DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCIÓN CARLOS JOSÉ PARRA COSTA, Dr. Arquitecto DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCIÓN CARLOS JOSÉ PARRA COSTA, Dr. Arquitecto ESTRUCTURAS II Tema 15 Estructuras de acero Structures II. Lesson 15 Steel Structures curso académico 2006/2007 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA DEPARTAMENTO ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCIÓN UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA contents: índice 1. Introdution 2. Analysis methods 3. Classes of cross sections 4. Failure criteria of Von Misses Dr. Carlos José Parra Costa estructuras 2 2 / 46 1. Introducción 2. Métodos de análisis 3. Tipos de sección 4. Criterio de rotura de von Misses UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 1. Introducción Codigo Técnico Technical Building Code estructuras 2 1. Generalidades 2. Bases de cálculo 3. Durabilidad 4. Materiales 5. Análisis estructural 6. EL Ultimo 7. EL Servicio 8. Uniones 9. Fatiga 10. Ejecución 11. Tolerancias 12. Control de calidad 13. Inspección y mantenimiento • Anejos Sustituye a la NBE EA 95, inspirándose en el EC-3 Dr. Carlos José Parra Costa 3 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 1. Introducción Propiedades mecánicas estructuras 2 Las propiedades del acero se obtienen mediante ensayos específicos, comentados en cursos anteriores. Mechanical Properties •Ensayos de doblado •Elasticidad/Plasticidad •Ductilidad/Fragilidad •Dureza/Dulzura •Ensayo de resilencia •Ensayo de dureza Brinell •Ensayo de aplastamiento Las propiedades de los aceros a emplear serán: Modulus of Elasticity • • • • • Modulus of Robuness Poisson coefficient Thermal coefficient Density Dr. Carlos José Parra Costa 4 / 46 módulo de Elasticidad: módulo de Rigidez: coeficiente de Poisson: coeficiente de dilatación térmica: densidad: E 210.000 MPa G 81.000 MPa ν=0,3 α= 1,2·10-5 (ºC)-1 ρ= 7.850 kg/m3 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 1. Introducción Código Técnico Technical Building Code estructuras 2 El DB SE-A indica que para productos laminados se emplearan aceros en concordancia con la UNE EN 10.025 Para tornillos, tuercas y arandelas: Dr. Carlos José Parra Costa 5 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 1. Introducción estructuras 2 Las series de productos comerciales son las siguientes: Laminados en caliente Perfiles huecos •IPN •Redondos •IPE •Cuadrados •HE (HEB, HEA, HEM) •Rectangulares •UPN Perfiles Conformados •L •L •LD •LD •T •U •Redondo, cuadrado, rectangular y chapa •C Ω •Z •Placas (ondulada, grecada, nervada) Dr. Carlos José Parra Costa 6 / 46 1. Introducción Dr. Carlos José Parra Costa estructuras 2 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA estructuras 2 7 / 46 1. Introducción Dr. Carlos José Parra Costa UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 8 / 46 1. Introducción Dr. Carlos José Parra Costa estructuras 2 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA estructuras 2 9 / 46 1. Introducción Dr. Carlos José Parra Costa UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 10 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 1. Introducción estructuras 2 fyd = La resistencia de cálculo fyd Resistencia última del material o de la sección: Dr. Carlos José Parra Costa 11 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA contents: estructuras 2 índice 1. Introdution 2. Analysis methods 3. Classes of cross sections 4. Failure criteria of Von Misses Dr. Carlos José Parra Costa fud = 12 / 46 1. Introducción 2. Métodos de análisis 3. Tipos de sección 4. Criterio de rotura de von misses fy γM fu γM2 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 2. Métodos de análisis estructuras 2 La estructura puede ser analizada mediante métodos: 1. Incrementales, es decir que, en régimen no lineal, adecuen las características elásticas de secciones y elementos al nivel de los esfuerzos actuantes. 2. Los basados en métodos de cálculo en capacidad, que parten para el dimensionamiento no de los esfuerzos obtenidos en el análisis global sino de los que puedan ser transmitidos desde los elementos dúctiles aledaños. El DB permite el análisis de uniones semirrígidas entre barras en función del momento resistente y la rigidez al giro. Unión flexible Unión semirrigida Unión rígida Dr. Carlos José Parra Costa 13 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 2. Métodos de análisis Estabilidad lateral global estructuras 2 Cuando el esquema resistente ante acciones horizontales se base en sistemas triangulados o en pantallas o núcleos de hormigón de rigidez que aportan al menos el 80% de la rigidez frente a desplazamientos horizontales en una dirección, se dice que la estructura está arriostrada en dicha dirección. En este caso es admisible suponer que todas las acciones horizontales son resistidas exclusivamente por el sistema de arriostramiento y, además, considerar la estructura como intraslacional. Por debajo de toda planta, hacen falta al menos tres planos de arriostramiento no paralelos ni concurrentes, complementados con un forjado o cubierta rígido en su plano, para poder concluir que dicha planta está completamente arriostrada en todas direcciones. Dr. Carlos José Parra Costa 14 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 2. Métodos de análisis estructuras 2 Para caracterizar la traslacionalidad δ V r = ED · H,d HED h Dr. Carlos José Parra Costa r >0,1 la estructura es traslacional HEd valor de cálculo de las cargas horizontales totales (incluyendo las debidas a imperfecciones) en la planta considerada y en todas las superiores. Coincide con el cortante total en los pilares de la planta; VEd valor de cálculo de las cargas verticales totales en la planta considerada y en todas las superiores. Coincide con el axil total en los pilares de la planta; h altura de la planta; δH,d desplazamiento horizontal relativo de la planta (del forjado de techo al de suelo). 15 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 2. Métodos de análisis estructuras 2 En el caso de estructuras traslacionales se establece que el método será: Análisis global en segundo orden considerando imperfecciones iniciales globales y en la geometría de las piezas. En este caso en las comprobaciones de resistencia de las piezas no se considerarán los efectos de pandeo que ya estén representados en el modelo. Análisis global en segundo orden considerando sólo las imperfecciones iniciales globales. En este caso en las comprobaciones de resistencia se considerarán los efectos de pandeo de las piezas. si r < 0,33 se admite análisis elástico y lineal pero multiplicando las acciones horizontales por el coeficiente: 1 1− r Dr. Carlos José Parra Costa 16 / 46 coeficiente de pandeo correspondiente al modo intraslacional Cimentación sin acciones amplificadas UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 2. Métodos de análisis estructuras 2 Imperfecciones iniciales En estructuras de pórticos metálicos, en cada dirección analizada, a efectos de estabilidad, es suficiente considerar un desplome lineal en altura, de valor: L/200 si en esa dirección hay sólo dos soportes y una altura, L/400 si hay al menos cuatro soportes y tres alturas. En casos intermedios puede usarse el valor L/300, siendo L la altura total de la construcción si es constante, y la altura media si es ligeramente variable. Otro método, alternativo al de las imperfecciones iniciales consiste en introducir un conjunto de acciones equivalentes Dr. Carlos José Parra Costa 17 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 2. Métodos de análisis estructuras 2 En los cálculos relativos a los elementos estabilizadores (arriostramientos) de estructuras de pórticos, se deberá tener en cuenta la inclinación inicial φ para todos los pilares que deban ser estabilizados por dichos elementos. 0 Las fuerzas laterales que se deberán tener en cuenta en los cálculos se obtendrán al admitir una desviación geométrica (flecha) inicial de valor w0 en los elementos a estabilizar. wo = l ·kr 500 kr = 0,2 + n es el número de elementos a estabilizar Dr. Carlos José Parra Costa 18 / 46 1 n UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA contents: índice 1. Introdution 2. Analysis methods 3. Classes of cross sections 4. Failure criteria of Von Misses Dr. Carlos José Parra Costa estructuras 2 1. Introducción 2. Métodos de análisis 3. Tipos de sección 4. Criterio de rotura de von Misses 19 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección Clasificación de secciones estructuras 2 •Para clasificar una sección, se debe conocer la limitación en la resistencia y la limitación en la capacidad de giro de la sección: Sections classification -Clase 1 (plásticas): son aquellas que alcanzan, su capacidad resistente plástica, -Clase 2 (compactas) son aquellas que pueden alcanzar su momento resistente plástico pero tienen limitada su capacidad de giro limitad por fenómenos de abolladura. -Clase 3 (semicompactas): en ellas la tensión en la fibra más comprimida, estimada a partir de una distribución elástica de tensiones, puede alcanzar el límite de elasticidad del acero, pero el abollamiento local impide alcanzar el momento plástico. -Clase 4 (esbeltas) son aquéllas en las que los fenómenos de inestabilidad de chapas comprimidas limitan el desarrollo de su capacidad resistente elástica, no llegando a alcanzarse el límite elástico del acero en la fibra metálica más comprimida. Dr. Carlos José Parra Costa 20 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección estructuras 2 Clase 1: Plástica Pueden formar una rótula plástica con la capacidad de giro suficiente para permitir la redistribución de momentos. Class 1 M fy MPL P Abollamiento local M θ P θ PL Modelo de comportamiento θ fy θ Momento resistente P θ PL θ PL Dr. Carlos José Parra Costa 21 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección Clase 1: Plástica Zonas de plastificación: rótula plástica Class 1 P M P θ θ P θ PL θ PL Dr. Carlos José Parra Costa estructuras 2 22 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección estructuras 2 Clase 2: Compacta Pueden desarrollar momento plástico pero tiene una capacidad de giro limitada debido al pandeo local Class 2 M P fy MPL M Abollamiento local P θ θ θ PL P θ PL Momento resistente Modelo de comportamiento θ PL Dr. Carlos José Parra Costa fy θ 23 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección Clase 3: Semicompacta o elástica Class 3 estructuras 2 La tensión en la fibra más comprimida del elemento puede alcanzar el límite elástico pero el pandeo local impide alcanzar el momento plástico. M MPL MEL P fy Abollamiento local M θ P θ Modelo de comportamiento θ P θ PL θ PL Dr. Carlos José Parra Costa 24 / 46 fy Momento resistente UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección estructuras 2 Clase 4: Esbelta El pandeo local ocurre antes de alcanzar el límite de fluencia. Class 4 M σ MPL MEL Local Buckling σ < fy Abollamiento local P σ θ M Modelo de comportamiento P θ Momento resistente θ P θ PL θ PL Dr. Carlos José Parra Costa 25 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección estructuras 2 C a r g a a p lic a d a M Fp B F θ L /2 Fy θ 2θ F L /2 A P lá s t ic o E la s to p lá s t ic o elastoplástico plástico F elástico E lá s t ic o P F le c h a e n e l c e n t r o δ φ en el centro M P θ Elástico θ plástico φ φ P θ PL θ PL Dr. Carlos José Parra Costa M 26 / 46 M W M pl,Rd M Wp 3. Tipos de sección Dr. Carlos José Parra Costa UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA estructuras 2 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA estructuras 2 27 / 46 3. Tipos de sección The class into which a particular cross-section falls depends upon the slenderness of each element and the compressive stress distribution La asignación de una Clase resistente depende de: a. Características del acero de la sección b. La geometría de la sección c. El tipo y situación del esfuerzo al que este sometido la sección A continuación se incluyen las tablas que indican los criterios para la clasificación de secciones, la cual se realiza de manera escalonada y sucesiva de la 1 a la 4. Dr. Carlos José Parra Costa 28 / 46 3. Tipos de sección Dr. Carlos José Parra Costa UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA estructuras 2 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA estructuras 2 29 / 46 3. Tipos de sección Clasificación de secciones Ejemplo 1. Clasificar a que tipo de sección pertenece un IPE80 y un IPE600 sometido a compresión y a flexión de acero S 275 IPE 80 t alma c c=60mm; t=3,8mm; ala c c=18 mm; t=5,2mm t IPE 600 alma c=514mm; t=12mm; ala c=86 y t=19 mm Dr. Carlos José Parra Costa 30 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección Ejemplo 1. estructuras 2 Límites de esbeltez para elementos planos, apoyados en dos bordes total o parcialmente comprimidos c fy fy fy fy fy fy Factor de reducción Dr. Carlos José Parra Costa ε= 235 fy 31 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección Ejemplo 1. estructuras 2 Para el IPE 80 el factor de reducción por tener todos los espesores <16 mm fy=275 N/mm2: ε= 235 235 = = 0,92 fy 275 IPE 80 t Para el alma c c=60mm; t=3,8mm, con lo que c/t=15,78. El alma se considera que trabaja a flexión: Límite clase 1: 33ε=30,36>c/tÆAlma clase 1 Dr. Carlos José Parra Costa 32 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección Ejemplo 1. estructuras 2 Límites de esbeltez de elementos planos, apoyados en un borde y libre el otro, total o parcialmente comprimidos c c c t t t Borde apoyado libre fy fy fy fy αc α fibra plas. ψ F. elást Dr. Carlos José Parra Costa 21ε kσ 1 fy ψfy ε= 235 fy 33 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección estructuras 2 IPE 80 Ejemplo 1. ε= c 235 235 = = 0,92 fy 275 t En el ala c=18 mm; t=5,2mm; c/t=3,46 Se considera que esta comprimida de manera uniforme por la flexión Límite clase 1: 9ε=8,28>3,46ÆAla clase 1 Alma y ala son de clase 1 Dr. Carlos José Parra Costa 34 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección Para el IPE 600 el factor de reducción por tener todos los espesores mayores y menores de16 mm fy=275 N/mm2: y fy=265 N/mm2(tabla 4.1 SE-A) 235 235 = = 0,92 fy 275 ε= t Ejemplo 1. estructuras 2 c 235 235 = = 0,94 fy 265 ε= IPE 600; alma c=514mm; t=12mm, con lo que c/t=42,83. Las esbelteces de clase límites a flexión son: Clase 1: 33ε= 33·0,92 =30,36 Clase 2: 38ε= 38·0,92 =34,96 Clase 3: 42ε= 42·0,92 =38,64 el alma no puede clasificarse en ninguna claseÆClase 4 Dr. Carlos José Parra Costa 35 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección Ejemplo 1. estructuras 2 Límites de esbeltez de elementos planos, apoyados en un borde y libre el otro, total o parcialmente comprimidos c c c t t t Borde apoyado libre fy fy fy ψfy fy αc α fibra plas. ψ F. elást Dr. Carlos José Parra Costa 36 / 46 21ε kσ 1 fy ε= 235 fy UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección Ejemplo 1. estructuras 2 ε= 235 235 = = 0,94 fy 265 c t En el ala c=86 y t=19 mm; c/t=4,52 Se considera que esta comprimida de manera uniforme por la flexión Límite clase 1: 9ε=9·0,94=8,46>3,46ÆAla clase 1 Alma clase 4 Ala Dr. Carlos José Parra Costa Sección de clase 4 37 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección Ejemplo 1. Dr. Carlos José Parra Costa clase 1 38 / 46 IPE 80 IPE 100 IPE 120 IPE 140 IPE 160 IPE 180 IPE 200 IPE 220 IPE 240 IPE 270 IPE 300 IPE 330 IPE 360 IPE 400 IPE 450 IPE 500 IPE 550 IPE 600 estructuras 2 Clasificación a compresión Clase 1 A flexión yy/zz son todos clase 1 Clase 2 Clase 3 Clase 4 3. Tipos de sección UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA Ejemplo 2. estructuras 2 Asignar la clase de sección a las vigas armadas de la figura sabiendo que son de acero S355 frente a solicitaciones de flexión #300·tf A tf #1000·tw B 25 20 C D 15 8 dimensiones tw 20 15 10 6 en mm. #300·tf Se considera que la dimensión de la soldadura tanto en el sentido del ala como del alma de 0,5· 2·tssiendo ts el menor valor de tf y tw. Dr. Carlos José Parra Costa 39 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección Ejemplo 2. estructuras 2 Sección A: tf A c 25 f tw 20 cf tf tf ts 20 c f = 150 − ( 150 − ( tw + 0,5· 2·ts) = 2 20 + 0,5· 2·20) = 125,86mm 2 cf/tf=125,86/25=5,03 Cw=1000-2· 0,5· 2·ts Cw tw Cw=1000-2·0,5· 2·20 = Cw/tw=971,72/20=48,59 Calculamos las esbelteces… Dr. Carlos José Parra Costa 40 / 46 971,72 mm UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección Ejemplo 2. estructuras 2 Límites de esbeltez para elementos planos, apoyados en dos bordes total o parcialmente comprimidos c fy fy fy fy fy fy Factor de reducción Dr. Carlos José Parra Costa 41 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección Ejemplo 2. ε= ε= 235 fy estructuras 2 Hay espesores mayores de 16 235 235 = = 0,8136 mm, fy=345N/mm2 en esos casos fy 355 235 235 ε= = = 0,825 fy 345 usamos el factor de reducción 0,8136 por simplicidad. Alma, a flexión Clase 1 72ε=58,58 Clase 2 83ε=67,53 Clase 3 124ε=100,89 Dr. Carlos José Parra Costa 42 / 46 Cw/tw=48,59 Sección A Clase 1 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección Ejemplo 2. estructuras 2 Límites de esbeltez de elementos planos, apoyados en un borde y libre el otro, total o parcialmente comprimidos c c c t t t Borde apoyado libre fy fy fy fy αc ψfy 21ε kσ 1 fy α fibra plas. Dr. Carlos José Parra Costa ψ F. elást 43 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección Ejemplo 2. ε= ε= 235 fy estructuras 2 235 235 = = 0,8136 fy 355 AlaÆse supone a compresión Clase 1 9ε=7,32 Clase 2 10ε=8,13 Clase 3 14ε=11,39 Dr. Carlos José Parra Costa 44 / 46 cf/tf=5,03 Sección A: Clase 1 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 3. Tipos de sección ε 0,813 estructuras 2 Sección A Límites de sección Sección B Sección C Ala Cf/tf alma Cw/tw Ala Cf/tf alma Cw/tw Ala Cf/tf alma Cw/tw Ala Cf/tf alma Cw/tw 65,25 9,20 98,59 17,84 165,25 X X X X Ala alma 5,03 48.59 6,59 C1 7,32 58,6 X X X C2 8,14 67,5 C3 11,39 100,9 X C4 Clase 1 Clase 2 Clase 1 9ε Clase 2 10ε Clase 3 14ε Dr. Carlos José Parra Costa Clase 3 Clase 4 Clase 1 72ε Clase 2 83ε Clase 3 124ε 45 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA contents: estructuras 2 índice 1. Introdution 2. Analysis methods 3. Classes of cross sections 4. Failure criteria of Von Misses Dr. Carlos José Parra Costa Sección D 46 / 46 1. Introducción 2. Métodos de análisis 3. Tipos de sección 4. Criterio de rotura de von Misses UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 4. Criterios de rotura de vonMisses estructuras 2 En estructuras metálicas se acepta el criterio de rotura de Von Mises: “la fluencia se produce cuando la energía de deformación por unidad de volumen en un punto de la estructura, alcanza el valor de la energía de deformación por unidad de volumen en una probeta deformada hasta el límite elástico en un ensayo axil” La tensión de comparación obtenida igualando la energía unitaria de deformación (Wu) en un punto, con la energía unitaria de deformación obtenida en un ensayo a tracción axial, es igual a: σco = Dr. Carlos José Parra Costa [( ) ( ) )] ( 1 σ x − σ y 2 + (σ x − σ z )2 + σ y − σ z 2 + 6 τ xy + τ xz + τ yz 2 2 47 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 4. Criterios de rotura de vonMisses estructuras 2 Para los casos más simples de tensiones la expresión anterior queda de la siguiente forma: • Estado tensional plano (plano XY) σco = • [ 1 (σI − σII )2 + (σI − σIII )2 + (σII − σIII )2 2 Flexión simple σco = σ y 2 + σz2 − σzσ Y + 3τ yz2 • Tracción simple σco = σ y 2 + 3τ yz2 • Cortadura simple σco = 3τ yz2 = τ yz 3 Dr. Carlos José Parra Costa 48 / 46 ] UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 4. Criterios de rotura de vonMisses estructuras 2 En un punto de una chapa sometido a un estado plano de tensión sería en el sentido del eje x e z: P F z F P x σco = (σ2x,Ed + σ2z,Ed − σ x,Ed·σz,Ed + 3·τ2xz,Ed < fyd Normalmente σzd=0 y queda: σco = σ2x,Ed + 3τ2xz,Ed ≤ fyd Dr. Carlos José Parra Costa fyd = fy γM γM0=1,05 coeficiente parcial de seguridad relativo a la plastificación del material 49 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 4. Criterios de rotura de vonMisses estructuras 2 En una sección a flexocompresión si se quiere aplicar el criterio de Von Mises para las fibras extremas (donde las tensiones tangenciales son nulas) se tiene: σ xd N M yO O z M z y M z M y Dr. Carlos José Parra Costa 50 / 46 N N Ed M y , Ed M z , Ed = + + A Wel , y Wel , z UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 4. Criterios de rotura de vonMisses estructuras 2 En una sección a flexocompresión si se quiere aplicar el criterio de Von Mises para las fibras extremas (donde las tensiones tangenciales son nulas) se tiene: σ xd N Ed M y , Ed M z , Ed = + + A Wel , y Wel , z Donde: Dr. Carlos José Parra Costa NEd axil mayorado My,Ed y Mz,Ed momentos y z mayorados A área de la sección Wel,y Wel,z módulos resistentes elásticos de la sección 51 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 4. Criterios de rotura de vonMisses estructuras 2 NEd My,Ed Mz,Ed σ x,Ed = + + A Wel,y Wel,z Calculado σxd se introduce en el criterio de Von Mises: σco = σ2x,Ed + 3τ2xz,Ed ≤ fyd Que en este caso es equivalente a: σ x,Ed ≤ fyd Se recuerda que siempre puede aplicarse este criterio elástico, sin embargo siempre puede aplicarse en secciones clase 1 y 2 criterios plásticos. Dr. Carlos José Parra Costa 52 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 4. Criterios de rotura de vonMisses estructuras 2 σco = (σ2x,Ed + σ2z,Ed − σ x,Ed·σz,Ed + 3·τ2xz,Ed < fyd Si se eleva al cuadrado y se divide entre fyd es equivalente a: 2 2 2 ⎞ ⎛ σ ⎞⎛ σ ⎞ ⎞ ⎛ σ x,ED ⎞ ⎛ σ ⎛ ⎜ ⎟ + ⎜ z,ED ⎟ − ⎜ x,ED ⎟⎜ z,ED ⎟ + 3·⎜ τED ⎟ < 1 ⎜ fy / γMo ⎟ ⎜ fy / γMo ⎟ ⎜ fy / γMo ⎟⎜ fy / γMo ⎟ ⎜ fy / γMo ⎟ ⎠ ⎠ ⎝ ⎠⎝ ⎠ ⎠ ⎝ ⎝ ⎝ Dr. Carlos José Parra Costa 53 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA contents: estructuras 2 índice 1. Introdution 2. Analysis methods 3. Class of sections 2. Métodos de análisis 4. Von Misses 3. Tipos de sección 1. Introducción 4. Criterio de rotura de von Misses 5. Montaje Dr. Carlos José Parra Costa 54 / 46 UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA 6. Montaje Plan de montaje estructuras 2 Es importante establecer un correcto orden de montaje considerando que es una estructura realizada en taller en un elevado porcentaje Joints Uniones en obra: las uniones hechas en obra deben hacerse con tornillos, no soldadas. Prearmado: el fabricante debe reducir las uniones en obra al número indispensable para minimizar el coste del proyecto. El tamaño y peso de los conjuntos de acero estructural está limitado por la capacidad de la obra y el taller, el peso permitido y los gálibos del transporte disponible y las condiciones de la obra. •Dimensiones: todas las medidas necesarias para el montaje en obra deben acotarse en los planos. •Programa: el orden del montaje debe considerarse parte integral del proyecto y fijarse y documentarse desde el principio. •Marcado: las marcas hechas en todas las piezas deben ser claras y uniformes en todo el proyecto. Dr. Carlos José Parra Costa 55 / 46 Recursos: es esencial asegurar que se dispone de los recursos apropiados con arreglo al método de montaje en obra. UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CARTAGENA estructuras 2 FIN The End Dr. Carlos José Parra Costa 56 / 46