Elementos sometidos a fuerzas combinadas y torsión - Estructuras Metálicas

CAPÍTULO 8 - ELEMENTOS SOMETIDOS A FUERZAS
COMBINADAS Y TORSIÓN

Este Capítulo se aplica a elementos prismáticos sometidos a fuerza axial y flexión alrededor de uno ó ambos ejes de simetría, con ó sin torsión, y torsión solamente. Para elementos con almas de peralte variable, véase el Apéndice 6.3.

8.1. ELEMENTOS SIMÉTRICOS SOMETIDOS A FLEXIÓN Y FUERZA AXIAL

8.1.1. Método LRFD

8.1.1.1. Elementos con Simetría Simple y Doble en Flexión y Tracción
La interacción de la flexión y tracción en secciones simétricas estará limitada por las Ecuaciones 8.1-1a y 8.1-1b.
(a) Para

    (8.1-1a)

(b) Para

    (8.1-1b)

Donde
P_u = resistencia requerida a la tracción.
P_n = resistencia nominal a la tracción determinada de acuerdo a la Sección 4.1.1.
M_u = resistencia requerida a la flexión determinada de acuerdo a la Sección 3.1.
M_n = resistencia nominal a la flexión determinada de acuerdo a la Sección 6.1.1.
x = subíndice relativo al eje mayor de flexión.
y = subíndice relativo al eje menor de flexión.
 =_t = factor de resistencia a la tracción (ver Sección 4.1.1).
_b = factor de resistencia a la flexión = 0,90
Se permite un análisis más detallado de la interacción
de flexión y tracción en lugar de las Ecuaciones 8.1-1a y 8.1-1b .

8.1.1.2. Elementos con Simetría Simple y Doble en Flexión y compresión
La interacción de la flexión y compresión en secciones simétricas estará limitada por las Ecuaciones 8.1-1a y 8.1- 1b donde:
P_u = resistencia requerida a la compresión.
p_n = resistencia nominal a la compresión determinada de acuerdo a la Sección 5.2.1.
M_u = resistencia requerida a la flexión determinada de acuerdo a la Sección 3.1.
M_n = resistencia nominal a la flexión determinada de acuerdo a la Sección 6.1.1.
x = subíndice relativo al eje mayor de flexión.
y = subíndice relativo al eje menor de flexión.
 = _c = factor de resistencia a la compresión = 0,85 (ver Sección 5.2.1.).
_b = factor de resistencia a la flexión = 0,90

8.1.2. Método ASD
8.1.2.1. Elementos con Simetría Simple y Doble en Flexión y Tracción
La interacción de la flexión y tracción en secciones simétricas estará limitada por la Ecuación 8.1-2a

(8.1-2a)

Donde
f_a = esfuerzo calculado en tracción.
f_b = esfuerzo calculado en flexión.
F_t = esfuerzo admisible en tracción, como se define en la Sección 4.1.2.
F_b = esfuerzo admisible en flexión, como se define en la Sección 6.1.2.
x = subíndice relativo al eje mayor de flexión.
y = subíndice relativo al eje menor de flexión.

8.1.2.2. Elementos con Simetría Simple y Doble en Flexión y Compresión
La interacción de la flexión y compresión en secciones simétricas estará limitada por las Ecuaciones 8.1- 2b y 8.1-2c.

    (8.1-2b)

          (8.1-2c)

Para f_a/ F_a  0,15; se permite el empleo de la Ecuación 8.1-2d en lugar de las Ecuaciones 8.1-2b y 8.1-2c
        (8.1-2d)
En las Ecuaciones anteriores:
f_a = esfuerzo calculado en compresión.
f_b = esfuerzo calculado en flexión.
F_a = esfuerzo admisible en compresión, como se define en la Sección 5.2.2.
F_b = esfuerzo admisible en flexión, como se definen la Sección 6.1.2.

puede incrementarse en 1/3 como se indica en la Sección 1.5.3.

C_m = coeficiente que puede tomar los siguientes valores:

(a) Para elementos en compresión de pórticos que pueden tener desplazamientos laterales,

C_m=0,85

(b) Para elementos en compresión con restricción de giro en pórticos arriostrados contra desplazamiento lateral y sin carga transversal entre sus apoyos en el plano de flexión,

C_m = 0,6 - 0,4 (M₁ / M₂)

donde (M₁ / M₂) es la relación del momento menor al mayor en los extremos de la longitud arriostrada. (M₁ / M₂) es positivo cuando el elemento tiene doble curvatura y negativo cuando tiene curvatura simple.

(c) Para elementos en compresión en pórticos arriostrados contra desplazamientos lateral y con carga transversal entre sus apoyos el valor de C_m debe determinarse analíticamente. Sin embargo se permite el empleo de los siguientes valores:

1. Para elementos cuyos extremos tienen restricción de giro en el plano de flexión, C_m=0,85 .
   
2. Para elementos cuyos extremos no tienen restricción de giro en ele plano de flexión, C_m = 1,0.
   x = subíndice relativo al eje mayor de flexión.
   y = subíndice relativo al eje menor de flexión.
   b = en el valor de F'_e, subíndice relativo al plano de flexión.

8.2. ELEMENTOS ASIMÉTRICOS Y ELEMENTOS SOMETIDOS A TORSIÓN Y TORSIÓN COMBINADA CON FLEXION, CORTE Y/O FUERZA AXIAL
La resistencia de diseño  F_y de los elementos deberá ser igual o mayor que la resistencia requerida expresada en términos del esfuerzo normal f_un o del esfuerzo cortante f_uv, determinados por un análisis elástico con cargas factorizadas:

(a) Para el estado limite de fluencia bajo esfuerzos normales:
f_un  F_y       (8.2-1)
 = 0,90

(b) Para el estado limite de fluencia bajo esfuerzos cortantes:
f_uv 0,6  F_y      (8.2-2)
 = 0,90

(c) Para el estado limite de pandeo:
f_un ó f_{uv  c}F_cr , como sea aplicable      (8.2-3)
_c = 0,85
Se permite alguna fluencia local restringida adyacente a las áreas que permanecen elásticas.