Calculo de areas netas. Gracias al señor Claudio José Manzueta por enviarnos este material como colaboración para ser publicado en ARQHYS. Se define como el área bruta de la sección transversal menos el área de las ranuras, muescas o agujeros.
Al considerar el área de los agujeros, es necesario restar un área un poco mayor que la nominal del agujero. Para tornillos de alta resistencia, es necesario incrementar el diámetro del tornillo en un octavo de pulgada. El área que se resta por agujeros es igual al área de los agujeros por el espesor del metal. Cuando se tiene más de una hilera de agujeros para tornillos en un miembro, a veces es conveniente escalonar los agujeros a fin de tener el máximo de área neta en cualquier sección para resistir la carga.
Para determinar el ancho neto del elemento con agujeros alternados o en tres bolillos, se considera el ancho total del elemento sin tomar en cuenta la línea a lo largo donde pueda ocurrir la falla, restar el diámetro de los agujeros a lo largo de la sección en tres bolillos considerada y añadiendo por cada diagonal una cantidad dada por la expresión s2 / 4g. Donde s es el espaciamiento longitudinal (o paso) entre dos agujeros cualesquiera y g es el espaciamiento o gramil de dichos agujeros. Por la concentración de esfuerzos cortantes en la vecindad de una conexión en elementos sometidos a tensión axial, se presenta una reducción de la resistencia por tensión.
En caso así, el flujo de esfuerzos de tensión entre la sección transversal del miembro principal y la del miembro más pequeño conectada a el, no es cien por ciento efectiva. Por tanto, el AISCLRFD estipula que el área neta efectiva, Ae, de dicho miembro se determina multiplicando su área neta (si está atornillada o remachada) o su área total (si esta soldada) por un factor de reducción U; este factor toma en cuenta de manera sencilla la distribución no uniforme del esfuerzo de tensión.
- Si la fuerza se transmite directamente a cada uno de los elementos de la sección transversal de un elemento por medio de conectores, el área neta efectiva, Ae es igual a su área neta, An.
- Elementos atornillados o remachados. Si la fuerza se transmite por medio de tornillos o remaches a través de algunos, pero no de todos los elementos del miembro, el valor de Ae debe determinarse con remachadas deben tener no menos de tres conectores por hilera en la dirección de la fuerza. b) U = 0.85 En los perfiles W, M, S que no cumplan con los requisitos anteriores, Tees estructurales cortadas de esos y otros perfiles, incluyendo secciones armadas. Las conexiones atornilladas o remachadas deben tener no menos de tres conectores por hilera en la dirección de la fuerza. c) U = 0.75 en todos los miembros con conexiones atornilladas o remachadas con sólo dos conectores por hilera en la dirección de la fuerza.
- Elementos soldados.
- Si la carga se transmite por medio de soldadura a través de algunos, pero no de todos los elementos de un miembro a tensión, el área neta efectiva debe determinarse multiplicando el coeficiente de reducción U por el área total del miembro, Ae = U Ag. Donde U tiene los mismos valores que para el inciso 2, sin tomar en cuenta la especificación relativa al número de conectores.
- Si una carga de tensión se transmite por medio de soldadura transversal a algunos, pero no de todos los elementos con perfiles W, M o s, o bien a Tees estructurales cortadas de esos perfiles, el área neta efectiva, Ae, será igual al área de las partes conectadas directamente.
- En función de la longitud de la soldadura, la cual no podrá ser menor al ancho de las placas o barras, el área neta efectiva será igual a U Ag, donde U vale: a. U = 1.0 si L > 2w b. U = 0.87 si 2W > L > 1.5w c. U = 0.75 si 1.5W > L > w Donde L es la longitud del cordón de soldadura y W es el ancho de la placa (distancia entre cordones).
