Calculo estructuras acero

by jordi&jokin

ESTRUCTURAS II – 2o. Parcial. ETSAB.
Sobre el material (Acero): -5 -1 σadm=260N/mm2 | E=210.000N/mm2 | γ=1,05 G=81.000N/mm2 | ν=0,3 | α=1,2·10 ºC | ρ=7.850Kp/m3 A mayor resistencia → Menor ductilidad, Mayor fy, Menor fu ↓fy, ↑ fu → S235, S275, S355, S450 ← ↑ fy, ↓ fu A mayor espesor de chapas menor límite elástico (fy) pero igual fu. A mayor fy mayor λ¯ y por lo tanto mayor λ(pandeo más acusado). JR, J0, J2, K2 indican el grado del acero en orden creciente. A mayor grado mejor aptitud para bajas temperaturas y para soportar fatiga (carga dinámica). Para una misma temperatura logramos el mayor espesor de chapa cuanto menor es fy El acero es un material dúctil y soldable (CEV =0,41%-S235-275, 0,47%-S355) y la fundición es un material frágil y no soldable. Sobre lassecciones: CLASE SOLICITACIÓN CL1 Plástico o Elástico CL2 Elástico CL3 Elástico CL4 Elástico (reducción rigidez) Determinación Clase Secciones: (ver también en tablas perfiles) Datos Valores
1) 2) 3) 4) 5)

RESISTENCIA SECCIÓN Plástico o Elástico Plástico o Elástico Elástico Elástico (resistencia reducida) esbeltez: e=c/t

Puede plastificar todo (“rótulas plásticas”) Puede plastificar todo.Abolladuras más allá No puede plastificar todo sin Abollarse Antes de llegar a fy se Abolla
t:espesor pieza

c:longitud pieza (restarle el espesor unión y radio)

factor reducción: ε=S(235/fy)

Descomponer la pieza en partes Determinar fibra neutra (si la hay) Partes traccionadas (no cuentan) Partes comprimidas: - borde libre (buscar solicitación) - apoyado en los bordes Determinar clase: partecon peor clase

CTE-DB-SEA: - Resistencia de cálculo: fyd=fy/γM1 (γM1=1,05) | Resistencia última material: fud=fu/γM2 (γM2=1,25) - Estabilidad Lateral Global → Arriostramentos (p.ej. cruces san andrés, triangulaciones…) - Traslacionalidad: No arriostradas r=(ΣNed·δH)/( ΣVed·h) → r≤0,1 (Intraslacional)
r≤0,33 (Traslacional, ↑acciones) r>0,33 (Traslacional, 2ºOrden)

(Ver tabla β traslacional) -Intraslacionalidad:
(Análisis en 2º. Orden)

Kc=E·Jc/Lc Ki=c·(E·Ji /Li)

c:nudo contrario (empotr:1 / artic:0,75)

(Ver tabla β intraslacional) - Esbeltez mecánica: λm=(β·l)/ i i: radio de giro =
w

(J/A)

Pilares

Carga crítica de Euler:

NCR,i=π ·(E·Ji)/(L

2

2

K,i

)

LK: longitud crítica o de pandeo LK,i= βi·L = λi · ii β: coeficiente esbeltez λ: longitud deesbeltez ii: radio giro eje i (z o y) valores típicos: S235: λ¯=0,0106·λ S355: λ¯=0,0131·λ S275: λ¯=0,0115·λ S450: λ¯=0,0147·λ Tracción Pura NEd / NT,Rd ≤ 1 NEd≤0,90·Aneta·fud
(no hay inestabilidad)

-Provoca desplazamientos h al superarla. -Depende de los enlaces en los extremos (ver gràfico) Esveltez Reducida (λ¯): λ¯=
w

[(A·fy)/NCR,i]
w

λ¯=π·

(E/fy)=λ /λE

Fórmula ComprobaciónInestabilidad Rendimiento (Aprofitament) Tensiones máximas

Compresión Simple NEd / NC,Rd ≤ 1 NC,Rd = A · fyd· χ I.A= NEd / NC,Rd σMAX= (NEd/χ·A)

Flexo-Compresión (o tracción) NEd / NB,Rd + My,Ed / MB,Rdy + Mz,Ed / MB,Rdz ≤ 1
CL 1,2: plástica CL 3: elástica

NEd=Axil mayorado Mi,Ed=Momento mayorado Coeficiente χ:
DATOS NECESARIOS:

NB,Rd = A · fyd · χ MB,Rdi=Wi·fyd I.A= NEd / NB,Rd + My,Ed /MB,Rdy + Mz,Ed / MB,Rdz σMAX= (NEd/χ·A) + (My,Ed/Wy) + (Mz,Ed/Wz)
Wpl,y o z → CL1 y CL2 Wel,y o z → CL3

NT,Rd = A · fyd

I.A= NEd / NT,Rd

h/b; tf; eje(z,y) (perfil); λ¯i
ANALÍTICAMENTE: (ver cuadro superior)

BUSCAR EN TABLA o GRÀF

· El pandeo por FLEXIÓN es una inestabilidad producida por un AXIL sobre la barra

At=2·A Jyt=2·Jy iyt=
w

Jzt (Steiner)=2·[Jz’+A·(S/2)2] (Jyt/At) =w

(Jy/A)=iy (cte.)

izt=

w

(Jzt/At)

(iyt≤izt) 1. Identificar si se trata de un pilar simple o compuesto. 2. Identificar la clase del perfil. 3. Situar los planos de pandeo i los ejes significativos del pandeo 4. Apuntar los valores mecánicos de cada eje: Área, inercias, radios de giro, momentos resistentes (plásticos o elásticos) [CL1,2: pl / CL3: el] 5. Calcular les longitudes...