GRFICOS DE MOMENTOS ADMISIBLES EN VIGAS

II.-PERFILES DE VIGAS " I " DE DE ACERO ESTRUCTURAL DE UNA ALTURA MAYOR A 40 cm. DE LOS CUALES SE DEBE CONOCER:

a) Altura Total y dems dimensiones del perfil de la viga.

b) Peso por unidad de longitud.

c) Area de la seccin transversal

d) Momento de inercia con respecto a sus ejes centroidales

e) Esfuerzo de fluencia del acero de la viga

f) Esfuerzo admisible o de diseo

g) Momento mximo admimisible del perfil

h) Esfuerzo cortante mximo admisible

Todas estas caractersticas de los perfiles " I " se muestran a continuacin en los siguientes cuadros para perfiles peruanos.

GRFICOS DE MOMENTOS ADMISIBLES EN VIGAS

El espaciamiento entre arriostres para distancias mayores que Lu, mxima longitud arriostrada del ala en compresin, ms all del cual el esfuerzo permisible de flexin Fb es menor que 0.60 Fy, crea un problema al diseador, a quien se le presenta una longitud dada entre arriostres laterales ( usualmente menor a la longitud total del tramo ) y un clculo del momento de flexin. La viga no se puede seleccionar solamente a partir de su mdulo de seccin, sino que las dimensiones de los perfiles y sus relaciones ancho-espesor tienen una influencia para sus esfuerzos permisibles de flexin.

Los siguientes grficos muestran el momento total admisible para perfiles soldados hechos de acero de 2500 kg/cm2 como punto de fluencia, usados como vigas, con respecto a la longitud mxima entre arriostres.

Los grficos han sido limitados a una mxima longitud entre arriostres de 7.5 mt. Para las vigas ms pequeas y 10 mt. Para las vigas ms peraltadas.

El momento total admisible, en Kilogrmetros, se grafica con respecto a la longitud entre arriostres, sin considerar el momento debido al peso de la viga. Los momentos totales admisibles se muestran para longitudes entre arriostres, menores de Lc, entre Lc y Lu y mayores de Lu.

La longitud entre arriostres, en metros, es la mxima longitud lateral arriostrada del ala en compresin correspondiente al momento total admisible. Esta puede ser, ya sea el tramo total o una parte del tramo entre los puntos arriostrados.

Las curvas mostradas en estos grficos fueron calculadas para vigas sujetas a condiciones de carga que producen momento de flexin dentro de las longitudes de arriostres mayores que aquellos a ambos extremos de esta longitud.Cuando la longitud entre arriostres es mayor que Lu, y el momento de flexin dentro de la longitud arriostrada es menor que aquel a ambos extremos de esta longitud, Cb es mayor que la unidad y la seccin puede proporcionar una capacidad mayor. En estos casos el momento admisible puede determinarse usando las especificaciones del AISC.

La longitud entre arriostres Lc, en metros, con el lmite indicado por un crculo lleno ( O ), es la mxima longitud arriostrada del ala en compresin para la cual el esfuerzo permisible de flexin ( Fb ) puede tomarse como 0.66 Fy; para secciones compactadas que cumplan con las especificaciones. Se permite un esfuerzo mayor que 0.60 Fy. Para estos perfiles no compactos, que satisfacen las Especificaciones de secciones compactadas, excepto cuando:

800 / Fy > bf / 2tf > 438 / Fy

que el esfuerzo de flexin permisible, es igual al menor valor obtenido de las expresiones:

( 637 bf ) / Fy y 1 406 000 / [ (d / Af ) Fy ]

cuando Fb = 0.60 Fy y Cb = 1 . Para longitudes mayores que Lc, pero menores que Lu, Fb puede ser tomado como 1500 kg/cm2. para aceros de 2500 kg/cm2. como punto de fluencia. En ningn caso Lc ser menor que Lu.

Para perfiles que no se califiquen como secciones compactas y para secciones no compactas que no satisfagan los requerimientos. El esfuerzo permisible de flexin es Fb = 1500 kg/cm2. para Fy = 2500 kg/cm2., para toda longitud entre arriostres menor que Lu.

En todos los casos cuando la longitud entre arriostres exceda Lu, Fb debe ser calculado de acuerdo a lo que se especifica.Y no debe exceder el mayor valor dado por las siguientes Frmulas, ni 0.60Fy.

Cuando:

Cuando:

Cuando:

O la expresin:

Al calcular los puntos para las curvas, Cb se toma como la unidad en las frmulas anteriores, el radio de giro rt respecto al eje en el plano del alma se toma de las Tablas de Propiedades y Dimensiones para el diseo.

Los grficos se dan para ayudar a seleccionar las vigas ms ligeras que se puedan conseguir para varias combinaciones de longitud de arriostres y momentos.

El tramo contnuo de cada curva indica la seccin ms econmica en peso. El trazo discontnuo de cada curva indica rangos en el cual la viga satisface las condiciones de carga. Para vigas de igual peso, donde ambas podran satisfacer las condiciones de carga, la viga ms peraltada se indica como una curva de trazo discontnuo, de este modo se ayuda a hacer una seleccin para reducir la deflexin a un lmite de restriccin de peralte.

En ningn caso la lnea contnua o discontinua se extiende ms all del punto donde el esfuerzo permisible de flexin es menor que 750 kg/cm2. para Fy = 2500 kg/cm2.

BIBLIOGRAFIA

Instituto Mexicano de la Construccin en Acero A.C.

Diseo en Acero Estructural.

Zapata Baglieto LuisDiseo de Construcciones Mixtas.

Zapata Baglieto Luis