Diseño de estructuras de acero método LRFD / Jack C. McCormac.

Incluye diskette, nº inv. RE0264

CONTENIDO
Capítulo 1. Introducción al diseño estructural en acero 1
Ventajas del acero como material estructural 1
Desventajas del acero como material estructural 3
Primeros usos del hierro y el acero 4
Perfiles de acero 7
Perfiles de lámina delgada de acero doblados en frío 11
Relaciones esfuerzo-deformación del acero estructural 12
Aceros estructurales modernos 17
Usos de los aceros de alta resistencia 23
Medición de la tenacidad 24
Secciones jumbo 25
Desgarramiento laminar 26
Suministro de estructuras de acero 27
El trabajo del diseña dar estructural 30
Responsabilidades del ingeniero estructurista 30
Diseño económico de miembros de acero 32
Fallas en estructuras 34
Manejo y embarque del acero estructural 36
Exactitud de los cálculos 36
Influencia de las computadoras en el diseño del acero estructural 36
Diseño con ayuda de computadora en este texto 37
Capítulo 2. Especificaciones, cargas y métodos de diseño 38
Especificaciones y códigos de construcción 38
Cargas 40
Cargas muertas 40
Cargas vivas 41
Selección de las cargas de diseño 50
Definición de los métodos de diseño elástico y plástico 51
Diseño con factores de carga y resistencia (LRFD) 51
Factores de carga 53
Factores de resistencia 56
Magnitud de los factores de carga y resistencia 57
Confiabilidad y las especificaciones LRFD 58
Ventajas del Método LRFD 61
Problemas 61
Capítulo 3. Análisis de miembros a tensión 63
Introducción 63
Diseño por resistencia de miembros a tensión 67
Áreas netas 68
Efectos de agujeros alternados 71
Áreas netas efectivas 76
Elementos de conexión para miembros a tensión 82
Bloque de cortante 83
Ejemplos con computadora 88
Problemas 92
Capítulo 4. Diseño de miembros a tensión 101
Selección de perfiles 101
Elementos compuestos sometidos a tensión 107
Varillas y barras 110
Miembros conectados por pasadores 115
Diseño por cargas de fatiga 117
Ejemplo con computadora 120
Problemas 121
Capítulo 5. Introducción a los miembros cargados axialmente a compresión 126
Consideraciones generales 126
Esfuerzos residuales 129
Perfiles usados para columnas 130
Desarrollo de las fórmulas para columnas 134
La fórmula de Euler 136
Restricciones en los extremos y longitud efectiva de una columna 138
Elementos atiesados y no atiesados 142
Columnas largas, cortas e intermedias 143
Fórmulas para columnas 146
Relaciones de esbeltez máximas 147
Ejemplos 148
Ejemplo con computadora 152
Problemas 154
Capítulo 6. Diseño de miembros cargados axialmente a compresión 158
Introducción 158
Tablas de diseño según el Método LRFD 161
Empalmes de columnas 165
Columnas compuestas 168
Columnas compuestas con componentes en contacto entre sí 169
Requisitos de conexión en columnas armadas cuyas componentes están en contacto 171
Columnas compuestas con componentes sin contacto entre sí 175
Consideraciones preliminares relativas al pandeo flexotorsional de miembros a compresión 180
Miembros en compresión de un solo ángulo 181
Ejemplo con computadora 181
Problemas 182
Capítulo 7. Diseño de miembros cargados axialmente a compresión (continuación) 187
Una exposición más amplia de las longitudes efectivas 187
Factores de reducción de la rigidez 194
Diseño en un plano de columnas apoyadas entre sí 198
Placas base para columnas cargadas axialmente 201
Ejemplo con computadora 212
Problemas 213
Capítulo 8. Introducción al estudio de vigas 217
Tipos de vigas 217
Perfiles usados como vigas 217
Esfuerzos de flexión 218
Articulaciones plásticas 220
Diseño elástico 221
El módulo plástico 221
Teoría del análisis plástico 224
El mecanismo de falla 225
El método del trabajo virtual 226
Localización de la articulación plástica para cargas uniformes 230
Vigas continuas 231
Marcos de edificios 233
Problemas 235
Capítulo 9. Diseño de vigas por momentos 242
Introducción 242
Pandeo plástico-momento plástico total, zona 1 246
Diseño de vigas, zona 1 247
Soporte lateral de vigas 254
Introducción al pandeo inelástico, zona 2 256
Capacidad por momento, zona 2 258
Pandeo elástico, zona 3 261
Gráficas de diseño 263
Secciones no compactas 267
Ejemplo con computadora 268
Problemas 269
Capítulo 10. Diseño de vigas: temas diversos 276
Diseño de vigas continuas 276
Fuerza y esfuerzo cortante 278
Deflexiones 283
Almas y patines con cargas concentradas 289
Flexión asimétrica 296
Diseño de largueros 298
El centro de cortante 301
Placas de asiento para vigas 307
Ejemplo con computadora 310
Problemas 311
Capítulo 11. Flexión y fuerza axial 318
Sitio de incidencia 318
Miembros sujetos a flexión y tensión axial 319
Ejemplos con computadora para miembros sometidos a flexión y tensión axial 322
Momentos de primer y segundo orden para miembros sometidos a compresión axial y flexión 324
Factores de amplificación 325
Factores de modificación del momento o factores C sub m 328
Repaso de vigas columnas en marcos arriostrados 332
Repaso de vigas columnas en marcos no arriostrados 336
Diseño de vigas columnas arriostradas o sin arriostrar 338
Ejemplos con computadora para miembros sometidos a flexión y compresión axial 347
Problemas 349
Capítulo 12. Conexiones atornilladas 353
Introducción 353
Tipos de tornillos 353
Historia de los tornillos de alta resistencia 354
Ventajas de los tornillos de alta resistencia 355
Tornillos apretados sin holgura y tornillos completamente tensados 356
Métodos para tensar completamente los tornillos de alta resistencia 358
Conexiones tipo fricción y tipo aplastamiento 361
Juntas mixtas 362
Tamaños de los agujeros para tornillos 362
Transmisión de carga y tipos de juntas 364
Fallas en juntas atornilladas 366
Separación y distancias a bordes de tornillos 367
Conexiones tipo aplastamiento; cargas que pasan por el centro de gravedad de la conexión 371
Conexiones tipo fricción: cargas que pasan por el centro de gravedad de la conexión 380
Ejemplo con computadora 385
Problemas 385
Capítulo 13. Conexiones atornilladas cargadas excéntricamente y notas históricas sobre los remaches 393
Tornillos sujetos a corte excéntrico 393
Tornillos sujetos a corte y tensión 406
Cargas de tensión en juntas atornilladas 409
Acción separadora 412
Notas históricas sobre los remaches 416
Tipos de remaches 417
Resistencia de conexiones remachadas: remaches en cortante 418
Ejemplo con computadora 421
Problemas 422
Capítulo 14. Conexiones soldadas 431
Generalidades 431
Ventajas de la soldadura 432
Sociedad americana de soldadura 433
Tipos de soldadura 434
Soldaduras precalificadas 437
Inspección de las soldaduras 438
Clasificación de las soldaduras 440
Símbolos para soldadura 443
Soldaduras de ranura 445
Soldaduras de filete 447
Resistencia de las soldaduras 448
Requisitos del LRFD 449
Diseño de soldaduras de filete 454
Diseño de soldaduras de filete para miembros de armaduras 459
Cortante y torsión 464
Cortante y flexión 471
Diseño de conexiones resistentes a momento 472
Soldaduras de ranura de penetración completa y de penetración parcial 475
Ejemplos con computadora 477
Problemas 480
Capítulo 15. Conexiones en edificios 492
Selección del tipo de conector 492
Tipos de conexiones para vigas 493
Conexiones estándar de vigas atornilladas 501
Tablas de conexiones estándar del Manual LRFD 504
Diseño de conexiones estándar atornilladas a base de ángulos 505
Diseño de conexiones estándar soldadas 507
Conexiones a base de una sola placa o de placa de cortante 509
Conexiones con placa extrema de cortante 512
Diseño de conexiones soldadas de asiento para vigas 513
Conexiones de asiento atiesado 515
Diseño de conexiones resistentes a momento 516
Atiesadores de almas de columnas 517
Ayudas para el diseño de conexiones. Manuales y programas de computadora 520
Problemas 521
Capítulo 16. Vigas compuestas 524
Construcción compuesta 524
Ventajas de la construcción compuesta 526
Apuntalamiento 527
Anchos efectivos de patines 528
Transmisión de la fuerza cortante 529
Vigas parcialmente compuestas 532
Resistencia de los conectores por cortante 532
Número, espaciamiento y recubrimiento de los conectores de cortante 534
Capacidad por momento de las secciones compuestas 535
Deflexiones 540
Diseño de secciones compuestas 542
Secciones compuestas continuas 549
Diseño de secciones ahogadas en concreto 551
Problemas 554
Capítulo 17. Columnas compuestas 558
Introducción 558
Ventajas de las columnas compuestas 559
Desventajas de las columnas compuestas 561
Soporte lateral 561
Especificaciones para columnas compuestas 562
Resistencias de diseño de columnas compuestas, cargadas axialmente 564
Tablas del Manual LRFD 566
Resistencias de diseño por flexión de columnas compuestas 570
Ecuación de flexión con carga axial 571
Diseño de columnas compuestas sujetas a carga axial y flexión 572
Transmisión de la carga a la cimentación 575
Problemas 575
Capítulo 18. Vigas armadas, secciones armadas de patín ancho y trabes armadas 579
Vigas con cubreplacas 579
Secciones armadas de patín ancho 581
Introducción a las trabes armadas 585
Proporciones de las trabes armadas 588
Proporciones detalladas de almas 591
Diseño de trabes armadas con almas esbeltas pero con soporte lateral total en sus patines compactos a compresión 593
Diseño de trabes armadas con patines no compactos y sin soporte lateral total en los patines a compresión 596
Diseño de atiesadores 601
Interacción de la flexión con el corte 605
Problemas 610
Capítulo 19. Diseño de edificios de acero 612
Introducción a edificios de poca altura 612
Tipos de estructuras de acero utilizadas para edificios 612
Diferentes sistemas de piso 617
Losas de concreto sobre viguetas de acero de alma abierta 617
Losas de concreto reforzadas en una y en dos direcciones 619
Pisos compuestos 621
Pisos de losa reticular 622
Pisos con tableros de acero 624
Losas planas 625
Pisos de losas precoladas 626
Tipos de cubiertas para techos 628
Muros exteriores y muros interiores divisorios 629
Protección del acero estructural contra el fuego 630
Introducción a edificios de gran altura 631
Estudio de fuerzas laterales 633
Tipos de contraventeo lateral 634
Análisis de edificios con contraventeo diagonal para fuerzas laterales 639
Juntas resistentes a momento 642
Análisis de edificios con juntas resistentes a momento para cargas laterales 644
Análisis de edificios por cargas verticales gravitacionales 648
Diseño de miembros 651
Apéndice A Diseño por esfuerzos permisibles 653
Apéndice B Deducción de la fórmula de Euler 671
Apéndice C Elementos esbeltos a compresión 673
Apéndice D Pandeo flexotorsional de miembros a compresión 676
Apéndice E Placas de base resistentes a momento de columnas 681
Apéndice F Encharcamiento 689
Glosario 694
Indice 699