manual de diseño para angulos estructurales lasa

MANUAL DEDISEÑO PARA

ÁNGULOSESTRUCTURALES

1ª EDICIÓN

2001

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MANUAL DEDISEÑO PARA


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MANUAL DE DISEÑO PARA ÁNGULOS ESTRUCTURALES L-AZA

Es propiedad de GERDAU AZA S.A.Derechos Reservados Nº 76224

1ª Edición 19902ª Edición 19913ª Edición 19984ª Edición 19995ª Edición 2001

No está permitida la reproducción total o parcial de este Manual, ni sutratamiento informático, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquiermedio, ya sea electrónico, mecánico, fotocopia, registro u otros medios, sinla aprobación y por escrito de GERDAU AZA S.A.

«GERDAU AZA», «AZA», «L-AZA» y «Ángulos Estructurales L-AZA», sonMarcas Registradas de GERDAU AZA S.A.

Diseño y Producción:

Dirección de Arte: Ernesto Honorato C.

Impresión: M y M Gráfica.

II

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PRESENTACIÓN

GERDAU AZA S.A., empresa perteneciente al Grupo Gerdau, en supermanente esfuerzo por promover el uso y aplicación del acero enla industria de la construcción, tiene el agrado de presentar a todoslos profesionales, docentes y estudiantes de ingeniería, arquitectura yconstrucción civil, la tercera edición de su Manual de Diseño paraÁngulos Estructurales L-AZA, revisada y actualizada de acuerdo a lasespecificaciones y dimensiones normales de fabricación.

GERDAU AZA S.A., en sus instalaciones ubicadas en Santiago,produce los Ángulos Estructurales L-AZA en acero estructural soldable,y los elabora mediante el proceso de laminación en caliente, a partirde palanquillas de acero AZA, sobre la base de estándares de lamás alta calidad y en conformidad a los requisitos establecidos en laNorma Chilena NCh 697 Of. 74.

Agradecemos muy sinceramente, el aporte técnico de aquellosprofesionales que proyectan y calculan estructuras de acero y, demanera especial, las valiosas observaciones y comentarios de losusuarios de nuestros productos, quienes han hecho posible concretaresta nueva versión del Manual de Diseño para Ángulos EstructuralesL-AZA.

III

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ÍNDICE

1. Ángulos Estructurales L-AZA 11.1 Aplicaciones 21.2 Soldabilidad 21.3 Propiedades Mecánicas y Químicas de los Ángulos Estructurales L-AZA 31.4 Características de los Ángulos Estructurales L-AZA 31.5 Certificación de Calidad 51.6 Designación de los Ángulos Estructurales L-AZA 6

2. Propiedades para el Diseño con los Ángulos Estructurales L-AZA 72.1 Perfiles L 82.2 Perfiles TL 92.3 Perfiles XL 102.4 Perfiles L 11

3. Cargas Admisibles sobre Ángulos Estructurales L-AZA 133.1 Perfiles L 143.2 Perfiles TL 183.3 Perfiles XL y Perfiles L 223.4 Ejemplos de Diseño 26

4. Uniones Enmarcadas de Vigas: Empernadas 334.1 Generalidades 344.2 Tablas de Cargas Admisibles 364.3 Ejemplos de Diseño 38

5. Uniones Enmarcadas de Vigas: Soldadas y/o Empernadas 395.1 Generalidades 405.2 Tablas de Cargas Admisibles 41 5.2.1 Ángulos L-AZA L6,5 - Electrodos E70XX 41 5.2.2 Ángulos L-AZA L6,5 - Electrodos E60XX 425.3 Ejemplos de Diseño 43

V

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6. Uniones Soldadas de Ángulos Estructurales L-AZA 456.1 Longitudes de Soldadura para Uniones Traccionadas 466.2 Espesores Mínimos de Planchas para Equilibrar Tensiones de la Soldadura 476.3 Ejemplos de Diseño 48

7. DETALLES ESTRUCTURALES 51

8. ANEXOS 638.1 Anexo 1. Gramiles Recomendados para Ángulos Estructurales L-AZA 648.2 Anexo 2. Dimensiones Mínimas de Soldadura de

Filete 658.3 Anexo 3. Nomenclatura Utilizada 668.4 Anexo 4. Factores de Conversión de Unidades 68

VI

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IMPORTANTE

Todos los antecedentes técnicos entregados en este Manual,corresponden al resultado de estudios realizados con ÁngulosEstructurales L-AZA.

En consecuencia, todas las propiedades, características yaplicaciones indicadas, no deben hacerse válidas en los ángulosde otro origen, aun cuando éstos sean aceptados por lasespecificaciones vigentes.

Para otras consultas sobre nuestros productos y servicios, visitenuestra página Web en Internet: www.aza.cl

VII

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1

1.ÁNGULOS

ESTRUCTURALESL-AZA

1.1 Aplicaciones1.2 Soldabilidad1.3 Propiedades Mecánicas y Químicas de los Ángulos Estructurales L-AZA1.4 Características de los Ángulos Estructurales

L-AZA1.5 Certificación de Calidad1.6 Designación de los Ángulos Estructurales L-AZA

1

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2

1.1 APLICACIONES

Los Ángulos Estructurales L-AZA se utilizan ampliamente en lafabricación de estructuras de acero livianas y pesadas, cuyas partesvan unidas por soldadura, empernadas o remachadas.

La construcción en base a Ángulos Estructurales L-AZA, permite obtenerla resistencia y rigidez necesarias para satisfacer las múltiplesexigencias de diseño, que requieran de luces largas, cargas pesadasy grandes alturas.

Estos productos están disponibles en la calidad A42-27ES,codificación que, de acuerdo a lo especificado por la Norma ChilenaNCh 203, exige un nivel mínimo de Resistencia a la Tracción de 42kgf/mm2 y un Límite de Fluencia de 27 kgf/mm2, respectivamente(Tabla 1.1).

Ejemplos de aplicaciones de los Ángulos Estructurales L-AZA, son:torres de alta tensión, placas estereométricas, estructuras articuladasde usos arquitectónicos, estructuras de grúas, correas transportadoras,galpones, silos metálicos, plataformas, carrocerías, partes de carrosde FF.CC., embarcaciones, puentes metálicos, uniones de vigas,etc.

También son empleados en elementos de menor solicitación, comosoportes, marcos, ferretería eléctrica, etc.

1.2 SOLDABILIDAD

Los Ángulos Estructurales L-AZA, además de cumplir con los requisitosde resistencia y ductilidad establecidos en la Norma Chilena NCh203, garantizan su soldabilidad.

Lo anterior, significa que el acero podrá ser soldado en las condicionesde la obra, dando garantías de la unión bajo cargas de servicio,sinnecesidad de ser sometidas a tratamientos especiales.

La garantía de soldabilidad de los Ángulos Estructurales L-AZA, implicael cumplimiento de las exigencias en la composición química indicadasen la Tabla 1.2.

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3

(1) De acuerdo a la Norma Chilena NCh 203 Of.77.(2) Este análisis es determinado en muestras extraídas del producto terminado.(3) El contenido mínimo de cobre rige sólo cuando se especifique acero con cobre.

1.3 PROPIEDADES MECÁNICAS Y QUÍMICAS DE LOS ÁNGULOS ESTRUCTURALES L-AZA

Tabla 1.1 Propiedades Mecánicas del acero para

Ángulos Estructurales L-AZA (1)

(1) De acuerdo a la Norma Chilena NCh 203 Of. 77. Son requisitos adicionales en esta Norma, cumplir con un Ensayo de Doblado practicado sobre una probeta estandarizada.(2) El alargamiento de ruptura es medido en una probeta de 50 mm entre marcas.(3) Valores de alargamiento mínimos en probetas de espesor mayor a 5 mm y menores e iguales a 16 mm. Para espesores menores o iguales a 5 mm, los valores del Cuadro deben aumentarse en 2%.

Tabla 1.2Composición Química del acero paraÁngulos Estructurales L -AZA (1)

1.4 CARACTERÍSTICAS DE LOS ÁNGULOS ESTRUCTURALES L-AZA

El Ángulo Estructural L-AZA, es un perfil de acero con alas igualesque forman un ángulo de 90º entre sí. Las caras interiores de ambasalas, se unen en una arista redonda y las exteriores, lo hacen formandouna arista más aguda.

Estos productos se fabrican en calidad de acero estructuralA42-27ES, en una diversidad de anchos de ala (desde 20 a 65mm), y de espesores (desde 3 a 10 mm), suministrándose en formade barras rectas (Tabla 1.3).

Gradodel

acero

A42-27ES

Resistencia a la Tracción Límite deFluenciaValor Mín. Valor Máx.

kgf/mm2 kgf/mm2 kgf/mm2

42 52 27

Alargamiento(2)

20 (3)

% mín.

Gradodel

acero

A42-27ES

% Máximos en análisis de comprobación (2)

% C % Mn

0,27 1,30

% P % S % Cu mín. (3)

0,050 0,063 0,18

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4

Ancho de alas

H x B

mm2

20 x 2025 x 2530 x 3040 x 4050 x 5065 x 65

Espesor

e

mm m

L

Largo de Barras (1)

666666

33 - 53 - 53 - 4 - 5 - 63 - 4 - 5 - 6 5 - 6 - 8 - 10

(1) Otros largos especiales a pedido.

Todas las tolerancias adoptadas para la fabricación del ÁnguloEstructural L-AZA, corresponden a las establecidas en la Norma ChilenaNCh 697 (Tabla 1.4).

El acero estructural AZA, con el cual se han elaborado estos perfiles,es producido de acuerdo a normas y especificaciones estrictamentecontroladas en nuestros laboratorios.

Desde que comienza su elaboración como metal líquido y a través delos procesos sucesivos de laminación, el acero estructural AZA estásujeto a constantes inspecciones y controles de calidad, que garantizanun producto terminado de características y propiedades uniformes ybien definidas.

Todas estas características permiten al proyectista dar soluciones máseficientes a las estructuras, sin agregar más acero ni dejar de satisfacera la vez, las exigencias de ductilidad y tenacidad que se precisan enuna construcción de acero.

Tabla 1.3Dimensiones Normales de losÁngulos Estructurales L-AZA

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1.5 CERTIFICACIÓN DE CALIDAD

GERDAU AZA S.A., entrega a través de su Departamento de Ventas, lacorrespondiente certificación de calidad de los Ángulos EstructuralesL-AZA, con los resultados de los análisis químicos, los ensayosmetalúrgicos y/o mecánicos, de acuerdo con las especificacionesacordadas y expresamente establecidas en la Orden de Compra.

Otros documentos de certificación que impliquen la ejecución deensayos especiales sobre estos productos, también estarán sujetos apetición y acuerdo previo.

La inspección a las instalaciones y laboratorios, por parte deorganizaciones de ensaye de materiales, así como de sus propiosinspectores, pueden solicitarse indicando los procedimientos de trabajoe inspección, convenidos en la Orden de Compra.

Tabla 1.4Tolerancias Normales de los

Ángulos Estructurales L-AZA (1)

(1)Tolerancias admisibles conforme a la Norma Chilena NCh 697 Of. 74.

H x B En el espesor e, mm

20 x 20

25 x 25

30 x 30

40 x 40

50 x 50

65 x 65

mm2 3 4 5 6 8 10

En elancho delala, mmH ó B

Diferenciaentre

alas, mm+- 1,2 2,40

+- 1,8

+- 2,3

3,60

4,60

+- 0,5

+- 0,6 +- 0,75

+- 1,10

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6

1.6 DESIGNACIÓN DE LOS ÁNGULOS ESTRUCTURALES L-AZA

Las designaciones para los Ángulos Estructurales L-AZA tabuladasy mencionadas en este Manual, se componen a partir de lasformas que ellos tienen. Una es sus dimensiones características(altura en cm), y la otra el peso por metro de cada perfil (kgf/m).

No obstante lo anterior, en ejemplos y numerosas aplicacionesse utiliza también la desiganación a través de las 3 dimensionescaracterísticas (altura, ancho y espesor en mm) de cada perfil(ver tabla 1.5).

Tabla 1.5Ejemplos de Designaciones Adoptadas

Designaciones Designaciónequivalente

L50 x 50 x 32 L65 x 65 x 52 L40 x 40 x 42 L40 x 40 x 3

Ángulo de alas igualesTe formada por dos ángulos espalda-espalda, de alas igualesCruz formada por ángulo vértice-vértice, de alas igualesCajón formado por dos ángulos de frente, de alas iguales

Designación equivalente

L5 x 2,33TL6,5 x 9,95XL8 x 4,83 L4 x 3,69

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2.PROPIEDADES PARA

EL DISEÑO CONÁNGULOS

ESTRUCTURALESL-AZA

2.1 Perfiles L

2.2 Perfiles TL

2.3 Perfiles XL

2.4 Perfiles L

7

NOTAS:

1. En todas las propiedades tabuladas, se ha redondeado a tres cifras significativas.

2. El peso de las secciones se ha calculado tomando como base un peso específico del acero igual a 7,85 tf/m3.

3. En las secciones con un eje de simetría, se entregan las propiedades para el análisis del pandeo flexo-torsional (x0.i0,β, y J).

En el caso con secciones de 2 ejes de simetría, se agregan las propiedades de torsión J y Ca.

4. La especificación de las propiedades tabuladas, se describen en el Anexo 4.

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8

2.1

PER

FILE

S L

AN

GU

LOS

ESTR

UC

TURA

LES

L-AZA

Prop

ieda

des

para

el D

iseñ

oSe

cció

n To

tal

0,27

60,

448

0,70

80,

649

1,04

1,18

1,55

1,91

2,26

1,86

2,46

3,05

3,61

5,22

6,21

8,13

9,94

0,87

91,

121,

781,

362,

181,

842,

422,

973,

522,

333,

063,

774,

474,

975,

917,

739,

49

1,12

1,43

2,27

1,74

2,78

2,35

3,08

3,79

4,48

2,96

3,89

4,80

5,69

6,34

7,53

9,85

12,1

0,38

80,

797

1,20

1,40

2,16

3,45

4,47

5,43

6,31

6,86

8,97

11,0

12,8

24,7

29,2

37,5

45,1

0,58

90,

747

0,72

90,

899

0,88

31,

211,

211,

201,

191,

521,

521,

511,

501,

981,

971,

951,

93

0,59

60,

719

0,79

70,

835

0,91

81,

071,

121,

161,

201,

311,

361,

401,

451,

761,

801,

891,

97

0,74

00,

940

0,91

21,

131,

111,

521,

521,

511,

491,

911,

911,

901,

892,

492,

482,

462,

43

0,38

10,

482

0,48

00,

581

0,57

50,

783

0,77

70,

773

0,77

00,

986

0,97

90,

973

0,96

81,

271,

271,

261,

25

-0,6

31-0

,805

-0,7

74-0

,969

-0,9

45-1

,31

-1,3

0-1

,29

-1,2

8-1

,64

-1,6

4-1

,63

-1,6

2-2

,13

-2,1

3-2

,10

-2,0

7

1,04

1,33

1,29

1,60

1,57

2,15

2,14

2,13

2,11

2,70

2,70

2,69

2,67

3,52

3,50

3,47

3,43

0,63

50,

633

0,63

90,

633

0,63

60,

633

0,63

20,

633

0,63

40,

633

0,63

20,

632

0,63

20,

632

0,63

20,

632

0,63

4

20 25 30 40 50 65

3 3 5 3 5 3 4 5 6 3 4 5 6 5 6 8 10

20 25 30 40 50 65

L L L L L L

0,03

330,

0423

0,01

880,

0513

0,22

90,

0693

0,16

20,

313

0,53

30,

0873

0,20

50,

396

0,67

70,

521

0,89

32,

084,

00

DIM

ENSI

ON

ESPE

SOÁR

EAEJ

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-X e

Y-Y

EJE

U-U

EJE

V-V

PAN

DEO

FLEX

O -

TORS

ION

AL

FORMA

0,0

095

0,0

195

0,0

791

0,0

347

0,1

44 0

,085

6 0

,195

0,3

66 0

,608

0,1

71 0

,393

0,7

44 1

,25

1,7

0 2

,86

6,4

612

,0

2,0

2,0

2,0

2,5

2,5

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

3,5

3,5

3,5

4,5

4,5

4,5

4,5

3,5

4,0

4,0

5,0

5,0

6,0

6,0

6,0

6,0

7,0

7,0

7,0

7,0

9,0

9,0

9,0

9,0

H

B

e

R

R 1

P

A

I

W

i

x

=y

i

i

x0

i0

ß

i

C

a

mm

m

m

mm

mm

m

m

kgf/

m

cm2

c

m4

c

m3

c

m

cm

cm

c

m

c

m

c

m

cm

4

cm

6

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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○

○

○

9

2.2

PER

FILE

S TL

AN

GU

LOS

ESTR

UC

TURA

LES

L-AZA

Prop

ieda

des

para

el D

iseñ

oSe

cció

n To

tal

20 25 30 40 50 65

40 50 60 80 100

130

TL TL TL TL TL TL

3 3 5 3 5 3 4 5 6 3 4 5 6 5 6 8 10

1,76

2,24

3,56

2,73

4,36

3,69

4,83

5,95

7,03

4,65

6,11

7,54

8,94

9,95

11,8

15,5

19,0

2,24

2,85

4,53

3,47

5,55

4,70

6,16

7,58

8,96

5,93

7,79

9,61

11,4

12,7

15,1

19,7

24,2

0,7

75 1

,59

2,4

1 2

,81

4,3

3 6

,89

8,9

510

,912

,613

,717

,921

,925

,749

,558

,475

,090

,2

0,5

52 0

,895

1,4

2 1

,30

2,0

8 2

,35

3,1

1 3

,82

4,5

1 3

,72

4,9

3 6

,10

7,2

210

,412

,416

,319

,9

0,58

90,

747

0,72

90,

899

0,88

31,

211,

211,

201,

191,

521,

521,

511,

501,

981,

971,

951,

93

1,5

7 3

,07

5,2

9 5

,23

9,0

112

,316

,721

,125

,623

,932

,340

,949

,588

,610

714

518

4

0,83

81,

041,

081,

231,

271,

621,

651,

671,

692,

012,

042,

062,

082,

642,

672,

712,

76

0,99

01,

181,

241,

371,

421,

761,

791,

811,

842,

142,

182,

202,

232,

782,

812,

862,

90

1,07

1,26

1,32

1,45

1,50

1,83

1,86

1,89

1,91

2,21

2,25

2,28

2,30

2,85

2,88

2,93

2,98

1,16

1,35

1,40

1,53

1,59

1,91

1,94

1,97

1,99

2,29

2,32

2,35

2,38

2,93

2,96

3,01

3,05

1,24

1,43

1,49

1,61

1,67

1,99

2,02

2,05

2,08

2,36

2,40

2,43

2,46

3,00

3,03

3,08

3,13

-0,4

46-0

,569

-0,5

47-0

,685

-0,6

68-0

,923

-0,9

20-0

,912

-0,9

02-1

,16

-1,1

6-1

,15

-1,1

5-1

,51

-1,5

0-1

,49

-1,4

7

1,12

1,40

1,41

1,67

1,69

2,22

2,24

2,25

2,25

2,77

2,79

2,80

2,81

3,63

3,64

3,66

3,67

0,84

00,

834

0,85

00,

831

0,84

30,

828

0,83

10,

835

0,84

00,

826

0,82

80,

831

0,83

40,

827

0,83

00,

835

0,84

0

0,06

660,

0846

0,37

50,

103

0,45

80,

139

0,32

40,

625

1,07

0,17

50,

410

0,79

21,

351,

041,

794,

168,

00

0,0

190

0,0

389

0,1

58 0

,069

4 0

,289

0,1

71 0

,390

0,7

32 1

,22

0,3

42 0

,786

1,4

9 2

,49

3,3

9 5

,72

12,9

24,0

mm

m

m

mm

kg

f/m

cm

2

cm4

c

m3

c

m

cm

cm

cm

4

cm

6

H

B

e

P

A

I

W

i

I

i

i

i

i

i

x

0

i

0

ß

J

Ca

DIM

ENSI

ON

ESPE

SOÁR

EAEJ

ES X

-XPA

ND

EOFL

EXO

- TO

RSIO

NA

L

FORMA

EJES

Y-Y

d=0

d=0

d=4

d=6

d=8

d=10

cm4

cmcm

cmcm

cm

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

10

2.3 PERFILES XL

ANGULOS ESTRUCTURALES L-AZAPropiedades para el DiseñoSección Total

H B e P A iv v

DIMENSIONES PESO ÁREA EJEV-V

FORM

A

EJE U-U

4050

60

80

100

130

d=0 d=4 d=6 d=8 d=10iuu

mm

4050

60

80

100

130

XLXL

XL

XL

XL

XL

335353456345656810

1,76 2,24 3,56 2,73 4,36 3,69 4,83 5,95 7,03 4,65 6,11 7,54 8,94 9,9511,815,519,0

2,24 2,85 4,53 3,47 5,55 4,70 6,16 7,58 8,96 5,93 7,79 9,6111,412,715,119,724,2

0,7400,9400,9121,131,111,521,521,511,491,911,911,901,892,492,482,462,43

0,9261,131,231,321,421,711,761,821,872,102,162,212,262,792,852,953,05

1,191,391,491,581,681,962,022,082,132,352,412,472,523,053,103,213,31

1,321,521,621,711,822,092,152,212,262,482,542,602,653,183,233,343,44

1,461,651,761,841,952,232,292,342,392,612,672,732,783,313,363,473,57

1,601,791,901,982,092,362,422,472,532,742,802,862,923,443,503,603,71

iuu iuu iuu iuu

mm mm cm2 cm cm cm cm cm cmkgf/m

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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○

○

○

○

11

2.4 PERFILES L

ANGULOS ESTRUCTURALES L-AZAPropiedades para el DiseñoSección Total

H B e P A ivv

DIMENSIONES PESO ÁREAEJEV-V

FORM

A

EJE U-U

2025

30

40

50

65

d=0 d=4 d=6 d=8 d=10iuu

mm

LL

L

L

L

L

3353534563456568

10

1,762,243,562,734,363,694,835,957,034,656,117,548,949,9511,815,519,0

2,242,854,533,475,554,706,167,588,965,937,799,6111,412,715,119,724,2

0,7400,9400,9121,131,111,521,521,511,491,911,911,901,892,492,482,462,43

iuu iuu iuu iuu

mm mm cm2 cm cm cm cm cm cmkgf/m

2025

30

40

50

65

0,7971,001,031,201,221,601,601,611,622,012,012,012,022,612,612,632,65

0,9771,181,211,381,401,781,781,791,802,192,182,192,202,792,792,802,83

1,071,271,301,471,491,871,871,881,892,282,272,282,292,882,882,892,92

1,161,371,401,561,581,961,961,971,982,372,362,372,382,972,972,983,01

1,261,461,491,651,672,052,062,062,082,462,462,462,473,063,063,083,10

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

12

3.CARGAS ADMISIBLES

SOBRE ÁNGULOSESTRUCTURALES

L-AZA

3.1 Perfiles L

3.2 Perfiles TL

3.3 Perfiles XL y L

3.4 Ejemplos de Diseño

Notas:

1. En este Capítulo se entregan los perfiles indicados en el Capítulo 2 (Propiedades para el diseño con Ángulos Estructurales L-AZA), resueltos bajo el criterio de diseño elástico. En las tabulaciones se consideró las solicitaciones de compresión y flexión, transformadas en términos de cargas admisibles para distintas longitudes de arriostramiento.

2. En todas las resoluciones se han utilizado aceros de calidades estructurales soldables A42-27ES.

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○

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○

○

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○

○

○

○

○

○

○

○

13

3.1 PERFILES L

ÁNGULOS ESTRUCTURALES L-AZA

ACERO CALIDAD A42-27ESCargas Axiales Admisibles Px

FT y PyF(tf)

Nota: las líneas horizontales indican KL/i = 120. Se omiten los valores para KL/i > 200.

2,78

1,930,575

-0,945 ; 1,570,229 ; 0,144

0,0168

1,12

1,940,381

-0,631 ; 1,040,003 ; 0,010

0,00447

1,43

1,950,482

-0,805 ; 1,330,042 ; 0,020

0,00725

2,27

1,900,480

-0,774 ; 1,290,188 ; 0,079

0,0115

1,74

1,950,581

-0,969 ; 1,600,051 ; 0,035

0,0105

L3

2,18

4,50

5

3,793,613,29

2,842,261,621,19

0,915

(1,00)

3,922,991,76

0,992

L Altura cmAncho mmEspesor mm

Peso kgf/m

P máx tf

Cargas tf

L2

20

3

0,879

1,81

L2,5

25 30

0,12 1,78 1,36

2,31 3,67 2,81

5 3

Ft=2

700

kgf/

cm2

Long

itud

efec

tiva

KL e

n m

etro

s,se

gún

ejes

X-X

e Y

-Y

PROPIEDADES

3

0,250,500,75

1,001,251,501,75

2,002,25

(Q)

1,491,321,03

0,6500,419

(1,00)

1,410,7040,313

1,891,781,55

1,230,8460,5930,438

(1,00)

1,941,310,638

3,092,862,47

1,931,290,9010,663

1,00)

3,072,071,00

2,262,192,01

1,751,401,020,759

0,5860,465

(1,00)

2,461,891,13

0,633

P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F

A cm2

x0 ; i0 cm ; cmJ ; Ca cm

4 ; cm6

ix/iyiy cm

Mmáx tf -m

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

14

3.1 PERFILES L



FT y PyF (tf)


Peso kgf/m

P máx tf

Cargas tf P xFT P y

F

Ft=2

700

kgf/

cm2

Long

itud

efec

tiva

KL e

n m

etro

s,se

gún

ejes

X-X

e Y

-Y

PROPIEDADES

0,250,500,75

1,001,251,501,75

2,002,252,502,75

3,003,253,503,75

(Q)

2,832,772,69

2,542,332,041,70

1,351,090,8920,744

0,630

(0,971)

3,392,912,30

1,560,9970,692

4,033,963,82

3,573,242,832,33

1,831,461,190,989

0,834

(1,00)

4,563,903,05

2,011,290,893

5,095,004,79

4,474,043,522,90

2,261,791,461,21

1,02

(1,00)

5,614,793,73

2,451,571,09

3

L4 L5

40 50

1,84 2,42 2,97

3,69 4,99 6,14

4 5 3

3,52

7,26

6

2,33

4,22

6,105,975,70

5,314,794,163,41

2,652,101,701,41

(1,00)

6,625,654,40

2,871,841,28

3,063,012,96

2,892,782,632,44

2,191,911,611,37

1,181,020,8900,783

(0,878)

3,973,613,16

2,611,981,391,02

2,35

1,950,783

-1,31 ; 2,15 0,069 ; 0,086

0,0185

3,08

1,950,777

-1,30 ; 2,14 0,162 ; 0,195

0,0252

4,48

1,940,770

-1,28 ; 2,11 0,533 ; 0,608

0,0366

2,96

1,940,986

-1,64 ; 2,70 0,087 ; 0,171

0,0264


3,79

1,950,773

-1,29 ; 2,13 0,313 ; 0,366

0,0310

P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F

A cm2


4 ; cm6

ix/iyiy cm

Mmáx tf -m

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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15Nota: las líneas horizontales indican KL/i = 120. Se omiten los valores para KL/i > 200.

3,89

1,950,979

-1,64 ; 2,700,205 ; 0,393

0,0397

4,80

1,950,973

-1,63 ; 2,69 0,396 ; 0,744

0,0494

5,69

1,950,968

-1,62 ; 2,67 0,677 ; 1,25

0,0585

6,34

1,951,27

-213 ; 3,52 0,521 ; 1,70

0,0828

0,250,500,75

1,001,251,501,75

2,002,252,502,75

3,003,253,503,75

4,004,254,504,75

(Q)

4,884,814,72

4,584,364,063,69

3,252,752,271,90

1,621,391,211,06

(0,994)

5,875,284,53

3,632,581,791,32

6,316,236,10

5,895,585,184,70

4,133,492,862,39

2,021,731,501,31

(1,00)

7,286,545,59

4,463,152,191,61

7,647,557,38

7,106,706,215,62

4,944,173,412,83

2,392,041,771,54

(1,00)

8,627,746,61

5,263,702,571,89

7,827,707,62

7,507,347,106,79

6,415,975,454,88

4,243,683,212,83

2,502,232,001,81

(0,980)

9,608,968,15

7,206,114,883,63

2,782,201,78

L Altura cm

Ancho mm

Espesor mm

Peso kgf/m

P máx tf

Cargas tf

Ft=2

700

kgf/

cm2

Long

itud

efec

tiva

KL e

n m

etro

s,se

gún

ejes

X-X

e Y

-Y

PROPIEDADES

5

3,06

6,27

50

3,77 4,47 4,97

7,78 9,22 10,1

6 54

L6,5L5

65

6

5,91

12,2

9,819,699,59

9,439,198,868,45

7,957,376,715,99

5,194,473,893,41

3,012,682,402,16

(1,00)

11,610,89,83

8,657,305,774,27

3,272,592,09

7,53

1,961,27

-213 ; 3,50 0,893 ; 2,86

0,101

P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F

3.1 PERFILES L



FT y PyF (tf)

A cm2


4 ; cm6

ix/iyiy cm

Mmáx tf -m

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

16

3.1 PERFILES L



FT y PyF (tf)


9,85

1,951,26

-2,10 ; 3,47 2,08 ; 6,46

0,132

12,1

1,941,25

-2,07 ; 3,43 4,00 ; 12,0

0,161

0,250,500,75

1,001,251,501,75

2,002,252,502,75

3,003,253,503,75

4,004,254,504,75

(Q)

13,313,213,0

12,812,411,911,3

10,69,828,947,96

6,885,905,114,46

3,933,493,122,81

(1,00)

15,214,112,8

11,39,487,465,51

4,223,332,70

16,616,416,2

15,815,314,713,9

13,112,111,09,72

8,377,166,195,40

4,754,223,773,38

(1,00)

18,717,415,7

13,811,69,086,70

5,134,053,28

L Altura cm

Ancho mm

Espesor mm

Peso kgf/m

P máx tf

Cargas tf P xFT P y

F P xFT P y

F

Ft=2

700

kgf/

cm2

Long

itud

efec

tiva

KL e

n m

etro

s,se

gún

ejes

X-X

e Y

-Y

PROPIEDADES

10

7,73

16,0

65

9,49

19,6

8

L6,5

A cm2


4 ; cm6

ix/iyiy cm

Mmáx tf -m

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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○

17

2,24

1,420,589

-0,446 ; 1,12 0,067 ; 0,019

0,00895

2,85

1,39 0,747

-0,569 ; 1,40 0,085 ; 0,039

0,0145

3,47

1,36 0,899

-0,685 ; 1,67 0,103 ; 0,069

0,0210

5,55

1,44 0,833

-0,668 ; 1,690,458 ; 0,289

0,0337

4,53

1,480,729

-0,547 ; 1,41 0,375 ; 0,158

0,0229


3.2 PERFILES TL



FT y PyF (tf)


Peso kgf/m

P máx tf

Cargas tf

Ft=2

700

kgf/

cm2

Long

itud

efec

tiva

KL e

n m

etro

s,se

gún

ejes

X-X

e Y

-Y

PROPIEDADES

0,250,500,75

1,001,251,501,75

2,002,252,502,75

(Q)

3,022,772,31

1,671,080,751

(1,00)

3,182,451,49

0,838

3,793,653,29

2,762,081,461,07

0,824

(1,00)

4,213,562,72

1,721,10

6,235,925,36

4,593,582,531,86

1,43

(0,879)

6,665,594,21

2,611,67

3

TL2,5 TL3

50 60

1,76 2,24 3,56

3,63 4,62 7,35

3 5 5

2,73

5,63

3

4,36

9,00

4,524,444,19

3,753,162,441,81

1,391,10

(0,971)

5,234,633,86

2,931,941,350,992

7,597,376,90

6,215,334,253,16

2,421,921,55

(1,00)

8,347,356,09

4,563,002,081,53

TL2

40

P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F

A cm2


4 ; cm6

ix/iyiy cm

Mmáx tf -m

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○


3.2 PERFILES TL



FT y PyF (tf)


Peso kgf/m

P máx tf

Cargas tf

Ft=2

700

kgf/

cm2

Long

itud

efec

tiva

KL e

n m

etro

s,se

gún

ejes

X-X

e Y

-Y

PROPIEDADES

0,250,500,75

1,001,251,501,75

2,002,252,502,75

3,003,253,503,75

4,00

(Q)

5,765,695,60

5,415,044,533,89

3,142,522,061,71

1,44

(1,00)

7,246,706,04

5,254,343,312,43

1,861,47

8,037,967,79

7,436,886,185,34

4,373,482,832,35

1,981,69

(1,00)

9,488,787,90

6,865,664,303,16

2,421,91

10,210,1 9,80

9,30 8,61 7,76 6,75

5,58 4,44 3,61 2,99

2,51 2,14

(0,879)

11,710,8 9,70

8,40 6,91 5,22 3,83

2,93 2,32

3

TL4 TL5

80 100

3,69 4,83 5,95

7,61 9,97 12,3

4 5 3

7,03

14,5

6

4,65

9,25

12,212,111,7

11,110,3 9,30 8,13

6,79 5,41 4,39 3,63

3,06 2,61

(0,971)

13,812,711,4

9,88 8,10 6,07 4,46

3,41 2,70

6,486,376,31

6,226,085,855,49

5,004,403,723,15

2,692,312,011,77

1,56

(1,00)

8,918,457,89

7,236,485,644,71

3,712,932,371,96

1,65

4,70

1,341,21

-0,923 ; 2,22 0,139 ; 0,171

0,0381

6,16

1,361,21

-0,920 ; 2,24 0,324 ; 0,390

0,0503

8,96

1,421,19

-0,902 ; 2,25 1,07 ; 1,22

0,0731

5,93

1,321,52

-1,16 ; 2,77 0,169 ; 0,311

0,0580

7,58

1,391,20

-0,912 ; 2,25 0,625 ; 0,732

0,0620

P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F

A cm2


4 ; cm6

ix/iyiy cm

Mmáx tf -m

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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○

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○

○

○

○

19 Nota: las líneas horizontales indican KL/i = 120. Se omiten los valores para KL/i > 200.

7,79

1,341,52

-1,16 ; 2,790,393 ; 0,692

0,0798

9,61

1,361 ,51

-1,15 ; 2,80 0,750 ; 1,27

0,0988

11,4

1,391,50

-1,15 ; 2,81 1,27 ; 2,04

0,117

12,7

1,341,98

-1,51 ; 3,63 1,04 ; 3,39

0,169

15,1

1,361,97

-1,50 ; 3,64 1,79 ; 5,72

0,201

3.2 PERFILES TL



FT y PyF (tf)

0,250,500,75

1,001,251,501,75

2,002,252,502,75

3,003,253,503,75

4,004,254,504,75

5,005,25(Q)

9,689,589,50

9,359,058,597,96

7,196,305,304,43

3,753,212,782,43

2,14

(1,00)

12,111,510,7

9,77 8,72 7,54 6,23

4,85 3,83 3,11 2,57

2,16

12,512,412,3

12,011,610,910,1

9,15 8,06 6,84 5,69

4,80 4,11 3,55 3,10

2,73

(1,00)

15,014,213,2

12,010,7 9,25 7,63

5,93 4,68 3,79 3,14

2,63

15,215,114,9

14,513,913,112,2

11,1 9,78 8,36 6,95

5,86 5,00 4,32 3,77

3,32

(1,00)

17,716,815,6

14,212,710,9 8,95

6,94 5,49 4,44 3,67

3,09

15,815,615,5

15,415,214,914,4

13,813,012,111,0

9,85 8,59 7,47 6,55

5,79 5,15 4,61 4,15

3,76 3,41 (1,00)

20,019,218,3

17,316,214,913,5

12,010,3 8,56 7,08

5,95 5,07 4,37 3,81

65L Altura cmAncho mmEspesor mm

Peso kgf/m

P máx tf

Cargas tf

Ft=2

700

kgf/

cm2

Long

itud

efec

tiva

KL e

n m

etro

s,se

gún

ejes

X-X

e Y

-Y

PROPIEDADES

4

TL5 TL6,5

100 130

5 6 65

6,11

12,6

7,54 8,94 9,95

15,6 18,4 20,5

11,8

24,4

19,519,319,2

19,118,818,317,7

16,815,814,713,5

12,110,6 9,19 8,04

7,09 6,30 5,63 5,06

4,58 4,16 (1,00)

23,722,821,8

20,619,217,616,0

14,212,210,1 8,35

7,01 5,98 5,15 4,49

P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F P xFT P y

F

A cm2


4 ; cm6

ix/iyiy cm

Mmáx tf -m

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○


19,7

1,391,95

-1,49 ; 3,66 4,16 ; 12,9

0,263

24,2

1,431,93

-1,47 ; 3,67 8,00 ; 24,0

0,322

3.2 PERFILES TL



FT y PyF (tf)

0,250,500,75

1,001,251,501,75

2,002,252,502,75

3,003,253,503,75

4,004,254,504,75

5,005,255,50(Q)

26,526,326,2

25,925,424,623,7

22,521,319,818,2

16,514,512,611,0

9,698,607,686,90

6,235,65

(1,00)

31,029,928,4

26,825,023,020,8

18,415,713,010,7

9,017,686,625,77

33,032,932,7

32,231,530,529,4

28,026,524,722,8

20,718,416,014,0

12,310,99,758,75

7,907,176,54 (1,00)

38,136,634,9

32,830,628,025,3

22,319,015,612,9

10,8 9,23 7,96 6,93


Peso kgf/m

P máx tf

Cargas tf P xFT P y

F P xFT P y

F

Ft=2

700

kgf/

cm2

Long

itud

efec

tiva

KL e

n m

etro

s,se

gún

ejes

X-X

e Y

-Y

PROPIEDADES

8

TL6,5

130

10

15,5

31,9

19,0

39,2

A cm2


4 ; cm6

ix/iyiy cm

Mmáx tf -m

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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21Notas: 1. las líneas horizontales indican KL/i = 120. Se omiten los valores para KL/i > 200. 2. Se debe verificar la capacidad resistente de los perfiles individuales, para lo cual la longitud a considerar será la comprendida entre los arriostramientos que impiden el giro de la sección.

5,551,76

1,431,111,951,58

3,471,39

1,221,131,581,38

2,241,611,32

0,7401,190,977

2,851,471,26

0,940

1,391,18

4,531,931,530,912

1,761,40

60-30

4,36

9,00

5

XL - L Alt. cm

Ancho mmEspesor mm

Peso kgf/m

P máx tf

XL4 - L2

40-20

3

1,76

3,63

50-25

2,24 3,56 2,73

4,62 7,35 5,63

5 3

Ft=2

700

kgf/

cm2

Long

itud

efec

tiva

KL e

n m

etro

s,se

gún

eje

V-V

PROPIEDADES

3

0,250,500,75

1,001,251,501,75

2,002,252,502,75

(Q)

3,292,782,11

1,32 0,848

(1,00)

A cm2

iv cm (iu)XL cm

XL5 - L2,5 XL6 - L3

4,313,853,26

2,551,751,210,891

(1,00)

6,836,065,08

3,902,611,811,33

(1,00)

5,334,894,35

3,702,962,141,57

1,20 0,950

(1,00)

8,507,796,89

5,834,593,282,41

1,84

(1,00)

(iu/iv)XL

(iu/iv) L

(iu) L cm

Si e ≥ 5 mm d = 8 mmSi e < 5 mm d = 4 mm

3.3 PERFILES XL y L


ACERO CALIDAD A42-27ESCarga Axial Admisible Pv

F (tf)

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

22

Notas: 1. las líneas horizontales indican KL/i = 120. Se omiten los valores para KL/i > 200. 2. Se debe verificar la capacidad resistente de los perfiles individuales, para lo cual la longitud a considerar será la comprendida entre los arriostramientos que impiden el giro de la sección.

5,931,231,141,912,35

2,19

8,961,601,331,492,39

1,98

4,701,291,171,521,961,78

6,161,33

1,17 1,522,021,78

7,58

1,551,311,512,341,97

100-50

4,65

8,43

3

XL - L Alt. cm

Ancho mmEspesor mm

Peso kgf/m

P máx tf

4

3,69

7,39

80-40

4,83 5,95 7,03

9,97 12,3 14,5

5 6

Ft=2

700

kgf/

cm2

Long

itud

efec

tiva

KL e

n m

etro

s,se

gún

eje

V-V

PROPIEDADES

3

0,250,500,75

1,001,251,501,75

2,002,252,502,75

3,003,253,503,75

(Q)

7,126,756,29

5,775,164,493,75

2,952,331,891,56

1,31

(0,971)

A cm2

iv cm (iu)XL cm

(iu) L cm

XL8 - L4 XL10 - L5

9,609,098,46

7,736,895,964,92

3,833,032,452,03

1,70

(1,00)

11,811,210,4

9,48 8,44 7,28 5,98

4,65 3,67 2,97 2,46

2,06

(1,00)

14,013,212,3

11,2 9,92 8,52 6,97

5,39 4,26 3,45 2,85

(1,00)

8,217,927,57

7,176,726,225,67

5,084,443,753,10

2,602,221,911,67

(0,878)

(iu/iv)XL

(iu/iv) L


3.3 PERFILES XL y L



F (tf)

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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○

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○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

23


3.3 PERFILES XL y L



F (tf)


15,1

1,36 1,20 2,48 3,36 2,97

12,7

1,33 1,19 2,49 3,31 2,97

7,791,26

1,141,912,412,18

9,611,441,24

1,902,732,37

11,4 1,47 1,26

1,89 2,78 2,38

130-65

11,8

6

XL - L Alt. cm

Ancho mmEspesor mm

Peso kgf/m

P máx tf

100-50

5

6,11

12,5

7,54 8,94 9,95

15,6 18,4 20,1

6 5

Ft=2

700

kgf/

cm2

Long

itud

efec

tiva

KL e

n m

etro

s,se

gún

eje

V-V

PROPIEDADES

4

0,250,500,75

1,001,251,501,75

2,002,252,502,75

3,003,253,503,75

4,004,254,504,75(Q)

12,211,711,1

10,5 9,75 8,93 8,04

7,07 6,01 4,92 4,07

3,42 2,91 2,51 2,19

(0,994)

A cm2

iv cm (iu)XL cm

XL13 - L6,5

15,114,513,8

13,012,111,0

9,92

8,70 7,37 6,01 4,97

4,18 3,56 3,07 2,67

(1,00)

17,917,216,4

15,414,313,011,7

10,2 8,64 7,04 5,82

4,89 4,17 3,59 3,13

(1,00)

19,719,218,6

17,817,016,215,2

14,213,111,910,7

9,37 8,03 6,92 6,03

5,30 4,69 4,19 3,76

(0,980)

23,923,222,5

21,620,619,518,3

17,115,714,312,7

11,1 9,47 8,17 7,12

6,25 5,54 4,94 4,44 (1,00)

(iu/iv)XL

(iu/iv) L

(iu) L cm

XL10 - L5

24,4

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

24


19,7 1,41 1,22

2,46 3,47 2,98

24,2 1,47 1,24 2,43

3,57 3,01

XL - L Alt. cm

Ancho mmEspesor mm

Peso kgf/m

P máx tf

10

15,5

31,9

130-65

19,0

39,2

Ft=2

700

kgf/

cm2

Long

itud

efec

tiva

KL e

n m

etro

s,se

gún

eje

V-V

PROPIEDADES

8

0,250,500,75

1,001,251,501,75

2,002,252,502,75

3,003,253,503,75

4,004,254,504,75(Q)

31,230,429,3

28,226,925,423,9

22,220,418,516,4

14,312,210,5

9,13

8,03 7,11 6,34 5,69 (1,00)

A cm2

iv cm

(iu)XL cm

(iu) L cm

XL13 - L6,5

38,337,236,0

34,532,931,129,1

27,024,822,419,8

17,114,612,610,9

9,62 8,52 7,60 6,82 (1,00)

(iu/iv)XL

(iu/iv) L


3.3 PERFILES XL y L



F (tf)

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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○

25

3.4 EJEMPLOS DE DISEÑO

Ejemplo 3.4.1

Determinar el Ángulo L-AZA más eficiente para soportar una cargaaxial de 3 tf si su longitud entre apoyos es 0,75 m.

Usar Ángulo L-AZA A42-27ES.

SoluciónSea L4 x 2,42 (L40 x 40 x 4).

De Tabla 3.1(pág 17):KxLx = 0,75 m => Px

FT = 3,82 tf > 3,0 tf BºKyLy = 0,75 m => Py

F = 3,05 tf > 3,0 tf Bº

Sea L5 x 2,33 (L50 x 50 x 3).De Tabla 3.1(pág 17):

KxLx = 0,75 m => PxFT = 2,96 tf ≈ 3,0 tf Bº

KyLy = 0,75 m => PyF = 3,16 tf > 3,0 tf Bº

Usar Ángulo L-AZA L5 X 2,33

Ejemplo 3.4.2

Diseñar el Ángulo L-AZA más eficiente para una carga axial de1tf, si la distancia entre apoyos es 2,5 m.

Usar Ángulo L-AZA A42-27ES.

Solución

CONTROLA ESBELTEZ: KL/i ≤ 200 => iy ≥ 250/200 = 1,25 cm

Sea Ángulo L-AZA L6,5 x 4,97 (L65 x 65 x 5).De la Tabla 3.1(pág 18):

iy = 1,27 cm > 1,25 cm BºKxLx = 250 cm => Px

FT = 5,45 tf > 1,0 tf BºKyLy = 250 cm => Py

F = 1,78 tf > 1,0 tf Bº

Usar Ángulo L-AZA L6,5 x 4,97

· ··

· ··

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26

Ejemplo 3.4.3

Diseñar la diagonal de la cercha de la figura 3.1 para una reacciónde 5 tf.

Usar Ángulo L-AZA L5 ó L4 en acero A42-27ES.

Solución

Se tienep = 5 tf/cos 45º/2 = 3,54 tf


KxLx = 35 cm x 2 = 50 cm => PxFT = 2,77 tf < 3,54 tf Mº

KyLy = 50 cm => PyF = 2,91 tf < 3,54 tf Mº


KxLx = 35 cm x 2 = 50 cm => PxFT = 3,96 tf > 3,54 tf Bº

KyLy = 50 cm => PyF = 3,90 tf > 3,54 tf Bº

Usar Ángulo L-AZA L4 x 2,42 en acero A42-27ES.

FIGURA 3.1

· ··

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27

Ejemplo 3.4.4

Verificar si los ángulos L-AZA L5 x 4,47 (L50 x 50 x 6), calidadA42-27ES de la figura 3.2 resisten una sobrecarga q = 200 kgf/m2.Despreciar el peso propio del entablado

Solución

El momento de trabajo máximo en L/2 es:m = 0,1 tf/m x (2 m)2/8 = 0,05 tf · m

De la Tabla 3.1(pág 18):

Mmáx = 0,0585 tf · m > 0,05 tf · m Bº

Ángulos L-AZA L5 x 4,47 Resisten

FIGURA 3.2

Ejemplo 3.4.5

Determinar el perfil TL más eficiente para soportar una carga axialde 12 tf si su longitud entre apoyos es 2 m (usar d = 0)

Usar Ángulos L-AZA A42-27ES.

Solución

Sea TL6,5 x 9,95 (2 L65 x 65 x 5)De la Tabla 3.2 (pág 22)

KxLx = 2,00 m => PxFT = 13,8 tf > 12,0 tf Bº

KyLy = 2,00 m => PyF = 12,0 tf = 12,0 tf Bº

Usar TL6,5 x 9,95 L-AZA

· ··

· ··

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28

Ejemplo 3.4.6

Calcular la capacidad resistente del cordón superior de una cerchaformada por un perfil TL6,5 x 9,95 (2 L65 x 65 x 5) de longitudigual a 4,4 m, con pletinas intermitentes de 8 mm de espesor.Cada 1,1 m existe arriostramiento en el plano de la cercha; losarriostramientos entre cerchas son tales, que los apoyos lateralesexisten sólo en los extremos de la longitud de 4,4 m. Considerarque el techo no proporciona arriostramiento lateral. Usar aceroA42-27ES.

Solución

De la Tabla 2.2 (pág 11), Propiedades para el Diseño de Perfiles TL:

ix = 1,98 cm¡y = 2,93 cm

Cálculo de la esbeltez:Para el uso de las Tablas de cargas admisibles, se define el eje desimetría como el X-X, de acuerdo con la norma AISI. En la Tabla dePropiedades para el diseño de perfiles TL (Tabla 2.2), el eje desimetría está representado por el eje Y-Y. Por tal razón, las esbeltecessegún los ejes X-X e Y-Y (de las tablas de las cargas admisibles)deben ser calculadas con ix e iy intercambiados. Luego, lasesbelteces según ambos ejes son:

KxLx/ix = 1,0 x 440 cm/2,93 cm = 150KyLy/iy = 1,0 x 110 cm/1,98 cm = 56

El eje X-X controla el pandeo por flexión.

FIGURA 3.3

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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29

Determinación de PxF (pandeo por flexión según el eje X-X)

Las Tablas de Cargas Admisibles están calculadas para unaseparación de 0 mm (con ix = 2,64 cm), por lo que se debe efectuaruna transformación de la longitud efectiva.

KxLx = 440 cm x (2,64 cm/2,93 cm) = 396,5 cm

Además, al estar PyF calculado con la esbeltez según el eje Y, para

determinar PxF según el eje x, se debe dividir la longitud efectiva

por la razón ix/iy, de manera de lograr una longitud efectivaequivalente.

De la Tabla 3.2 (pág 22), se tiene que ix/iy = 1,34

(KxLx)equiv = 396,5 cm/1,34 = 296,0 cm ≈ 300 cm

De la Tabla 3.2 se llega a:

PyF = 5,95 tf

Determinación de PxFT (pandeo flexo-torsional según el eje X)

De la Tabla 3.2,

(KxLx)equiv = 396,5 cm => PxFT = 5,79 tf

Determinación de PXFT para los perfiles L en forma individual.

Por estar separados los ángulos componentes del perfil, puedeproducirse en ellos este tipo de pandeo.

De la Tabla 3.1(pág 18), para el ángulo L-AZA L6,5 x 4,97 (L65 x65 x 5) se tiene interpolando para:

KxLx = 110 cm => PxFT = 7,44 tf

KyLy = 110 cm => PyF = 6,76 tf

=> (PxFT)total = 6,76 tf x 2 = 13,5 tf

La Capacidad Máxima Resistente del Perfil es 5,79 tf· ··

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30

Ejemplo 3.4.7

Determinar el perfil XL más eficiente para soportar una carga axialde 20 tf si su longitud entre apoyos es de 2,25 m.

Usar A42-27ES y d = 8mm

Solución:

De la Tabla 3.3 (pág 27), se tiene para un XL13 x 15,5 (2 L65 x65 x 8)

KxLx = KyLy 1,0 x 225 cm = 225 cm=> Py

F = 20,4 tf > 20 tf Bº

Usar Perfil XL13 x 15,5 (2 L65 x 65 x 8) L-AZA.· ··

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31

4. UNIONES

ENMARCADAS DE VIGAS:EMPERNADAS

4.1 Generalidades

4.2 Tablas de cargas admisibles


○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

32

4.1 GENERALIDADES

Este Capítulo trata las uniones empernadas con Ángulos EstructuralesL-AZA de Vigas I simplemente apoyadas. En la determinación de losvalores tabulados no se considera excentricidad o resistencia amomento.

La solución adoptada consiste en dos ángulos L-AZA soldados al almade la viga soportada (uno a cada lado), y conectados mediante pernosal elemento soportante (otra viga o una columna).

La Figura 4.1 representa el tipo de unión calculada; el ángulo L-AZAempleado será el de la serie de 65 mm de ancho de ala, en calidadA42 - 27ES.

Los tipos de fallas que pueden ocurrir en estas uniones son:

a. Corte de los pernos.

b. Aplastamiento en las perforaciones del ángulo L-AZA, y

c. Aplastamiento en el alma de la viga soportante o en el ala o alma de la columna soportante.

La longitud de los ángulos L-AZA requeridos por los pernos, asegurauna resistencia adecuada de la soldadura de los ángulos al alma dela viga soportada.

La solución de la unión soldada puede determinarse con losantecedentes del Capítulo 5, “Uniones Enmarcadas de Vigas: Soldadasy/o Empernadas”.

FIGURA 4.1

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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33

El corte admisible por el conjunto de conectores corresponde aP (en tf), dependiendo del tipo y diámetro de los pernos. Lasrecomendaciones de los gramiles para los Ángulos EstructuralesL-AZA se tabulan en el Anexo 1 de este Manual.

El espesor mínimo del ángulo, ep (en mm), asegura una carga admisiblede aplastamiento mayor o igual al corte admisible del conjunto depernos.

Si el espesor usado es menor que el especificado, se debe reducirel valor de P multiplicándolo por la razón ereal/ep. No obstante, nodeben usarse espesores menores de 5 mm, con el fin de evitar unaunión demasiado flexible en el sentido horizontal.

El valor Tap (en tf/cm), indica la carga admisible total de aplastamientopara el grupo de conectores en una plancha (alma de la viga) de 1cm. Para planchas de espesores diferentes, basta con multiplicar estevalor por el espesor en centímetros.

De manera similar, para los aceros de las vigas o columnas noconsiderados en estas Tablas, se obtiene la capacidad de cargaadmisible al aplastamiento, multiplicando los valores tabulados paraFf

= 1,00 tf/cm2 por la tensión de fluencia correspondiente (en tf/cm2).

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

34

4.2 TABLAS DE CARGAS ADMISIBLES

Tabla 4.2.1Cargas admisibles

para 1 conector a

Notas:

a. La carga admisible de la unión corresponde al menor valor de resistencia dado por el corte de los pernos (ver nota b), aplastamiento en las perforaciones de los ángulos (ver nota c) y aplastamiento en el alma de la viga (ver nota d).b. Carga admisible de la unión (tf), por falla de los pernos.c. Si el espesor del ángulo es menor que el especificado ep (mm), reducir P multiplicándolo por la razón ereal/ep. No obstante, no debe usarse espesores menores a 5 mm.d. Tap (tf/cm) indica la carga admisible total de aplastamiento para el grupo de conectores en una plancha de 1 cm. Multiplicar por el espesor del alma (en centímetros) para obtener la carga admisible de la unión por aplastamiento del alma.e. Tap depende del tipo de acero del alma de la viga. Para aceros no considerados en la tabla usar Tap para Ff = 1,00 tf/cm2 multiplicado por la tensión de fluencia correspondiente (en tf/cm2).f. Tensión admisible de corte del perno (tf/cm2)

L6,5 L-AZAA42-27ES1 Fila de

conectores

Tipode

conector

Fvf

tf/cm2

Diámetro del conector, mmg

16 (18) 20

Pb epc Pb ep

c Pb epc

tf tfmm mm mmtf

Cor

teA

plas

tam

ient

o

0,70 2,81 5,0 3,56 5,0 4,40 5,0A42-23

Tipo deAcero

del Alma

Ffe

tf/cm2 tf/cm tf/cm tf/cm

Tapd Tap

d Tapd

A37-24ESA42-27ESA52-34ES

1,002,402,703,40

2,165,185,837,34

2,435,836,568,26

2,706,487,299,18

IN 25,20 HN 25,20

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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35

Notas:

a. La carga admisible de la unión corresponde al menor valor de resistencia dado por el corte de los pernos (ver nota b), aplastamiento en las perforaciones de los ángulos (ver nota c) y aplastamiento en el alma de la viga (ver nota d).b. Carga admisible de la unión (tf), por falla de los pernos.c. Si el espesor del ángulo es menor que el especificado ep (mm), reducir P multiplicándolo por la razón ereal/ep. No obstante, no debe usarse espesores menores a 5 mm.d. Tap (tf/cm) indica la carga admisible total de aplastamiento para el grupo de conectores en una plancha de 1 cm. Multiplicar por el espesor del alma (en centímetros) para obtener la carga admisible de la unión por aplastamiento del alma.e. Tap depende del tipo de acero del alma de la viga. Para aceros no considerados en la tabla usar Tap para Ff = 1,00 tf/cm2 multiplicado por la tensión de fluencia correspondiente (en tf/cm2).f. Tensión admisible de corte del perno (tf/cm2).g. Los diámetros de pernos sin paréntesis son de primera preferencia. Aquéllos entre paréntesis son de segunda preferencia.

Tabla 4.2.2Cargas admisiblespara 2 conectores a

L6,5 L-AZAA42-27ES2 Filas deconectores

Tipode

conector

Fvf

tf/cm2

Diámetro del conector, mmg

16 (18) 20

Pb epc Pb ep

c Pb epc

tf tfmm mm mmtf

Cor

teA

plas

tam

ient

o

0,70 5,63 5,0 7,13 5,0 8,80 5,0A42-23

Tipo deAcero

del Alma

Ffe

tf/cm2 tf/cm tf/cm tf/cm

Tapd Tap

d Tapd

A37-24ESA42-27ESA52-34ES

1,002,402,703,40

4,3210,411,714,7

4,8611,713,116,5

5,4013,014,618,4

IN 25,20 HN 25,20

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

36


Ejemplo 4.3.1

Diseñar la unión enmarcada de una viga lN20 que se apoya en elala de una columna lN20 x 13,8 (H = 20, B = 100, e = 5, t = 4mm), en acero A37-24ES, para que resista una reacción máximade 6 tf.

Solución

Sea Ángulo Estructural L-AZA L65 x 65 x 5, calidad A42-27ES.

Sean 4 pernos A42-23 de diámetro 18 mm.

De la Tabla de Cargas admisibles para 2 conectores, se tiene:

Carga admisible de corte: P = 7,13 tf > 6 tf BºEspesor mínimo del ángulo: ep = 5 mm

Para la columna, la tensión de aplastamiento es:

Tap = 11,7 tf/cm, luego:

La Carga admisible de Aplastamiento en el ala de lacolumna = 11,7 tf/cm x 0,5 cm = 5,85 tf < 6 tf Mº

La unión falla por aplastamiento en el ala de la columna.Entonces:Sean 4 pernos A42-23 de diámetro 20 mmCarga admisible de corte: P = 8,80 tf > 6tf BºPara la columna se tiene:

Tap = 13,0 tf/cm x 0,5 cm = 6,5 tf > 6tf Bº

Usar 4 pernos A42-23 de diámetro 20 mm con ángulo L-AZA, L6,5 x 4,97 (L65 x 65 x 5) A42- 27ES.· ··

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37

5.UNIONES ENMARCADAS

DE VIGAS: SOLDADASY/O EMPERNADAS

5.1 Generalidades

5.2 Tablas de cargas admisibles

5.2.1 Ángulos L-AZA y Electrodos E70XX. 5.2.2 Ángulos L-AZA y Electrodos E60XX.


37

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

38

5.1 GENERALIDADES

Este Capítulo se refiere a las uniones de corte con Ángulos EstructuralesL-AZA soldados y/o empernados.

Las figuras siguientes representan los dos tipos de uniones calculadas.Los ángulos de la Figura 5. 1. A, son soldados a la viga y a lacolumna (o a otra viga). Los ángulos de la figura 5. 1. B, son soldadossolamente a la viga, mientras que a la columna (o a otra viga) sonunidos con pernos.

FIGURA 5.1

Los criterios usados para calcular estas uniones son los adoptadospor la Norma AISC, es decir, se considera la excentricidad de lassoldaduras.

Las cargas admisibles están dadas por la resistencia de la soldadura.

Se entrega los espesores mínimos del alma de las vigas para que laplancha de acero pueda resistir el corte transmitido por la soldadura.

En caso que el alma tuviera un espesor t menor a tmín, se debe reducirla capacidad de la unión, multiplicándola por t/tmín.

Si la plancha que recibe los ángulos soldados (el ala de una columnao el alma de otra viga), tiene un espesor menor que el espesor mínimoemín para equilibrar las tensiones de corte que se producen en ella(ver Tabla 6.2), deberá ser reducida la capacidad resistente de lasoldadura B, multiplicándola por e/emín.

Para determinar la dimensión de la soldadura a utilizar, se incluye laTabla correspondiente de la Norma Chilena NCh 427 (ver TablaA.2.1, Anexo 2).

A

B

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39

Notas:

a. Si el espesor del alma de la viga es menor que tmín, multiplar la capacidad de la unión entregada por la soldadura A, por la razón t/tmín, siendo t el espesor real del alma.

b. Verificar que la dimensión de la soldadura s, para los casos A y B, al considerar el espesor del alma de la viga, cumpla con la dimensión mínima especificada (Ver Tabla A.2.1 del Anexo 2). Si se debe incrementar la dimensión de la soldadura, ésta no será superior al espesor del ángulo.

c. Verificar para las soldaduras B, la capacidad resistente al corte del perfil soportante, la cual puede limitar la carga admisible tabulada [ver Tabla 6.2).

d. El espesor de los ángulos L-AZA debe ser la dimensión de la soldadura más 2 mm, o si se usa pernos, el mayor valor entre éste y el indicado en la Tabla 4.2.

e. Las capacidades tabuladas han sido calculadas para almas de vigas calidades A37-24ES, A42-27ES y A52-34ES. Para otros tipos de acero, estas Tablas podrían no ser aplicables.

5.2 TABLAS DE CARGAS ADMISIBLES

Tabla 5.2.1Ángulos L-AZA L6,5

Electrodos E70XX

LARGOÁNGULO

L

SOLDADURA A SOLDADURA B

CargaAdmisible

Soldadurasb

Soldadurasb

CargaAdmisiblec

ESPESOR MÍNIMO DEL ALMAa

PARA SOLDADURA A, tmín

Fy=2,4tf/cm2 Fy=2,7tf/cm2 Fy=3,4tf/cm2

NÚMEROCONECTORES

POR FILA(Tabla 4.2)

mm tf mm mm mm mm mmtf

145

125

100

70

20,415,312,710,2

7,64

17,313,010,8

8,67 6,50

13,710,3

8,56 6,85 5,14

9,60 7,23 6,02 4,82 3,61

86543

86543

86543

86543

15,312,3

9,21 7,67 6,14

12,0 9,56 7,17 5,98 4,78

8,14 6,51 4,88 4,07 3,25

4,32 3,45 2,59 2,16 1,73

108654

108654

108654

108654

13,710,3 8,6 6,8 5,1

13,410,0 8,4 6,7 5,0

13,0 9,7 8,1 6,5 4,9

12,5 9,4 7,8 6,3 4,7

12,29,17,66,14,6

11,98,97,45,94,5

11,58,67,25,84,3

11,28,47,05,64,2

9,77,26,04,83,6

9,47,15,94,73,5

9,26,95,74,63,4

8,96,65,54,43,3

2

2

2

1

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

40

Notas:

a. Si el espesor del alma de la viga es menor que tmín, multiplar la capacidad de la unión entregada por la soldadura A, por la razón t/tmín, siendo t el espesor real del alma.

b. Verificar que la dimensión de la soldadura s, para los casos A y B, al considerar el espesor del alma de la viga, cumpla con la dimensión mínima especificada (Ver Tabla A.2.1 del Anexo 2). Si se debe incrementar la dimensión de la soldadura, ésta no será superior al espesor del ángulo.

c. Verificar para las soldaduras B, la capacidad resistente al corte del perfil soportante, la cual puede limitar la carga admisible tabulada [ver Tabla 6.2).

d. El espesor de los ángulos L-AZA debe ser la dimensión de la soldadura más 2 mm, o si se usa pernos, el mayor valor entre éste y el indicado en la Tabla 4.2.

e. Las capacidades tabuladas han sido calculadas para almas de vigas calidades A37-24ES, A42-27ES y A52-34ES. Para otros tipos de acero, estas Tablas podrían no ser aplicables.

Tabla5.2.2ÁNGULOS L-AZA L6,5

ELECTRODOS E60XX

LARGOÁNGULO

L

SOLDADURA A SOLDADURA B

CargaAdmisible

Soldadurasb

Soldadurasb

CargaAdmisiblec

ESPESOR MÍNIMO DEL ALMAPARA SOLDADURA A, tmín

a

Fy=2,4tf/cm2 Fy=2,7tf/cm2 Fy=3,4tf/cm2

NÚMEROCONECTORES

POR FILA(Tabla 4.2)

mm tf mm mm mm mm mmtf

145

125

100

70

17,513,110,98,76,55

14,911,19,37,435,57

11,78,87,345,874,40

8,036,205,164,133,10

86543

86543

86543

86543

13,210,57,896,585,26

10,28,206,155,124,10

6,975,584,183,492,79

3,702,962,221,851,48

108654

108654

108654

108654

11,78,87,35,94,4

11,58,67,25,74,3

11,18,37,05,94,2

10,88,16,75,44,0

10,47,86,55,23,9

10,27,66,45,13,8

9,97,46,24,93,7

9,67,26,84,83,6

8,36,25,24,13,1

8,16,15,14,03,0

7,95,94,93,92,9

7,65,74,73,82,8

2

2

2

1

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41


Ejemplo 5.3.1

Diseñar la unión de una viga lN20 x 22,8 (I200 x 100 x 10 x 5) quese apoya en una cotumna lN30 x 32,2 (I300 x 150 x 8 x 6) con unareacción de 6 tf. Usar soldadura con electrodos E7OXX y considerarque la viga y la columna son de acero A42-27ES.

Solución

Sea ángulo L-AZA de 65 mm de ancho de ala, calidad A42-27ES y con unlargo L = 145 mm.

Para soldadura A, con s = 4 mm, la carga admisible es de 10,2 tf> 6,0 tf Bº

El espesor mínimo del alma de la viga es 6,1 mm > 5 mm Mº

La capacidad reducida es 10,2 tf x 5/6,1 = 8,36 tf > 6tf Bº

Para la soldadura B, con s = 5 mm, la carga admisible es 7,67 tf > 6,0 tf Bº

El espesor mínimo del ala de la columna, es 4,8 mm < 8 mm Bº(ver Tabla 6.2, Espesores Mínimos de Planchas para Equilibrar Tensiones deSoldadura).

Usar ángulo L-AZA, L6,5 x 7,73 (ó L65 x 65 x 8), calidad A42- 27ES.

Verificación de las dimensiones de las soldaduras (ver Tabla A.2.1 del Anexo2).

Soldadura A: Ángulo, e = 8 mm y plancha, alma e = 5 mm, => smín = 5 mm, usar s = 5 mm.

Soldadura B: Angulo, e = 8 mm y plancha, ala e = 8 mm => smín = 5 mm,usar s = 5 mm.

La solución se muestra en la Figura 5.2.

FIGURA 5. 2

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

42

Ejemplo 5.3.2

Diseñar la unión de una viga lN20 x 16,8 (I200 x100 x 6 x 5) que seapoya en la columna HN20 x 33,8 (I200 x 200 x 8 x 6), con unareacción de 5,5 tf. Usar soldadura con electrodos E7OXX y considerarque la viga y la columna son de acero A37-24ES.

Solución

Sea ángulo L-AZA de 65 mm de ancho de ala, calidad A42- 27ES y con unlargo L = 145 mm.

Para soldadura A, con s = 3 mm, la carga admisible es de 7,64 tf> 5,5 tf Bº

El espesor mínimo del alma de la viga es 5,1 mm ≈ 5 mm Bº

Para la soldadura B, con s = 4 mm, la carga admisible es 6,44 tf> 5,5 tf Bº

El espesor mínimo del ala de la columna, es 4,3 mm < 8 mm Bº(ver Tabla 6.2, Espesores Mínimos de Planchas para Equilibrar la Soldadura).

Usar ángulo L-AZA, L6,5 x 5,91(ó L65 x 65 x 6), calidad A42-27ES.

Verificación de las dimensiones de las soldaduras (ver Tabla A.2.1, Anexo2).

Soldadura A: Ángulo = e 6 mm y plancha, alma e = 5 mm => smín = 4 mm,usar s = 4 mm

Soldadura B: Ángulo e = 6 mm y plancha, ala e = 8 mm => smín = 5 mm,usar s = 5 mm

Solución se muestra en la Figura 5.3.

FIGURA 5.3

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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43

6.UNIONES SOLDADAS DE


L-AZA

6.1 Longitudes de soldadura para uniones traccionadas

6.2 Espesores mínimos de planchas para equilibrar tensiones de la soldadura


43

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

44

6.1 LONGITUDES DE SOLDADURA PARA UNIONES TRACCIONADAS

Notas:

a. Para el cálculo de estas longitudes, se ha considerado ángulos A42-27ES y soldadura con electrodo E7OXX. Para usar esta Tabla con otros materiales multiplicar por los siguientes valores:

A52-34ES y E7OXX : x 1,259 A42-27ES y E6OXX : x 1,167

Si el espesor e de la plancha es menor que el espesor mínimo emín indicado, entonces la longitud de la soldadura debe multiplicarse por emín/e.

b. No se consideró la excentricidad de las soldaduras con respecto al eje del perfil para el cálculo de estos largos, por lo que esta Tabla no es válida para elementos sometidos a carga de fatiga.

c. El espesor mínimo de la plancha ha sido calculado para recibir un ángulo. Para el caso donde la plancha reciba dos ángulos multiplicar por 2.

Cuando no se ocupe plancha de acero A42-27ES y soldadura con electrodo E7OXX, se debe dividir por los siguientes factores:

A37-24ES y E7OXX : / 0,889 A52-34ES y E7OXX : /1,259 A37-24ES y E6OXX : /1,037 A42-27ES y E6OXX : /1,167

d. Se debe verificar que la soldadura s, cumpla con la dimensión mínima especificada, (ver Tabla A.2.1, Anexo 2).

ÁNGULOESPESOR

emm

LARGO SOLDADURA L (cm)a,b

50% CAPACIDAD PERFIL 100% CAPACIDAD PERFIL

s = 3d 4 5 6 8 10 3 4 5 6 8 10

L2 x 0,879

L2,5 x 1,12 1,78

L3 x 1,36 2,18

L4 x 1,84 2,42 2,97 3,52

L5 x 2,33 3,06 3,77 4,47

L6,5 x 4,97 5,91 7,73 9,49

3

35

35

3456

3456

56810

-

- 3,0

- 3,7

- 4,1 5,0 5,9

- 5,2 6,4 7,5

8,410,0

--

-

- 2,4

- 2,9

--

4,0 4,8

--

5,1 6,0

6,7 8,010,412,8

2,0

2,5-

3,1-

4,1---

5,2---

----

-

--

--

---

4,0

---

5,0

- 6,7 8,710,7

-

--

--

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--

6,58,0

-

--

--

----

----

---

6,4

4,0

5,0-

6,1-

8,3---

10,5---

----

-

- 6,0

- 7,4

- 8,210,011,9

-10,312,715,1

16,820,0

--

-

- 4,8

- 5,9

--

8,0 9,5

--

10,212,1

13,416,020,925,7

-

--

--

---

7,9

---

10,1

-13,317,421,4

-

--

--

----

----

--

13,116,0

-

--

--

----

----

---

12,8

emínc (mm) 2,9 3,9 4,8 5,8 7,7 9,7 2,9 3,9 4,8 5,8 7,7 9,7

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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45

6.2 ESPESORES MÍNIMOS DE PLANCHAS PARA EQUILIBRAR TENSIONES DE LA SOLDADURA

ELECTRODO E70XX

ELECTRODO E60XX

FILETEs

mm

3456810

emín, mm

A37-24ES A42-27ES A52-34ES

3,34,35,46,58,7

10,9

2,93,94,85,87,79,7

2,33,13,84,66,17,7

FILETEs

mm

3456810

emín, mm

A37-24ES A42-27ES A52-34ES

2,83,74,75,67,59,3

2,53,34,15,06,68,3

2,02,63,33,95,36,6

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46


Ejemplo 6.3.1

Determinar el largo necesario a soldar para la unión del perfiltraccionado L-AZA, TL6,5 x 9,49 (2 L65 x 65 x 10) de aceroA42-27ES.

Diseñar para el 50% de la capacidad del perfil. Considerar soldaduracon electrodos E7OXX y gousset de acero A37-24ES.

Solución

Sea s = 5 mm => L = 12,8 cm

El espesor mínimo del gousset, se lee en la fila inferior de la Tabla6.1 ó de la Tabla 6.2 para electrodos E7OXX y un acero A42-27ES.

emín = 4,8 x 2 = 9,6 mm

Debido a que el gousset es de acero A37-24ES, emín debe corregirse:

emín = 9,6/0,889 = 10,8 mm

Verificación de la dimensión de la soldadura. (Tabla A.2.1, Anexo 2)

Espesor ángulo: 10 mmEspesor gousset: 10,8 mm ≈ 11 mm=> smín = 5 mm

Usar s = 5 mm.

FIGURA 6.1

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Ejemplo 6.3.2

Determinar el largo necesario para una unión de un ángulo estructuralL-AZA, L3 x 1,36 (L30 x 30 x 3) de acero A42-27ES. Diseñar para el50% de la capacidad del ángulo estructural L-AZA.

Considerar soldadura con electrodos E6OXX y gousset de acero A42-27ES.

Solución

Sea s = 3 mm => L = 3,1 cm x 1,167 = 3,6 cm

El espesor mínimo del gousset es:

emín = 2,9 mm (Tabla 6.1 ó Tabla 6.2, electrodos E7OXX y aceroA42-27ES).

Verificación de la dimensión de la soldadura. (Tabla A.2.1, Anexo2).

Espesor ángulo: 3 mmEspesor gousset: 2,9 mm ≈ 3 mm

=> smín = 3 mm

Usar s = 3 mm.

FIGURA 6.2

· ··

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48

7.DETALLES

ESTRUCTURALES

48

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Para la aplicación de los ángulos L-AZA, el proyectista debe considerarque las soluciones y detalles estructurales que a continuación seentregan, corresponden a soluciones-tipo más comunes en la práctica.En ellos, se podrá elegir la unión más adecuada, o adaptarla al casoque se estudie.

En todos los casos, es conveniente señalar:

1. En las cerchas que son soldadas, se prescindirá, en lo posible, de los gousset. En caso de ser éstos necesarios, sus dimensiones serán las mínimas exigidas por las fuerzas de la unión.

2. Todos los ejes de los perfiles deben conectarse en un punto que es el nudo teórico, coincidiendo aquí las líneas del sistema, con los ejes de gravedad de los ángulos L-AZA.

3. En estructuras de cierta importancia, se usarán los ángulos dispuestos en pareja (espalda-espalda o en cruz), con el propósito de reducir la excentricidad de la aplicación de las cargas.

4. En las estructuras de menor importancia, existirán casos en que los elementos constituyentes tendrán que estar formados por sólo ángulos únicos, renunciando a la simetría. En este caso, los elementos deben ser diseñados considerando la excentricidad de la aplicación de las cargas.

5. Generalmente se deja a criterio de la maestranza la ubicación de las soldaduras de terreno, de acuerdo con sus facilidades de construcción. En los planos se indicarán las dimensiones y longitudes de los filetes de soldadura.

6. Todos los filetes de las soldaduras indicados en los detalles, podrán ser continuos o intermitentes, según lo requiera el cálculo. La soldadura del cordón superior o inferior de la cercha al gousset, será usualmente del tipo intermitente, ya que la longitud disponible para soldar el cordón superior al gousset, es mayor que la longitud necesaria para soldar los Ángulos Estructurales L-AZA

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A/1

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A/2

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A/3

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B/1

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B/2

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B/3

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B/4

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C/1

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D/1

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8.ANEXOS

8.1 Anexo 1.Gramiles recomendadospara Ángulos EstructuralesL-AZA

8.2 Anexo 2.Dimensiones mínimas desoldadura de filete

8.3 Anexo 3.Nomenclatura utilizada

8.4 Anexo 4. Factores de conversión

59

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60

8.1 ANEXO 1.

Gramiles recomendados paraÁngulos Estructurales L-AZA

ÁNGULOL H x B

mm x mm

GRAMILES

g1 g2

mm mm

DIÁMETRO MÁXIMOPERFORACIÓN

Dmm

L 20x20L 25x25L 30x30L 40x40L 50x50L 65x65

121517223035

81013182030

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10141624

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8.2 ANEXO 2.

Dimensiones mínimas de soldadura de filete

Tabla A.2.1Dimensiones y garganta efectiva, mm1

(Soldaduras de filete)

*S mín ,no requiere ser mayor que el espesor menor de los elementos unidos salvo que por el cálculo se requiera una dimensión mayor.

**S máx ,a considerar en el diseño de una unión, deberá ser tal que la tensión en el material adyacente no exceda los valores admisibles de las tensiones bases, indicadas en el Capítulo 11.1 de la Norma NCh 427.

***s 1,s2 ,designan los lados de un filete de alas desiguales.

(1) Para garganta efectiva en soldaduras efectuadas con AM o AS véase Figura A.2.1

FIGURA A.2.1

ARCO SUMERGIDO (AS) ARCO MANUAL (AM)

ESPESOR DE LA PLANCHAMÁS GRUESA A UNIR

DIMENSIÓN NOMINAL GARGANTA EFECTIVA, sef

smín* smáx** En AM En AS

3 ≤ e < 44 ≤ e ≤ 66 < e ≤ 1212 < e ≤ 2020 < e ≤ 3838 < e ≤ 5656 < e ≤ 132

132 < e

34568101216

Si e < 6

smáx = e

Si e ≥ 6

smáx = e - 2

Si s1 ≠ s2***

s1 · s2

s12 + s2

2

Si s1 = s2

sef = 0,707s

Si s ≤ 10

sef = s

Si s > 10

sef = 0,707s + 3,0

sef =

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62

8.3 ANEXO 3.

Nomenclatura Utilizada

A = Área de la sección transversal de un perfil, cm2

B = Ancho total del ala de su perfil, cmCa = Constante de alabeo de la sección transversal de un perfil,cm6

Cm = 2π2E/QFf; Esbeltez límite para la aplicación de la fórmula de columna según Euler, considerando una tensión residual de 0,5 FfD = Diámetro de la perforación para remaches o pernos, cm

ó mmE = 2.100.000 kgf/cm2 ó 2.100 tf/cm2; Módulo de elasticidad del aceroFf = Tensión de fluencia mínima especificada, kgf/cm2 ó tf/ cm2

Fv = Tensión admisible de corte, kgf/cm2 ó tf/cm2

H = Altura total de la sección transversal de un perfil, cmI = Momento de inercia de la sección transversal de un perfil en donde los subíndices x, y, u, v, indican los ejes con respecto a los cuales se ha calculado el momento cm4

J = ∑be3/3; Constante de torsión de St. Venant de la sección transversal de un perfil, cm4

K = Factor de longitud efectivaL = Distancia entre apoyos en viga simplemente apoyadas

cm ó m Distancia entre puntos de inflexión para vigas continuas, cm ó m Longitud total de una columna, cm ó m Longitud de los ángulos de unión, mm

Mmáx = Momento máximo admisible de flexión, tf · mPx

FT = Carga axial máxima admisible por pandeo fIexo-torsional, según el eje x, tf

PyF = Carga axial máxima admisible por pandeo por flexión según

el eje y, tfQ = Coeficiente de reducción de tensión (tensión básica = 0,6 Ff), en elementos no atiesados uniformemente comprimidos afectos a pandeo localR, R1 = Radios de curvatura de los bordes redondeados de los perfiles, mm

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Tap = Carga admisible total de aplastamiento para un alma de 1cm de espesor, tf/cmV = Carga admisible, kgf ó tfW = I/c; Módulo resistente, cm3

c = Distancia desde el eje neutro de una sección a la fibra más alejada en comprensión o tracción, cmd = Diámetro de un perno o remache, mm

Separación entre pefiles compuestos, cme = Espesor del perfil laminado, mmep = Espesor mínino de los ángulos de unión de vigas, determinado por su capacidad resistente al aplastamiento, mmg = Distancia entre perforaciones según la línea central de una

sección, cm ó mmi = I/A, Radio de giro de una sección, cmio = ix

2 + iy2 + xo

2; Radio de giro polar de una sección en torno al centro de corte, cmm = Momento de trabajo, tf · mp = Carga axial de trabajo, tfq = Carga uniformemente distribuida, kgf/m ó tf/mx = Distancia desde el eje menor Y-Y a la superficie exterior del perfil, cmxo = Distancia desde el centro de corte al centroide según el eje

x-x (xo < 0), cmy = Distancia desde el eje menor X-X a la superficie exterior del perfil, cmß = 1 - (xo/io)

2; Parámetro para el cálculo de la resistencia por pandeo flexo-torsional

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64

Libras lbToneladas métricas tonToneladas cortas tcToneladas cortas tcToneladas largas tl

Pies ftPies ftPulgadas inPulgadas inYardas yd

Metros2 m2

Metros2 m2

Milímetros2 mm2

Centímetros2 cm2

Libras/Pies3 lb/ft3Libras/Pulgadas3 lb/in3

Gramos/Centímetros3 g/cm3

1.000 x Libras-fuerza/Pulgada2 KsiKilógramos-fuerza/Milímetros2 Kgf/mm2

Libra-fuerza/Pulgada2 Psi

Libras-fuerza x Pie lb · ftKilógramos-fuerza x Metro Kgf x m

ESFUERZOO

PRESIÓN

DENSIDAD

MASA

LONGITUD

ÁREA

MOMENTOO

TORQUE

...a

Kilógramos KgKilógramos KgToneladas métricas tonLibras lbKilógramos Kg

Metros mCentímetros cmMilímetros mmCentímetros cmMetros m

Yardas2 yd2

Pies2 ft2Pulgadas2 in2

Pies2 ft2

Kilógramos/Metros3 Kg/m3

Kilógramos/Metros3 Kg/m3

Libras/Pulgadas3 lb/in3

Kilógramos-fuerza/Milímetros2 Kgf/mm2

Mega Pascales MPaPascales Pa

Kilógramos-fuerza x Metro Kgf x mLibras-fuerza x Pie lbx ft

Multipliquepor

0,45361.0000,90722.0001.016

0,304830,4825,42,540,9144

1,196010,76390,001550,001076391

16,0184627.679,900,036126

0,703079,8066506.894,757

0,138267,23304

Para convertir

8.4 ANEXO 4.

Factores de Conversión

manual de diseño para angulos estructurales lasa

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