F.2.8 — Diseño de miembros solicitados por fuerzas combinadas y por torsión

F.2.8.1.1 — Miembros con simetría doble o simple solicitados por flexión y compresión

La interacción de la flexión y la compresión en miembros con simetría doble, y en miembros con simetría simple que satisfagan la relación 0.1 ≤ (Iyc/Iy) ≤ 0.9, restringidos de manera que la flexión se produzca alrededor de los ejes geométricos ("x" o "y"), estará limitada por las ecuaciones F.2.8.1-1a y F.2.8.1-1b, donde Iyc es el momento de inercia de la aleta a compresión con respecto al eje "y", mm⁴.

Se permite usar el numeral F.2.8.2 en lugar de las provisiones de este numeral

• (a) Para Pu / φPn ≥ 0.2

• (b) Para Pu / φPn < 0.2

donde:

F.2.8.1.2 — Miembros con simetría doble o simple solicitados por flexión y tensión

La interacción de la flexión y la tensión en miembros con simetría doble o simple, restringidos de manera que la flexión se produzca alrededor de los ejes geométricos ("x" o "y"), estará limitada por las ecuaciones F.2.8.1-1a y F.2.8.1-1b, tomando:

Para miembros con simetría doble, el coeficiente Cb del numeral F.2.6 puede multiplicarse por √(1 + Pu / Pey) cuando se tiene una fuerza de tensión axial actuando concurrentemente con la flexión,

donde:

Se permite usar un análisis más detallado de la interacción de la flexión y la tensión en lugar de las ecuaciones F.2.8.1-1a y F.2.8.1-1b.

F.2.8.1.3 — Miembros en perfiles laminados de simetría doble y sección compacta, solicitados por compresión y por flexión alrededor de un eje

Para miembros en perfiles laminados de simetría doble y sección compacta, con (KLz) ≤ (KLy), solicitados por flexión y compresión, donde el momento flector actúa básicamente sobre el eje mayor (Muy / φMny < 0.05) se pueden considerar separadamente los dos estados límites independientes (inestabilidad en el plano y pandeo fuera del plano o pandeo lateral-torsional), como se indica a continuación, en lugar de usar el enfoque combinado presentado en el numeral F.2.8.1.1:

• (a) Para el estado límite de inestabilidad en el plano, se usarán las ecuaciones F.2.8.1-1 con φPn, Mux y φbMnx calculados en el plano de la flexión.
• (b) Para el estado límite de pandeo fuera del plano y pandeo lateral-torsional:

donde:

Para miembros con momentos significativos sobre ambos ejes (Muy/φMny ≥ 0.05), deben aplicarse las provisiones del numeral F.2.8.1.1.

En la ecuación F.2.8.1-2, CbφMnx puede ser mayor que φbMpx. La condición de plastificación de la sección de la viga columna está controlada por las ecuaciones F.2.8.1-1.

F.2.8.3.1 — Resistencia a la torsión de perfiles tubulares estructurales (PTE) rectangulares y circulares

La resistencia de diseño a la torsión, φTTn, para PTE rectangulares y circulares, se determinará con base en:

y la resistencia nominal a la torsión calculada como:

para los estados límites de fluencia por torsión y pandeo por torsión,

donde:

C es la constante torsional para el PTE y el esfuerzo crítico Fcr se determina como sigue:

• (a) Para un PTE circular, Fcr será el mayor valor entre

y

pero no debe tomarse mayor que 0.6Fy,

donde:

• (b) Para un PTE rectangular:

• (i) Para h/t ≤ 2.45 √(E/Fy)

• (ii) Para 2.45 √(E/Fy) < h/t ≤ 3.07 √(E/Fy)

• (iii) Para 3.07 √(E/Fy) < h/t ≤ 260

donde:

La constante de cortante torsional, C, puede tomarse conservadoramente como sigue:

Para un PTE circular: C = π(D − t)² t / 2

Para un PTE rectangular: C = 2(B − t)(H − t)t − 4.5(4 − π)t³.

F.2.8.3.2 — Perfiles tubulares estructurales (PTE) solicitados por una combinación de torsión, cortante, flexión y fuerza axial

Cuando la resistencia requerida a torsión, Tu, sea menor o igual que el 20% de la resistencia de diseño a torsión, φTTn, la interacción de torsión, cortante, flexión o fuerza axial para un PTE se determinará según el numeral F.2.8.1 y se despreciarán los efectos torsionales. Cuando Tu exceda el 20% de φTTn, la interacción de torsión, cortante, flexión y fuerza axial, en el punto en consideración, estará limitada por:

donde:

F.2.8.3.3 — Resistencia de miembros distintos de perfiles tubulares estructurales (PTE) solicitados por torsión y por fuerzas combinadas

La resistencia de diseño a la torsión, φTTn, para miembros distintos de los PTE será el menor entre los valores obtenidos para los estados límites de fluencia bajo esfuerzos normales, fluencia por cortante bajo esfuerzos cortantes, y pandeo, usando:

y con base en los siguientes esfuerzos de diseño:

• (a) Para el estado límite de fluencia bajo esfuerzos normales

• (b) Para el estado límite de fluencia por cortante bajo esfuerzos cortantes

• (c) Para el estado límite de pandeo

donde:

Se permite algún grado de fluencia local restringida en la vecindad de zonas que permanezcan elásticas.