OPENCOURSEWARE INGENIERIA CIVIL I.T. Obras … 09... · Integrada por la zona comprimida del...

(c) 2010-11 Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 1

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OPENCOURSEWAREINGENIERIA CIVIL

I.T. Obras Públicas / Ing. Caminos

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Conocer los criterios de idealización de la estructura para su correcto cálculo

Definir los datos geométricos específicos a considerar en el cálculo

Enumerar los diversos métodos de cálculo contemplados por la EHE

Definir el concepto de Regiones B y D

Introducir el método de bielas y tirantes

Plantear las bases del ELU de Equilibrio

l_gbqfslp


1. Idealización de la estructura

2. Datos geométricos

3. Métodos de cálculo

4. Regiones B y regiones D

5. Método de bielas y tirantes

6. ELU de Equilibrio

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Idealización de la estructura [Art. 18]Elaboración de un modelo matemático que reproduzca adecuadamente su comportamiento dominante

Tipos de elementos estructurales:

NK=fab^ifw^`fþk=bpqor`qro^i

MODELO CRITERIOS EJEMPLOS

UNIDIMENSIONAL1D

Tensiones normales predominantes en una dirección

(L > 2h)

‐ Vigas‐ Pilares/soportes‐ Forjados unidireccionales‐ Pórticos‐Muros

BIDIMENSIONAL2D

Tensiones normales predominantes en dos direcciones ortogonales

‐ Placas‐ Láminas‐Membranas

TRIDIMENSIONAL3D

Tensiones normales no predominantes enninguna dirección

‐ Discontinuidades (Regiones D)‐ Nudos ‐Macizos


Luz libreDistancia entre caras interiores de soportes o elementos

Luz de cálculo [Art. 18.2.2] Distancia entre ejes de apoyosEn apoyos sobre elementos verticales de espesor e ≥ 2h, se tomará la luz libre + canto del elemento horizontal (dintel)

he

DINTEL

Luz libre

Luz de cálculo

e < 2h

h DINTEL

Luz libre

Luz de cálculo

e > 2h

h

e

OK=a^qlp=dblj°qof`lp


Sección bruta [Art. 18.2.3.2]Considera dimensiones reales de la pieza, sin deducir huecos de armaduras.Se emplea en el cálculo global de la estructura

Sección neta [Art. 18.2.3.3]Deduciendo huecos de armaduras. Se emplea en hormigón pretensado

Sección homogeneizada [Art. 18.2.3.4]Empleando coeficientes de equivalencia entre módulos de deformación.Utilizada en cálculo de secciones mixtas

Sección fisurada [Art. 18.2.3.5]Integrada por la zona comprimida del hormigón y las armaduras longitudinales homogeneizadas. Empleada en ELS de deformaciones y fisuración

OK=a^qlp=dblj°qof`lp

Bruta Neta Homogeneizada Fisurada


Métodos de cálculo aceptados en la EHE: [Art. 19] Análisis lineal

Proporcionalidad acción‐efecto. Equilibrio en la situación no deformada. Emplea secciones brutas

Análisis no linealConsidera no linealidades geométricas o del material (fisurado). Proceso iterativo

Análisis lineal con redistribución limitadaAnálisis lineal, permitiendo redistribución de esfuerzos

Análisis plásticoComportamiento plástico del hormigón. Cumplimiento teoremas básicos de la plasticidad

PK=j°qlalp=ab=`ži`ril


Regiones BZonas de la estructura en las que se cumplen las dos hipótesis clásicas de la Resistencia de Materiales:

Navier‐Bernouilli: Deformación plana de las secciones

Kirchoff: Compatibilidad de deformaciones

Regiones DZonas de discontinuidad en las que no se pueden aplicar las anteriores hipótesis. Principio de Saint‐Venant

QK=obdflkbp=_=v=obdflkbp=a


Tipos de Regiones D: [Art. 24] Discontinuidad geométrica

Discontinuidad estática

Discontinuidad generalizada


GEOMÉTRICA ESTÁTICA GENERALIZADA


Ejemplos de Regiones B y D:


LEY DE MOMENTOSFLECTORES


Definición [Art. 24.1.2]Modelo estructural de barras que simplifica el comporta‐miento en la región D empleando las resultantes de los campos de compresiones y tracciones

Bielas: Barras comprimidas (hormigón)

Tirantes: Barras traccionadas (acero)

Condiciones preferentes al elaborar el modelo: Equilibrio con las acciones exteriores

Longitud de tirantes mínima

Modelos isostáticos

RK=j°qlal=ab=_fbi^pJqfo^kqbp


RK=j°qlal=ab=_fbi^pJqfo^kqbp


RK=j°qlal=ab=_fbi^pJqfo^kqbp Ejemplo de bielas y tirantes

Formación del modelo en una ménsula corta

ESQUEMA DE CARGASY ARMADO

FLUJO DE TENSIONES(ISOSTÁTICAS)

ESQUEMA DE BIELAS Y TIRANTES


Debe verificarse que la estructura es estable bajo la/s hipótesis de carga más desfavorable/s

Las comprobaciones de equilibrio hacen referencia tanto a la estabilidad global de la estructura como de sus elementos

Debe cumplirse que: [Art. 41]

Ed, estab ≥ Ed, desestabdonde,Ed, estab Valor de cálculo de los efectos de acciones estabilizadasEd, desestab Valor de cálculo de los efectos de acciones

desestabilizadoras

SK=bir=ab=bnrfif_ofl


SITUACIÓNE.L.U. DE EQUILIBRIOEfecto

favorableEfecto

desfavorable

De servicio (persistente) γG = 0,90 γG = 1,10

De construcción (transitoria) γG = 0,95 γG = 1,05

Se considerarán las siguientes acciones en el cálculo: Permanentes de efecto sensible

Se emplea un coeficiente parcial de seguridad específico para este ELU, según se recoge en el Artículo 12.1:

Permanentes de efecto no sensible y variablesSe emplean los coeficientes parciales de seguridad habituales [Tabla 12.1.a] según su efecto favorable o desfavorable

SK=bir=ab=bnrfif_ofl


Ejemplo de aplicación: [Fig. 41.a, b y c]

SK=`lbcf`fbkqbp=ab=pbdrofa^a

ACCIONES

SITUACIÓNDE SERVICIO

SITUACIÓN DE CONSTRUCCIÓN

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