Acero

SECCIONES DE PERFILES DE ACERO
Los perfiles de acero se utilizan tanto para la fabricación de la estructura principal como
para la estructura secundaria que se utiliza para apoyar y fijar las láminas de cubierta, en
los techos como en las fachadas.
Las correas se suelen diseñar como vigas simplemente apoyadas. Cuando la separación
entre los pórticos resulta en perfiles muy pesados, puedensustituirse por vigas de celosía.
La separación máxima entre las correas y por ende la ubicación de los nodos en las vigas
de celosía sobre las cuales se apoyan está determinada por las características de las
láminas de cerramiento del techo.
La luz de las correas es equivalente a la separación (S), entre los pórticos de la estructura.
Se trata de aprovechar al máximo la longitud comercial delos perfiles que es de 12
metros, con lo cual resultan que las separaciones entre pórticos más usuales son 4, 6 y 9
metros (Gutiérrez, A., et al., 2007).
PedroJRiveroR – ULA ‐ Estructuras de Acero ‐ B2011 Página 10
Perfiles abiertos
ángulo canal T (te)
Perfiles cerrados
tubo circular tubo rectangular
Perfiles compuestos
canal doble ángulo doble
doble T (te) perfil compuesto
Perfilesarmados
perfil omega perfil cajón
Figura 2.11 Perfiles o secciones transversales mas comúnmente utilizados para el diseño y
construcción de armaduras; (arriba) de techo, de arriostramiento vertical, rigidizantes;
(abajo) para puentes.
2.5. ESTABILIDAD DE LAS ARMADURAS SIMPLES
Una importante característica de una armadura es su estabilidad. El triángulo es la unidad
básica de una estructurareticular. Esta figura rígida elemental, formada por barras unidas
mediante articulaciones no permite ningún tipo de movimiento.
Figura 2.12 Unidad rígida elemental que conforma una estructura reticulada
Sin embargo una configuración cuadrada o pentagonal es inestable a menos que se
restrinja de alguna manera, tal como se observa en la figura 2.13.
Figura 2.13 Configuraciones inestables.
C
A BPedroJRiveroR – ULA ‐ Estructuras de Acero ‐ B2011 Página 11
2.6. HIPOTESIS PARA EL ANALISIS
• Las barras (miembros) de la estructura están unidas mediante pasadores lisos
colocados en sus extremos.
• Las cargas y reacciones actúan únicamente en los nodos.
• Las barras tienen un peso despreciable.
• Régimen elástico lineal. Proporcionalidad entre cargas y desplazamientos.
• Pequeñosdesplazamientos, lo que permite utilizar el principio de superposición.
2.7. TIPOS DE FUERZAS
• Peso de la Estructura, P.
• Fuerzas Internas en los miembros, F.
• Reacciones en los apoyos de la armadura, R.
Figura 2.14 Fuerzas actuantes en una armadura.
Bajo las hipótesis indicadas, cada miembro de una estructura en equilibrio se encuentra
solicitado a la acción de dos fuerzas que deben seriguales en magnitud, pero de sentido
contrario y colineales con el eje de la barra.
Figura 2.15 Fuerzas a tracción en una barra.
Area de la sección transversal
F F
Fuerza perpendicular al área
Esfuerzo Axial = σ = F / A
TRACCION
F
F F
F F
F F
P P
R R
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Figura 2.16 Fuerzas a compresión en una barra.
Cuando se calculan lasdimensiones de las secciones transversales de una barra capaces
de resistir las fuerzas actuantes en ellas es indispensable conocer si las mismas son de
Tracción o Compresión.
2.8. BARRAS EN TRACCION
En la mecánica racional las estructuras se analizan suponiendo que los miembros son
rígidos, esto es, que no sufren deformación por acción de las cargas aplicadas. En
miembros reales tenemosdeformaciones: la longitud y otras dimensiones cambian por la
acción de las cargas.
Figura 2.17 Diagrama de tensión-deformación.
2.9. BARRAS EN COMPRESION
La compresión ocurre cuando dos fuerzas actúan en la misma dirección y sentido
contrario haciendo que el elemento se acorte y se deforme. Cada pieza falla bajo diferente
magnitud de carga. La cantidad de carga bajo la cual falla un elemento en...