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CAPITULO 2 TABLAS DE PROPIEDADES DE PERFILES

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  • CAPITULO 2

    TABLAS DE PROPIEDADES DE PERFILES

  • TABLAS DE PERFILES

    INSTITUTO CHILENO DEL ACERO

    CAPITULO 2

    TABLAS DE PERFILES

    I N D I C E Pg. 2.0 GENERALIDADES......................................................................................... 2-1

    2.1 TABLAS DE PERFILES NACIONALES....................................................... 2-6

    2.2 TABLAS DE PERFILES AISC....................................................................... 2-76

    2.3 TABLAS DE PERFILES EUROPEOS ........................................................... 2-117

    2.4 TABLAS AUXILIARES PARA DISEO ...................................................... 2-134

    2.5 PERFILES ESPECIALES DE FABRICACION NACIONAL ....................... 2-144

  • TABLAS DE PERFILES 2-1

    INSTITUTO CHILENO DEL ACERO

    2.0 GENERALIDADES

    a) El presente Captulo del Manual contiene series de perfiles agrupados como sigue: - Tabla 2.1 Nacionales soldados H y T, conformados en fro y plegados C,

    CA, L y tubulares rectangulares y circulares. - Tabla 2.2 Laminados AISC norteamericanos W, HP, WT, C y L. - Tabla 2.3 Laminados europeos: IPE, HE, HL, HD, HP y C.

    - Tabla 2.4 Auxiliar para el diseo.

    - Tabla 2.5 Planchas de techo, muro y piso, parrillas de piso y perfiles

    especiales TuBest, Tecno y Metalcon.

    b) Respecto a la disponibilidad de perfiles y el concepto de perfiles normales, puede afirmarse lo siguiente:

    Nacionales - Los perfiles nacionales se fabrican a pedido y pueden tener las

    dimensiones que el cliente especifique, respetando los espesores mostrados en las tablas.

    Las tablas de perfiles H y T muestran perfiles denominados normales, cuyas dimensiones se han determinado considerando el cumplimiento de las normas AISC y la optimizacin del acero en los talleres.

    Se llama la atencin a los perfiles HR, que permiten sustituir perfiles laminados.

    - En los perfiles doblados a partir de planchas se distinguen dos series de

    caractersticas distintas: los laminados en fro, hasta 6 mm de espesor en industrias modernas de produccin continua y los plegados, que se producen uno a uno en las maestranzas.

    - En general, los perfiles nacionales pueden obtenerse con entrega rpida,

    porque se elaboran con planchas que las industrias mantienen en sus inventarios. La calidad normal del acero es A42.27ES de las Normas Chilenas o ASTM-A36. A pedido especial, y con entrega ms lenta, puede ordenarse A52.34 o ASTM de 50 ksi (345 MPa) de fluencia.

  • TABLAS DE PERFILES 2-2

    INSTITUTO CHILENO DEL ACERO

    Importados - En los perfiles laminados, tanto en los EE.UU. como en Europa, el plazo de

    entrega es un factor importante que hay que investigar en cada proyecto. Sin embargo, en ambas reas hay listas de perfiles denominados populares (first rem out en los EE.UU.) que pueden obtenerse en plazos de 4 semanas o menos en el puerto de embarque. La informacin de perfiles populares se puede obtener peridicamente de los proveedores.

    c) Para la tabulacin de las series de perfiles tradicionales, cabe sealar lo

    siguiente:

    - Se adopta el uso del Sistema Internacional de Medidas. Esto conduce a que valores muy grandes de algunas propiedades se expresen divididos por potencias de diez. Por ejemplo si se busca la inercia de alguna seccin, en la columna cuyo ttulo es I /106, leyndose el valor 2250 [mm4], debe entenderse I = 2250x106 [mm4].

    - El peso de las secciones se calcula tomando como base un peso especfico

    del acero igual a 76,985 KN/m3. El peso por metro para cada perfil de las series soldadas no incluye el peso de la soldadura.

    - Las frmulas que se usan para determinar las propiedades de las secciones se

    entregan en el Captulo 6.

    - Las propiedades de las secciones corresponden a la seccin total, sin reduccin por concepto de perforaciones ni de ancho efectivo de sus elementos componentes.

    - Puesto que actualmente es posible disear por el mtodo de las Tensiones

    Admisibles o el mtodo de los Factores de Carga y Resistencia, las tablas se han preparado de manera que sirvan a ambos mtodos, entregando valores de los parmetros particulares requeridos por cada uno de ellos.

    - Se incorporan columnas con valores de las esbelteces de los elementos de

    cada seccin, con el fin de orientar rpidamente al diseador en la clasificacin de ellas.

    - Se completa el punto anterior con la tabulacin de factores asociados al

    pandeo local (Qa, Qs, Q Sef segn corresponda) y notas al pi de cada tabla relativas a la determinacin de dichos factores para cada tipo de solicitacin y mtodo de diseo, adems de tablas complementarias relacionadas con este mismo punto (vase tablas 2.4.1 a 2.4.5).

  • TABLAS DE PERFILES 2-3

    INSTITUTO CHILENO DEL ACERO

    Se da cabida a toda la informacin necesaria para el diseo de una seccin en una sola pgina.

    d) En las tablas de perfiles especiales de fabricantes nacionales, se ha consignado

    la informacin entrega por ellos, sin revisin ni elaboracin ulterior por parte del ICHA; por lo tanto esa informacin es responsabilidad exclusiva de los fabricantes.

    e) La nomenclatura usada en las tablas es la siguiente:

    smbolo definicin bf = ancho de ala [mm] d = altura total del perfil [mm] f = tensin de trabajo [MPa] h = distancia libre entre alas en perfiles soldados [mm] h = distancia entre alas menos los radios de laminacin en perfiles

    laminados [mm]

    ia = dI2S

    y

    x; radio de giro del ala comprimida de un perfil en flexin [mm]

    it = b t

    df f ; radio de giro ficticio para el clculo de la resistencia al pandeo

    lateral torsional, considerando la resistencia a la torsin de la seccin de un perfil [mm]

    j = 1

    2Ix dA xy dA x

    y

    3 20

    A A

    ; parmetro usado en la determinacin

    momento elstico crtico [mm]

    m = distancia entre el centro de corte y el eje del alma [mm] r = IA ; radio de giro [mm] r = radio de laminacin en perfiles laminados [mm] r0 = r xx

    2y2

    02 r ; radio de giro polar de la seccin con respecto al centro de

    corte [mm]

    r1 = radio de laminacin en alma de canales laminadas [mm]

  • TABLAS DE PERFILES 2-4

    INSTITUTO CHILENO DEL ACERO

    r2 = radio de laminacin en extremos de alas de canales laminadas [mm] t = espesor en perfiles plegados y circulares [mm] tf = espesor de ala [mm] tf = espesor medio de ala en canales laminadas [mm] tw = espesor de alma [mm]

    x = distancia desde el centro de gravedad al extremo del perfil medida en el

    eje mayor x-x [mm] xp = distancia desde el centro plstico al extremo del perfil medida en el eje

    mayor x-x [mm]

    x0 = distancia entre centros de gravedad y corte de una seccin [mm] y = distancia desde el centro de gravedad al extremo del perfil medida en el

    eje menor y-y [mm] yp = distancia desde el centro plstico al extremo del perfil medida en el eje

    menor y-y [mm] A = rea total de la seccin transversal [mm2] Cw = constante de alabeo de la seccin transversal de un perfil [mm6] E = 200000 MPa; mdulo de elasticidad del acero FY = Tensin de fluencia del acero [MPa]

    G = 77200 MPa; mdulo elstico de corte del acero

    H = 1x

    r0

    0

    2

    I = momento de inercia [mm4]

    J = constante de torsin de St. Venant de la seccin transversal de un perfil

    [mm4]

    Q = factor total de reduccin para elementos esbeltos en compresin Qa = factor de reduccin para elementos atiesados en compresin

  • TABLAS DE PERFILES 2-5

    INSTITUTO CHILENO DEL ACERO

    Qs = factor de reduccin para elementos no atiesados en compresin R = radio de doblado en perfiles plegados [mm] R1 = radio de laminacin en extremos de alas de ngulos laminados [mm] S = mdulo de flexin [mm3]

    S = filete de soldadura automtica usado en perfiles armados [mm]

    Sef = mdulo de flexin efectivo, determinado de acuerdo a la seccin

    efectiva en perfiles con elementos atiesados afectos a pandeo local [mm3]

    X1 =

    S

    EGJA

    2x; parmetro usado en el diseo a flexin por el Mtodo de los

    Factores de Carga y Resistencia [MPa]

    X2 = 4C

    I

    S

    GJw

    y

    x2

    ; parmetro usado en el diseo a flexin por el Mtodo de

    los Factores de Carga y Resistencia [ (1/MPa)2 ]

    Z = mdulo plstico [mm3]

    = 1x

    r0

    0

    2

    = esbeltez de un elemento p = esbeltez lmite para que un elemento clasifique como compacto r = esbeltez lmite para que un elemento clasifique como no compacto

  • TABLAS DE PERFILES 2-6

    INSTITUTO CHILENO DEL ACERO

    2.1 TABLAS DE PERFILES NACIONALES Tabla 2.1.1 Secciones H, que representan perfiles soldados doble T de alas iguales.

    Este conjunto est formado por 842 perfiles diferentes. A partir de una altura menor o igual a 500 mm, se encuentran perfiles de igual altura y ancho de ala. Su designacin normal es H x Altura en mm x Ancho de ala en mm x Peso en kgf/m.

    Por ejemplo, H1100 x 600 x 596,6. Estos perfiles, especialmente cuando no estn tabulados, pueden definirse indicando la altura, el espesor del alma, el ancho y el espesor de las alas en mm. En el ejemplo citado el perfil sera H1100 x 16 x 600 x 50.

    Tabla 2.1.2 Secciones PH, que representan perfiles soldados doble T de alas

    iguales y recomendados para ser usados como pilotes y su designacin es PH x Altura x Ancho de ala x Peso. Este conjunto est formado por 24 perfiles diferentes.

    Tabla 2.1.3 Secciones HR, que representan perfiles soldados doble T de reemplazo

    de perfiles laminados W de la serie AISC y su designacin es HR x Altura x Ancho de ala x Peso. Este conjunto est formado por 192 perfiles diferentes (la serie W de AISC cuenta con 268 secciones). Las condiciones principales impuestas a stas secciones son : usar espesores milimtricos de plancha disponibles en el mercado, mantener la misma altura y ancho de ala del perfil W al cual reemplazan, no tener una diferencia de peso mayor a 10% y, por supuesto, diferencias menores en las principales propiedades de la seccin. Para secciones no compactas y esbeltas, y miembros sujetos a volcamiento, debe efectuarse la verificacin del miembro en conformidad con el captulo 9 y el Apndice 3 de la Especificacin, no resultando suficiente la mera sustitucin de un perfil W por su similar HR. Mayores detalles y limitaciones se encuentran en las notas al pi de la Tabla 2.1.3.

    Tabla 2.1.4 Secciones T, que representan perfiles soldados cuya designacin es T

    x Altura x Ancho de ala x Peso. Este conjunto est formado por 111 perfiles.

    Por ejemplo, T400 x 500 x 264,9 o bien T400 x 25 x 500 x 50.

    Tabla 2.1.5 Secciones C, que representan perfiles canal de alas no atiesadas,

    fabricados a partir del plegado en fro de la plancha de acero. Su designacin es C x Altura x Ancho de ala x Peso y es un conjunto formado por 169 perfiles.

    Por ejemplo, C350 x 100 x 47,6 o C300 x 100 x 12.

  • TABLAS DE PERFILES 2-7

    INSTITUTO CHILENO DEL ACERO

    Tabla 2.1.6 Secciones CA, que representan perfiles canal de alas atiesadas,

    fabricados a partir del plegado en fro de la plancha de acero. Su designacin es CA x Altura x Ancho de ala x Peso y es un conjunto formado por 270 perfiles.

    Por ejemplo, CA350 x 100 x 22,9 o CA350 x 100 x 35 x 5.

    Tabla 2.1.7 Secciones L plegadas, que representan perfiles ngulo de alas iguales,

    fabricados a partir del plegado en fro de la plancha de acero. Su designacin es L x Ancho de ala x Ancho de ala x Espesor y es un conjunto formado por 71 perfiles.

    Tabla 2.1.8 Secciones L laminadas, que representan perfiles ngulo de alas

    iguales, fabricados a partir de un proceso de laminacin. Su designacin es L x Ancho de ala x Ancho de ala x Espesor y es un conjunto formado por 25 perfiles.

    Tabla 2.1.9 Las secciones , que representan perfiles tubulares cuadrados y

    rectangulares, fabricados por formado en fro, soldadura continua y post formado a la seccin definitiva. Su designacin es L x Altura x Ancho de ala x Peso y es un conjunto formado por 187 perfiles.

    Por ejemplo, 400 x 200 x 46 o 400 x 200 x 5.

    Tabla 2.1.10 Perfiles circulares de dimetro menor, soldados por resistencia

    elctrica (89 perfiles) de dimetro normal en pulgadas de acuerdo con las dimensiones normales norteamericanas. En EE.UU. se producen hasta 14 de dimetro nominal y en Chile hasta 5.

    Su designacin es Dimetro en pulgadas x espesor en mm.

    Tabla 2.1.11 Perfiles circulares de dimetro mayor, desde 250 a 1600 mm soldados

    al arco sumergido ya sea con soldaduras rectas o espirales (61 perfiles). Se han estandarizado segn el dimetro interior y el espesor en mm.

    Su designacin es Dimetro interior x espesor en mm.

  • TAB

    LA 2

    .1.1

    PE

    RFI

    LES

    SO

    LDA

    DO

    SS

    EC

    CIO

    NE

    S

    HG

    EO

    ME

    TRA

    DE

    LA

    SE

    CC

    IN

    Y P

    RO

    PIE

    DA

    DE

    S P

    AR

    A E

    L D

    ISE

    O

    DE

    SIG

    NA

    CI

    ND

    IME

    NS

    ION

    ES

    R

    EA

    EJE

    X -

    XE

    JE Y

    - Y

    ES

    BE

    LTE

    ZP

    AN

    DE

    O L

    OC

    AL*

    TOR

    SI

    N Y

    ALA

    BE

    OS

    OLD

    .A

    LAA

    LMA

    Qs

    Qa

    AU

    TO.

    Hd

    xb

    fx

    Pes

    ot f

    t wh

    AI X

    /10

    6S

    X/1

    03

    r XZ

    X/1

    03

    I Y/1

    06

    SY

    /10

    3r Y

    ZY

    /10

    3i a

    i tb

    f/2t f

    h/t w

    X

    1 X

    2x1

    08

    J/10

    4C

    w/1

    012

    EC

    w /G

    JS

    Fy

    , MP

    af ,

    MP

    am

    mx

    mm

    xkg

    f/mm

    mm

    mm

    mm

    m2

    mm

    4m

    m3

    mm

    mm

    3m

    m4

    mm

    3m

    mm

    m3

    mm

    mm

    --

    345

    5510

    020

    031

    0M

    Pa

    (1/M

    Pa)

    2m

    m4

    mm

    6m

    mm

    m

    H11

    00x

    600

    x59

    6.6

    5016

    1000

    7600

    017

    883

    3251

    548

    535

    500

    1800

    6001

    154

    9064

    175

    27.3

    6.0

    62.5

    --

    -0.

    958

    0.93

    016

    784

    7392

    5143

    496.

    150

    088

    565.

    250

    1210

    0072

    000

    1755

    031

    909

    494

    3450

    018

    0060

    0015

    890

    3617

    627

    .36.

    083

    .3-

    -0.

    973

    0.93

    90.

    920

    1651

    273

    5550

    6049

    6.1

    5049

    650

    4.9

    4016

    1020

    6432

    014

    905

    2709

    948

    129

    602

    1440

    4801

    150

    7265

    171

    21.8

    7.5

    63.8

    --

    -0.

    946

    0.91

    313

    435

    1892

    127

    0540

    4.5

    6236

    847

    2.9

    4012

    1020

    6024

    014

    551

    2645

    649

    128

    561

    1440

    4800

    155

    7237

    173

    21.8

    7.5

    85.0

    --

    0.96

    40.

    923

    0.90

    113

    110

    1920

    626

    2140

    4.5

    6334

    643

    1.6

    3216

    1036

    5497

    612

    436

    2261

    147

    624

    799

    1152

    3841

    145

    5826

    167

    17.5

    9.4

    64.8

    --

    -0.

    933

    0.89

    410

    924

    4610

    614

    5732

    8.5

    7658

    839

    9.0

    3212

    1036

    5083

    212

    065

    2193

    748

    723

    725

    1152

    3840

    151

    5797

    170

    17.5

    9.4

    86.3

    --

    0.95

    50.

    905

    0.87

    910

    509

    4890

    313

    7232

    8.5

    7889

    639

    4.9

    2816

    1044

    5030

    411

    173

    2031

    447

    122

    369

    1008

    3361

    142

    5107

    165

    15.3

    10.7

    65.3

    --

    -0.

    925

    0.88

    297

    5575

    788

    1024

    289.

    685

    738

    362.

    128

    1210

    4446

    128

    1079

    319

    624

    484

    2127

    910

    0833

    6114

    850

    7816

    815

    .310

    .787

    .00.

    980

    -0.

    948

    0.89

    40.

    865

    9261

    8405

    794

    028

    9.6

    8951

    6

    H11

    00x

    500

    x51

    8.1

    5016

    1000

    6600

    015

    125

    2750

    047

    930

    250

    1042

    4168

    126

    6314

    144

    22.7

    5.0

    62.5

    --

    -0.

    952

    0.92

    016

    929

    7528

    4310

    287.

    141

    628

    486.

    750

    1210

    0062

    000

    1479

    226

    894

    488

    2925

    010

    4241

    6713

    062

    8614

    622

    .75.

    083

    .3-

    -0.

    969

    0.92

    90.

    907

    1661

    674

    8742

    2728

    7.1

    4202

    644

    2.1

    4016

    1020

    5632

    012

    656

    2301

    147

    425

    362

    834

    3335

    122

    5065

    141

    18.2

    6.3

    63.8

    --

    -0.

    938

    0.90

    113

    587

    1922

    922

    7823

    4.1

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