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Acero conformado en frío

Acero conformado en frío ( CFS ) es el término común para los productos de acero moldeados mediante procesos de trabajo en frío realizados cerca de la temperatura ambiente, como laminado , prensado , estampado , doblado , etc. Barras y láminas de acero laminado en frío ( CRS ) Se utilizan comúnmente en todas las áreas de fabricación. Los términos se oponen al acero conformado en caliente y al acero laminado en caliente .

El acero conformado en frío, especialmente en forma de láminas de calibre delgado, se usa comúnmente en la industria de la construcción para elementos estructurales o no estructurales como columnas, vigas, vigas, montantes, plataformas de piso, secciones construidas y otros componentes. Estos usos se han vuelto cada vez más populares en Estados Unidos desde su estandarización en 1946.

Edificio de acero conformado en frío

Los miembros de acero conformado en frío también se han utilizado en puentes, estanterías de almacenamiento, depósitos de granos , carrocerías de automóviles, vagones de ferrocarril, productos para carreteras, torres de transmisión, postes de transmisión, instalaciones de drenaje , armas de fuego, diversos tipos de equipos y otros. [1] [2] Este tipo de secciones se conforman en frío a partir de láminas, tiras, placas o barras planas de acero en máquinas perfiladoras , mediante prensa plegadora ( prensa de máquina ) u operaciones de doblado. Los espesores de material para tales miembros de acero de paredes delgadas generalmente oscilan entre 0,0147 pulgadas (0,373 mm) y aproximadamente ¼ de pulgada (6,35 mm). Las placas y barras de acero de hasta 25,4 mm (1 pulgada) de espesor también se pueden conformar en frío con éxito para darles formas estructurales (AISI, 2007b). [3]

Historia

El uso de miembros de acero conformados en frío en la construcción de edificios comenzó en la década de 1850 tanto en Estados Unidos como en Gran Bretaña. En las décadas de 1920 y 1930, la aceptación del acero conformado en frío como material de construcción todavía era limitada porque no existía un estándar de diseño adecuado y la información sobre el uso de materiales en los códigos de construcción era limitada. Uno de los primeros usos documentados del acero conformado en frío como material de construcción es el Hospital Bautista de Virginia, [4] construido alrededor de 1925 en Lynchburg, Virginia. Las paredes eran de mampostería de carga, pero el sistema de piso estaba enmarcado con canales dobles con labio de acero conformado en frío, espalda con espalda. Según Chuck Greene, PE , de Nolen Frisa Associates, [5] las vigas eran adecuadas para soportar las cargas y luces iniciales, según las técnicas de análisis actuales. Greene diseñó una renovación reciente de la estructura y dijo que, en su mayor parte, las vigas todavía funcionan bien. Una observación del lugar durante esta renovación confirmó que "estas vigas de los 'felices años veinte' todavía soportan cargas, ¡más de 80 años después!" En la década de 1940, Lustron Homes construyó y vendió casi 2500 casas con estructura de acero, con marcos, acabados, gabinetes y muebles hechos de acero conformado en frío.

Historia de los estándares de diseño AISI.

Las normas de diseño para acero laminado en caliente (ver acero estructural ) se adoptaron en la década de 1930, pero no eran aplicables a las secciones conformadas en frío debido a sus paredes de acero relativamente delgadas que eran susceptibles a pandearse. Los miembros de acero conformados en frío mantienen un espesor constante alrededor de su sección transversal, mientras que las formas laminadas en caliente generalmente presentan ahusamiento o filetes. El acero conformado en frío permitió obtener formas que diferían mucho de las clásicas formas laminadas en caliente. El material era fácilmente trabajable; podría deformarse en muchas formas posibles. Incluso un pequeño cambio en la geometría creaba cambios significativos en las características de resistencia de la sección. Fue necesario establecer unos requisitos mínimos y leyes para controlar las características de pandeo y resistencia. También se observó que los muros delgados sufrían pandeo local bajo cargas pequeñas en algunas secciones y que estos elementos eran entonces capaces de soportar cargas más altas incluso después del pandeo local de los miembros.

En los Estados Unidos, la primera edición de la Especificación para el diseño de miembros estructurales de acero de calibre ligero fue publicada por el Instituto Americano del Hierro y el Acero (AISI) en 1946 (AISI, 1946). [6] La primera Especificación de Diseño de Tensión Permitida (ASD) se basó en el trabajo de investigación patrocinado por AISI en la Universidad de Cornell bajo la dirección del difunto Profesor George Winter [2] desde 1939. [7] Como resultado de este trabajo, George Winter Actualmente se considera el abuelo del diseño de acero conformado en frío. La Especificación ASD fue revisada posteriormente en 1956, 1960, 1962, 1968, 1980 y 1986 para reflejar los desarrollos técnicos y los resultados de la investigación continua en Cornell y otras universidades (Yu et al., 1996). [8] En 1991, AISI publicó la primera edición de la Especificación de diseño del factor de carga y resistencia desarrollada en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri y la Universidad de Washington en St. Louis bajo la dirección de Wei-Wen Yu [3] y Theodore V. Galambos. (AISI, 1991). [9] Las especificaciones ASD y LRFD se combinaron en una sola especificación en 1996 (AISI, 1996). [10]

En 2001, la primera edición de la Especificación norteamericana para el diseño de miembros estructurales de acero conformados en frío fue desarrollada gracias a un esfuerzo conjunto del Comité de Especificaciones de AISI y el Comité técnico de miembros estructurales de acero conformados en frío de la Asociación Canadiense de Normas (CSA). , y Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero (CANACERO) en México (AISI, 2001). [11] Incluía los métodos ASD y LRFD para Estados Unidos y México junto con el método de Diseño de Estados Límite (LSD) para Canadá. Esta especificación norteamericana ha sido acreditada por el American National Standard Institute ( ANSI ) como norma ANSI para reemplazar la especificación AISI de 1996 y la norma CSA de 1994. Tras el uso exitoso de la edición de 2001 de la Especificación norteamericana durante seis años, fue revisada y ampliada en 2007. [12]

Esta especificación actualizada incluye disposiciones de diseño nuevas y revisadas con las adiciones del Método de resistencia directa en el Apéndice 1 y el Análisis de segundo orden de sistemas estructurales en el Apéndice 2.

Además de las especificaciones AISI, el Instituto Americano del Hierro y el Acero también ha publicado comentarios sobre varias ediciones de las especificaciones, manuales de diseño, normas de diseño de estructuras, diversas guías de diseño y ayudas de diseño para el uso de acero conformado en frío. Para más detalles, consulte el sitio web de AISI [4].

Códigos y normas internacionales

Estados Unidos, México y Canadá utilizan la Especificación norteamericana para el diseño de miembros estructurales de acero conformados en frío, número de documento AISI S100-2007. Los estados miembros de la Unión Europea utilizan la sección 1-3 del Eurocódigo 3 (EN 1993) para el diseño de miembros de acero conformados en frío. Otras naciones utilizan varias especificaciones de diseño, muchas de ellas basadas en AISI S-100, adoptadas por los códigos de construcción que se enumeran a continuación. Se mantiene otra lista de códigos y normas internacionales de acero conformado en frío (y se puede editar con permiso) en Códigos de acero conformado en frío en todo el mundo.

África

Códigos de construcción de Etiopía : EBCS-1 Bases de diseño y acciones sobre estructuras EBCS-3 Diseño de estructuras de acero

Américas

Especificación de Estados Unidos : Especificación norteamericana para el diseño de miembros estructurales de acero conformados en frío, número de documento AISI S100-2007 publicado por el Instituto Americano del Hierro y el Acero en octubre de 2007. Código de construcción: Se pueden aplicar IBC y/o NFPA , pero ambos referencia AISI S100.

Especificación de Canadá : Especificación norteamericana para el diseño de miembros estructurales de acero conformado en frío, número de documento CAN/CSA S136-07 publicado por la Asociación Canadiense de Normas. Código de Construcción: El Código Nacional de Construcción de Canadá es el código modelo adoptado con enmiendas por Provincias y Territorios individuales. El gobierno federal está fuera de la jurisdicción de la autoridad provincial/territorial, pero generalmente difiere de los requisitos legislados dentro de la provincia/territorio del sitio de construcción.

Brasil Especificación: NBR 14762:2001 Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio - Procedimento (Diseño de acero conformado en frío - Procedimiento, última actualización 2001) y NBR 6355:2003 Perfis estruturais de aço formados a frio - Padronização (Frío- perfiles estructurales de acero formados, última actualización 2003) Código de Construcción: ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas (www.abnt.org.br)

Chile NCH 427 - suspendido porque fue escrito en los años 1970. Las secciones de acero conformadas en frío se basaron en parte en AISI (EE. UU.). El Instituto local de Código de Construcción INN ha especificado en Códigos recientes para diseño sísmico que los diseñadores deben utilizar la última edición de la Especificación AISI para acero conformado en frío y la AISC para acero laminado en caliente, en sus versiones originales en inglés hasta que se emita alguna adaptación traducida. aquí .

Argentina CIRSOC 303 para Estructuras Ligeras de Acero donde se incluye acero conformado en frío. Esa Especificación, que ya tiene más de 20 años, está siendo sustituida por una nueva, que será, en general, una adaptación de la actual AISI. El antiguo CIRSOC 303 fue una adaptación del código canadiense de esa época. En esta época el CIRSOC 303 era muy antiguo, ahora el CIRSOC 301 está en revolución para alinearse con los códigos americanos (diseño LRFD). En un futuro próximo ambos códigos se alinearán también en designaciones y terminología.

Asia

Filipinas Código Estructural Nacional de Filipinas 2010, Volumen 1 Edificios, torres y otras estructuras verticales, Capítulo 5 Parte 3 El diseño de miembros estructurales de acero conformado en frío se basa en AISI S100-2007

Especificación de la India : IS:801 e IS:811, código de prácticas estándar de la India para el uso de miembros estructurales de acero de calibre ligero conformados en frío en la construcción de edificios en general, Oficina de Normas de la India, Nueva Delhi (1975). (actualmente en revisión) Código de Construcción: ver - código modelo Código Nacional de Construcción de la India

Especificación de China : Código técnico de estructuras de acero de paredes delgadas conformadas en frío Código de construcción: GB 50018-2002 (versión actual)

Especificación de Japón : Manual de diseño de estructuras de acero de calibre liviano Código de construcción: Notificación de norma técnica n.° 1641 sobre estructuras de acero de calibre liviano

Malasia Malasia utiliza la norma británica BS5950, especialmente BS5950:Parte 5; También se hace referencia a AS4600 (de Australia).

Europa

Especificación de los países de la UE : EN 1993-1-3 (igual que el Eurocódigo 3 parte 1-3), Diseño de estructuras de acero: láminas y miembros de calibre delgado formados en frío. Cada país europeo obtendrá sus propios Documentos Anexos Nacionales (NAD).

Alemania Especificación: Comité Alemán para Estructuras de Acero (DASt), DASt-Guidelines 016: 1992: Cálculo y diseño de estructuras con miembros conformados en frío de paredes delgadas; En el Código de Construcción alemán: EN 1993-1-3: 2006 (Eurocódigo 3 Parte 1-3): Diseño de estructuras de acero – Reglas generales – Reglas suplementarias para miembros y láminas conformadas en frío; Versión alemana prEN 1090 2: 2005 (prEN 1090 Parte 2; Borrador): Ejecución de estructuras de acero y estructuras de aluminio – Requisitos técnicos para la ejecución de estructuras de acero; Versión alemana EN 10162: 2003: Secciones de acero laminado en frío – Condiciones técnicas de entrega – Tolerancias dimensionales y de sección transversal; Version Alemana

Especificación de Italia : UNI CNR 10022 (Documento Nacional) EN 1993-1-3 (No obligatorio)

Reino Unido Eurocódigo para acero conformado en frío en el Reino Unido. BS EN 1993-1-3:2006: Eurocódigo 3. Diseño de estructuras de acero. Reglas generales.

Oceanía

Especificación de Australia : AS/NZS 4600 AS/NZS 4600:2005 Similar a NAS 2007 pero incluye aceros de alta resistencia como G550 para todas las secciones. (Greg Hancock) Código de Construcción: Código de Construcción de Australia (Documento Nacional) llamadas AS/NZS 4600:2005

Especificación de Nueva Zelanda : AS/NZS 4600 (igual que Australia)

Perfiles y aplicaciones de secciones comunes

En la construcción de edificios existen básicamente dos tipos de acero estructural: perfiles de acero laminados en caliente y perfiles de acero conformados en frío. Las formas de acero laminado en caliente se forman a temperaturas elevadas, mientras que las formas de acero conformadas en frío se forman a temperatura ambiente. Los miembros estructurales de acero conformados en frío son formas comúnmente fabricadas a partir de placas de acero, láminas de metal o tiras de material. El proceso de fabricación implica formar el material mediante prensado o laminado en frío para lograr la forma deseada.

Cuando el acero se forma mediante prensado o laminado en frío, se produce un cambio en las propiedades mecánicas del material en virtud del trabajo en frío del metal. Cuando una sección de acero se conforma en frío a partir de una lámina plana o tira, el límite elástico y, en menor medida, la resistencia última aumentan como resultado de este trabajo en frío, particularmente en las curvaturas de la sección.

Algunas de las principales propiedades del acero conformado en frío son las siguientes: [13]


Se puede realizar una clasificación amplia de las formas conformadas en frío utilizadas en la industria de la construcción como miembros estructurales individuales o paneles y cubiertas.

Algunas de las aplicaciones populares y las secciones preferidas son:

La especificación AISI permite el uso de acero según las siguientes especificaciones ASTM en la siguiente tabla: [14]

Propiedades típicas tensión-deformación

Una propiedad principal del acero, que se utiliza para describir su comportamiento, es el gráfico tensión-deformación. Los gráficos tensión-deformación de láminas de acero conformadas en frío se dividen principalmente en dos categorías. Son del tipo de rendimiento brusco y de rendimiento gradual que se ilustran a continuación en las Fig.1 y Fig.2, respectivamente.

Estas dos curvas tensión-deformación son típicas de láminas de acero conformadas en frío durante la prueba de tensión. El segundo gráfico es la representación de la lámina de acero que se ha sometido a reducción en frío (laminación dura) durante el proceso de fabricación, por lo que no presenta un límite elástico con una meseta de rendimiento. La pendiente inicial de la curva podrá reducirse como resultado del trabajo previo. A diferencia de la Fig.1, la relación tensión-deformación en la Fig.2 representa el comportamiento de la chapa de acero recocido. Para este tipo de acero, el límite elástico se define por el nivel en el que la curva tensión-deformación se vuelve horizontal.

El conformado en frío tiene el efecto de aumentar el límite elástico del acero, siendo el aumento la consecuencia del trabajo en frío dentro del rango de endurecimiento por deformación. Este aumento se da en las zonas donde el material se deforma por flexión o trabajo. Se puede suponer que el límite elástico se ha incrementado en un 15% o más para fines de diseño. El valor del límite elástico del acero conformado en frío suele estar entre 33 ksi y 80 ksi. Los valores medidos del módulo de elasticidad basados ​​en los métodos estándar suelen oscilar entre 29.000 y 30.000 ksi (200 a 207 GPa) . AISI recomienda un valor de 29.500 ksi (203 GPa) en sus especificaciones para fines de diseño. La resistencia última a la tracción de las láminas de acero en las secciones tiene poca relación directa con el diseño de esos miembros. Las capacidades de carga de los miembros de flexión y compresión de acero conformados en frío generalmente están limitadas por tensiones de límite elástico o de pandeo que son menores que el límite elástico del acero, particularmente para aquellos elementos de compresión que tienen relaciones de ancho plano relativamente grandes y para miembros de compresión que tienen relaciones de esbeltez relativamente grandes. Las excepciones son las uniones atornilladas y soldadas, cuya resistencia depende no sólo del límite elástico sino también de la resistencia última a la tracción del material. Los estudios indican que los efectos del trabajo en frío sobre miembros de acero formados dependen en gran medida de la diferencia entre el límite elástico y el límite elástico del material virgen.

Criterios de ductilidad

La ductilidad se define como "el grado en que un material puede soportar la deformación plástica sin romperse". No sólo es necesaria en el proceso de conformación sino también para la redistribución plástica de la tensión en miembros y conexiones, donde se produciría la concentración de la tensión. Dhalla , Winter y Errera de la Universidad de Cornell han estudiado los criterios de ductilidad y el rendimiento de los aceros de baja ductilidad para miembros y conexiones conformados en frío . Se encontró que la medición de la ductilidad en una prueba de tensión estándar incluye ductilidad local y ductilidad uniforme. La ductilidad local se designa como el alargamiento localizado en la zona de fractura eventual. La ductilidad uniforme es la capacidad de un cupón de tensión de sufrir deformaciones plásticas considerables en toda su longitud antes del estrechamiento. Este estudio también reveló que para los diferentes aceros de ductilidad investigados, el alargamiento en 2 pulgadas. (50,8 mm) la longitud calibrada no se correlacionó satisfactoriamente ni con la ductilidad local ni con la ductilidad uniforme del material. Para poder redistribuir las tensiones en el rango plástico para evitar una fractura frágil prematura y lograr la resistencia total de la sección neta en un miembro tensado con concentraciones de tensiones, se sugiere que:

Soldabilidad

La soldabilidad se refiere a la capacidad del acero para soldarse en una unión satisfactoria, libre de grietas y sana en condiciones de fabricación sin dificultad. [1] La soldadura es posible en elementos de acero conformados en frío, pero deberá seguir las normas dadas en AISI S100-2007, Sección E.

1. Cuando el espesor sea menor o igual a 3/16" (4,76 mm):

Las diversas soldaduras posibles en secciones de acero conformadas en frío, donde el espesor del elemento más delgado en la conexión es de 3/16" o menos, son las siguientes

2. Cuando el espesor sea mayor o igual a 3/16" (4,76 mm):

Las conexiones soldadas en las que el espesor del arco conectado más delgado es superior a 3/16" (4,76 mm) deben cumplir con ANSI/AISC-360 . Las posiciones de soldadura están cubiertas según AISI S100-2007 (Tabla E2a) [12]


Espesor mínimo del material recomendado para conexiones soldadas.

[15]

Aplicación en edificios

Estructura de acero conformada en frío

Las estructuras de acero conformadas en frío (CFSF, por sus siglas en inglés) se refieren específicamente a miembros en la construcción de edificios de estructura liviana que están hechos enteramente de chapa de acero, con formas diversas a temperatura ambiente. La forma más común para los miembros del CFSF es un canal con labios, aunque se han utilizado "Z", "C", tubular, "hat" y otras formas y variaciones. Los elementos de construcción que más a menudo se enmarcan con acero conformado en frío son pisos, techos y paredes, aunque otros elementos de construcción y conjuntos tanto estructurales como decorativos pueden tener estructura de acero.

Aunque el acero conformado en frío se utiliza para varios productos en la construcción de edificios, los productos de estructura se diferencian en que normalmente se usan para vigas de pared, vigas de piso, vigas y vigas. Ejemplos de acero conformado en frío que no se considerarían estructuras incluyen techos de metal, cubiertas de techos y pisos, cubiertas compuestas, revestimientos metálicos y correas y vigas en edificios metálicos.

Los miembros de la estructura generalmente están espaciados a 16 o 24 pulgadas entre centros, con variaciones de espaciado más bajas y más altas dependiendo de las cargas y los recubrimientos. Los miembros de la pared son típicamente miembros de "pernos" de canal con reborde vertical, que encajan en secciones de "pista" de canal sin reborde en la parte superior e inferior. Se utilizan configuraciones similares para conjuntos de vigas y vigas de piso, pero en una aplicación horizontal para pisos y en una aplicación horizontal o inclinada para armazones de techos. Los elementos adicionales del sistema de estructura incluyen sujetadores y conectores, tirantes y tirantes, clips y conectores.

En Norteamérica, los tipos de miembros se han dividido en cinco categorías principales y la nomenclatura de productos se basa en esas categorías.

En construcciones residenciales multifamiliares y comerciales de gran altura, el CFSF se utiliza normalmente para particiones interiores y soporte de paredes y revestimientos exteriores. En muchas aplicaciones de mediana y baja altura, todo el sistema estructural se puede enmarcar con CFSF.

Los edificios de acero laminado en frío se fabrican a partir de bobinas de acero pregalvanizadas. Con esto, significa obtener todos los componentes de un marco laminado en frío y un acabado galvanizado sin necesidad de recubrimiento o pintura adicional. [dieciséis]

Conectores y sujetadores en marcos.

Los conectores se utilizan en la construcción de acero conformado en frío para unir miembros (es decir, montantes , vigas ) entre sí o con la estructura primaria con el fin de transferir y soportar la carga. Dado que un conjunto es tan fuerte como su componente más débil, es importante diseñar cada conexión para que cumpla con los requisitos de rendimiento específicos. Hay dos tipos de conexión principales, fija y que permite movimiento (deslizamiento). Las conexiones fijas de los miembros estructurales no permiten el movimiento de las partes conectadas. Se pueden encontrar en muros de carga axial, muros cortina, cerchas, techos y pisos. Las conexiones que permiten el movimiento están diseñadas para permitir la deflexión de la estructura primaria en la dirección vertical debido a la carga viva, o en la dirección horizontal debido al viento o cargas sísmicas, o en ambas direcciones vertical y horizontal. Una aplicación para una conexión que permite el movimiento vertical es aislar los muros de carga no axiales (paneles de yeso) de la carga viva vertical de la estructura y evitar daños a los acabados. Un clip común para esta aplicación es un clip en forma de L para la parte superior de la pared, para paredes que se rellenan entre pisos. Estos clips tienen ranuras perpendiculares a la curvatura del clip. Otro clip común es el clip de derivación para paredes que pasan por fuera del borde de la estructura del piso. Cuando estos clips tienen forma de L, tienen ranuras paralelas a la curvatura del clip. Si la estructura se encuentra en una zona sísmica activa , se pueden usar conexiones que permitan el movimiento vertical y horizontal para acomodar tanto la deflexión vertical como la deriva horizontal de la estructura.

Los conectores se pueden sujetar a miembros de acero conformados en frío y a la estructura primaria mediante soldaduras, pernos o tornillos autoperforantes. Estos métodos de sujeción están reconocidos en la Especificación norteamericana de 2007 del Instituto Americano del Hierro y el Acero (AISI) para el diseño de miembros estructurales de acero conformados en frío, Capítulo E. Otros métodos de sujeción, como remachado, sujetadores accionados eléctricamente (PAF), anclajes mecánicos , anclajes adhesivos y pegamento estructural, se utilizan según las pruebas de rendimiento del fabricante.

Acero laminado en caliente versus acero laminado en frío y la influencia del recocido

El recocido , también descrito en la sección anterior, es parte del proceso de fabricación de láminas de acero conformadas en frío. Es una técnica de tratamiento térmico que altera la microestructura del acero reductor en frío para recuperar su ductilidad .

Métodos de diseño alternativos.

El Método de Resistencia Directa (DSM) es un método alternativo de diseño ubicado en el Apéndice 1 de la Especificación norteamericana para el diseño de miembros estructurales de acero conformados en frío 2007 (AISI S100-07). Se puede utilizar DSM en lugar de la Especificación principal para determinar las capacidades nominales de los miembros. Las ventajas específicas incluyen la ausencia de ancho efectivo e iteraciones, mientras que solo se utilizan propiedades de sección bruta conocidas. Un aumento en la confianza de la predicción surge de la compatibilidad forzada entre las alas de la sección y el alma durante el análisis de pandeo elástico. Este aumento en la precisión de la predicción para cualquier geometría de sección proporciona una base sólida para la extensión del análisis racional y fomenta la optimización de la sección transversal. Se puede utilizar con confianza DSM o la especificación principal, ya que los factores Φ o Ω se han diseñado para garantizar que ambos métodos sean precisos. Actualmente, DSM solo ofrece soluciones para vigas y columnas y debe usarse junto con la especificación principal para un diseño completo.

Se permite el análisis racional cuando se utilizan formas en frío optimizadas que están fuera del alcance de la especificación principal y no están precalificadas para el uso de DSM. Estas secciones no precalificadas utilizan los factores de seguridad de ϕ y Ω asociados con el análisis racional (ver AISI 2001 Sección A1.1 (b)). El resultado del análisis racional multiplicado por el factor de seguridad apropiado se utilizará como resistencia de diseño de la sección.

Pueden existir varias situaciones en las que se puede utilizar una aplicación de análisis racional del DSM. En general, estos incluirían: (1) determinar los valores de pandeo elástico y (2) usar las ecuaciones DSM en el Apéndice 1 para determinar las capacidades nominales de flexión y axial, Mn y Pn. La premisa del propio DSM es un ejemplo de análisis racional. Utiliza resultados de pandeo elástico para determinar la resistencia última mediante el uso de curvas de resistencia empíricas. Esto proporciona a los diseñadores un método para realizar un análisis racional en una serie de situaciones únicas.

En algunos casos, la extensión del análisis racional al DSM puede ser tan simple como tratar con un modo de pandeo observado que es difícil de identificar y emitir un juicio sobre cómo categorizar el modo. Pero también podría usarse para permitir que un ingeniero incluya los efectos de los gradientes de momento, la influencia de diferentes condiciones finales o la influencia del alabeo por torsión en todos los modos de pandeo.

Actualmente no existen disposiciones dentro del DSM relacionadas con el corte, el deterioro del alma, los agujeros en los miembros o los aumentos de resistencia debido al trabajo en frío del conformado. La investigación sobre varios de estos temas se ha completado o está en proceso de completarse y debería incluirse en la próxima actualización de la Especificación AISI. DSM también está limitado a la hora de determinar la resistencia de secciones en las que se utilizan elementos muy delgados. Esto se debe a que la resistencia de una sección transversal se predice como un todo con DSM en lugar de utilizar el método del ancho efectivo de la especificación que divide la sección transversal en varios elementos efectivos. Un elemento delgado provocará una baja resistencia con DSM, lo que no ocurre con el método de especificación actual. El método de tira finita que utiliza CUFSM es el enfoque más comúnmente utilizado para determinar las cargas de pandeo elástico. El programa también limita el DSM porque no se pueden considerar los agujeros, las cargas tienen que ser uniformes a lo largo del miembro, solo se consideran las condiciones de contorno simplemente apoyadas y los modos de pandeo interactúan y no pueden distinguirse fácilmente en algunos casos.

Referencias

  1. ^ ab Wei-Wen Yu, John Wiley and Sons Inc. (2000). Diseño de acero conformado en frío . John Wiley & Sons, Nueva York, Nueva York.
  2. ^ "Perfiles metálicos personalizados laminados en frío y estirados en frío | Rathbone Precision Metals". www.rathboneprofiles.com . Consultado el 28 de agosto de 2018 .
  3. ^ Instituto Americano del Hierro y el Acero, Comentario sobre las especificaciones norteamericanas para el diseño de miembros estructurales de acero conformado en frío , Washington, DC Publicado en 2007
  4. ^ "Hospital Bautista de Virginia". Archivado desde el original el 3 de mayo de 2009 . Consultado el 13 de agosto de 2009 .
  5. ^ [1] [ enlace muerto permanente ]
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  7. ^ Revista de la División Estructural, ASCE, Volumen 85, No.ST9, Construcción de acero de calibre ligero conformado en frío , publicado en 1959
  8. ^ Yu, WW, DS Wolford y AL Johnson, Aniversario de oro de la especificación AISI, Actas de la 13.ª Conferencia internacional especializada en estructuras de acero conformadas en frío , St. Louis, MO., Publicado en 1996
  9. ^ Instituto Americano del Hierro y el Acero, Especificación de diseño del factor de carga y resistencia para miembros estructurales de acero conformado en frío , Washington, DC Publicado en 1991
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  13. ^ Gregory J. Hancock, Thomas M. Murray, Duane S. Ellifritt, Marcel Dekker Inc., " Estructuras de acero conformadas en frío según la especificación AISI ", 2001
  14. ^ Norma ASTM, " Productos de hierro y acero ", vol. 01.04, 2005
  15. ^ Ide, Brian, SE, PE y Allen, Don, PE SECB. Revista Ingeniero Estructural. Septiembre de 2009. página 26
  16. ^ "Edificios de acero con garantía de 25 años | Edificio de acero laminado en frío".

enlaces externos

Organizaciones

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