Metalicas iq

Estructuras Metálicas

I. Medios de unión

II. Elementos compuestos

III. Ejecución de nudos y apoyos

IV. Estructuras reticulares (armaduras)

V. Naves industriales


I. Medios de unión





Remaches y tornillos

Soldadura

Tornillos de alta resistencia

Medios de Unión / Remaches y Tornillos


Cálculo: Cortadura del roblón

Aplastamiento de la chapa

Resistencia de la sección (mermada) de chapa


... la cosa se complica ...


I. Medios de unión






Soldadura

Tornillos de alta resistencia

Medios de Unión / Soldadura

σ I

σ II

σ III

plastificación

rotura

Medios de Unión / Soldadura

Cálculo: Tensiones en la sección de la “garganta”


I. Medios de unión






Soldadura

Tornillos de alta

resistencia

Medios de Unión / Tornillos de Alta Resistencia

No trabajan a cortadura, sino a tracción: El apriete es tan grande que la unión se mantiene por el rozamiento entre las placas (µ=1.07)


I. Medios de unión





Pilares compuestos

Vigas armadas

Vigas de alma aligerada

Elementos Compuestos / Pilares compuestos


(ejemplos)


I. Medios de unión





Pilares compuestos

Vigas armadas

Vigas de alma aligerada

Elementos Compuestos / Vigas Armadas


• Solicitaciones grandes: puentes, estructuras grandes...

• Espesores (=10% del canto aprox) < 15 ó 20 mm por soldabilidad

• Roblonadas o atornilladas

• Posible: montantes (rigidizadores) en el alma, para abolladura

• Posible: rigidizadores longitudinales adicionales


Cálculo:

• Pandeo ala comprimida

• Unión ala – alma: esfuerzo rasante: σσσσyx

• Pandeo lateral o “vuelco”

- Interviene el “módulo de torsión”

• Abolladura del alma

Hipótesis en el recuadro:

σσσσxx = Ay+B & σσσσxy = cte.


I. Medios de unión





Pilares compuestos

Vigas armadas

Vigas de alma

aligerada

Elementos Compuestos / Vigas de alma aligerada

Cálculo: como aporticado continuo sin sustentación (viga Vierendell), & simplificaciones. Cada recuadro añade 3 incógnitas hiperestáticas.


I. Medios de unión


III. Ejecución de nudos y

apoyos



Nudos en Vigas y

Columnas

Nudos en Armaduras

Apoyos y Bases de Pilares

Nudos y Apoyos / Nudos en Vigas y Columnas (rígidos)

(empalme)

Nudos y Apoyos / Nudos en Vigas y Columnas (semirrígidos)

Nudos y Apoyos / Nudos en Vigas y Columnas (articulados)


I. Medios de unión



apoyos



Nudos en Vigas y Columnas

Nudos en Armaduras

Apoyos y Bases de Pilares

Nudos y Apoyos / Nudos en Armaduras

Sin Cartela: Con Cartela:

- Mejor sin Cartela, cuando sea posible.

- Coincidencia de los ejes de las barras: más importante cuanto menos rigidez tengan los perfiles.

Nudos y Apoyos / Nudos en Armaduras (ejemplos)

MAL:


I. Medios de unión



apoyos



Nudos en Vigas y Columnas

Nudos en Armaduras

Apoyos y Bases de

Pilares

Nudos y Apoyos / Apoyos y Bases de PilaresPlaca de apoyo ( ~ móvil: lubricado µ=0.3)

Refuerzo para grandes vuelos:

Nudos y Apoyos / Apoyos y Bases de PilaresApoyo de neopreno (móvil).

Nudos y Apoyos / Apoyos y Bases de PilaresAparatos de apoyo

Nudos y Apoyos / Apoyos y Bases de PilaresBases de pilares


I. Medios de unión



IV. Estructuras reticulares

(armaduras)


Tipología

Estructuras Reticulares (armaduras)

Cordón superior

Diagonal extrema

Montantes Diagonales Cordón inferior


Luces moderadas. Diagonales generalmente a tracción (ventaja)

Luces moderadas. Diagonales generalmente a compresión (desventaja)

Luces pequeñas y medianas. Mejor estética que las anteriores (menos tupida).


Para grandes luces


Secciones cajón, resistentes a torsión. Arriostramientos superior e inferior.


CERCHA INGLESA CERCHA BELGA

Estructuras Reticulares: Cubiertas en diente de sierra.

Ventaja: aprovechamiento luz natural

Hay diversas formas constructivas para evitar poner un pilar en cada triángulo.


Algunos cordones usados en cerchas


I. Medios de unión


III.Ejecución de nudos y apoyos

IV.Estructuras reticulares (armaduras)


Cubierta

Naves con cercha

Naves con pórtico

Entramados

Naves Industriales / Cubierta


Cercha o Pórtico – Correa – Tirante – Cabio – Listón –

– Cerramiento (paneles, pizarra, teja, cristales, etc.)


PLANCHAS ONDULADAS DE FIBROCEMENTO, DE ALUMINIO O DE ACERO GALVANIZADO

Generalmente sobre las correas, que se ponen cada 1.2m aprox.

Con “Pernos acodillados” para sujetarlas a las correas.


LISTONES: Para teja árabe o teja plana.

Listón cada 30 cm aprox. (lo que requiera la teja)

Generalmente de madera, 2.5cm x 5cm

O de acero: perfiles L pequeños (3.5 ó 4cm de lado)

Si hay listones (y cabios), la separación entre correas se aumenta (2-3m). Los cabios se separan 1m aprox.


TIRANTES: Para disminuir el My de la correa, acortando la longitud de flexión en y.

- De redondo o de pletina.

- Lo mas próximos posible al ala superior de la correa

- La distancia entre ellos depende de la distancia entre cerchas, del Iy de la correa y de la componente py de la carga de nieve y propia.


Un ejemplo: Longitud de flexión en z de las correas ~ 6m. En “y” se acorta a 2m gracias a los tirantes.


Fijación de las correas a la cercha (o al pórtico).


- Cálculo de las correas: Flexión “esviada”. Viga continua. Carga uniforme (!!)

- EA-95: Anejo 3.A.2: Fórmulas generales flexión (se han deducido en clase).

- Acciones: peso elementos de cubierta + nieve + viento:

-Si la separación entre cerchas es mayor de 8m aprox, se pueden usar vigas en celosía (3D) como correas.


I. Medios de unión





Cubierta

Naves con cercha

Naves con pórtico

Entramados

Naves Industriales / Naves con Cercha

Si la cubierta es ligera, pueden apoyarse las correas en las barras de la cercha. Para que resista la flexión, el cordón superior debe ser por ej.:

Cálculo: Se reparte carga intermedia en los nudos vecinos, y se hace Cremona igual. En la comprobación a pandeo del cordón, se incluye la flexión (EA-95 3.2.9.2).

Naves Industriales / Naves con cercha

Si la cubierta es más pesada (tiene cabios, listones, tejas etc), las correas deben situarse sobre los nudos de la cercha.

La cercha puede apoyar sobre:

Columna metálica / Columna de hormigón / Muro de carga

Los apoyos suelen ser fijo – móvil: Evita acciones a los pilares.

Entre las cerchas se ponen arriostramientos en el plano del faldón. Entre otras cosas, para que las cerchas no caigan “como un dominó”.


I. Medios de unión





Cubierta

Naves con cercha

Naves con pórtico

Entramados

Naves Industriales / Naves con Pórtico

Más altura útil (gálibo). Mejor estética. Más apto para puentes grúa.

Naves Industriales / Naves con Pórtico. Formas muy variadas

Naves Industriales / Naves con Pórtico. Momentos máximos:

Nudo de esquina:

Naves Industriales / Naves con Pórtico

- No es raro calcularlas en régimen plástico

- Suelen tener sección variable

- Biempotrados:

- Menores momentos máximos

- Mayor rigidez al viento, seísmos, puentes grúa...

- Biarticulados / Triarticulados:

- Cimentación mas sencilla

- Menores (o nulas) tensiones por ∆ temperatura

Naves Industriales / Naves con Pórtico: Puentes grúa

- Acciones dinámicas, cambiantes, en las tres direcciones

- Importante: empuje de frenado longitudinalmente a la nave


I. Medios de unión





Cubierta

Naves con cercha

Naves con pórtico

Entramados

Naves Industriales / Entramados

Naves pequeñas: puede hacerse pared resistente.

Naves grandes, o si se quiere cerramiento lateral ligero: Entramado metálico que soporta un cerramiento de paneles.

-Importante viento: VIGA CONTRAVIENTO


La “viga contraviento” puede ser el propio arriostramiento del faldón.

Naves Industriales / Entramados: Entramados laterales.

-Para viento frontal y acción puente grúa:

- Para viento lateral:

Naves Industriales / Entramados. CÁLCULO:

- Vigas horizontales en fachada y lateral como vigas continuas: apoyos en las columnas.

- Los “pilares” intermedios, en frontal o lateral, como vigas empotradas (o apoyadas) en la cimentación, y apoyadas en cada viga contraviento.

- La viga contraviento en el plano del faldón, prescindiendo de las diagonales a compresión, y apoyada en los entramados laterales.

- La viga contraviento de fachada, como viga en celosía usual apoyada en los entramados laterales.

T H E

E N D


Cálculo columna compuesta:

- Menor resistencia a pandeo que un perfil análogo de alma llena.

- Se define una “Esbeltez Complementaria λ1”

2 2calculo perfil compuesto 1λ = λ + λ

Cálculo presillas:

Cortante + Flector

Cálculo unión por celosía:

Axil.

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