Columna Armada 3r4b2m
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- Words: 1,177
- Pages: 23
Columnas armadas Integrantes : •ECHANDIA MORENO , MANUEL •GRANADO PAUCAR , GINO •HINOSTROZA ESPINO , KATERIN
COLUMNAS ARMADAS Generalidades cuando dichas columnas constan de diferentes componentes, estas deben conectarse en sus extremos, ya sea por medio de soldadura o por tornillos
Elementos que las forman: •Dos o más barras (o conjunto de barras ) longitudinales, llamadas cordones, unidas entre ellas a intervalos mediante conectores, celosías planas , presillas, combinación de celosías y presillas o platabandas laterales continuas perforadas
•Barras y chapas planas longitudinales unidas entre ellas a intervalos regulares mediante conectores Función de los conectores: • Mantener en posición los cordones • Soportar lateralmente los cordones evitando su pandeo entre puntos de conexión • Transmitir o resistir el cortante originado por el pandeo global de la columna
Clasificación : GRUPO I
Especificaciones Grupo I Los cordones (perfiles, y/o chapas planas) en o continuo unidos en forma discontinua por pasadores o soldaduras
En los extremos se unirán con pernos a deslizamiento críticos o soldadura
Si son pernos la longitud de la chapa ≥ ancho b
Si es soldadura longitud de soldadura ≥ ancho b
El paso de los pernos ≤ 4ø
A lo largo de la barra se dispondrán pernos o soldaduras para transmitir un corte V=0. 02 ø Pn
La distancia “a” será tal que la esbeltez de cada elemento sea ≤ que ¾ de la esbeltez global a/ri donde ri es el radio de giro mínimo de los componentes Si alguno de los componentes es una chapa la máxima distancia a será: Para pernos , remaches o soldaduras en línea
Para pernos , remaches o soldaduras en trebolillo
Especificaciones Grupo I
Clasificación : GRUPO II
Especificaciones Grupo II
Especificaciones Grupo II Los cordones están unidos con forros discontinuos de pequeño espesor
Los pernos o soldaduras que unen los cordones a las chapas exteriores o a forros discontinuos se diseñará con el corte ideal: V=0.02 ø Pn Se dispondrá como mínimo 2 forros intermedios entre nudos igualmente distanciados
La distancia “a” entre forros o a las chapas de nudos será tal que la esbeltez de los elementos resultantes sea < que la esbeltez global o sea: a/ri ≤ 3/4 esbeltez global
En forros de los pernos , mínimo 2 pernos por forro
Clasificación : GRUPO III
Especificaciones Grupo III
Especificaciones Grupo III Los cordones están unidos por platabandas continuas perforadas
El ancho de platabanda entre agujeros y línea de pernos o soldaduras podrá ser considerado como parte de la sección de la columna si: •
La relación ancho- espesor cumple con la tabla B.5.1
•
la longitud del agujero no debe ser mayor que 2 veces su ancho
•
La distancia libre entre agujeros en la dirección de la fuerza ≥ que la distancia entre líneas de unión
•
El radio mínimo de esquina de agujero será de 4cm
Los pernos , remaches o soldaduras se calcularán con un corte: V=0.02 ø Pn La distancia “a” entre uniones será tal que la esbeltez de los elementos resultantes sea < que la esbeltez global o sea: a/ri ≤ ¾ esbeltez global
Clasificación : GRUPO IV
Especificaciones Grupo IV
COLUMNAS ARMADAS
Especificaciones Grupo IV Los cordones están unidos por celosías planas En los extremos de la barra se colocarán presillas de longitud L ≥ b •
El espesor de las presillas ≥ 1/50 de la distancia entre líneas de uniones
•
Se colocarán presillas en los puntos donde se interrumpa las diagonales
•
Si la unión de la presilla es soldada, la longitud del cordón medida desde cada borde de presilla será de 1/3 de la longitud de la placa
Las diagonales de las celosías pueden ser ángulos, canales, barras planas. El paso de las diagonales es tal que la esbeltez de los cordones sea menor que la esbeltez global Las diagonales se proyectarán con un corte: V=0.02 ø Pn La esbeltez máxima de las diagonales es:
diagonales simples 140
diagonales dobles 200
El ángulo α entre diagonales y cordones
≥ 60º diagonales simples
≥ 45º diagonales dobles
Clasificación : GRUPO V
Especificaciones Grupo V
La presillas se ubicarán en ambos extremos. Se colocarán en puntos intermedios donde existan cargas o arriostramientos laterales
Se colocarán presillas intermedias para dividir la longitud de la pieza como mínimo en tres tramos. De ser posible las presillas serán iguales y estarán uniformemente espaciadas
Cuando se dispongan planos paralelos de presillas, las presillas de cada plano se colocarán enfrentadas
Si las presillas reciben cargas en sus planos provenientes de barras que apoyan sobre la columna armada se deberán agregar las solicitaciones generadas por esas cargas
Comportamiento de las columnas armadas a compresión axil Cuando una columna pandea flexionalmente aparecen fuerzas cortante Vi
En las columnas de sección maciza la deformación por cortante despreciable La deformada es solo función del momento P.y (teoría de Euler)
En las columnas armadas la deformación por cortante debe ser tenida en cuenta Su incidencia depende de la rigidez al corte de sus elementos conectores
COLUMNAS ARMADAS
Posibles fallas de una columna Armada
EJE MATERIAL Y EJE LIBRE En las barras del grupo II y V se puede definir:
Eje material: Eje que une los baricentros de ambas barras
Eje Libre: Eje perpendicular al eje material y que pasa por el baricentro de la columna en su conjunto
Cuando los cordones son a su vez barras armadas ( grupo IV) existen dos ejes libres
Cuando el pandeo se realiza en el eje libre aparecen deformaciones debidas al corte ideal y el concepto de esbeltez modificada
Esbeltez modificada La esbeltez
Donde:
será reemplazada por la esbeltez modificada Para uniones intermedias con pernos en junta tipo aplastamiento
Para uniones intermedias con soldadura o pernos en deslizamiento crítico Esbeltez de la columna armada actuando como unidad
Esbeltez modificada de la columna armada λm
Esbeltez modificada Para uniones intermedias con pernos en junta tipo aplastamiento
Para uniones intermedias con soldadura o pernos en deslizamiento crítico
Proyecto de barras armadas
Para las barras de los grupos I, II y III se aplica: La tensión crítica es:
Siendo:
Esbeltez modificada de la columna armada λm
Se toma øc=0,85 Rc= øc . Pn Este método especificado en el reglamento es muy limitado para el proyecto de barras del grupo IV y no cubre al grupo V
Comentarios:
Las formulas para la esbeltez modificada provienen de análisis teórico experimental Para barras del grupo I cumpliéndose las distancias mínimas especificadas para pernos o cordones de soldadura no es necesario considerar la esbeltez modificada
La exigencia de rigidez para las uniones extremas garantiza el no desplazamiento relativo de los cordones donde el corte es máximo La fuerza de corte ideal de 2% de la carga axil obtenido desde la teoría y ensayos resulta mayor que la fuerza teórica hasta una esbeltez de 170 En las columnas del grupo I la distancia máxima entre pernos busca evitar la penetración de humedad y consiguiente corrosión o la abolladura de la placa La exigencia de las presillas extremas en el grupo IV da como resultado piezas sobredimensionadas para cargas bajas.
COLUMNAS ARMADAS Generalidades cuando dichas columnas constan de diferentes componentes, estas deben conectarse en sus extremos, ya sea por medio de soldadura o por tornillos
Elementos que las forman: •Dos o más barras (o conjunto de barras ) longitudinales, llamadas cordones, unidas entre ellas a intervalos mediante conectores, celosías planas , presillas, combinación de celosías y presillas o platabandas laterales continuas perforadas
•Barras y chapas planas longitudinales unidas entre ellas a intervalos regulares mediante conectores Función de los conectores: • Mantener en posición los cordones • Soportar lateralmente los cordones evitando su pandeo entre puntos de conexión • Transmitir o resistir el cortante originado por el pandeo global de la columna
Clasificación : GRUPO I
Especificaciones Grupo I Los cordones (perfiles, y/o chapas planas) en o continuo unidos en forma discontinua por pasadores o soldaduras
En los extremos se unirán con pernos a deslizamiento críticos o soldadura
Si son pernos la longitud de la chapa ≥ ancho b
Si es soldadura longitud de soldadura ≥ ancho b
El paso de los pernos ≤ 4ø
A lo largo de la barra se dispondrán pernos o soldaduras para transmitir un corte V=0. 02 ø Pn
La distancia “a” será tal que la esbeltez de cada elemento sea ≤ que ¾ de la esbeltez global a/ri donde ri es el radio de giro mínimo de los componentes Si alguno de los componentes es una chapa la máxima distancia a será: Para pernos , remaches o soldaduras en línea
Para pernos , remaches o soldaduras en trebolillo
Especificaciones Grupo I
Clasificación : GRUPO II
Especificaciones Grupo II
Especificaciones Grupo II Los cordones están unidos con forros discontinuos de pequeño espesor
Los pernos o soldaduras que unen los cordones a las chapas exteriores o a forros discontinuos se diseñará con el corte ideal: V=0.02 ø Pn Se dispondrá como mínimo 2 forros intermedios entre nudos igualmente distanciados
La distancia “a” entre forros o a las chapas de nudos será tal que la esbeltez de los elementos resultantes sea < que la esbeltez global o sea: a/ri ≤ 3/4 esbeltez global
En forros de los pernos , mínimo 2 pernos por forro
Clasificación : GRUPO III
Especificaciones Grupo III
Especificaciones Grupo III Los cordones están unidos por platabandas continuas perforadas
El ancho de platabanda entre agujeros y línea de pernos o soldaduras podrá ser considerado como parte de la sección de la columna si: •
La relación ancho- espesor cumple con la tabla B.5.1
•
la longitud del agujero no debe ser mayor que 2 veces su ancho
•
La distancia libre entre agujeros en la dirección de la fuerza ≥ que la distancia entre líneas de unión
•
El radio mínimo de esquina de agujero será de 4cm
Los pernos , remaches o soldaduras se calcularán con un corte: V=0.02 ø Pn La distancia “a” entre uniones será tal que la esbeltez de los elementos resultantes sea < que la esbeltez global o sea: a/ri ≤ ¾ esbeltez global
Clasificación : GRUPO IV
Especificaciones Grupo IV
COLUMNAS ARMADAS
Especificaciones Grupo IV Los cordones están unidos por celosías planas En los extremos de la barra se colocarán presillas de longitud L ≥ b •
El espesor de las presillas ≥ 1/50 de la distancia entre líneas de uniones
•
Se colocarán presillas en los puntos donde se interrumpa las diagonales
•
Si la unión de la presilla es soldada, la longitud del cordón medida desde cada borde de presilla será de 1/3 de la longitud de la placa
Las diagonales de las celosías pueden ser ángulos, canales, barras planas. El paso de las diagonales es tal que la esbeltez de los cordones sea menor que la esbeltez global Las diagonales se proyectarán con un corte: V=0.02 ø Pn La esbeltez máxima de las diagonales es:
diagonales simples 140
diagonales dobles 200
El ángulo α entre diagonales y cordones
≥ 60º diagonales simples
≥ 45º diagonales dobles
Clasificación : GRUPO V
Especificaciones Grupo V
La presillas se ubicarán en ambos extremos. Se colocarán en puntos intermedios donde existan cargas o arriostramientos laterales
Se colocarán presillas intermedias para dividir la longitud de la pieza como mínimo en tres tramos. De ser posible las presillas serán iguales y estarán uniformemente espaciadas
Cuando se dispongan planos paralelos de presillas, las presillas de cada plano se colocarán enfrentadas
Si las presillas reciben cargas en sus planos provenientes de barras que apoyan sobre la columna armada se deberán agregar las solicitaciones generadas por esas cargas
Comportamiento de las columnas armadas a compresión axil Cuando una columna pandea flexionalmente aparecen fuerzas cortante Vi
En las columnas de sección maciza la deformación por cortante despreciable La deformada es solo función del momento P.y (teoría de Euler)
En las columnas armadas la deformación por cortante debe ser tenida en cuenta Su incidencia depende de la rigidez al corte de sus elementos conectores
COLUMNAS ARMADAS
Posibles fallas de una columna Armada
EJE MATERIAL Y EJE LIBRE En las barras del grupo II y V se puede definir:
Eje material: Eje que une los baricentros de ambas barras
Eje Libre: Eje perpendicular al eje material y que pasa por el baricentro de la columna en su conjunto
Cuando los cordones son a su vez barras armadas ( grupo IV) existen dos ejes libres
Cuando el pandeo se realiza en el eje libre aparecen deformaciones debidas al corte ideal y el concepto de esbeltez modificada
Esbeltez modificada La esbeltez
Donde:
será reemplazada por la esbeltez modificada Para uniones intermedias con pernos en junta tipo aplastamiento
Para uniones intermedias con soldadura o pernos en deslizamiento crítico Esbeltez de la columna armada actuando como unidad
Esbeltez modificada de la columna armada λm
Esbeltez modificada Para uniones intermedias con pernos en junta tipo aplastamiento
Para uniones intermedias con soldadura o pernos en deslizamiento crítico
Proyecto de barras armadas
Para las barras de los grupos I, II y III se aplica: La tensión crítica es:
Siendo:
Esbeltez modificada de la columna armada λm
Se toma øc=0,85 Rc= øc . Pn Este método especificado en el reglamento es muy limitado para el proyecto de barras del grupo IV y no cubre al grupo V
Comentarios:
Las formulas para la esbeltez modificada provienen de análisis teórico experimental Para barras del grupo I cumpliéndose las distancias mínimas especificadas para pernos o cordones de soldadura no es necesario considerar la esbeltez modificada
La exigencia de rigidez para las uniones extremas garantiza el no desplazamiento relativo de los cordones donde el corte es máximo La fuerza de corte ideal de 2% de la carga axil obtenido desde la teoría y ensayos resulta mayor que la fuerza teórica hasta una esbeltez de 170 En las columnas del grupo I la distancia máxima entre pernos busca evitar la penetración de humedad y consiguiente corrosión o la abolladura de la placa La exigencia de las presillas extremas en el grupo IV da como resultado piezas sobredimensionadas para cargas bajas.
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