CURSO: DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO

CONTENIDO: INTRODUCCIÓN

AÑO: 2015

PROFESOR: JOAQUÍN VALENZUELA BARBOSA

LIBROS:

• “Diseño de Estructuras de Acero” Mc Cormac.

• “Steel Structures Design and Behavior” Salmon, Johnson, Malhas.

• “Diseño Sismorresistente de Construcciones de Acero”, Javier Crisafulli

• “Ductile design of Steel Structures”, Bruneau, Uang, Sabelli.

• AISC 360-10

• NCh 2369 Cáp. 8

• AISC 341-10

• AISC “Steel

Construction

Manual” 14th

CÓDIGOS:

BIBLIOGRAFÍA

LABORATORIOS

1. Tracción y compresión.

2. Conexiones simples.

3. Flexión.

EVALUACIONES

Evaluación Fecha Hora Ponderación

Prueba 1 Lunes 07 sep. 12:00 28%

Prueba 2 Lunes 26 Oct 12:00 28%

Prueba 3 Jueves 26 Nov. 12:00 28%

Tareas, informes - - 16%

ESTRUCTURAS DE ACERO

Son esqueletos compuestos por barras (perfiles), con

conexiones simples o de momento. Marcos

Reticulado

Envigados

Su diseño no es monolítico como el hormigón

armado (hay que diseñar conexiones), se trabaja

uniendo piezas, tipo “mecano”.

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MODELOS ESTRUCTURALES - ANÁLISIS

En la construcción metálica existe poca redundancia esto facilita el análisis en

la mayoría de los casos, se puede separar el análisis por eje resistente. La

estructuración tiende a ser modular.

Esto es una ventaja para el análisis, pero en un sistema donde no

hay redundancia, no hay lugar para el error.

Steel Structures for EC3 4th, 2008

EJEMPLO DE ANÁLISIS

Para la nave industrial de la figura calcular los esfuerzos debido a las cargas D,

L y W. Considere un galpón de 10 m de luz y marcos rígidos @ 5 m, arriostrado

longitudinalmente.

D = 50 kg/m2

L = 100 kg/m2

W = 100 kg/m2

PERFILES

Doblados en frio e ≤ 5: C, L, CA, Z.

Tubulares: HSS soldados por resistencia eléctrica, sin metal de aporte

Soldados chilenos (IN, HN)

Laminados americanos (WF, WT)

Laminados europeos (IE, HE)

Perfiles armados a partir de perfiles plegados: OC, TL, IC.

Los perfiles comunes están tabulados

Los catálogos varían según el fabricante.

VENTAJAS

• Poco peso (mayor resistencia por unidad de peso)

• Las partes complejas se pueden resolver en taller

• Rapidez de montaje (menor costo mano de obra)

• Reutilización

• Versátil

Constructivas:

Diseño:

• Ley bien definida poca variabilidad en las propiedades

• Cálculos de esfuerzos y deformaciones más cercanos a lo real

• Propiedades mecánicas no varían en el tiempo

• Tenacidad y ductilidad Ampire State,1930

DESVENTAJAS

• Corrosión - Mantención

• Fuego (550°C E, Fy Fu disminuyen aprox. 60%)

• La tenacidad es significativamente menor bajo los -25°C (20%abs.)

• Mayor costo material

Constructivas:

Diseño:

• Pandeo o inestabilidades las planchas tienen 3 a 25 mm de espesor

• Detallamiento de conexiones

• Una mala conexión no pasa desapercibida !

El ensayo Charpy

permite detectar

aceros frágiles

Los perfiles de acero son susceptible a inestabilidad (pandeo). Al tener alta

resistencia los elementos son mas esbeltos y delgados, esta geometría lo hace

ineficiente frete a tensiones de compresión.

Arriostrar elementos, atiesar planchas, es tarea constante del

diseñador en acero para utilizar el acero en la forma más

económica y eficiente posible

PANDEO

MINERÍA

ENERGÍA

RPC Concón

PROCESOS

PUENTES

Puente Las Cucharas, camino

Quilpué

CONSTRUCCIÓN EN ACERO

1. Estructuración (ingeniero Proyectista - cliente)

2. Dimensionamiento y planos generales (ingeniero Proyectista)

4. Planos de fabricación y montaje (maestranza - técnicos en montaje)

ETAPAS:

PLANOS DE ESTRUCTURAS DE ACERO

DETALLAMIENTO

P.T. evitar

excentricidades

Diseño de las conexiones:

1. Pensar en facilitar la fabricación y montaje, “buena conectividad.

2. Las conexiones deben representar los grados de libertad considerados en

el calculo.

FABRICACIÓN Y TRASLADO

MONTAJE

Stock pile

Minería