Pildoras contenido-master-metalicas

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NDICE

PRESENTACIN .............................................................................................................. 2 TRES PLDORAS DE CONTENIDOS DEL MSTER ....................................................... 3 1) CLCULO DE SOLDADURAS .................................................................................. 3

1.1 Clculo manual aplicando la teora bsica de resistencia de materiales ...................4

1.2 Resolucin de un ejemplo con el editor de uniones del programa CYPE3D .............8

2) PILARES MIXTOS: DISEO Y COMPARATIVA ..................................................... 11

2.1 Clculo manual de un pilar mixto ............................................................................ 12

2.2 Comparativa con CYPE3D ..................................................................................... 13

2.3 Mediciones y costes ............................................................................................... 15

3) ESTRUCTURAS DE ACERO CON ACCIN SSMICA ............................................ 16

3.1 Diseo de prticos especiales a momento .............................................................. 22

3.2 Diseo de conexiones precalificadas a momento (SMF & IMF) .............................. 27

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Mster de Estructuras Metlicas y Mixtas en Edificacin Pldoras de contenido

Zigurat Consultora de Formacin Tcnica S.L.

No se permite un uso comercial. No se permite copiar, distribuir, exhibir, ejecutar el trabajo y realizar otros trabajos derivados del mismo con propsitos comerciales. Siempre se debe reconocer y citar al autor original, previa autorizacin escrita.

PRESENTACIN

El director del Mster, Ing. Carles Romea, aprovecha la ocasin para dirigirse a ustedes,

comentarles el objetivo del Mster y el planteamiento de este documento.

Video: Mensaje del director del Mster

Para ms informacin

http://www.e-zigurat.com/master-estructuras-metalicas/

http://www.e-zigurat.com/master-estructuras-metalicas/http://masters.e-zigurat.com/recursos/0003/PIL-MIXT/presentacion/presentacion.html

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TRES PLDORAS PARA EMPEZAR EL MSTER

1) CLCULO DE SOLDADURAS

Les presentamos el clculo de una conexin soldada entre viga y pilar, con soldaduras en

ngulo, con un doble objetivo:

1. Comprender el clculo manual aplicando exclusivamente la teora bsica de

resistencia de materiales.

2. Conocer las prestaciones del CYPE3D, que nos permita disear con rapidez y

obtener planos y listados de clculo.

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1.1 CLCULO MANUAL APLICANDO LA TEORA BSICA DE RESISTENCIA

DE MATERIALES

El ejemplo propuesto consiste en la unin de una viga en doble T a una placa frontal.

Programa PTC Mathcad Prime 3.1: Se resuelve el ejemplo con este programa que tiene

una versin gratuita, disponible en el siguiente enlace:

http://es.ptc.com/product/mathcad/download-free-trial

El proceso de clculo, los explicamos detalladamente en el siguiente tutorial:

Video 1.1 Clculo de soldadura

http://es.ptc.com/product/mathcad/download-free-trialhttps://www.youtube.com/watch?v=ebRhP-zeqkshttps://youtu.be/ebRhP-zeqks?list=PL27cz9vasj4RP7JtOEKuq-TabwfjGzmR4

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A modo de resumen de lo explicado en el video, el procedimiento es el siguiente:

Paso 1: Identificar la geometra de la unin y el esfuerzo F aplicado con una

excentricidad e. Fijmonos en la nomenclatura utilizada para la identificacin de los

distintos cordones. Los cordones tipo 1 y tipo 2 resisten tensiones normales. Los

cordones en el alma, los tipo 3, resisten tensin normal y tangencial.

Figura 1.1 Geometra de la unin

Paso 2: Determinacin de la inercia del conjunto de cordones, aplicaremos el Teorema

de Steiner. Seguidamente, determinamos el mdulo resistente de la soldadura tipo 1 que

nos permitir evaluar la tensin normal mxima.

Figura 1.2 Propiedades mecnicas de las soldaduras

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Paso 3: Evaluamos las tensiones en el plano abatido de la garganta y, seguidamente,

trasladamos las tensiones en el plano de la garganta. En el video adjunto, deducimos las

ecuaciones de la terna de tensiones del plano de la garganta , , .

Figura 1.3 Esfuerzos en la garganta

Paso 4: Conocidas las tensiones en cada plano de referencia, realizaremos el clculo de

la tensin de Von Mises y las comprobaciones resistentes. En el ejemplo, las

comprobaciones se realizan segn Eurocdigo 3. Se realizan dos comprobaciones, que

nos permitirn conocer el aprovechamiento de cada una de las soldaduras de la unin. La

dificultad del clculo radica en la determinacin de las tensiones en el plano abatido y,

seguidamente, el proceso de clculo es idntico para el resto de cordones,

independientemente de las tensiones en el plano de la garganta.

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Figura 1.4 Comprobaciones en agotamiento

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1.2 RESOLUCIN DE UN EJEMPLO CON EL EDITOR DE UNIONES DEL

PROGRAMA CYPE3D

El programa nos permite realizar las comprobaciones realizadas anteriormente de

manera gil y adems, obtendremos los planos detallados.

1. Presentamos el ejemplo de un prtico muy sencillo, resuelto en uniones soldadas.

Video 1.2 Unin resuelta en CYPE3D

2. Identificamos una de las uniones, entramos en el editor de uniones con el cual

podremos realizar un clculo automtico y editar los resultados del clculo. Por

ejemplo, cambiamos la longitud de los cordones, el espesor de la garganta, el tipo

de ejecucin (obra o taller).

https://youtu.be/avI-hqlMXtI?list=PL27cz9vasj4RP7JtOEKuq-TabwfjGzmR4

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Figura 1.5 Editor de uniones de CYPE3D

3. Consultamos los listados de clculo de la unin analizada, en los cuales podemos

consultar las comprobaciones geomtricas y resistentes.

Las comprobaciones geomtricas consisten bsicamente en la verificacin de la

compatibilidad entre los espesores de las piezas a unir y la comprobacin de la

longitud efectiva de los cordones.

Figura 1.6 Comprobaciones geomtricas en CYPE3D

En las comprobaciones resistentes, podemos consultar las tensiones en el plano de

la garganta para cada una de las soldaduras de la unin.

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Figura 1.7 Comprobaciones resistentes en CYPE3D

Finalmente, una vez resuelta la unin, podemos acceder a los planos que nos permitirn

ejecutar correctamente la unin.

Figura 1.8 Planos de taller en CYPE3D

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2) PILARES MIXTOS: DISEO Y COMPARATIVA

Para comprender el procedimiento de diseo es necesario abordar los siguientes puntos,

que desarrollaremos en profundidad en las siguientes pginas y videos.

1. Clculo manual de un pilar mixto. Se les propone seguir el proceso de clculo paso

a paso, que adems est programado en una Hoja de Mathcad.

Figura 2.1 Clculo manual

2. Modelizacin con CYPE3D. Se presenta un prtico tpico de edificacin, resuelto de

diferentes formas: en hormign armado, en acero y con pilares mixtos.

Figura 2.2 Comparativa con otros sistemas

3. Mediciones. Se presentan los resultados de las mediciones y el coste econmico de

las diferentes soluciones a fin de valorar las ventajas reales de la estructura mixta.

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PILAR MIXTO - SECCIN EMBEBIDA

Hormign Perfil laminado Barras de refuerzo

fck 25 MPa fyk 355 MPa fsk 400 MPa

fcd =0.85 fck1.5

14.2 MPa fyd =fyk1.0

355 MPa fsd =fyd

1.15308.7 MPa

Ecm 31000 MPa Ea 210000 MPa Es 200000 MPa

bc 300 mm Aa 5380 mm2 c 25 mm Recubrimiento

hc 400 mm Ia_y 8382 104 mm4 T 6 mm Estribo

cy 50 mm Ia_z 598 104 mm4 V 12 mm Arm vert

cz 50 mm Wpa.y 628.4 103 mm3 n 2 Num barras sup

Wpa.z 125.2 103 mm3 nn 0 Num barras piel

Longitudesb 150 mm Esfuerzos en el pilar

L 5000 mmh 300 mm NEd 720 kN

Ly 5000 mmhw 278.6 mm NG.Ed 270 kN

Lz 5000 mmtw 7.1 mm MEd.y 150 kN m

tf 10.7 mm

Nomenclatura

3.1 CLCULO MANUAL DE UN PILAR MIXTO

josepsalaTexto escrito a mquina

lauralopezTachado

http://masters.e-zigurat.com/recursos/0003/PIL-MIXT/01_Intro/01_Intro.htmllauralopezRectngulo

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PROPIEDADES SECCIN MIXTA

Acero laminado

=Aa 53.8 cm2

rea perfil laminado

=Ia_y 8.382 103 cm4 Inercia perfil laminado

=Ia_z 598 cm4

Inercia perfil laminado

Barras de refuerzo y piel

As.f =2 n V

2

44.5 cm2 Area total de refuerzo a flexin en los

extremos

As.n =nn V

2

40 cm2 Area de refuerzo de piel, dos barras

en el centro de la seccin

As =+As.f As.n 4.5 cm2

Area total de refuerzo. Armadura a flexin y armadura de piel

Ae =+2 T hc 2 c 2 T bc 2 c 72 cm2

Area estribo

Excentricidad barras refuerzoez =hc2

c T V2

16.3 cm

Excentricidad barras refuerzoey =bc2

c T V2

11.3 cm

Is_y =2 n V

2

4ez

2 1202 cm4 Inercia barras de refuerzo

Is_z =2 n V

2

4ey

2 577.7 cm4 Inercia barras de refuerzo

Hormign

Ac =bc hc Aa As Ae 106967.6 mm2

Area neta de hormign

Ic_y =bc hc

3

12Ia_y Is_y 150416.0 cm

4Inercia neta hormign

Ic_z =hc bc

3

12Ia_z Is_z 88824.3 cm

4Inercia neta hormign

lauralopezRectngulo

http://masters.e-zigurat.com/recursos/0003/PIL-MIXT/02_Propiedades/02_Propiedades.htmllauralopezLogo play

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MTODO SIMPLIFICADO - Campo de aplicacin

Recubrimiento

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Resistencia axil plstico

Npl.Rd =++Aa fyd Ac fcd As fsd 3564.9 kN

Npl.a.Rd =Aa fyd 1909.9 kN =Npl.a.RdNpl.Rd

0.54

Npl.c.Rd =Ac fcd 1515.4 kN =Npl.c.RdNpl.Rd

0.43

Npl.s.Rd =As fsd 139.7 kN =Npl.s.RdNpl.Rd

0.04

Factor de contribucin del acero

0.2 0.9

=Npl.a.RdNpl.Rd

0.54

=Cumple6 SI

Determinacin de la rigidez efectiva

Ke 0.6 =NG.EdNEd

0.38 t 2.5 Ec.eff =Ecm 1

+1 NG.EdNEd

t

16000 MPa

EIef_y =++Ea Ia_y Ke Ec.eff Ic_y Es Is_y 34446 kN m2

EIef_z =++Ea Ia_z Ke Ec.eff Ic_z Es Is_z 10938.2 kN m2

Esbeltez relativa del pilar mixto

Ncr_y =2 EIef_yLy

213598.8 kN Ncr_z =

2 EIef_zLz

24318.2 kN

Npl.Rk =++Aa fyk Ac 0.85 fck As fsk 4363.9 kN

y =Npl.RkNcr_y

0.57 z =Npl.RkNcr_z

1.01

y 2 z 2

=Cumple6a SI =Cumple6b SI

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COMPRESIN

Pandeo plano fuerte

=y 0.57

y =0.5 ++1 0.34 y 0.2 y2 0.7

y 1

+yy

2 y2

=y 0.85

=NEd 720 kN

Nby.Rd =y Npl.Rd 3042.8 kN

NEd

Nby.Rd1 =

NEdNby.Rd

0.24 =Cumple7a SI

Pandeo plano dbil

=z 1.01

z =0.5 ++1 0.49 z 0.2 z2 1.2

z 1

+zz

2 z2

=z 0.54

=NEd 720 kN

Nbz.Rd =z Npl.Rd 1914 kN

NEd

Nbz.Rd1 =

NEdNbz.Rd

0.38 =Cumple7b SI

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COMPRESIN Y FLEXIN - INTERACCIN EN PLANO FUERTE

PUNTO A. Compresin simple

Np.Rd.A ++Aa fyd Ac fcd As fsd

=Np.Rd.A 3564.9 kN

Mpy.Rd.A 0 kN

PUNTO B. Flexin simple

Deduccin de la altura hn FH 0

fcd 0.5 ++ bc hc Aa Asf Asn 2 hn bc Asn tw 2 hn tw 2 hn fyd

hn =fcd bc hc Aa 2 As.f As.n 2 fsd fcd

+2 fcd bc 2 tw 2 fyd fcd87.6 mm

=Wpa.y 628.4 103 mm3 Momento esttico seccin viga acero

Wps.y =As.f ez 7.4 104 mm3 Momento esttico toda armadura flexin

Wpc.y =bc hc

2

4Wpa.y Wps.y 1.1 10

7 mm3 Momento esttico seccin neta de hormign

Wpan.y =tw 2 hn

2

4 5.5 104 mm3 Momento esttico de la seccin de acero

laminado en la zona 2hn

Wpcn.y =bc 2 hn

2

4Wpan.y 2.2 10

6 mm3 Momento esttico de la seccin neta de hormign en la zona 2hn

Mpy.Rd.B =++ Wpc.y Wpcn.y

2fcd Wpa.y Wpan.y fyd Wps.y fsd 290.6 kN m

Np.Rd.B 0 kN

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PUNTO C

Np.Rd.C =fcd Ac 1515.4 kN

Mpy.Rd.C =Mpy.Rd.B 290.6 kN m

PUNTO D

Np.Rd.D =0.5 Np.Rd.C 757.7 kN

Mpy.Rd.D =++Wpc.y

2fcd Wpa.y fyd Wps.y fsd 325.9 kN m

http://masters.e-zigurat.com/recursos/0003/PIL-MIXT/06_Compresion_flexion_diagrama/06_Compresion_flexion_diagrama.htmllauralopezLogo play

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Diagrama de interaccin

AXILES

Punto A Punto B Punto C Punto D

=Np.Rd.A 3564.9 kN Npl.Rd.B 0 kN =Np.Rd.C 1515.4 kN =Np.Rd.D 757.7 kN

A =Np.Rd.ANp.Rd.A

1 B =Npl.Rd.BNp.Rd.A

0 C =Np.Rd.CNp.Rd.A

0.43 D =Np.Rd.DNp.Rd.A

0.21

FLECTORES

Punto A Punto B Punto C Punto D

Mpy.Rd.A 0 kN m =Mpy.Rd.B 290.6 kN m =Mpy.Rd.C 290.6 kN m =Mpy.Rd.D 325.9 kN m

A =Mpy.Rd.AMpy.Rd.B

0 B =Mpy.Rd.BMpy.Rd.B

1 C =Mpy.Rd.CMpy.Rd.B

1 D =Mpy.Rd.DMpy.Rd.B

1.12

Solicitando el pilar con su carga mxima Nby.Rd, se obtiene

y =Nby.RdNpl.Rd

0.85 k 0.3

Determinacin del punto de ordenadas Xn que considera la influencia de las imperfecciones.

r 0 En funcin de la forma del diagrama de momentos

n =y (( 1 r))

40.213

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Determinacin del punto de diseo de acuerdo a la solicitacin axil

=NEd 720 kN =Np.Rd.A 3564.9 kN

d =NEd

Np.Rd.A0.2 dy 1.1 y 1.1

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Determinacin de la rigidez efectiva, considerando segundo orden

K0 0.9 Ke.II 0.5 =NG.EdNEd

0.38 t 2.5

Ec.eff =Ecm 1

+1 NG.EdNEd

t

16000 MPa

EIef_y_II =K0 ++Ea Ia_y Ke.II Ec.eff Ic_y Es Is_y 28835.5 kN m2

EIef_z_II =K0 ++Ea Ia_z Ke.II Ec.eff Ic_z Es Is_z 8565.4 kN m2

Factor K - Amplificacin de momentos de 1er orden

El factor k amplificacin de los momentos de primer orden para considerar los efectos de segundo orden y las imperfecciones.

ry 0 r=MEd.min/MEd.max y -1

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PILAR MIXTO

Datos - Plano fuerte Datos - Plano dbil

MEd.y 177.3 kN m MEd.z 50.5 kN m

Mpy.Rd.B 290.6 kN m Mpz.Rd.B 121.4 kN m

y 1.1 z 0.7

INTERACCIN UNIAXIAL

Interaccin uniaxial - Plano fuerte

MEd.y

y Mpy.Rd.B0.9

=MEd.y 177.3 kN m

=y Mpy.Rd.B 319.7 kN m

=MEd.y

y Mpy.Rd.B0.55

=Cumple1 SI

Nota: Factor 0.9 para aceros S275 y S355. Para aceros S420 a S460 ser igual a 0.8

Interaccin uniaxial - Plano dbil

MEd.z

z Mpz.Rd.B0.9

=MEd.z 50.5 kN m

=z Mpz.Rd.B 85 kN m

=MEd.z

z Mpz.Rd.B0.59

=Cumple2 SI

http://masters.e-zigurat.com/recursos/0003/PIL-MIXT/08_interaccion/08_interaccion.htmllauralopezLogo play

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INTERACCIN BIAXIAL

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0

0.1

1

0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.90 0.1 1

0.59

0.55

z

y

=MEd.y

y Mpy.Rd.B0.55

=MEd.z

z Mpz.Rd.B0.59

+MEd.y

y Mpy.Rd.B

MEd.zz Mpz.Rd.B

1

=+MEd.y

y Mpy.Rd.B

MEd.zz Mpz.Rd.B

1.1 =Cumple3 NO

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2.2 COMPARATIVA CON CYPE3D

A continuacin, se presentan los modelos de clculo que se han elaborado, todos ellos

bajo las mismas premisas de carga y lmites de deformacin. Los tutoriales adjuntos les

permiten comprender mejor las consideraciones realizadas directamente en el programa.

- Prtico Hormign Armado. En el siguiente tutorial se comenta el modelo de clculo

y las consideraciones para el diseo.

Video 2.1 Prtico de hormign armado

- Prtico Acero Laminado: En el siguiente tutorial se comenta el modelo de clculo y

las consideraciones para el diseo.

Video 2.2 Prtico de acero laminado

http://masters.e-zigurat.com/recursos/0003/PIL-MIXT/CYPE3D_LAM/CYPE3D_LAM.htmlhttp://masters.e-zigurat.com/recursos/0003/PIL-MIXT/CYPE3D_HA/CYPE3D_HA.html

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- Prtico con pilares mixtos: En el siguiente tutorial se comenta el modelo de clculo

y las consideraciones para el diseo.

Video 2.3 Prtico con pilares mixtos

http://masters.e-zigurat.com/recursos/0003/PIL-MIXT/CYPE3d_Mixto/CYPE3d_Mixto.html

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2.3 MEDICIONES Y COSTES

En la siguiente tabla se presentan los resultados de medicin y valoracin econmica.

Fjense que la estructura en hormign es mucho ms pesada pero, por el contrario, es la

ms econmica. La segunda opcin ms econmica es la que considera parte de los

pilares mixtos. Se comentan estos listados en el siguiente tutorial.

Video 2.4 Mediciones y costes

Descripicin Material kg kg kg Euros/kg Euros Euros

Prtico HA HA 25 222625 222625 222625 0.14 31256.55 31256.6

Prtico Acero Acero S355 56765 56765 56765 2.17 123180.05 123180.1

Prtico Mixto Acero S355 42703

Prtico Mixto Mixto Acero S355 6806

Prtico Mixto Mixto HA 25 30982 30982 0.14 4349.87

Prtico Mixto Arriostrado Acero S355 50369

Prtico Mixto Arriostrado Mixto Acero S355 2593

Prtico Mixto Arriostrado Mixto HA 25 11199 11199 0.14 1572.34

107434.53

114927.54

111784.4

116499.9

4950980491

5296264161

2.17

2.17

http://masters.e-zigurat.com/recursos/0003/PIL-MIXT/Costes/Costes.html

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3) ESTRUCTURAS DE ACERO CON ACCIN SSMICA

Las estructuras de acero estn sometidas a acciones accidentales tales como el viento y

el sismo con diferentes niveles de amenaza en funcin a la ubicacin. Debido a eso, es

importante establecer un sistema estructural adecuado para soportar las acciones

laterales con el balance adecuado de rigidez, resistencia y ductilidad.

Figura 3.1. Acelerograma

En un sistema estructural eficiente se requiere la optimizacin de los materiales y para

eso las normativas actuales plantean reducir las solicitaciones ssmicas mediante el

factor de reduccin de respuesta que depende de caractersticas estructurales como la

ductilidad, la sobre-resistencia y la redundancia.

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Video 3.1. Construccin de edificacin metlica

Reducir las fuerzas de diseo implica utilizar materiales eficientes como el acero

estructural, y generar un buen diseo y detallado sismorresistente.

Las normas internacionales utilizadas para el diseo de las estructuras de acero y sus

conexiones son las siguientes:

Video 3.2. Normas para estructuras de acero internacionales

https://www.youtube.com/watch?v=aToDrjTNceQhttps://www.youtube.com/watch?v=19C1ysueAA0

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Estas Normas exigen para el diseo sismorresistente el uso de una estrategia llamada

Diseo por Capacidad. Esto consiste en evitar el colapso de edificaciones ante sismos

severos a travs del controlar las posibles fallas frgiles y propiciar mecanismos dctiles,

en un rango de desplazamientos que superen la condicin elstica.

Figura 3.2. Generacin de rtulas ante deformaciones estructurales

La estrategia para conseguir un comportamiento plstico en la estructura es establecer

eslabones dbiles que tengan un comportamiento dctil, manteniendo el resto de los

miembros como eslabones fuertes de posible comportamiento frgil en el rango elstico

Existen diferentes sistemas estructurales en acero y cada uno se caracateriza por disipar

la energa de un evento ssmico mediante el uso de diferentes eslabones dctiles.

Prticos resistentes a momento.

Son prticos conformados por vigas y columnas sin arriostramientos, donde se tiene una

respuesta principalmente a flexin y corte.

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Video 3.3. Prtico de acero

Para lograr una buena ductilidad y disipacin de energa es necesario que se presente el

mecanismo de rtulas plsticas por flexin en Vigas.

Prticos con arriostramiento excntrico

Son prticos conformados por vigas, columnas y sistemas de barras diagonales o riostras

que intencionalmente se colocan formando una excentricidad en una zona intermedia o

extremo de la viga, donde se inducen fuerzas de corte y momentos flectores elevados.

Figura 3.3. Prtico con arriostramiento excntrico

El tramo de viga donde se produce la excentricidad se le denomina Enlace y en dicha

zona se genera la cedencia por corte o flexin, con una importante incursin inelstica y

disipacin de energa, mientras el resto de los elementos se disean para que

permanezcan en el rango elstico.

https://www.youtube.com/watch?v=2EOcxAVkNYU

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Prticos con arriostramiento conccntrico

Son prticos conformados por vigas, columnas y sistemas de barras diagonales o

riostras, donde se tiene una respuesta principalmente a traccin y compresin.

Figura 3.4. Prtico con arriostramiento concntrico

En los prticos con arriostramientos concntricos al estar sometidos a acciones laterales

como el sismo o viento, la respuesta general de fuerzas internas y externas provenientes

del anlisis se puede representar de la siguiente forma

Figura 3.5. Respuesta ante fuerzas laterales

Prticos con arriostramiento de pandeo restringido

Las riostras de pandeo restringido estn formadas por una barra o ncleo central

recubierto por una capa deslizante o antiadherente; esta barra se inserta en un tubo

exterior sirviendo de camisa metlica relleno de un mortero de cemento (grout).

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Figura 3.6. Esquema de un arriostramiento de pandeo restringido

De esta forma se logra limitar el pandeo local y global del ncleo central logrando que el

mismo fluya tanto en traccin como en compresin.

Muros con placas de acero

Son prticos formados por placas esbeltas asociadas al alma del muro, conectadas a

componentes de borde horizontales y verticales.

Figura 3.7. Aplicacin de los muros con placas de acero

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3.1 DISEO DE PRTICOS ESPECIALES A MOMENTO

Los miembros en este sistema estructural tienen que cumplir con diferentes parmetros.

a) Control del pandeo local en vigas y columnas.

A fin de limitar el pandeo local de alas y almas y con ello lograr incursionar en el rango

inelstico los perfiles deben tener unas dimensiones mnimas

Video 3.4. Dimensiones mnimas en perfiles.

https://www.youtube.com/watch?v=2acDJet2ME4

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b) Control del pandeo lateral torsional en vigas.

Se establece una longitud mxima entre soportes laterales.

Figura 3.8 Longitud mxima de arriostramiento

0.086 (

)

c) Resistencia mnima de columnas.

Se debe establecer un criterio de columna fuerte-viga dbil cumpliendo que en cada

junta, la sumatoria de los momentos mximos probables de las columnas sean mayores a

los de las vigas:

Figura 3.9 Resistencia mnima de columnas

> 1.0

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d) Chequeo de la zona del panel.

La resistencia requerida en la zona del panel se determina a travs de la suma de las

fuerzas que se producen debido a los momentos mximos probables de las vigas,

ubicados en la cara de la columna, menos el corte mximo esperado que acta en la

misma.

.

Figura 3.10. Fuerzas producidas para el chequeo de la zona del panel

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La resistencia de la zona del panel depende fundamentalmente de la resistencia cedente

del acero, la altura de la seccin de la columna y el espesor del alma. De no cumplir la

demanda se hace necesario incorporar planchas dobles de refuerzo.

Figura 3.11. Planchas de refuerzo

e) Planchas de continuidad por cargas concentradas

El espesor de las planchas de continuidad se determinar de conformidad a las fuerzas

concentradas que se esperan en la cara de la columna, producto de los momentos

mximos probables de las vigas

Figura 3.12. Fuerzas producidas en las caras de las vigas

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La mnima resistencia se determina por 4 estados lmites y se comparan con la demanda.

De ser menor se determina el rea requerida de las planchas de continuidad y por ende

su espesor

Figura 3.13. Estados lmites en la unin viga-columna

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4.2 DISEO DE CONEXIONES PRECALIFICADAS A MOMENTO (SMF & IMF)

Como filosofa de diseo, las conexiones deben permitir que los miembros estructurales

desarrollen sus mximas capacidades, y por ende en las mismas se debe controlar

cualquier mecanismo de falla frgil (estados lmite) que pudieran presentar. Esto implica

que las conexiones se diseen para las fuerzas mximas esperadas (axial, corte y

momento) de los miembros estructurales, segn el sistema resistente a sismos utilizado.

Video 3.5. Norma ANSI/AISC-358-10

Los tipos de conexin precalificada que se presentan en la norma ANSI/AISC 358-10 que

pueden ser utilizados en un sistema de prticos especiales a momento son:

https://www.youtube.com/watch?v=MoD9xb4N2Pw

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a) Conexin de plancha extrema extendida empernada rigidizada y no

rigidizada (Extended End-Plate)

Figura 3.14. Conexin Extended END-PLATE

b) Conexin de viga reducida (Reduced Beam Section, RBS)

Figura 3.15. Conexin Reduce Beam Section

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c) Conexin de ala soldada no reforzada - alma soldada (Welded Unreinforced

Flange-Welded Web, WUF-W

Figura 3.16. Welded Unreinforced Flange-Welded Web

d) Conexin de plancha de ala empernada (Bolted Flange Plate, BFP)

Figura 3.17. Bolted Flange Plate

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e) Conexin empernada soportada tipo Bracket (Kaiser Bolted Bracket, KBB)

Figura 3.18. Kaiser Bolted Bracket

f) Conexin Conxtech Conxl

Figura 3.19. Conexin Conxtech Conxl

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