UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL LICENCIATURA EN INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO DE: MECÁNICA ESTRUCTURAL Y CONSTRUCCIÓN ASIGNATURA: ESTRUCTURAS METÁLICAS PRE-REQUISITOS: ESTRUCTURAS II AÑO: IV SEMESTRE: II CODIGO: 8031 HORAS DE CLASE: 2 HORAS DE LAB: 2 CREDITOS: 3 OBJETIVOS GENERALES: Al finalizar el curso el estudiante estará capacitado para: Conocer la base teórica y experimental del diseño de miembros metálicos sometidos a distintas fuerzas (tracción, comprensión, flexión, cortante y flexo-comprensión). Diseñar una estructura de acero de un edificio sencillo de losas sobre cerchas en una dirección, y marcos en dos direcciones, para cargas de gravedad y cargas laterales. Conocer el manejo del Manual de diseño del AISC-LRFD, y las normas estructurales del R.E.P. ’94. Comprender la importancia del diseño estructural dentro del curriculum de un Ingeniero Civil, para lograr edificaciones seguras y económicas. CONTENIDO: I. GENERALIDADES 1.1. Introducción 1.2. Comportamiento del acero estructural 1.3. Diseño por factores de carga y resistencia (LRFD) 1.3.1. Cargas y factores de amplificación 1.3.2. Resistencia y factores de reducción II. ANÁLISIS Y DISEÑO DE MIEMBROS EN TENSIÓN 2.1 Resistencia de diseño miembros en tensión 2.2 Área neta y área efectiva 2.3 Límites de esbeltez 2.4 Efecto de agujeros alternados. 2.5 Bloque de cortante. 2.6 Diseño y selección de secciones. TIEMPO ( HORAS) 2 III. ANÁLISIS Y DISEÑO DE MIEMBROS EN COMPRESIÓN 3.1 Columnas cortas (Cedencia total) 3.2 Columnas largas (Pandeo Elástico) 3.3 Columnas intermedias (Pandeo Inelástico). Esfuerzos residuales 3.4 Secciones Asimétricas (Pandeo flexo-torsional) 3.5 Longitud efectiva para miembros arriostrados y no arriostrados 3.6 Razón de esbeltez. 3.7 Factor de reducción de rigidez (régimen inelástico) 3.8 Tablas de diseño LRFD 6 12 3.9 Diseño de placa de asiento para columnas. 3.10 Proyecto N°1 (Diseño de armaduras) IV. DISEÑO DE MIEMBROS EN FLEXIÓN 20 4.1 Teoría de Análisis Plástico en vigas y marcos. 4.2 Cedencia Total (Momento Plástico completo. Zona I) 4.3 Predimensionamiento de vigas y columnas. 4.4 Arriostramiento lateral del ala en compresión (Pandeo Lateral Torsional) 4.5 Pandeo Lateral torsional inelástico (Zona II) 4.6 Pandeo Lateral torsional elástico (Zona III) 4.7 Secciones no compactas (Pandeo local) 4.8 Tablas y gráficas de diseño LRFD 4.9 Resistencia al cortante 4.10 Cálculo de deflexiones. 4.11 Proyecto N°2 (Diseño de un edificio) V. DISEÑO DE MIEMBROS EN FLEXO-COMPRESIÓN 5.1 Momentos de primer y segundo orden. 5.2 Factores de amplificación de momentos (Efectos P- y P- ) 5.3 Diseño de viga-columna en marcos arriostrados 5.4 Diseño de viga-columna en marcos no arriostrados. 14 VI. DISEÑO DE CONEXIONES 6.1 Diseño de conexiones con pernos sometidos a carga cortante que pasa por el centroide del grupo de tornillos 6.2 Pernos sujetos a corte excéntrico 6.3 Pernos sujetos a corte y tensión 6.4 Generalidades sobre soldadura 6.5 Conexiones soldadas en miembros sometidos a carga axial 6.6 Conexiones soldadas momento-resistentes. 10 BIBLIOGRAFIA 1. Mc. Cormac, Jack. Structural Steel Design. Editorial Harper Collins. Segunda edición, 1995. 2. Johnson and Salmon. Steel Structures: Design and Behavior with LRFD Methods. Editorial Harper Collins. Tercera Edición, 1990. 3. AISC. Manual of Steel Construction- LRFD. 1993. 4. Reglamento Estructural Panameño. REP-94 EVALUACION Parciales : 60% - Parcial N°1: Generalidades y Miembros sometidos a carga axial. - Parcial N°2: Miembros sometidos a flexión y cortante. - Parcial N°3: Miembros sometidos a flexo-compresión. Proyectos: 30% - Proyecto N°1: Diseño de Armaduras. - Proyecto N°2: Diseño de un edificio de losas metal-deck y marcos de perfiles Wide-flange. Tareas: 10% Elaborado por: Ing. Martín Isaac, Dr. Oscar Ramírez, Ing. Ramiro Vargas.
