Elementos comprimidos y flectados

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Elementos comprimidos y flectados

• Clasificación de las secciones. Métodos de
  cálculo
• Ejemplo
• Traslacionalidad
• Análisis de segundo orden
• Imperfecciones iniciales
• Cálculo de elementos comprimidos

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Análisis estructural

• La comprobación ante cada estado límite se
  realiza en dos fases (5.1)
• determinación de los efectos de las acciones, o
  análisis
• comparación con la correspondiente limitación
  (resistencias y flechas o vibraciones admisibles
  respectivamente).
• Procedimientos para obtener los efectos
• análisis global mediante métodos incrementales en
  régimen no lineal (5.1.a).
• métodos de cálculo en capacidad se parte de los
  máximos esfuerzos que pueden ser transmitidos
  desde los elementos aledaños -normalmente las
  barras- (5.1.b) .

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Análisis estructural

• Modelos del comportamiento estructural (5.2.1.2)
• El análisis se realiza mediante modelos adecuados
  al estado límite a comprobar
• Estados límite de servicio modelos elásticos y
  lineales
• Estados límite últimos
• modelos elásticos (en cualquier caso)
• en algunos casos cualquier procedimiento que dé
  un conjunto de esfuerzos en equilibrio con las
  acciones (análisis global, comprobación de nudos
  o de secciones)
• análisis elástico, elástico con redistribución de
  momentos, elastoplástico, rígido-plástico.
• Siempre debe considerarse el efecto de las
  posibles no linealidades geométricas y/o
  mecánicas (5.2.1.3).

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Análisis estructural

• Clasificación de las secciones (5.2.4). Métodos
  de cálculo

5
Análisis estructural

• Clasificación de las secciones Límite de
  esbeltez c/t del alma

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Análisis estructural

• Clasificación de las secciones Límite de
  esbeltez c/t de las alas

Esbeltez del alma
7
Análisis estructural

• Clasificación
• de las secciones
• (5.2.4)

Clase del perfil
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Análisis Estructural
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Traslacionalidad (5.3.1)

• En el caso de estructuras no arriostradas en las
  cuales los desplazamientos tienen una influencia
  sustancial en los esfuerzos el método de cálculo
  debe incluir
• Efectos no lineales
• Imperfecciones iniciales (desviaciones
  geométricas de fabricación y montaje tensiones
  residuales)
• Dos opciones
• Análisis global en segundo orden considerando
  imper-fecciones iniciales globales y en la
  geometría de las piezas
• Análisis global en segundo orden considerando
  sólo imperfecciones iniciales globales. En este
  caso en las comprobaciones de resistencia se
  considerarán los efectos de pandeo de las piezas.

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Análisis global de segundo orden aproximado para
pórticos regulares (5.3.1.2)

• Se realiza un análisis en régimen elástico y
  lineal para las acciones horizontales
• Para cada planta se determina la acción
  horizontal total H y el desplazamiento relativo
  de la misma d
• Se calcula la rigidez horizontal de cada planta
  KHH/d
• La carga crítica aproximada de una planta de
  altura h es VcriKHh
• ( VcriKHh es la carga crítica exacta de
  pórticos de una sola planta con soportes de
  altura h para modelos que no consideran el
  pandeo propio de los mismos -modelos tipo
  biela-)
• Se determina el factor rV/VcriVd/(Hh)
  (5.3)

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Análisis global de segundo orden aproximado para
pórticos regulares (5.3.1.2)

• Si rlt0,1 para todas las plantas puede omitirse el
  análisis de segundo orden
• Si rgt0,1 y rlt0,33 el análisis de segundo orden se
  aproxima por un análisis elástico y lineal en el
  cual se amplifican todas las acciones
  horizontales H por el factor 1/(1-r)
• (Análisis de segundo orden exacto para los
  pórticos de una planta antedichos en los cuales
  el movimiento horizontal debido a las acciones
  verticales es nulo -simetría, etc.-)
• Si rgt0,33 análisis de segundo orden que incluya,
  al menos, el efecto de los esfuerzos en la
  rigidez de la estructura (modelos tipo biela)
• El dimensionado se hace con Lk correspondiente al
  modo intraslacional. Conservadoramente LkL

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Análisis global de segundo orden aproximado para
pórticos regulares (5.3.1.2) Cálculo de KH
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Análisis global de segundo orden aproximado para
pórticos regulares Cálculo de Pcri y r
(G1,35Q1,5)
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Análisis global de segundo orden aproximado
(5.3.1.2) Factor de amplificación y acciones
horizontales totales
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Traslacionalidad.Imperfecciones iniciales en
pórticos

• En las comprobaciones de estabilidad lateral debe
  tenerse en cuenta el efecto de las de las
  desviaciones geométricas de fabricación y
  montaje, de las tensiones residuales, de las
  variaciones locales del límite elástico, etc.
  Ello se realiza considerando unas imperfecciones
  iniciales (5.4.1)
• Imperfecciones iniciales en pórticos
• L/200 No más de dos soportes y una altura
• L/400 Al menos cuatro soporte y tres alturas
• L/300 Casos intermedios

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Traslacionalidad.Imperfecciones iniciales

• Imperfecciones iniciales de los arriostramientos
  (5.4.1.3)

• Pórticos Incluir imperfección de todos los
  pilares arriostrados

• Arriostramientos con más de un punto fijo
  (cubiertas)

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Traslacionalidad.Imperfecciones iniciales

• Imperfecciones locales de barra (5.4.1.6)
• Se incluyen en el análisis global (forma senoidal
  de amplitud eo/L). Comprobación de barras a
  flexión compuesta (no se requiere comprobar la
  resistencia a pandeo de las barras)
• Habitualmente se omiten dichasimperfecciones en
  el análisis global,y se comprueban las barras a
  pandeo mediante el método del factor ?

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Traslacionalidad.Acciones equivalentes

• Las imperfecciones iniciales pueden sustituirse
  por un sistema autoequilibrado de fuerzas como el
  de la figura (5.4.2)

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TraslacionalidadAcciones equivalentes (acciones
permanentes G)
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TraslacionalidadAcciones equivalentes (acciones
permanentes G)
Acción equivalente total 719,7/3002,4 kN
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TraslacionalidadAcciones equivalentes (acciones
permanentes G)
Acción equivalente total 1146,7/3003,8 kN
22
TraslacionalidadAcciones equivalentes (acciones
permanentes G)
Acción equivalente total 854,3/3002,8 kN
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TraslacionalidadAcciones equivalentes.

• Acciones permanentes G y variables Q

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Estabilidad lateral (5.3). Generalidades

• Estabilidad lateral global
• Todo edificio debe contar con los elementos
  necesarios para materializar una trayectoria
  clara de las fuerzas horizontales, de cualquier
  dirección en planta, hasta la cimentación
• Pórticos rígidos trayectoria basada en flexión
  de barras y uniones
• Sistemas dispuestos específicamente para ello
  denominados comúnmente arriostramientos
• Sistemas triangulados, pantallas (horizontales y
  verticales), particiones de fábrica, paneles
• Permanencia vida útil del edificio
• Esfuerzos sobre la estructura debidos a la
  coacción de cerramientos o particiones
• Resistencia de medios de conexión
• Constancia expresa en memoria de proyecto
• Rigidez del esquema resistente
• Satisfacer límites de ELS establecidos en CTE
• Garantizar intraslacionalidad, si procede

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Estabilidad lateral (5.3). Generalidades

• Traslacionalidad / Instraslacionalidad
• 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

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Elementos comprimidos y flectados 6.3.4.2
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Elementos comprimidos 6.3.2

• Resistencia de la barra a pandeo
• Coeficiente de pandeo ??(?) ? esbeltez reducida
• LK longitud de pandeo de la pieza (L)

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Coeficiente de pandeo
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Coeficiente de pandeo
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Coeficiente de pandeo
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Pandeo lateral 6.3.3.2, 3

• Resistencia de la barra a pandeo
• Coeficiente de pandeo ??(?) ? esbeltez reducida

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Pandeo lateral 6.3.3.3
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Pandeo lateral 6.3.3.3
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Pandeo lateral 6.3.3.3. Cálculo de C1
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Pandeo lateral 6.3.3.3. Cálculo de ?LT
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Elementos comprimidos y flectados 6.3.4.2
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Elementos comprimidos y flectados 6.3.4.2
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Elementos comprimidos y flectados 6.3.4.2
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Elementos comprimidos y flectados 6.3.4.2