figura 5…………………………………………………………………………….....…9

Figura 6. ………………………………………………………………………………...9

Figura 7. ………………………………………………………………………………...9

Figura 8. ……………………………………………………………………………….12

Figura 9. ……………………………………………………………………………….13

Figura 10……………………………………………………………………………….14

Figura 11……………………………………………………………………………….15

Figura 12……………………………………………………………………………….15

Figura 13……………………………………………………………………………….17

Figura 14……………………………………………………………………………….18

Figura 15……………………………………………………………………………….19

Figura 16……………………………………………………………………………….20

Figura 17……………………………………………………………………………….25

Figura 18……………………………………………………………………………….26

Figura 19……………………………………………………………………………….27

Figura 20……………………………………………………………………………….27

Figura 21……………………………………………………………………………….30

Figura 22……………………………………………………………………………….31

Figura 23……………………………………………………………………………….33

Figura 24……………………………………………………………………………….35

Figura 25……………………………………………………………………………….36

Figura 26……………………………………………………………………………….36

Figura 27……………………………………………………………………………….38

Figura 28……………………………………………………………………………….39

Figura 29……………………………………………………………………………….43

Figura 30……………………………………………………………………………….44

Figura 31……………………………………………………………………………….45

Figura 32……………………………………………………………………………….46

Figura 33……………………………………………………………………………….47

Figura 34……………………………………………………………………………….47

Figura 35……………………………………………………………………………….48

Figura 36……………………………………………………………………………….48

Figura 37……………………………………………………………………………….49

INTRODUCCIÓN

El siguiente trabajo contiene la unidad II que lleva por nombre “Miembros sujetos a tensión” de la materia estructuras de acero. El trabajo abarca tipos de miembros a tensión, esfuerzos permisibles, área neta, diseño para área neta, relación de esbeltez, nomenclatura y conceptos a utilizar, soluciones típicas para miembros a tensión y sus ejemplos de aplicación.

Esta unidad se centra en los miembros sujetos a tensión los cuales son elementos estructurales sometidos a fuerzas axiales de tensión, un miembro dúctil de acero, sin agujeros y sometidos a una carga de tensión, puede resistir, sin fracturarse, una carga mayor que la correspondiente al producto del área de su sección transversal y su esfuerzo de fluencia de acero, gracias al endurecimiento por deformación.

Por otra parte, si tenemos un miembro a tensión con agujeros para tornillos, éste puede fallar por fractura en la sección neta requerida que pasa por los agujeros. Esta carga de falla puede ser más pequeña que la carga requerida para plastificar la sección bruta alejada de los agujeros. Se debe tener en cuenta que la parte del miembro que tiene un área transversal reducida por los agujeros, es muy corta comparada con su longitud total.

A continuación se dará una explicación detallada de esto miembros a tensión, todo esto con el fin de analizar, examinar, interpretar, entender y definir los temas antes mencionados y nos relacionemos más con la materia, puesto que es de gran importancia en nuestra carrera saber de estos temas y la importancia que tienen hoy en día.

Unidad II: MIEMBROS SUJETOS A TENSIÓN

Los miembros en tensión se definen como elementos estructurales sometidos a fuerzas axiales de tensión, un miembro dúctil de acero, sin agujeros y sometidos a una carga de tensión, puede resistir, sin fracturarse, una carga mayor que la correspondiente al producto del área de su sección transversal y su esfuerzo de fluencia de acero, gracias al endurecimiento por deformación.

Si tenemos un miembro a tensión con agujeros para tornillos, este puede fallar por fractura de la sección neta que pasa por los agujeros; esta carga de falla puede ser más pequeña que la carga requerida para plastificarla sección bruta alejada de los agujeros.

Muchas estructuras de edificios, puentes y torres contienen miembros que básicamente se encuentran a carga de tensión. Los ejemplos de miembros en tensión incluyen, las piezas diagonales y las cuerdas interiores de armaduras típicas.

Figura1. Tipos de armaduras

Figura 2. Estructura suspendida de un edificio de varios pisos

Figura 3. Marcos contraventeados

Los miembros sujetos a tensión son secciones laminadas o formadas por placas, o barras (redondas, cuadradas o planas), de eje longitudinal recto y sección transversal constante (miembros prismáticos), sujetos a cargas que actúan a lo largo de sus ejes centroidales, que producen en cualquier sección, perpendicular a su eje longitudinal fuerzas axiales de tensión. Un miembro sometido a tensión representa el elemento más simple de un arreglo estructural, por lo que su diseño es muy sencillo pues no involucra problemas de pandeo o inestabilidad. La magnitud del esfuerzo de tensión en cualquier sección es uniforme y en miembros perfectos no hay flexión, cortante ni torsión. Son elementos muy eficientes, de tal manera que sería ideal tener en una estructura de acero muchos miembros sometidos a tensión. Esto es lo que ha favorecido la práctica actual de emplear cubiertas colgantes cuya característica es salvar grandes claros en forma económica.

Figura 4

Modos de falla y estados límite de miembros en tensión

Los estados límite que deberán investigarse son los siguientes:

1. Flujo plástico en el área total 2. Fractura en la sección neta 3. Ruptura por cortante y tensión combinadas (block shear) 1. Flujo plástico en el área total En este modo de falla, se presenta la fluencia en el área total, el material se plastifica y la falla es por deformación permanente.

Figura 5

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