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Resistencia de Estructuras
de acero de ángulos dobles
Carlos Alberto Bermúdez Mejía
Ph D. Ingeniería Sísmica y Dinámica Estructural
Director Departamento de Ingeniería Civil
Universidad Nacional de Colombia
Sede Manizales
Partes de esta presentación
1.Introducción
2.Investigaciones precedentes
3.Metodología de diseño
4.Investigación experimental
5.Resultados obtenidos hasta la fecha
6.Conclusiones
1. Introducción
• Por décadas la
literatura técnica ha
proporcionado la
resistencia de
perfiles angulares
dobles dispuestos
en forma de T
y
1. Introducción
• Esa disposición resulta en
parámetros de resistencia
con respecto al eje débil
(eje y) muy bajos
y
y
1. Introducción
• Para aumentar la
resistencia con respecto al
eje débil (eje y) en
Colombia comúnmente se
han distanciado los
perfiles angulares con
respecto a ese eje.
y
1. Introducción
• El diseño del cordón a compresión exige
consideraciones especiales
1. Introducción
• El diseño del cordón a compresión por pandeo flector
alrededor del eje x es igual al caso de perfiles dispuestos
en T
RPFX_EN T = RPFX_DISTANCIADOS
1. Introducción
• El diseño del cordón a compresión por pandeo flector
alrededor del eje y difiere en cada caso
RPFY_EN T  RPFY_DISTANCIADOS
1. Introducción
• También difiere el diseño del cordón a compresión por
pandeo flexo-torsor
RPFTY_EN T  RPFTY_DISTANCIADOS
2. Investigaciones precedentes
• CRITERIOS DE DISEÑO PARA ÁNGULOS DOBLES ENFRENTADOS, 2004
JUAN DAVID MORALES RAMÍREZ, TITO ALBERTO OSPINA TRIANA
• ESTUDIOS EXPERIMENTALES EN CERCHAS CON ANGULOS DOBLES SEPARADOS, 2005
LUIS AUGUSTO LARA VALENCIA, JUAN DAVID POSADA TORRES
• ESTUDIO DE LA RESISTENCIA DE ELEMENTOS DE CERCHA CON ANGULOS DOBLES
ENFRENTADOS Y SEPARADOS, 2005
LUIS GARZA, JUAN GABRIEL DORADO, LUIS MIGUEL VERGAR
• RESISTENCIA A LA COMPRESION DE ANGULOS DOBLES SEPARADOS, 2006
LUIS GARZA, LUIS LARA, JUAN POSADA, Revista Dyna, 148.
• VERIFICACION DE LAS FORMULAS DE LA NSR-10 DE DISEÑO A COMPRESION PARA
ANGULOS ENFRENTADOS, 2013
CARLOS BERMUDEZ, JAIRO PAREDES, JUAN DIAZ, JUAN AVILA
3. Metodología de diseño
RPFX_EN T = RPFX_DISTANCIADOS
3. Metodología de diseño
RPFY_EN T  RPFY_DISTANCIADOS
3. Metodología de diseño
RPFY_EN T  RPFY_DISTANCIADOS
kl
r
Si el modo de pandeo genera en los perfiles individuales deformaciones que producen fuerzas
cortantes en los elementos que los conectan, (kL/r) se reemplazará por (kL/r)m
kl
r
 kl 
 
 r m
3. Metodología de diseño
RPFY_EN T  RPFY_DISTANCIADOS
3. Metodología de diseño
RPFTY_EN T  RPFTY_DISTANCIADOS
Para miembros a compresión en ángulos dobles
dispuestos en T con una separación tal que la constante
de alabeo Cw es despreciable, y secciones en T :
Para miembros de simetría simple donde "y" es el eje
de simetría, incluidos ángulos dobles distanciados de
manera que la constante de alabeo Cw no es despreciable:
3. Metodología de diseño
RPFTY_EN T  RPFTY_DISTANCIADOS
3. Metodología de diseño
4. Investigación experimental
4. Investigación experimental
4. Investigación experimental
4. Investigación experimental
4. Investigación experimental
4. Investigación experimental
4. Investigación experimental
5. Resultados obtenidos hasta la fecha
Resultados Etapa I
100.00
90.00
80.00
Resistencia
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
100
150
200
250
300
350
400
Separación [mm]
Teórico Flexo Torsión [kN]
Experimental [kN]
450
5. Resultados obtenidos hasta la fecha
Resultados Etapa II, modelo 1
50.00
45.00
40.00
Resistencia
35.00
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
Longitud [mm]
Teórico Flexo Torsión [kN]
Experimental [kN]
6500
5. Resultados obtenidos hasta la fecha
Resultados Etapa II, modelos 2, 3 y 4
140.00
120.00
Resistencia
100.00
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00
0
1
2
3
4
Modelo
Teórico Flexo Torsión [kN]
Experimental [kN]
5
6. Conclusiones
1. Efecto de la distancia entre los ángulos en la resistencia a la compresión de
miembros constituidos por ángulos distanciados
Está bien corroborado por la teoría y la investigación experimental que el aumentar la
distancia entre los perfiles angulares puede resultar en una pérdida de resistencia
para el estado límite de pandeo flexo-torsor.
6. Conclusiones
2.
Efecto de la longitud total del miembro en la resistencia a la compresión de
miembros constituidos por ángulos distanciados
Está bien corroborado por la teoría y la investigación experimental que el aumentar la
longitud total del miembro resultará en una pérdida de resistencia para el estado
límite de pandeo flexo-torsor.
6. Conclusiones
3.
Efecto de las propiedades del conector en la resistencia a la compresión de
miembros constituidos por ángulos distanciados
En los cálculos y ensayos realizados hasta ahora se evidencia que el efecto de las
propiedades mecánicas del conector en la resistencia de falla del miembro
estructural se suaviza a medida que las propiedades del conector se acercan a las de
los perfiles principales.
6. Conclusiones
4.
Procedimiento de diseño de la NSR-10
Los procedimientos de cálculo incorporados en esta Norma para el diseño a la
compresión de los ángulos distanciados incluyen acertadamente el hecho de que
con el aumento del ancho total de la sección se incrementa el coeficiente de pandeo
Cw que resulta en una reducción de la resistencia por pandeo flexo-torsor.
Es necesario, no obstante, investigar la manera de reducir las diferencias entre los
resultados experimentales y los teóricos.