CONCEPTOS BÁSICOS DE DISEÑO DE ACERO

LIMA-PERU2013

MÉTODO DISEÑO DE CARGA DE SERVICIO

Los términos “cargas muerta” o “cargas vivas”, se refieren a las cargas sin

factorizar (cargas de servicio). Las cargas empleadas para dimensionar un

elemento con la resistencia adecuada se definen como “cargas factorizadas”.

Estas cargas, son las de servicios multiplicados por los factores apropiados de

carga, especificados para la resistencia requerida.

MÉTODO DE DISEÑO DE RESISITENCIA

La “resistencia de diseño” o resistencia útil de un elemento o sección

transversal es la resistencia nominal reducida por el factor de reducción de

resistencia El criterio básico del diseño por resistencia se puede expresar de la

siguiente manera:

Resistencia Requerida Resistencia de Diseño ó [Factor de carga] [Efectos de

las cargas de servicio] [Factor de reducción de resistencia] [Resistencia

Nominal]

RESISTENCIA

La resistencia a la fatiga.

Es la resistencia que ofrece un material a los esfuerzos repetitivos.

La fatiga es el mecanismo mediante el cual las fisuras se incrementan en una

estructura.

El crecimiento tan sólo se produce bajo tensiones cíclicas. La rotura final se

produce

normalmente en zonas sometidas a tensión de tracción cuando la sección

transversal

reducida se hace insuficiente para soportar la carga máxima sin que se

produzca la

rotura. En condiciones de servicio normales, las fisuras no se propagan

mientras la

carga sobre la estructura sea estacionaria.

En las estructuras metálicas soldadas, es casi seguro que las roturas de fatiga

empezarán a propagarse a partir de las soldaduras y no desde otras uniones,

debido a que:

*Por una parte la mayoría de los procesos de soldadura dejan discontinuidades

a partir de las que pueden propagarse las fisuras. Como resultado de ello, el

período inicial, que normalmente es necesario para que aparezca una fisura en

un material forjado, es o muy corto o inexistente. Las fisuras pasan la mayor

parte de su vida propagándose.

*Además la mayor parte de las soldaduras estructurales presentan un perfil sin

pulir. Normalmente, los cambios acusados de dirección se localizan en los

bordes de las soldaduras a tope y en los bordes y primeros cordones de las

soldaduras en ángulo.

La resistencia mecánica.

Es la capacidad de los materiales a soportar esfuerzos de tracción o

compresión, cizalladura o esfuerzos cortantes, flexión y torsión.

FRAGILIDAD

la fragilidad se define más propiamente como la capacidad de un material de

fracturarse con escasa deformación

DUCTILIDAD

La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, como las

aleaciones metálicas, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden

deformarse sosteniblemente sin romperse

TENACIDAD

La tenacidad se define como la energía requerida para que se presente la falla

del metal por fractura. Una fractura frágil requiere una energía menor, en tanto

que una fractura dúctil requiere una energía apreciablemente mayor, en este

último caso la energía es consumida durante la deformación plástica hasta

lograr la separación de átomos a lo largo de la fractura. En cualquier caso la

cantidad de energía requerida para lograr la falla por unidad de volumen es

igual al área bajo la curva esfuerzo-deformación.