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2022-01-25

Longitudes eficaces de arriostramientos con cruces de San Andrés según AISC 360-16 en RFEM 6

Definir la longitud eficaz apropiada es crucial para obtener la capacidad de cálculo correcta de la barra. Para el arriostramiento en X que está conectado en el centro, los ingenieros a menudo se preguntan si se debe usar la longitud completa de extremo a extremo de la barra o si es suficiente usar la mitad de la longitud donde están conectadas las barras. Este artículo describe las recomendaciones dadas por el instituto AISC y proporciona un ejemplo sobre cómo especificar la longitud eficaz de los arriostramientos con cruces de San Andrés en RFEM.

En muchos casos, la longitud eficaz se puede tomar como la mitad de la longitud de la barra (0.5L) tanto en el plano como fuera del plano de los arriostramientos de compresión cargados concéntricamente en pórticos con arriostramientos en X, como se establece en el apéndice 7 de AISC 360 -16. Los arriostramientos tendrán secciones idénticas con esfuerzos de compresión y tracción similares y se unirán en el punto medio [1].

Además, AISC permite que la longitud eficaz se tome como la mitad de la longitud de la barra cuando no se espera que las barras sufran grandes deformaciones inelásticas cíclicas y el coeficiente de modificación de la respuesta sísmica, R, es igual a 3 o menos [2].

Es posible que se necesiten longitudes sin arriostrar más grandes para pandeo fuera del plano para pórticos arriostrados en X con fuerzas de arriostramiento desequilibradas, especialmente aquellas con conexiones continuas en el punto medio [1]. El uso de la mitad de la longitud de la barra también puede ser inadecuado cuando se considera el arriostramiento en un sistema resistente a fuerzas sísmicas (SFRS) que se espera que sufra grandes deformaciones inelásticas cíclicas. Como ejemplo, los arriostramientos en X como parte de pórticos especialmente arriostrados concéntricamente (SCBF) deberían usar la longitud total de la barra [2].

Ejemplo

El ejemplo en este artículo asume que la longitud eficaz de los arriostramientos de acero en X se puede tomar como la mitad de la longitud de la barra. Se presentan dos opciones para definir la longitud eficaz para la comparación.

En la pestaña Principal del cuadro de diálogo Longitudes eficaces, el usuario puede seleccionar las comprobaciones de pandeo necesarias y otros factores relevantes (Imagen 1).

En la pestaña Apoyos en nudos y longitudes eficaces, se pueden ajustar los factores de longitud eficaz, K.

La primera opción es mantener los arriostramientos en X en toda su longitud (Imagen 2). Aquí se debe usar la opción Factores de longitud eficaz, ya que no existe el nudo central para asignar el apoyo en nudo. El factor de longitud eficaz, K, se establece en 0,5 para considerar la mitad de la longitud de la barra. El factor k utilizado aquí es irrelevante para la condición final de la barra.

La segunda opción es dividir físicamente las barras en dos partes y conectar las cuatro barras con un nudo estándar en la intersección (Imagen 3). Agregar un nudo en la barra no funciona, ya que solo se puede asociar con una de las barras de la riostra en X.

Los resultados generales y las razones de comprobación de cálculo son comparables entre los dos enfoques. Las formas desviadas que se muestran a continuación se ven ligeramente diferentes y la forma desviada real puede estar en algún punto intermedio. Se puede preferir la primera opción para mantener bajo el número total de barras y evitar que se comparta la carga entre los arriostramientos conectados.


Autor

Cisca es responsable del soporte técnico al cliente y el desarrollo continuo de los programas para el mercado norteamericano.

Referencias
  1. Instituto Americano de Construcción de Acero. (2016) Especificación para edificios de acero estructural , ANSI/AISC 360-16. Chicago: AISC.
  2. Heath Mitchell, SE PE, Modern Steel Construction, Steel Interchange, enero de 2013


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