El LRFD (Load and Resistance Factor Design) es un método de diseño estructural que utiliza factores para amplificar las cargas de diseño y reducir las resistencias de diseño, incorporando un margen de seguridad más preciso. Este método define estados límites de resistencia y servicio y usa una ecuación básica donde la suma de las cargas factorizadas es menor o igual que la resistencia reducida, considerando incertidumbres en ambos lados. El LRFD ofrece ventajas como un margen de seguridad más uniforme y confiable que otros

1. Método LRFD
Introducción:
EL LRFD (Load and Resistance factor design) es un
método que se utiliza para el diseño de estructuras de
acero, este nos permite hacer de una manera más
eficaz nuestros proyectos.
El Diseño por Factores de Carga y Resistencia (LRFD) es
un método de diseño en el cual las cargas de diseño se
mayoran y las resistencias de diseño se minoran
multiplicando por factores mayores y menores que la
unidad, respectivamente.
DEFINICION.- el método LRFD está basado el criterio de
estados límites, por esto que también se le conoce
como método de diseño por estados límites, un estado
de límite define la condición ante la cual un elemento
estructural bajo carga se ve efectuado a tal grado que
deja de ser seguro para los ocupantes de la estructura.
LOS ESTADOS LIMITES ESTABLECIDO POR ESTE
MÉTODO LRFD son.
A) estado límite de fallo.-define el alcance de la
resistencia de un elemento estructural bajo
cargas extremas.
B) estado límites de servicio.-define el alcance del
límite de la habilidad de un elemento
estructural a desarrollar la función para la cual
fue diseñado.
Los estados de límites de falla son aquellas asociaciones
con el colapso de una estructura con otro modo de
falla, que pone en peligro la vida humana.

2. FUNADMENTO DE LRFD
EL METODO LRFD ESTA BSADA EN:
A) un método probabilístico.
B) una calibración del nuevo criterio con respecto
al método ASD.
C) la evaluación de los criterios resultantes
mediante los análisis de estudios comparativos
de estructuras representativos.
DIFERENCIA ENTRE LOS MÉTODOS LRFD Y ASD.
El método LRFD utiliza factores separados para cada
carga y para cada tipo de resistencia. Mediante este
método es posible lograr una confiabilidad más
uniforme.
El método ASD.
Está caracterizado por el uso de carga de trabajo de
valores nominales por os códigos, no factorizados con
adopción simultánea de un coeficiente o factor único
de seguridad aplicando la resistencia nominal.
Es evidente la diferencia por que el método LRFD
representa un notable avance sobre ASD.
El LRFD ya que permite tomar en el diseño los diversos
grados certinombres.
METODOLOGIAS DE DISEÑO
METODOS DE DISEÑO PROPUESTOS POR EL AISC
Dos son los enfoques del Diseño estructural en acero
conforme a lo disponible.

3. “Diseño por Esfuerzos Permisibles”, conocido por sus
siglas ASD (Allowable Stress Design)
“Diseño por Factores de Carga y Resistencia ó Estados
límites”, conocido por sus siglas LRFD (Load and
Resistance Factor Design).
El método ASD ya tiene más de 100 años de aplicación;
con él se procura conseguir que los esfuerzos unitarios
actuantes reales en los miembros estructurales sean
menores que los esfuerzos unitarios permisibles,
aconsejados por el reglamento.
Sin embargo, durante las dos últimas décadas, el diseño
estructural se está moviendo hacía un procedimiento
más racional basado en conceptos de probabilidades.
En esta metodología (LRFD) se denomina “estado
límite” aquella condición de la estructura en la cual
cesa de cumplir su función.
Los estados límites se dividen en dos categorías:
Resistencia y Servicio. El primer estado tiene que ver
con el comportamiento para máxima resistencia dúctil,
pandeos, fatiga, fractura, volteo o deslizamiento. El
segundo estado tiene que ver con la funcionalidad de la
estructura, en situaciones tales como deflexiones,
vibraciones, deformación permanente y rajaduras.
Aceptando los criterios de base estadística en los que
se basa este nuevo método, se puede expresar el
requerimiento de seguridad estructural como sigue:
Σ n i i φ>R γ Q
La parte izquierda de la inecuación representa la
resistencia del componente o sistema, y la parte
derecha representa la carga máxima esperada. La
resistencia nominal Rn es reducida por un factor menor

4. que la unidad (factor de resistencia) para obtener la
“Resistencia de Diseño”. Al otro lado de la inecuación,
las cargas son amplificadas por sus respectivos factores
de mayoración γi para tener las cargas factorizadas.
Durante la última década ha ganado terreno en USA la
adopción de la filosofía de diseño AISC-Diseño por
Factores de Carga y Resistencia (AISC-LRFD), en especial
para el caso de las estructuras de acero, desde la
divulgación de las Especificaciones AISC-86
correspondientes y que están basadas en los siguientes
criterios:
a) Un modelo basado en probabilidades.
b) Calibración de los resultados con los que se obtiene
en el método ASD, con el objeto que las estructuras no
sean muy diferentes entre ambos métodos.
Algunas de las ventajas de este procedimiento son:
1. Es una herramienta adicional para que el
diseñador no difiera en su concepto de solución
que emplea en diseño de concreto armado, por
ejemplo.
2. LRFD aparece más racional y por lo tanto se
acerca más a la realidad de lo que ocurre en la
vida útil de la estructura.
3. El uso de varias combinaciones de cargas
conduce a economía de la solución, porque se
acerca con más exactitud a lo que ocurra.
4. Facilita el ingreso de las bases de diseño
conforme más información esté disponible.

5. 5. Es posible introducir algunos cambios en los factores
γi o φ cuando se conoce con mayor exactitud la
naturaleza de las cargas. Esto tiene importancia cuando
existen cargas no usuales, o mejor conocimiento de la
resistencia.
6. Futuros ajustes y calibraciones serán más fáciles de
hacer.
METODO DE ANALISIS SEGÚN EL REGLAMENTO E-070
Las especificaciones AISC mencionadas anteriormente
son reconocidas en Perú por el RNC en la Norma E-070
a falta de unas especificaciones nacionales. Por
supuesto que en esta se presentan ligeras
modificaciones con respecto a lo enunciado por las
Especificaciones AISC.
El diseño por resistencia, como ya se indicó presenta la
ventaja que el factor de seguridad de los elementos
analizados puede ser determinado. La norma peruana
de estructuras metálicas E-070 introduce el factor de
seguridad en el diseño atraves de dos mecanismos.
Estos son: amplificación de las cargas de servicio y
reducción de la Resistencia teórica de la pieza o
reducción de la capacidad, como lo hace la metodología
AISC-LRFD antes mencionada.
Las cargas de servicio se estiman a partir del metrado
de cargas teniendo como base la norma E-020 de
cargas, y el análisis estructural se efectúa bajo la
hipótesis de un comportamiento elástico de la
estructura. Para nuestro caso el SAP2000, software
auxiliar usado tanto para el análisis como diseño
estructural, realizará el análisis elástico lineal de la
estructura.

6. 2.3 CONDICIONES PARA CARGAS DE SERVICIO.
Las condiciones para las cargas de servicio que se
deben verificar son las deflexiones y el pandeo.
2.3.1 DEFLEXIONES.
En cuanto a las deflexiones, la norma peruana y las
especificaciones AISC-LRFD no dan normas para que,
conocidas las deflexiones, se puedan comparar con
unas permitidas y se pueda establecer así el
cumplimiento de un estado límite, como se hace con el
caso de las resistencias. AISC-LRFD sólo indica: “Los
límites del servicio serán seleccionados con debida
consideración a que se cumpla la función intencionada
de la estructura”.
LRFD (diseño por factores de carga y resistencia, DFCR)
Este método de diseño denominado también diseño
por estados límite o resistencia última, consiste en
determinar en primer término, las acciones (cargas o
momentos) que se presentan en las secciones críticas
de un miembro estructural o estructura bajo el efecto
de las acciones de diseño o cargas factorizadas.
En general, las cargas factorizadas se obtienen
multiplicando las cargas de servicio o de trabajo por un
factor de carga, que suele ser mayor que la unidad.
Ecuación básica de diseño:Σφ≤iγQiRn
donde:
Qi= efecto de las acciones calculado (M, V, P, etc.) bajo
cargas de servicio i, donde i = D (carga muerta), L
(carga viva), S (sismo), W (viento), etc.
γi= factor de carga; depende del tipo y combinación de
carga (toma en cuenta las incertidumbres de los
efectos de las cargas).
Rn= resistencia nominal = esfuerzo o fuerza
correspondiente a la falla.

7. φ= factor de resistencia menor que la unidad, depende
del tipo de resistencia (toma en cuenta las
incertidumbres en la resistencia).
Comentarios:
El margen de seguridad se incorpora en los dos factores
de carga y reducción de la resistencia (γ y φ), y se aplica
a ambos lados de la ecuación básica de diseño:
acciones contra resistencia.
Con LRFD, el margen de seguridad proporcionado en el
diseño puede ser más realista y refleja la diferencia de
niveles o incertidumbres
Con LRFD, el margen de seguridad proporcionado en el
diseño puede ser más realista y refleja la diferencia de
niveles o incertidumbres asociadas con diferentes
condiciones de carga. Por ejemplo, se usa un factor de
carga menor para las cargas muertas (1.2) que para las
cargas vivas (1.6), lo cual refleja una incertidumbre
mayor en las cargas vivas.
Ventajas del formato LRFD
• LRFD proporciona un margen de seguridad más
uniforme y confiable bajo diferentes condiciones de
carga. Es decir, LRFD permite que el factor de
seguridad sea más preciso para diferentes tipos de
carga y combinaciones de las mismas.
• Las resistencias nominales (Rn) se indican
explícitamente en las Especificaciones LRFD. El
diseñador cuenta con mayor información sobre el
comportamiento real de la estructura.
• Cuando sea posible, las resistencias nominales se dan
en términos de fuerzas en vez de esfuerzos. Esto
frecuentemente proporciona una mejor
representación del comportamiento estructural real.
Ecuación básica de diseño LRFD:

8. Los dos lados de la ecuación básica de diseño están asociados a varias incertidumbres.
Incertidumbres en las acciones (dependiendo del tipo de carga).
Incertidumbres en las combinaciones de carga.
Incertidumbres en el modelaje y análisis estructural.
Ventajas del método LRFD:
Es probable que se ahorre mucho dinero con este método sobre todo cuando las cargas vivas son
más pequeñas que las muertas, el método de LRFD, se utiliza un factor de seguridad menor para las
cargas muertas y mayor para las cargas vivas, al utilizar otro métodos de construcción los costos se
elevan cuando las cargas vivas son más grandes que las muertas.
Estados de límite:
Los estados límite de resistencia: Se basan en la seguridad o capacidad de carga de las estructuras e
incluyen las resistencias plásticas, de pandeo, de fractura, de fatiga, de volteo, etc.
Los estados límite de servicio: Se refieren al comportamiento de las estructuras bajo cargas
normales de servicio y tienen que ver con aspectos asociados con el uso y ocupación, tales como
deflexiones excesivas, deslizamientos, vibraciones y agrietamientos.
Factores de Resistencia
La resistencia última de una estructura depende en la resistencia de los materiales, las dimensiones,
la mano de obra y no puede calcular exactamente
Confiabilidad y las especificaciones LRFD
Confiabilidad al porcentaje estimado de veces que la resistencia de una estructura será igual o
excederá a la carga máxima aplicada a ella durante su vida estimada ( 50 años) Los investigadores
del método LRFD desarrollaron un procedimiento para estimar l a confiabilidad de los diseños.
Establecieron lo que les pareció razonable en cuanto a porcentajes de confiabilidad para diferentes
situaciones. Lograron ajustar los factores φ de resistencia para que los proyectistas fuesen capaces
de obtener los porcentajes de confiabilidad establecidos en el punto anterior.
Un proyectista afirma que sus diseños son 99.7% confiables.
100 % no es posible.
1000 estructuras diferentes ‐3 son sobrecargadas y en 50 años de vida se fallarán.
La resistencia de cada estructura, R ≥Q, la carga máxima.
Siempre habrá una pequeña posibilidad de que Q >R.
El propósito de los autores de las especificaciones LRFD fue mantener esta posibilidad tan baja y
consistente como fuese posible.
Conclusión:
Hemos llegado a descubrir que el LRFD es el mejor método para hacer estructuras de acero en
todos los aspectos desde seguridad, gastos hasta límites, confiabilidad, etc.
Nos gustó como se desarrolla todo el método de LRFD, claro no entendimos todo es muy avanzado
pero nos pudimos dar una idea de cómo funciona y porque gracias a todas nuestras indagaciones,
esperamos pronto leer más sobre esto y conocer también sobre otras especialidades que podemos
tener como Ingenieros Civiles.

9. Jack C. McCormac(2002). Diseño de Estructuras de Acero-Método de LRFD
ISBN:970-15-0637-5.Recuperado de
http://es.scribd.com/doc/29609276/Diseno-de-Estructuras-de-Acero-Lrfd
Scribd, Biblioteca Digital
Recuperado de
http://es.scribd.com/doc/15272328/Diseno-por-el-Metodo-de-la-resistencia
Ing. Gabriel Troglia.(2007)Estructuras livianas de acero.
Recuperado de
http://www.inti.gob.ar/cirsoc/pdf/308/comentarios308.pdf