PERFILES ESTRUCTURALES

2. PERFILES ESTRUCTURALES:
Cuando se requiere una cierta rigidez, o cuando
las inversiones de carga pueden someter al
miembro diseñado para tensión a ciertas
compresiones, los cables varillas y barras no
cumplirán con las necesidades del caso; en tal
situación deben emplearse perfiles estructurales
sencillos o armados.
NOMENCLATURA:
Los perfiles se denominan en forma abreviada por medio de un sistema descrito en
el manual LRFD (Diseño de acero por factores de carga y resistencia) para su uso
en planos, especificaciones y diseño.
Ejemplos de este sistema de abreviados son los siguientes:
• Una W27x114 es una seccion W con 27 pulg. Aproximadamente de peralte y peso de 114
Lb/Pie
• Una S12X35 es una seccion S con 12 pulg. Aproximadamente de peralte y peso de 35
Lb/Pie

3. DENOMINACION SIGNIFICADO
W Indica que el patin tiene las caras internas y externas casi paralelas.
Con una pendiente de 1 a 20 en el interior.
HP Indica que el patin tiene las caras internas y externas paralelas pero el
espesor del alma es el mismo que el del patin.
S y C Tienen una pendiente de 1 a 6 en el interior de sus patines.
M Designan perfiles que no pueden ser clasificados como W, HP o S.
MC Designa canales que no pueden clasificarse como C.
L Perfiles angulares que pueden tener lados iguales o desiguales.
NOTA: MC y M son fabricados por un determinado numero de productores y no se encuentran
frecuentemente disponibles
Nomenclatura de perfiles estructurales segun la AISC:
Cade destacar que en Veneuela los perfiles estructurales tambien se designan indicando sus
dimenciones en milimetros. Ejemplo:
• Una C50x25x3 es una seccion C con 50mm de altura, 25mm de ancho y 3mm de espesor.
• Perfil cuadrado 20x20x1.2 es un perfil con seccion cuadrada de 20mm y 1.2 de espesor

4. Resistencia por flexión de perfiles compactos:
 Si el esfuerzo máximo de flexión es menor al límite de proporcionalidad cuando ocurre el
pandeo, la falla se llama elástica.
 Si el esfuerzo máximo de flexión es mayor al límite de proporcionalidad cuando ocurre el
pandeo, la falla se llama inelástica.
 Para efectos de diseño, primero se clasifica el perfil como compacto o no compacto según
la Norma y luego determinamos la resistencia por momento con base al tipo de soporte
lateral.
 Los perfiles laminados cumplen los criterios de perfiles compactos para el alma, y la
mayoría de ellos también los cumple para el ala. En todo caso, en perfiles laminados solo
se chequea la relación ancho/espersor del ala.
 Si la viga es compacta y tiene arriostramiento lateral continuo, o Lb ≤ Lpd, la resistencia
nominal Mn es la capacidad por momento plástico Mp.
 Si la viga es compacta y tiene arriostramiento lateral inadecuado, la resistencia nominal Mn
es limitada por pandeo lateral torsional, plástico o elástico.

5. Resistencia por flexión de perfiles no compactos:
 Una viga no compacta tiende a fallar por pandeo lateral torsionante o por pandeo local,
tanto del ala como del alma. Cualquiera de estos tipos de fallas puede ocurrir en el rango
elástico o en el rango inelástico.
 En general, los perfiles no compactos o compuestos no híbridos cumplen los criterios de
perfiles compactos para el alma. Por ello, En perfiles no compactos deben chequearse las
resistencias por PLT y por pandeo local del ala, siendo el momento de diseño el menor
valor entre PLT y PLW.
 En caso que el perfil no cumpla el criterio de perfiles compactos para el alma, debe
chequearse el PLF, siendo el momento de diseño el menor valor entre los momentos
resistentes por PLT, PLW y PLF.

6. Diseño por esfuerzos permisibles:
Este método de diseño tradicional, que se ha utilizado desde principios del siglo XIX, sigue
siendo empleado en la actualidad en nuestro país para el dimensionamiento de estructuras de
acero para edificios Consiste en calcular por medio de un análisis elástico, las acciones
internas que producen las solicitaciones de servicio (nominales o de trabajo) en los diversos
miembros estructurales, y en comparar los esfuerzos ocasionados por esas acciones,
determinados también por métodos elásticos, con los permisibles o de trabajo, que se
obtienen dividiendo ciertos esfuerzos característicos (de fluencia, de falla por inestabilidad,
etc.) entre un coeficiente de seguridad
Tipos de esfuerzos permisibles:
A continuación se presentan los esfuerzos permisibles estipulados en las Especificaciones del
Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (especificaciones AISC-ASD- 1989) y que se
utilizan en el diseño de miembros estructurales de acero, sujetos a tensión (placas, barras y
tirantes), compresión (columna aislada), miembros en flexión y en cortante (vigas) y miembros
flexocomprimidos (columnas).

7. Esfuerzos permisibles de miembros en tensión
Los esfuerzos permisibles son aplicables a miembros prismáticos sujetos a tensión axial
producida por fuerzas que actúan a lo largo de su eje centroidal. Cuando haya
excentricidades importantes en las conexiones, sus efectos deben tenerse en cuenta en el
diseño del miembro.
Cuando se espere que el elemento estructural en estudio vaya a quedar sometido durante su
vida útil a un número muy elevado de ciclos de carga, en el cálculo de su resistencia se
tendrá en cuenta la posibilidad de una falla por fatiga.
 El esfuerzo de tensión permisible, Ft, no será mayor de 0.60 Fy en el área total. Ft= 0.60
Fy
 El esfuerzo de tensión permisible no será mayor de 0.50 Fu en el área neta efectiva. Ft=
0.50 Fu
 El esfuerzo permisible en el área neta a tensión del agujero para miembros conectados
con pasador es de 0.45 Fy. Ft= 0.45 Fy

8. Esfuerzos permisibles de elementos flexocomprimidos:
Las ecuaciones de interacción que se presentan en esta parte, basadas en el diseño por
esfuerzos permisibles son aplicables a miembros de eje recto y sección transversal
constante, con dos ejes de simetría, sujetos a compresión y a flexión producida por
momentos que obran alrededor de uno o de los dos ejes de simetría. Se designan,
indistintamente, con las palabras “columna” o “elemento flexocomprimido”.
La primera edición de las especificaciones del AISC, aparece la ecuación de interacción que
sigue siendo en la actualidad, la base del diseño de los miembros flexocomprimidos o
columnas. En un principio era muy sencilla, y así se conservó durante varias décadas;
empezó a complicarse en las especificaciones de 1961, al tratar de incorporar en ella un
número mayor de los muchos factores que intervienen en el problema.
Los miembros sujetos a esfuerzos axiales y de flexión combinados de manera que la
siguiente ecuación:

9. El acero es considerado uno de los materiales estructurales mas versatiles teniendo en
cuenta los aspectos de gran resistencia y ductilidad como resultado de ello se tienen
estructuras compuestas por elementos de secciones relativamente esbeltas. esta
caracteristica ha dado lugar a estandarizar la forma de las secciones para optimizar el uso
del material de manera económica.
A continuacion algunos tipos de secciones mas utilizadas (comunmente llamados perfiles).
Estos se utilizan para conformar los elementos de los edificios de acero:
PERFIL TUBO
CIRCULAR
PLETINA
PERFIL EN U
PERFIL EN C DOBLE T PERFIL TUBO
CUADRADO
ANGULO DE LADOS
IGUALES (L)

10. Las columnas:
Las columnas son elementos que trabajan principalmente a carga axial de
compresión. o esta combinada con flexión Los perfiles con que se forman las
columna generalmente son perfiles W tubo Clrculal’, tubo cuadrado, combinación
de perfiles C (canales) y a veces una combinacion de angulares Es importante
determinar las conexiones de extremo, excentricidades de carga, y en casos de
columnas altas la esbeltez, que Juega un papel importante en el desempeño del
elemento.

11. Aquellas secciones en las cuales la relación ancho / espesor de cualquier elemento
comprimido de la sección transversal excede el valor λr de la Tabla 4.1. Los elementos de
las secciones esbeltas al ser solicitados por compresión o compresión por flexión tienen
como estado límite de agotamiento resistente

12. CARGA PERMISIBLE:
Es la carga máxima que puede soportar un elemento sin fallar antes de que termine su
vida útil predeterminada. Las fallas pueden ser por rotura, deformación o fatiga, depende
de cada aplicación y de cada tipo de esfuerzos que se le estén aplicando, por ejemplo s los
esfuerzos pueden ser estáticos, dinámicos o cíclicos o combinación de estos
Matemáticamente se calcula:
 EP=ER/n
 EP=esfuerzo permisible
 ER=carga de rotura en ensayo de laboratorio
 n=coeficiente de seguridad depende del tipo de carga y del tipo de material
CARGA EXCENTRICA:
Carga aplicada a una columna o pilote que no es simétrica respecto del eje central
produciendo un momento flector. También llamada fuerza excéntrica.

13. Roblón o remache:
Es un elemento de fijación que se emplea para unir de forma
permanente dos o más piezas. Consiste en un tubo cilíndrico (el
vástago) que en su fin dispone de una cabeza. Las cabezas tienen
un diámetro mayor que el resto del remache, para que así al
introducir éste en un agujero pueda ser encajado. El uso que se le
da es para unir dos piezas distintas, sean o no del mismo material.
Soldadura:
Es unir dos metales de idéntica o parecida
composición por la acción del calor, directamente o
mediante la aportación de otro metal también de
idéntica o parecida composición. Durante el proceso
hay que proteger al material fundido contra los gases
nocivos de la atmósfera, principalmente contra el
oxígeno y el nitrógeno.

14. Pasadores:
Son vástagos de acero de forma cilíndrica o cónica,
cuyos extremos están abombados o mecanizados en
forma de chaflán para facilitar su introducción en un
orificio común a dos o más piezas, provocando su
inmovilización (pasador de sujeción), o asegurando la
posición relativa entre las piezas (pasador de posición).
También se puede utilizar como elemento de guía o
articulación.
Atornillados:
son empleados generalmente en uniones provisionales y de
montaje, o en lugares donde no se dispone de la energía
eléctrica necesaria para la ejecución de las soldaduras. Cabe
por último indicar otro tipo de unión, que es el de los tornillos
de alta resistencia. Es el método de unión aparecido más
recientemente y aunque semejante a las uniones remachadas
y/o atornilladas resulta diferente en lo que respecta a la forma
de transmisión de esfuerzos.