El documento trata sobre el diseño de vigas sometidas a flexión. Explica que las vigas pueden tener tres zonas de comportamiento dependiendo de su soporte lateral: 1) zona plástica con soporte continuo, 2) zona inelástica con soporte intermitente y 3) zona elástica sin soporte. Presenta fórmulas para calcular la capacidad de momento en cada zona y define secciones compactas e imperfectas dependiendo de su proporción ancho/espesor.

1. ESTUDIO DE MIEMBROS EN
FLEXION (VIGAS)

2. DISEÑO ELASTICO
La carga máxima que una estructura podía soportar se suponía igual a
la carga que primero generaba un esfuerzo igual al de fluencia del
material. Los miembros se diseñaban de manera que los esfuerzos de
flexión calculados para cargas de servicio no excediesen el esfuerzo
de fluencia dividido entre un factor de seguridad

3. DISEÑO DE VIGAS POR MOMENTO
El pandeo lateral no ocurrirá si el patín de compresión de un
miembro se soporta lateralmente o si se impide el torcimiento de la
viga a intervalos frecuentes.
Una sección compacta es aquella que tiene un perfil suficientemente
robusto, de manera que es capaz de desarrollar una distribución de
esfuerzos totalmente plástica antes de pandearse
1. Primero se supondrá que las vigas tienen soporte lateral continuo
en sus patines de compresión.
2. Luego se supondrá que las vigas están soportadas lateralmente a
intervalos cortos.
3. Por último se supondrá que las vigas están soportadas a
intervalos cada vez más grandes.

4. Las vigas son elementos estructurales que soportan cargas
transversales a su eje longitudinal los perfiles W son por lo general
las sesiones mas económicas para usarse como vigas

5. Estudiaremos las vigas de la siguiente manera:
1. Primero se supondrá que las vigas tienen soporte lateral continuo
en sus patines de compresión.
2. Luego se supondrá que las vigas están soportadas lateralmente a
intervalos cortos.
3. Por último se supondrá que las vigas están soportadas a intervalos
cada vez más grandes.

6. DISEÑO DE VIGAS POR MOMENTO

7. la longitud sin soporte lateral Lb del patín de compresión
de un perfil compacto no exceda Lp (Analisis elástico) o a
Lpd (si se usa análisis plástico)

8. Compor
tamiento
Plastico
Comport
amiento
Inelastico Compor
tamiento
Elastico
Lr: es el límite para
que los elementos
de la sección puedan
alcanzar el punto de
fluencia (considerando
los efectos residuales)
MOMENTO NOMINAL EN FUNCION DE LA LONGITUD, NO
SOPORTADA LATERALMENTE, DEL PATIN DE COMPRESION

9. MOMENTO NOMINAL EN FUNCION DE LA LONGITUD, NO
SOPORTADA LATERALMENTE, DEL PATIN DE COMPRESION
Si se tiene un soporte lateral
continuo estrechamente espaciado,
las vigas se pandearán
plásticamente y quedarán en lo que
se ha clasificado como zona 1 de
pandeo. Conforme se incrementa la
separación entre los soportes
laterales, las vigas empezarán a
fallar inelásticamente bajo momentos
menores y quedarán en la zona 2.
Finalmente, con longitudes aún
mayores sin soporte lateral, las vigas
fallarán elásticamente y quedarán en
la zona 3

10. COMPORTAMIENTO PLÁSTICO — MOMENTO
PLÁSTICO TOTAL, ZONA 1
se presentan fórmulas para vigas para el comportamiento
plástico (zona 1)

11. DISEÑO DE VIGAS, ZONA 1
Se selecciona las vigas que tienen suficiente capacidad de
momento de diseño ØMn y luego se revisan para ver si
cualquier otro elemento mecánico o de servicio es crítico

13. ManualAISC

17. CAPACIDAD POR MOMENTO, ZONA 2

18. 9.5.1 Coeficientes de flexión
Se aprecia que las vigas
tienen tres distintos
intervalos o zonas de
pandeo, dependientes
de sus condiciones de
soporte lateral (Lb)
Si incrementamos la distancia
entre los puntos de soporte
lateral o torsional aún más, la
sección puede cargarse hasta
que algunas, pero no todas,
de las fibras comprimidas
esténbajo el esfuerzo Fy

19. MOMENTO NOMINAL EN FUNCION DE LA LONGITUD, NO
SOPORTADA LATERALMENTE, DEL PATIN DE COMPRESION
Conforme se incrementa la separación entre
los soportes laterales, las vigas empezarán a
fallar inelásticamente bajo momentos
menores y quedarán en la zona 2.
Lr: Longitud máxima sin
soporte lateral.
Eje de Lb: Longitud sin
soporte lateral.
Eje de Lb: la viga alcanza
su momento plástico

20. MOMENTO NOMINAL EN FUNCION DE LA LONGITUD, NO
SOPORTADA LATERALMENTE, DEL PATIN DE COMPRESION
Si se proporciona arriostramiento lateral
intermitente al patín de compresión de una
sección de viga, o si se proporciona
arriostramiento de torsión intermitente para
prevenir el torcimiento de la sección transversal
en los puntos de arriostramiento, de tal forma
que el miembro pueda flexionarse hasta que se
alcance la deformación de fluencia en
algunos(pero no en todos) sus elementos a
compresión antes de que ocurra el pandeo
lateral, tendremos un pandeo inelástico.
La fluencia comenzará en una sección bajo
esfuerzos aplicados iguales a Fy - Fr, en
donde Fy es el esfuerzo de fluencia del alma
y Fr es igual al esfuerzo de compresión
residual

21. COEFICIENTE DE FLEXION FACTOR DE MODIFICACION DE PANDEO
LATERAL TORSIONAL (Cb)
Es del factor que representa la restricción del pandeo debido a la alternancia de momentos en
la viga
El valor de Cb para miembros de simetría simple en curvatura sencilla y todos los
miembros de simetría doble se determina con la siguiente expresión en la que Mmáx es
el momento más grande en un segmento no soportado de una viga, en tanto que MA, MB
y MC son, respectivamente, los momentosen los puntos¼, ½ y ¾ del segmento:

26. CAPACIDAD POR MOMENTO, ZONA 2

28. Lp (4.87)<Lb(8)<Lr(14.4)

30. PANDEO ELÁSTICO, ZONA 3
Cuando la longitud sin soporte de una viga es mayor que Lr,
ésta estará situada en la zona 3. Este miembro puede fallar
por pandeo de la parte de compresión de la sección
transversal lateralmente respecto al eje más débil, con
torcimiento de toda la sección transversal con respecto al eje
longitudinal de la viga entre los puntos de soporte lateral.

34. Lp (9.36)<Lr(30.4)<Lb(38)
Lb(38)

40. SECCIONES NO COMPACTAS

41. SECCIONES NO COMPACTAS
Una sección no compacta es una en la que el esfuerzo de
fluencia puede alcanzarse en algunos, pero no en todos, sus
elementos en compresión antes de que ocurra el pandeo.Tal
sección no es capaz de alcanzar una distribución de esfuerzo
totalmente plástico
Las secciones no compactas tienen razones ancho a espesor λ
mayores que λp pero no menores a que λr.

43. λp λr

44. λp λr