ESFUERZOS NORMALES DE DISEÑO

ESFUERZOS NORMALES DE DISEÑO

El esfuerzo normal de diseño (sd) 4, se calcula teniendo como referencia la resistencia de cedencia (Sy) o la resistencia última (Su), de acuerdo con las siguientes ecuaciones:

sd = Sy / N 1 (17)

sd = Su / N 2 (18)

donde, N 1 y N 2 son factores de seguridad, llamados también factores de diseño, los cuales se determinan de acuerdo con el cuadro 5 (MOTT, 1999):

Cuadro 5: Criterios para esfuerzos de diseño, en esfuerzos normales directos.

Forma de carga

Material dúctil

Material quebradizo

Estática

Sy / 2

Su / 6

Repetida

Su / 8

Su / 10

Impacto

Su / 12

Su / 15

Para el diseño de estructuras de construcción sometidas a cargas estáticas, el AISC y el AA, sugieren las siguientes ecuaciones:

Acero estructural (AISC):

s d = 0.60 Sy (19)

s d = 0.50 Su (20)

Se toma el menor valor de las dos ecuaciones.

Aluminio (AA):

s d = 0.61 Sy (21)

s d = 0.51 Su (22)

Se toma el menor valor de las dos ecuaciones.

Ejemplo 1: Un soporte estructural de una máquina se verá sometido a una carga de tensión estática de 16.0 kN. Se planea fabricar una varilla cuadrada de acero AISI 1020 laminado en caliente. Especificar las dimensiones para la sección transversal de la varilla.

Ejemplo 2: Un miembro de una armadura para cubierta debe soportar una carga de tensión axial estática de 19800 lb . Se propone el uso de un ángulo de acero estructural estándar de aletas iguales utilizando acero estructural ASTM A36.

Ejemplo 3: Un elemento de una máquina empacadora se somete a una carga de tensión de 36.6 kN que se repetirá varios miles de veces durante la vida útil de la máquina. La sección transversal del elemento es de 12 mm de espesor y 20 mm de ancho. Especifique un material adecuado para hacer el elemento.

4.2. DISEÑO POR ESFUERZO CORTANTE

El esfuerzo a cortante de diseño (t d), se determina a partir de la resistencia a la cedencia cortante (Sys) y el respectivo factor de seguridad (N), de acuerdo con la ecuación:

t d = Sys / N (23)

Si la resistencia a la cedencia cortante no es posible determinar, entonces, se calculará a partir de la resistencia a la cedencia (Sy), de acuerdo con las siguientes ecuaciones:

Sys = Sy / 2 (24)

t d = Sy / 2N (25)

Los factores de seguridad para el diseño a cortante,

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