diseño para flexión y carga axial

Diseño para Flexión y Carga Axial – Diseño Estructural

Guía sobre el diseño para Flexión y Carga Axial.

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CONSIDERACIONES GENERALES – FLEXIÓN


Para el diseño o la investigación de los elementos solicitados a flexión (vigas y losas), la resistencia nominal de la sección
transversal (Mn) se debe reducir aplicando el factor de resistencia φ a fin de obtener la resistencia de diseño (φMn) de la sección. La resistencia de diseño (φMn) debe ser mayor o igual que la resistencia requerida (Mu). También se deben satisfacer los requisitos de comportamiento en servicio para limitar las flechas (9.5) y distribución de la armadura para limitar la fisuración.

Los Ejemplos 7.1 a 7.7 (DESCARGAR GUIA PARA VER LOS EJEMPLOS) ilustran la correcta aplicación de los diversos requisitos del código que gobiernan el diseño de los elementos solicitados a flexión. Antes de los ejemplos de diseño se describen procedimientos paso a paso para el diseño de secciones rectangulares que sólo tienen armadura de tracción, secciones rectangulares con múltiples capas de armadura, secciones rectangulares con armadura de compresión, y secciones con alas que sólo tienen armadura de tracción.

CONSIDERACIONES GENERALES – FLEXIÓN Y CARGA AXIAL

El diseño o investigación de un elemento comprimido corto se basa fundamentalmente en la resistencia de su sección transversal.

La resistencia de una sección transversal solicitada a una combinación de flexión y carga axial debe satisfacer tanto la condición de equilibrio de fuerzas como la condición de compatibilidad de las deformaciones (ver Parte 6). Luego la resistencia a la combinación de carga axial y momento (Pn, Mn) se multiplica por el factor de reducción de la resistencia φ que corresponda para determinar la resistencia de diseño (φPn, φMn) de la sección. La resistencia de diseño debe ser mayor o igual que la resistencia requerida:

(φPn, φMn) ≥ (Pu, Mu)

Todos los elementos solicitados a una combinación de flexión y carga axial se deben diseñar para satisfacer este requisito básico.

Observar que la resistencia requerida (Pu, Mu) representa los efectos estructurales de las diferentes combinaciones de cargas y
fuerzas que pueden solicitar una estructura. En la Parte 5 se discute la Sección 9.2.

Se puede generar un “diagrama de interacción de las resistencias” graficando la resistencia a la carga axial de diseño φPn en función de la correspondiente resistencia al momento de diseño φMn; este diagrama define la resistencia “utilizable” de una sección para diferentes excentricidades de la carga. En la Figura 7-5 se ilustra un típico diagrama de interacción de las resistencias a la carga axial y al momento de diseño, que muestra los diferentes segmentos de la curva de resistencia que se permiten para el diseño. El segmento “plano” de la curva de resistencia de diseño define la resistencia a la carga axial de diseño limitante Pn(max). La Parte 5 contiene una discusión sobre 10.3.6. Como se ilustra en la figura, a medida que disminuye la resistencia a la carga axial de diseño φPn, se produce una transición entre el límite correspondiente a secciones controladas por compresión y el límite correspondiente a secciones controladas por tracción. El Ejemplo 6.4 ilustra la construcción de un diagrama de interacción.

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