apuntes estructuras de acero

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1.- CERRAJERIAS DE ARMADAS Hay dos tipos de cerrajerias:

- Una la que recoger las cargas del edificio a traves de la cimentacin. Son barras que comunican los esfuerzos a traves de nudos. Cerrajerias de armar.

Otras son con acero llamado cerrajeria de taller (rejas, barandillas, etc. sin funciones resistentes unicamente de acabado.

Hay dos tipos de cargas las propias o sea sobrecargas de uso (muebles, etc) y las cargas mismas del peso del edificio.

Hay entramados de vigas inclinadas y otros elementos individuales curvos o inclinados.

Error! Marcador no definido.122.- VENTAJAS DEL ACERO FRENTE AL HORMIGON. a.- Alta resistencia a esfuerzos de compresin y de contraccin, debido a menor seccin puede absorver dichos esfuerzos.

b.- Rapidez de ejecucin al ser piezas prefabricadas pueden instalarse comodamente, sin embargo el hormign tiene que fraguar, etc.

c.- Ejecucin en cualquier tipo de ambiente (frio, calor, etc.) con la excepcin de la poca de lluvias en donde las uniones de las diferentes piezas han de ser protegidas.

d.- Admite reformas, aplicaciones y adaptabilidad a nuevos edificios, sin embargo el hormign no admite

esto. Esto se consigue mediante el ampliamiento de secciones.

e.- Las estructuras metlicas se pueden usar a cualquier

temperatura ambiente. La resistencia la tiene desde el primer momento, mientras que el hormign no es

resistente hasta que no fragua.

f.- Son menos fragiles que el hormigon (avisa antes de romperse) ya que se defroma antes de romperse, mientras que el hormigon se rompe sin tiempo de aviso.

g.- El acodo admite muchos tipos de nudos diferentes, adecuados a la forma de y uso del edificio. En el caso del hormigon, el nudo es el empotramiento.

h.- Las estructuras metalicas tienen valor residual. Si esta bien conserada puede utilizarse otra vez.

3.- INCONVENIENTES DEL ACERO FRENTE AL HORMIGON.a.- Necesita proteccion contra los incendios y la oxidacion, lo que incrementa el presupuesto.

En edificios de viviendas los cerramientos protegen la estructura de la oxidacion, a excepcion de locales, sotanos etc. en donde debe protegerse de la oxidacion y del incendio.

Tambien afectan a la estructura las altas temperaturas, no solo el contacto con el fuego.

Los edificios con atmosfera corrosiva pueden provocar la aceleracion de la corrosion y de los incendios.

b.- La estructuras de acero por su elasticidad transmiten vibraciones a todo el edificio que se transmiten hasta la cimentacion.

En lugares y edificios publicos donde el transito de personas es importante, no es indicada esta estructura.

c.- El acero necesita personal cualificado para la solucion de los nudos (soldaduras), ya que es dificil encontar buena mano de obra y asi se incrementa el presupuesto.

d.- Estas estructuras son solo aplicables a edificios pequeos con dificultades de acceso para el hormigon o para edificios que necesiten ampliacion.

e.- El coeficiente de dilatacion del acero es muy superior al del resto de los materiales de construccion.

Resumiendo, sus principales inconvenientes son el incremento de presupuestos para protecciones de la oxidacion y el incendio y para el personal que instala las estructuras.

4.- ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES DEL ACERO.Las propiedades del acero nos facilitan su puesta en obra y son:

4.1.- PROPIEDADES FISICAS.a.- Es soldable: permite unir unas piezas con otras con el calentamiento adecuado de un material de enlace que permita la union de las piezas.

b.- Es forjable: se le puede dar forma para cada uso.

c.- Es moldeable: permite estirarse en laminas sin romperse.

d.- Es templado: elevando el acero a temperaturas elevadas y provocandoles un enfriamiento brusco el acero adquiere nuevas propiedades.

4.2.- PROPIEDADES MECANICAS.Pemiten mejorar la resistencia y son:

a.- Elasticidad: el acero se deforma y despues vuelve a su posicion inicial si no se sobrepasa su limite elastico, el cual esta calculado.

b.- Dureza: oposicion que tiene el acero a deformarse, teniendo una resistencia a la deformacion de 1200 a 1500 Kg/cm2.

c.- Ductilidad o rigidez: El acero absorve las cargas sin producir la rotura instantanea del material, siempre que no se sobrepase el periodo elastico del material.

Error! Marcador no definido.235.- TIPOS DE PERFILES.Las barras vienen definidas como perfiles. Vamos a ver segun su seccion los diferentes tipos de barras.

5.1.- NORMALIZADOS. a.-IPN.- la principal caracterstia que tienen es que concentra el mayor espesor en las alas con lo que anulamos el momento de inercia y trabaja muy bien a flexin.

Error! Marcador no definido.34 b.- IPE.- se utiliza para vigas con esfuerzos a flexin, como en pilares compuestos.

Error! Marcador no definido.45IPE 80

b/h < 0`66.

IPE 600

c.- HE.- la diferencia con el IPE es que la relacion b/h es mayor que 0`66. Se adapta peor a flexion por lo que se utiliza en pilares y el apoyo es distinto en la jacena.

Error! Marcador no definido.56 HEB normal. HEA ligera.

HEM pesada.

En la HEB h = b siendo 100 10 6 a 8 200 a 400

10.4.3.1.- LONGITUD DEL CORDON DE SOLDADURA.Se sueldan los cordones de soldadura en una longitud no superior a 50 cms y se interrumpe el arco electrico para empezar la soldadura en la siguiente zona para evitar grandes aportes de calor en la misma zona.

Error! Marcador no definido.697410.4.3.2..- UNIONES EN LAS QUE EL CORDON DE LA SOLDADURA MIDE MAS DE 1 METRO DE LONGITUD.Hay que seguir un orden para evitar cojeras en el cordon de soldadura que disminuyan la resistencia del cordon.

Se pretende proteger la chapa para evitar tensiones

residuales en la soldadura.

Error! Marcador no definido.7075Cuando terminemos esta fase limpiaremos y seguiremos soldando otra vez en la garganta con el mismo proceso y asi conseguiremos que no halla sobrecalentamiento.

Cuando el acero de las piezas a unir tiene una cantidad de carbono superior al 0.25% puede ocurrir que si utilizamos una temperatura superior a 3000C y se produce un enfriamiento rapido, se produzca el fenomeno del temple, cambiando totalmente las propiedades del acero. Para evitar el temple se precalientan las piezas entre 100 y 300C de tal forma que el calentamiento de fusion no sea tan brusco.

10.3.5.- SOLDADURAS O FORMAS DE SOLDEO.Existen tres grados de dificultad en la soldadura:

a.- Grado 1, Soldadura en suelo: el electrodo se situa sobre la chapa. La fuerza de la gravedad es predominante.

b.- Grado 2, Soldaduras vertical y horizontal: el electrodo esta en el mismo plano vertical donde se hace la soldadura.

c.- Grado 3, Soldadura en techo: el electrodo esta por debajo del plano donde se hace la

soldadura.

Error! Marcador no definido.717610.3.6.- CONTROL DE LA SOLDADURA.El control de la soldadura tiene tres fases:

10.3.6.1.- CONTROL PREVIO.Consiste en comprobar que todos los componentes (electrodo, chapas, revestimiento e intensisdad de corriente) son adecuados para el uso que se va a hacer.

a.- Que la naturaleza del electrodo sea la adecuada para el tipo de soldadura.

b.- Que el revestimiento del electrodo realizara la union que va a producirse.

c.- Que el diametro del electrodo se corresponda con la intensidad de corriente y el espesor de la capa a unir.

d.- Que la capacidad del soldador este de acuerdo con el grado de dificultad de la soldadura a realizar.

e.- Que todas las chapas esten limpias y que todos los componentes sean de buena calidad, que la pintura antioxidante de las chapaas no afecte a la soldadura, que el electrodo sometido este totalmente seco.

10.3.6.2.- CONTROL DURANTE SU EJECUCION.Se basa fundamentalmente en la capacidad del operador que controla o sabe mantener las distancias adecuadas entre el electrodo y la chapa, en funcion del electrodo y las piezas a unir; no mantener el cordon de soldadura donde solo se funde el material de aporte y no las chapas, no produciendose la union perfecta de las chapas. Ver si las distancias que debe haber entre

electrodo y chapas estan en funcion del revestimiento del electrodo.

Si el electrodo es basico, la distancia sera la mitad de el diametro del electrodo, si es acido, sera el diametro del electrodo.

Se deben de retirar las escorias antes de colocar la siguiente capa de soldadura. Se comprueba si los cordones de soldadura se ejecutan siguiendo el orden previsto en el proyecto.

10.3.6.3.- CONTROL DEL EFECTO APARENTE DE LA SOLDADURA.Los defectos de la soldadura son:

a.- Mordeduras o endiduras: es una grieta con perdida de seccion que puede suceder en todo el cordon, esto se debe al uso de una intensidad superior a la necesaria.

La endidura se tapa usando un electrodo de diametro muy fino para obtener una soldadura correcta.

b.- Picaduras o emisiones gaseosas (pompas): se produce una perdida de seccion del cordon de soldadura por la presencia de burbujas en este. Estas emisiones gaseosas se producen al utilizar electrodos humedos, se contrarresta eliminando grados de humedad a la hora de hacer la soldadura.

Error! Marcador no definido.7277c.- Revosamientos: ocurre cuando las gotas de metal fundido no penetran en la chapa, sino quye se reparten sobre ella, lo que hemos de ver es si al quitar el revossamiento el cordon esta bien.

Esto es debido a la gran separacion del electrodo, por lo que la chapa no se funde.

Error! Marcador no definido.7378d.- Grietas: son debidas a enfriamientos nuy rapidos por lo que se produce una tension residual. Esto puede ser producido cuando la chapa es muy gruesa y la garaganta muy pequea. Por este motivo la soldadura a de ser eliminada por estar mal ejecutada.

e.- Penetracion incompleta: al utilizar diametros superiores a la seccion del cordon de soldadura, que no pueden penetyrar bien en su interior y no se rellena bien con el material de aporte para producir la union.

Error! Marcador no definido.7479Quedan zonas de union sin soldarse, por lo que se completa la soldadura con la introduccion de electrodos de menor diametro en la zona vacia de la soldadura.

10.3.7.- RECTIFICACIONES NECESARIAS.Una vez hecha la soldadura hay que corregir posibles dilataciones del metal por exceso de temperatura que produce desequilibrios en la zona de los nudos.

Hay dos tipos de deformaciones:

10.3.7.1.- DILATACIONES.Son dos:

a.- Deformaciones longitudinales (di): es una deformacion simple en el mismo sentido de la soldadura y no debe ser superior al 0,1 a 0,6% de su longitud. Se incrementan las tensiones

del nudo, aunque se dejan espacios libres o juntos para superar dichos esfuerzos.

b.- Deformaciones transversales (dz): es una deformacion simple en sentido perpendicular al cordon, la deformacion oscila entre 1 y 4 mm.

Error! Marcador no definido.758010.3.7.2.- DEFORMACIONES ANGULARES.La soldadura ademas de sufrir las dilataciones sufre otras deformaciones que no son simetricas respecto del cordon de soldadura. El descenso de temperatura hace que el cordon de soldadura se contraiga, moviendose las chapas, con lo que se produce la deformacion angular.

Error! Marcador no definido.7681Hay que reconocer si se va a producir esta deformacion en el sentido angular y en que sentido se va a deformar la pieza, se soluciona colocando las piezas en la direccion adecuada para que al deformarse se situe en la direccion adecuada, por lo que les damos deformaciones previas o contraflechas.

Error! Marcador no definido.7782Otra solucion seria colocando una contrachapa para

evitar otras deformaciones.

Error! Marcador no definido.7883Otra posibilidad a tener en cuenta en las deformaciones en la zona del nudo es tomar precauciones para que los esfuerzos que producen las chapas no tengan influencia importante en el nudo, esto queda regulado por 4 principios:

a.- Principio de simetria: procurar que en todo momento el volumen del material de aporte sea constante a ambos lados de la chapa.

b.- Principio de libertad de chapa: dejamos en todo momento que la chapa se deforme libremente para que no se produzcan esfuerzos en la barra.

c.- Principio de accesibilidad: la deformacion no es simetrica respecto a los ejes y ademas es accesible por una cara y por otra.

d.- Principio de enfriamiento: regular las temperaturas elevadas a menores espacios de tiempo, la disposicion de las piezas y del cordon de soldadura sera tal que reduzcan al minimo la concentracion de calor en la zona.

10.3.8.- SOLDADURAS PARA UNIONES DE FUERZA.Las soldaduras para uniones de fuerza son :

10.3.8.1.- SOLDADURAS A TOPE.Reproducen la seccion completa de las piezas que unen, no necesita calculo.

Error! Marcador no definido.7984Las soldaduras a tope pueden ser:

a.- Soldaduras en prolongacion; cuando las piezas estan una a continuacion de otra.

Error! Marcador no definido.8085b.- Soldadura en T: cuando las piezas estan dispuestas perpendicularmente en forma de T. Es una soldadura simetrica.

Error! Marcador no definido.8186c.- Soldadura en L: cuando las piezas estan dispuestas perpendicularmente en forma de L.

Error! Marcador no definido.8287d.- Soldadura de penetracion completa: soldadura continua ya que la longitud de soldadura es igual a la longitud de los bordes de las placa a unir.

Admite la soldadura de techo. Se debe conseguir que la transmision de esfuerzos en se produzca en toda la seccion del cordon de soldadura. El unico problema viene dado por la diferencia de inercia entre la soldadura y la chapa.

Error! Marcador no definido.8388Se produce una acumulacion de tensiones, para evitarlo se dejan las soldaduras de acuerdo con la igualdad del cordon de soldadura con la seccion completa de las placas.

a.- Cuando el espesor de las placas a unir es el mismo:

S = 0,1 e

b.- Cuando el espesor de ambas placas es diferente, se deben prepara los bordes de las placas para que el cordon de alrededor lleve una pendiente menor del 25%.

Error! Marcador no definido.8489Si no cortamos la pieza de mayor espesor (e2), se produciria una rotura en la pieza de menor espesor (e1) por la aparicion de grandes esfuerzos producidods al existir dos placas de diferente espesor.

10.3.8.1.1.- PREPARACION DE LOS BORDES DE LAS PIEZAS A UNIR EN SOLDADURA A TOPE.

La preparacion de los bordes de las piezas a unir en las soldaduras a tope estan condicionadas por la forma de la union, por el espesor de las chapas, por el material base, el procedimiento de soldeo, la deformacion admisible de las piezas, son:

a.- En soldaduras a tope en forma de V:

Error! Marcador no definido.8590b.- En soldaduras a tope en forma de U:

Error! Marcador no definido.8691c.- En soldaduras a tope en forma de K:

Error! Marcador no definido.8792d.- En soldaduras a tope en forma de X:

Error! Marcador no definido.8893e.- En soldaduras a tope en chapas sin separacion: para facilitar el deposito del material de aporte fundido sin haber un espesor suficiente como para hacer cortes. Se hace previamente en el canto de las piezas a unir una soldadura fina para crear un ensostillamiento o estrangulamiento en el interior del cordon de soldadura.

Error! Marcador no definido.8994Se pueden colocar pequeas placas metalicas para cerrar la soldadura en una de las caras.

Error! Marcador no definido.909510.3.8.2.- SOLDADURAS EN ANGULO.La seccion del cordon de soldadura dependera de las magnitudes de los esfuerzos de cada placa, por lo tanto no mantienen la seccion de la chapa.

Error! Marcador no definido.9196En esta soldadura las chapas se tocan y la soldadura solo sirve para unir. En este caso si es necesario el calculo, ya que hemos de hallar el ancho del cordon de soldadura. La soldadura en angulo se divide en:

a.- Soldadura en rincon: las chapas estan en contacto y la soldadura sirve para unir.

Error! Marcador no definido.9297b.- Soldadura de solape: son dos chapas solapadas en las que soldamos transversal y longitudinalmente a los esfuerzos.

Error! Marcador no definido.9398c.- Soldadura en esquina: es la mas parecida a una soldadura a tope. Son dos barras unidas por los vertices.

Error! Marcador no definido.9499d.- Soldadura en ranura: es una soldadura con dos chapas muy grandes, donde hay grandes tensiones y los cordones son muy largos, entonces se hace una ranura en la chapa superior y se suelda en ella.

Error! Marcador no definido.9510010.3.8.2.1.- MAGNITUDES QUE DEFINEN EL CORDON DE SOLDADURA.

Las magnitudes que definen el cordon de soldadura son:

a.- La garganta(a): es al altura del maximo triangulo isosceles inscrito en la seccion transversal de la garganta del cordon de soldadura.

Error! Marcador no definido.96101En caso de un cordon no simetrico la altura puede ser igual aunque el cordon no tenga los dos lados iguales.

Error! Marcador no definido.97102b.- La longitud eficaz: es la longitud que se define en el calculo para superar los esfuerzos

transmitidos por la chapa.

L1 = L - 2a

L1 = longitud eficaz que resulta del calculo.

L = longitud total del cordon de soldadura que es la real medida directamente.

a = garganta.

Ejemplo: si tenemos dos chapas que terminan en cratio, la longitud eficaz sera la longitud inicial menos el doble de la longitud de la garganta, con esto queda definida la longitud eficaz.

Error! Marcador no definido.9810310.3.8.2.2.- CLASIFICACION DE LA SOLDADURA SEGUN EL DEPOSITO DE MATERIAL FUNDIDO.

Segun la forma de depositar el material fundido tenemos tres tipos de cordones de soldadura:

a.- Cordon plano: la cara exterior del cordon es plana, aprovechandose el minimo material de aporte para cubrir toda la longitud del cordon.

Error! Marcador no definido.99104Pero puede ser plano y no el maximo triangulo isosceles.

Error! Marcador no definido.100105b.- La soldadura convexa: el exterior de la cara del cordon de la soldadura es una curva convexa.

Error! Marcador no definido.101106c.- La soldadura concava: la cara exterior del cordon de soldadura es una curva concava.

Error! Marcador no definido.102107La transmision de esfuerzos en cordones concavos y planos es de forma uniforme, sin cambios de rigidez ni seccion.

Error! Marcador no definido.103108Sin embargo un cordon convexo hace que exista una gran diferencia de espesor entre el cordon de soldadura y las placas a unir que provocan cambios bruscos de esfuerzos y seccion, tendiendo a romper la chapa que tiene menor espesor.

Error! Marcador no definido.10410910.3.7.2.3.- LIMITACIONES GEOMETRICAS DE LA GARGANTA EN LA SOLDADURA EN ANGULO.

a.- El espesor de la garganta minima es de 3 mm independientemente de la chapa.

a > 3 mm

b.- El espesor maximo del cordon de soldadura es de 0,7 veces el espesor minimo de las chapas que se estan uniendo.

a < 0,7 e

En caso de perfiles variables donde no pueden acceder los equipos de soldadura.

Error! Marcador no definido.105110a.- IPN

Error! Marcador no definido.106111En el punto donde empieza la tangente del arco es donde se mide el espesor.

b.- L

Error! Marcador no definido.107112c.- En el caso de piezas que transmiten esfuerzos laterales con soldaduras laterales, estas soldaduras longitudinales tendran mas limitaciones.

Error! Marcador no definido.108113a = garganta.

b = separacion de cordones.

Con los limites del cordon de soldadura, el cordon trabaja uniformemente. Cuando el cordon de soldadura es de pequea longitud, los esfuerzos se reparten bien y uniformemente.

Error! Marcador no definido.109114Cuando el cordon de soldadura es de gran longitud, la parte central del cordon de soldadura no trabaja y no se llega a repartir las cargas uniformemente.

Error! Marcador no definido.110115d.- Si la carga que transmite es una carga fija, es inalterable, para cumplir la norma podemos colocar cordones separados para que se parezca a una soldadura por puntos y asi podemos abarcar mucha mas longitud.

Error! Marcador no definido.111116l = longitud ideal, que tiene que ser 5 veces la garganta, o mayor o igual a 40 mm tanto si trabaja a compresion como a traccion.

l > 5 a

l > 40 mm

s = separacion ideal, sera igual o menor a 15 veces el espesor minimo de la chapa si trabaja a compresion y 25 veces si trabaja a traccion.

s < 15 emin (compresion)

s < 25 emin (traccion)

Si la carga es estatica se pueden usar estas consideraciones si el espesor minimo es menor de 3 mm.

e.- El espesor maximo de las chapas a unir en una soldadura en angulo es de 30 mm.

emax < 30 mm

10.3.10.- CALCULO DE LAS SOLDADURAS PLANAS.Se pueden definir a efectos de calculo:

a.- cuando todos los nudos estan en el mismo plano.

b.- cuando los nudos no estan en el mismo plano.

Vamos a hacer el calculo en funcion de los esfuerzos. Esto lo podemos dividir en:

10.3.10.1.- SOLDADURA A TRACCION.Error! Marcador no definido.112117K = constante.

T = tension exterior.

= fatiga del metal.

La garganta.

Cuando = 90

Error! Marcador no definido.11118Si se trata de cordones oblicuos:

Error! Marcador no definido.113119Si = 0 ......... K = 0,75

Si = 30 ........ K = 0,77

Si = 60 ........ K = 0,81

Si = 90 ........ K = 0,85

Si el angulo es intermedio interpolamos y lo hallamos.

Caso de = 0

Error! Marcador no definido.114120Trabajando a compresion sucede igual.

Si existen cordones longitudinales y transversales:

Error! Marcador no definido.115121a.- Si L2 > L1:

Error! Marcador no definido.17122b.- Si 0,5 L1 < L2 < 1,54:

Error! Marcador no definido.18123c.- Si L2 < 0,5 L1:

Error! Marcador no definido.191240,75 es la constante lo que implica que = 0

10.3.10.2.- EMPOTRAMIENTO EN SENTIDO DE LA DIRECCION DEL ESFUERZO.Error! Marcador no definido.116125L = longitud.

e = espesor.

a = garganta.

Error! Marcador no definido.21126El cordon longitudinal aguanta los esfuerzos.

En el caso contrario, cuando el esfuerzo actua en sentido vertical y el cordon aguanta el esfuerzo en forma transversal:

Error! Marcador no definido.117127w modulo resistente.

w = L h a

Error! Marcador no definido.22128Error! Marcador no definido.2312911.- RESOLUCION DE LOS ENLACES EN PIEZAS METALICAS.11.1.- ELEMENTOS AUXILIARES.Los materiales mas utilizados para las uniones son:

a.- Las placas de nudos.

Error! Marcador no definido.118130b.- El cartabon o escuadra: tiene la funcion de soportar la carga y regularizar la union.

Error! Marcador no definido.119131Igual sucede en una cimentacion si tiene una carga puntual, para ello se colocan unos cartabones y asi la cimentacion no se deforma y se reparte la carga mas

uniformemente.

Error! Marcador no definido.120132c.- La escuadra o casquillo: sirve para apoyos

isostaticos, esto es un perfil en L soldado a

ambos lados.

Error! Marcador no definido.121133O en vez de colocarlo en el lado inferior se puede colocar soldada o atornillada al ala del pilar y al alma del perfil.

Error! Marcador no definido.122134d.- El cubrejuntas: se utiliza para la transmision de cargas de una placa aotra, las cuales estan unidas a mas vigas. Una vez que tenemos las placas las soldamos.

Error! Marcador no definido.123135e.- Las platabandas: sirven para aumentar el perfil resistente de una viga para elementos de transmision resistentes.

Error! Marcador no definido.124136f.- Los forros: sirven para igualar secciones y para facilitar la colocacion de mas elementos

auxiliares y la construccion del nudo, por ejemplo para la ampliacion de pilares.

Error! Marcador no definido.12513711.2.- REGLAS QUE DEBE CUMPLIR CUALQUIER TIPO DE UNION.a.- Los elementos complementarios que se utilizan deben ser de la menor dimension posible para aligerar de peso el nudo y resolverlo de la forma mas barata, y sin necesidad de mas elementos auxiliares.

b.- La forma que deben de tener esos elementos complementarios es la rectangular, y de todas formas evitando los angulos entrantes y salientes.

Error! Marcador no definido.126138La forma de solucionar este caso seria asi, aunque halla material de sobra:

Error! Marcador no definido.127139Si lo colocasemos como esta en las lineas discontinuas, podria romperse por ahi ya que se producen tensiones.

c.- Que todas las barras que formen los nudos esten en el mismo plano para garantizar los esfuerzos del nudo.

d.- Todos los ejes de las barras que forma el nudo deben de coincidir en el mismo punto.

Error! Marcador no definido.24140e.- El espesor de las chapas no se calcula ya que es un proceso muy complicado. En estos casos se utiliza la chapa en funcion de la seguridad.

f.- El espesor de las chapas a de ser al menos igual al menor espesor de las chapas que forman la union.

g.- En caso de utilizar tornillos o roblones, el numero minimo a utilizar es 2, y se deben situar simetricamente respecto al eje de la barra, ya que de lo contrario produciria momentos.

12.- TIPOS DE ENSAMBLES.12.1.- ENSAMBLES.Existen tres tipos de ensambles:

a.- Ensamble en angulo: ninguna de las barras se prolonga mas alla del nudo.

b.- Ensamble en encuentro: una de las barras continua.

Error! Marcador no definido.128141En este caso podemos doblar la barra superior quedando mas unida y con mas resistencia.

Error! Marcador no definido.129142c.- Ensamble en cruce cuando ambas barras se prolongan

Si interrumpimos una de las barras y luego continua, lo podemos hacer con placas.

Error! Marcador no definido.130143En caso de que sea de canto colocamos unas escuadras.

Error! Marcador no definido.131144Otra forma es doblar la barra 90( y se coloca de plano, de forma que la parte donde se coloquen los tornillos est plana.

Error! Marcador no definido.13214512.1.1 ENSAMBLES DE PERFILES.a.- Ensambles de perfiles en forma de L, en caso de dos perfiles en forma de L:

Error! Marcador no definido.133146Estas uniones no merece la pena hacerlas. Es mejor hacer un corte y despus colocar una placa de nudo.

Error! Marcador no definido.134147En el caso de una cercha por ejemplo, quedara de la siguiente manera:

Error! Marcador no definido.135148En estos casos se coloca una placa con la forma de la unin.

b.- Ensamble de perfiles en forma de T

Error! Marcador no definido.136149Lo que hacemos en este caso para que tenga mayor resistencia es cortar las alas a 45( con el fin de que se unan las alas verticales. Se coloca la placa por debajo.

Error! Marcador no definido.137150c.- Ensamble de perfiles de IPN y UPN, el ensamble de perfil UPN se corta y despus se sigue con una de las barras. Se coloca la placa de roblonado.

Error! Marcador no definido.138151En caso de perfiles IPN e IPE, se colocan escuadras en este tipo de uniones. Las escuadras vienen unidas por roblones.

Error! Marcador no definido.139152Tambin podemos colocar un doble cubrejunta.

Error! Marcador no definido.140153En caso de encuentros:

Error! Marcador no definido.14115412.2.- EMPALMES.Se suele utilizar para unir dos barras para hacer una mas grande. Si queremos unir dos perfiles en L, podemos colocar una placa y un robln.

Error! Marcador no definido.142155O bien colocando una placa en L y roblonar por las dos caras.

Error! Marcador no definido.143156Si se trata de empalmes de perfiles en IPN, colocamos igual que antes, todos los planos coinciden. Colocamos placa en todos los planos posibles.

Error! Marcador no definido.144157Otro caso es que un perfil sea de menor canto que otros, colocamos placa en los planos que coinciden y colocamos una escuadra.

Error! Marcador no definido.14515812.3.- ACOPLAMIENTO.Es unir dos perfiles para conseguir un perfil de mayor seccin. Dependiendo si trabaja a traccin o a compresin se unir de una manera u otra.

a.- Si trabaja a traccin:

Error! Marcador no definido.146159b.- Si trabaja a compresin :

Error! Marcador no definido.147160Cuando trabaja a compresin se puede producir pandeo, para ello colocamos placas intermedias cada metro o metro y medio.

Tambin podemos hacer trabajar perfiles en L en conjunto:

Error! Marcador no definido.148161Hacemos trabajar dos perfiles IPN en comn con presillas.

Error! Marcador no definido.149162Nos interesa soportar los perfiles si queremos conseguir un mayor radio de giro, pero necesitamos barras de arriostramiento.

Error! Marcador no definido.150163Conseguir perfiles de gran canto.

Error! Marcador no definido.151164Tambin podemos hacer perfiles uniendo chapas.

Error! Marcador no definido.15216513.- ENTRAMADOS HORIZONTALES.Los entramados horizontales recogen las distintas cargas que llegan a este y las transmiten a los entramados verticales hasta llegar a los cimientos.

Error! Marcador no definido.153166La forma de transmitir las cargas sera:

Error! Marcador no definido.154167Las cargas son transmitidas a elementos horizontales como vigas y jacenas de carga y a elementos resistentes como viguetas.

La separacin entre viguetas viene impuesta por el tipo de bovedilla, y segn esta ser el forjado y el entramado horizontal.

La carga que caiga sobre cada vigueta nos dar la dimensin de ella, esta carga la transmite a la viga que ser una carga uniforme por el apoyo de cada una de las viguetas. Si presentamos un entramado horizontal:

Error! Marcador no definido.155168Sobre los pilares apoyan las vigas, pero en otros elementos horizontales (escaleras) se necesitan en algunos casos apoyar sobre los pilares y otras veces deben ir empotradas sobre la viga principal o jacena. Sobre las vigas apoyan las viguetas que van separadas entre si a una determinada distancia en funcin de la bovedilla (ceramica o de hormign armado) y esta a su vez es apoyo de una capa de compresin que sirve de cierre del entramado horizontal.

Error! Marcador no definido.156169La luz de la vigueta viene en funcin del canto de esta ya que si su canto es demasiado grande, el gasto de hierro ser muy considerable y la luz disminuira, las luces normales rondan entre 4 y 6 m, estando las optimas entre 4 y 5 m.

Las distancias entre vigas o jacenas (luces de viguetas) seran de 5 a 5.5 m, cuanto mas separadas esten, mas caras lineal soportaran y mayor esfuerzo sufriran.

Por lo que se colocan pilares intermedios para acortar las luces y no recurrir a cantos mayores y por tanto a vigas mas reforzadas.

Actualmente apenas se usan viguetas metalicas, sino

que se usan de hormigon pretensado.

( Luz ( Canto ( Refuerzos

Vigas

( Luz ( Canto ( Refuerzos

Los pilares deben quedar embebidos en la propia tabiquera, sin quedar en medio de las habitaciones. Las superficies o longitudes de las habitaciones de viviendas deben ser inferiores a las luces de la jacena corregida. Si existen luces de 5.50 m. habr una longitud de habitacin inferior a esa luz, porque la tabiquera reduce ese espacio.

13.1.- CASO 1: JACENAS APOYADAS SOBRE PILARES.Las viguetas metalicas admiten dos apoyos:

a.- Sobre pilares.

Error! Marcador no definido.157170b.- Empotramiento de vigueta en el alma del pilar.

13.2.- CASO 2: APOYO DE PILARES EN MUROS.Si se trata de pilares solamente tendremos que dimensionar el pilar teniendo en cuenta la carga que cae sobre l y el momento que se produce.

Si apoya sobre muros de ladrillo o de hormign armado la fatiga o carga a soportar en Kg/cm2 sera:

Error! Marcador no definido.25171Error! Marcador no definido.158172Superficie de apoyo de la viga en el muro A = b(d

Para aumentar el ancho y la profundidad de apoyo, es decir, aumentar la superficie de apoyo por no superar la fatiga admisible (adm.) colocamos en el apoyo de la viga una placa para aumentar las admisiones del apoyo. Tambin podemos colocar un dado de hormign.

Error! Marcador no definido.159173Tambin las vigas pueden ir apoyadas sobre zunchos de hormign armado para que el apoyo sea totalmente uniforme pero se aumenta la fatiga.

Error! Marcador no definido.160174La profundidad del apoyo (d) debe ser tal que garantice la estabilidad de una jacena sobre el elemento vertical, ya que cuando la viga trabaja a flexin en el extremo del apoyo dentro del perodo elastico, si el apoyo es pequeo en su extremo no concentrara toda la carga en el apoyo y se rompera.

La profundidad del apoyo viene en funcin del canto de la viga.

d = 1.54

viguetas o jacenas

d = (h/2)+15 cms

Error! Marcador no definido.161175A mayor canto, mayor profundidad de apoyo (d).

Ejemplo: apoyo de un IPN 300 sobre un muro de ladrillo de espesor 25 cms.

Error! Marcador no definido.162176Si colocamos un zuncho tendremos que aumentar la

profundidad de apoyo.

Error! Marcador no definido.163177Para ello apilastramos el muro que constituye la viga con IPN 220 de menor canto trabajando conjuntamente.

Error! Marcador no definido.164178O bien colocamos una placa metalica de apoyo con unos pernios de anclaje en el hormign.

Error! Marcador no definido.16517913.3.- TIPOS DE VIGA.Segn su forma de obtencin tenemos:

Vigas de alma llena

Perfiles

Simples

Compuestos

Vigas Armadas

Viga en celosa

13.3.1.- VIGA DE ALMA LLENA.El elemento que une las alas es una chapa continua sin perforar.

13.3.1.1.- PERFILESSon todas aquellas formadas por los perfiles normalizados con toda la gama de IPN, UPN, HEB, etc. Bien un perfil solamente (simples) o bien con dos perfiles que trabajan conjuntamente (Compuestos).

Error! Marcador no definido.166180Es preferible colocar colocar 2 perfiles para una viga en determinados momentos que uno de mayor canto.

A igualdad de kilos de acero es menor el momento de inercia con los 2 que con 1. En algunas ocasiones se pueden utilizar tres perfiles para hacer una viga conjuntamente, pero esto slo se hace cuando se necesita mucha superficie de apoyo.

Una variante de estos perfiles compuestos es colocar perfiles en U con una placa en medio, o perfiles de una serie H con una placa que los une.

Error! Marcador no definido.16718113.1.1.2.- VIGAS ARMADAS.Vigas prefabricadas a medida de las condiciones a flexion que se planteen.

Deben resolver grandes luces de tal manera que no se encarezca el sistema de forjado como ocurrira si se hiciese con perfiles. Estas vigas estan sobredimensionadas en los extremos y dimensionadas en el centro para tener un momento flector maximo.

Por tanto se intenta que la viga tenga la forma de una viga de momentos longitudinales.

Con un perfil de la serie U que cortamos por la mitad y les soldamos chapas de tal forma que nos queda una viga armada.

Error! Marcador no definido.168182Otra solucin sera cortar el perfil y soldarle una chapa que ate el alma.

Error! Marcador no definido.169183Hay mltiples soluciones de vigas armadas por la

posibilidad de combinaciones entre perfiles y chapas.

As tenemos otra posibilidad dimensionando la viga en funcin de un valor distinto al maximo.

Error! Marcador no definido.170184Otras formas:

Error! Marcador no definido.171185Error! Marcador no definido.17218613.2.3.- VIGSEN CELOSIA.En estas vigas de lo que se trata es de formar una viga con una serie de barras unidas entre si, que trabajen a esfuerzo simple (traccin y a compresin), pero nunca a flexin.

Tienen generalmente un gran canto, con lo cual absorvemos las posibles flexiones. El problema se

presenta en la solucin de nudos, la organizacin de estos nudos repercute en la cercha.

Error! Marcador no definido.173187Vemos el detalle del nudo:

Error! Marcador no definido.26188Error! Marcador no definido.174189Su utilizacin es en naves industriales y los apoyos de los perfiles se haran en los nudos.

Las cerchas se pueden dividir segn su canto en:

a.- Cerchas de canto uniforme:

Error! Marcador no definido.175190b.- Cerhas de canto no uniforme:

Error! Marcador no definido.17619113.1.2.1.- TIPOS DE VIGA DE CELOSIA.Los tipos de variantes de vigas de celosa, aparte de las cerchas, que merecen especial atencin, son:

a.- La viga WARREN: triangulos equilateros.

Error! Marcador no definido.177192Un detalle de esta viga es:

Error! Marcador no definido.178193Una variante sera:

Error! Marcador no definido.179194b.- La viga PRATT:

Error! Marcador no definido.180195Resolucin del nudo:

Error! Marcador no definido.181196c.- La viga HOME:

Error! Marcador no definido.182197d.- Viga en K:

Error! Marcador no definido.183198e.- Celosa poligonal: trabaja a compresin.

Error! Marcador no definido.184199El apoyo de la viga de celosia se considera como una barra mas, con las mismas consideraciones de las barras.

Existen varios casos:

a.- Caso a:

Error! Marcador no definido.185200Otra forma es (usada cuando el apoyo no es facil):

Error! Marcador no definido.186201b.- Caso b:

Error! Marcador no definido.187202c.- Caso c:

Error! Marcador no definido.188203El alzado seria:

Error! Marcador no definido.189204El problema que aparece es el pandeo, la solucion es colocar un angular o placas soldadas.

Ha de cumplir que la prolongacion de los ejes coincida (incluso la del muro).

Tambien se pueden usar perfiles tubulares (tubos) de seccion rectangular o cuadrada, solo biselando.

Error! Marcador no definido.19020513.1.2.2.- VIGAS DE CELOSIA ESPECIALES.a.- BOYD o ALVEOLADAS: en donde su alma est calada. Partimos de un perfil IPN. Se usan vigas de grandes

luces (6 a 7 m) y de cargas pequeas para soportar esfuerzos a flexin y con momentos de inercia pequeos, tambin se utilizan estas vigas para abaratar costes.

Error! Marcador no definido.191206Para salvar el esfuerzo cortante como ocurre al principio, la forma de apoyo no debe ser aligerada.

Otra variante es colocar una placa en medio.

Error! Marcador no definido.192207Las ventajas de esta viga son:

* Fabricacion a medida del proyecto.

* Economia de acero.

* Concentra mas acero en las barras por lo que trabaja bien a flexion.

* Menor peso.

* Permite el paso de canalizaciones.

Y sus inconvenientes son:

* El alma soporta el cortante y al cortarla pierde parte de su resistencia.

c.- VIGA VIERRENDELL:

Es la viga BOYD llevada al extremo, puede tener tanto canto que ocupen toda la altura de una planta. Se utiliza solo en casos muy especiales, como para eliminar pilares en locales valiosos, ya que transmite esfuerzos a la planta.

Error! Marcador no definido.193208b.- VIGA MACOMBER:

Error! Marcador no definido.194209La resistencia de esta viga es la de los perfiles superior e inferior.

Forma de apoyo sobre pilar o muro.

Error! Marcador no definido.195210Usada en vigas con grandes luces y cargas moderadas.

13.2.- PROBLEMAS COMPLEMENTARIOS DE LA UTILIZACION DE VIGAS EN ENTRAMADOS HORIZONTALES.13.2.1.- RIGIDIZACIONES.Tienen por finalidad evitar que las piezas resistentes del entramado horizontal se deformen por errores de calculo. Son muy utilizadas en vigas de carga o jacenas.

a.- caso 1:

Error! Marcador no definido.196211Puede deformarse por un exceso de canto en la zona del alma que es la que sufre todos los esfuerzos, esto es debido tambin a las luces muy grandes que nos obligan a utilizar como ya hemos dicho de cantos muy grandes.

Error! Marcador no definido.197212Hemos calculado por la luz y necesitamos una viga UPN 180 pero se produce un cabeceo. O bien si aplicamos una fuerza vertical se puede producir pandeo, para evitar el pandeo de la viga hacemos que la viga se comporte como queremos y no se produzcan las deformaciones de la siguiente manera:

Se colocan unas placas entre las almas y as se rigidiza la viga en casos de pandeo.

Existen varios casos:

a.- Caso 1:

Error! Marcador no definido.198213Tambin pueden colocarse angulares de refuerzo en la parte superior del alma donde se producen las deformaciones como cabeceos, etc.

Error! Marcador no definido.199214b.- Caso 2:

Error! Marcador no definido.200215El apoyo es:

Error! Marcador no definido.201216Lo que ocurre es que la carga en un lado es mayor

que en el otro, por tatose puede producir un cabeceo, lo que se hace es colocar unas placas de rigidizacion.

Error! Marcador no definido.202217Otra solucion es colocar unas placas de canto.

Error! Marcador no definido.203218Otras rigidizaciones lo que pretenden es mantener la seccion resistente de la pieza a lo largo de todo el nudo, el caso mas frecuente es:

Error! Marcador no definido.204219Conseguimos un empotramiento, con lo que el Wx de la jacena se transmite al pilar, con lo que se puede deformar el perfil del pilar, la solucion es la instalacion de unas placas de rigidizacion para mantener

constante la seccion.

13.2.2.- REFUERZOS.-Consiste en aumentar la seccin resistente en la viga para aumentar la resistencia a esfuerzos. Sin refuerzos de material metalico. Se pueden hacer dos tipos de refuerzos en jacenas:

a.- Bien porque la seccin instalada en obra sea insuficiente y necesite un refuerzo.

b.-Bien por la economa, para evitar la produccin de acero de la viga, los refuerzos de vigas son mas facilmente ejecutables que las rigidizaciones.

Se haran acumulaciones de placas de refuerzos en las alas, donde mas efecto habra, por la seccin mas grande.

c.- Error de calculo en la estructura (aparecen flechas excesivas, la solucion es apuntalar y aumentar la seccion resistente con la soldadura de placas metalicas en las zonas accesibles.

Error! Marcador no definido.205220Si se ejecuta en el taller se colocaran los

refuerzos en las dos alas (inferior y superior) pero tendran poco ancho.

Error! Marcador no definido.206221Si se ejecuta en obra, slo se pondran refuerzos en el ala inferior, por impedirnos la unin en el forjado (seran placas de mayor ancho).

Error! Marcador no definido.207222Las placas de refuerzos se colocan en lugares donde

el esfuerzo a flexin sea maximo, para absorver los esfuerzos.

Error! Marcador no definido.208223Para evitar flechas excesivas por encima de las admisibles, calculamos las flechas que van a pandearse y le aadimos a un IPN normal otra cortada que va soldada

en el ala inferior de la viga.

Error! Marcador no definido.209224Otro refuerzo muy facil de ejecutar es soldar a la viga barras de acero o redondos de diametro entre 20 y 25 mm, aumentando la seccin de la zona donde se van a soportar los esfuerzos flectores.

Error! Marcador no definido.210225Tambin se deja el ala superior libre para colocar bien el forjado pero colocando dos placas de refuerzo en el extremo superior del alma.

Error! Marcador no definido.211226Si se hacen en el taller los refuerzos nos ahorraremos soldaduras en techo, y si se hacen en obra,

al no llevar refuerzos en el alma superior no se haran soldaduras.

13.3.- DIMENSIONES DE VIGAS EN ENTRAMADOS HORIZONTALES.a.- Cuando es un apoyo :

Error! Marcador no definido.212227Error! Marcador no definido.27228H momento.

P carga.

L luz de presion o distancia entre los apoyos.

b.- Cuando es un semiempotramiento

Error! Marcador no definido.213229Error! Marcador no definido.28230c.- Cuando es un empotramiento

Error! Marcador no definido.29231Error! Marcador no definido.30232W = mdulo resistente

Vadm = fatiga admisible

W o mdulo resistente en el paramento buscado que

relaciona el tipo de momento de inercia para resolver cualquier tipo de tensin.

Error! Marcador no definido.214233Error! Marcador no definido.31234Ix = momento de inercia respecto al eje X

Y = distancia respecto al punto donde estamos calculando la (fatiga admisible) maxima al eje X (viene dado en total).

Tras esto se calcula en tablas el valor de un perfil determinado tras lo que determinamos la flecha y vemos si es admisible.

Error! Marcador no definido.32235Error! Marcador no definido.33236f = flecha

= constante que vara segn el tipo de sustentacin (apoyo, semiempotramiento, empotramiento) y el tipo de carga que se recibe.

= fatiga real de trabajo de la viga dado en Kg/mm3

fmm flecha en viga en mm

h = canto del perfil dado en cm

l = luz de la viga o distancia entre los apoyos dada en m

Una vez comprobada la flecha comprobamos su admisibilidad con la relacin entre la flecha y la luz, cuyos valores deben ser menores al valor admisible de la norma:

flecha/luz < valor normal admisible

Este valor esta forjado segn sea el tipo de viga:

a.- Vigas de cubiertas, no van a soportar sobrecargas excepto su propio peso y el de las personas que van a repararlo.

flecha / luz = 1 / 250

b.- Vigas y viguetas menores de 5 m que no soportan directamente apoyos de muros de fabrica.


c.- Vigas mayores de 5 m. de luz que. No soportan cargas de muros de fabrica.

flecha / luz = 1 / 400 (son las mas utilizadas).

d.- Vigas y viguetas que soportan muros de carga.


e.- Mensulas y voladizos que la mayor deformacin la recibe el extremo libre en donde va a soportar los mayores esfuerzos.


f.- Otros tipos


Otra forma de calcular la flecha es:

Error! Marcador no definido.36237Todos los valores estan fijados por la norma que deben ser menores que el valor admisible.

La constante que se define en funcin del tipo de

sustentacin que tiene la viga y del tipo de carga que recibe.

Para hallar el dimensionado de entramados horizontales :

Error! Marcador no definido.215238Wx = mdulo resistente respecto al eje X

H = momento flector

Ahora veamos los valores que tiene la constante para los distintos casos mas normales:

a.- Vigas apoyadas en los extremos con una carga uniformemente repartida:

Error! Marcador no definido.216239 = 1

b.- Vigas apoyadas en sus extremos con una carga puntual:

Error! Marcador no definido.217240 = 0,8

c.-Viga con una carga uniformemente repartida

empotrada en sus extremos:


d.-Viga empotrada en sus extremos con cargas discontinuas:


e.- Viga empotrada en sus extremos con cargas discontinuas mayores en el centro de la viga:


f.- Viga empotrada en sus extremos con carga puntual:


g.- Mensula empotrada en un extremo con el otro libre:


h.- Viga empotrada en un extremo y el otro libre en voladizo con carga creciente hacia el empotramiento:


i.- Viga empotrada en un extremo y el otro en voladizo, con carga decreciente hacia el empotramiento:


j.- Mensula con carga puntual en el extremo libre:


k.- Viga con cierta transmisin de momento de carga uniformemente repartido apoyada en los extremos y en el centro:


l.- Viga con cierta transmisin de momentos apoyada en el centro con una carga puntual:


14.- ENTRAMADOS VERTICALES.14.1.- FORMA DE TRABAJO DE LOS PILARES.Los pilares van a estar sometidos a esfuerzos de compresin y dependiendo del tipo de nudo van a trabajar tambien con momentos.

14.1.1.- PANDEO.

Es la deformacin del pilar cuando este est trabajando o soportando cargas. El pandeo viene dado por la esbeltez del pilar:

Error! Marcador no definido.49251 = esbeltez del pilar

L = longitud de pandeo

imin = radio de giro mnimo

Si un pilar realiza pandeo, este lo har en el sentido del radio de giro, que viene dado por:

Error! Marcador no definido.50252imin = radio de giro mnimo

Ix = momento de inercia respecto al eje X

A = area de la seccin

Ejemplo: supongamos que un pilar UPN que recibe una carga puntual, se deforma respecto al eje Y por su momento de inercia respecto al eje Y.

Error! Marcador no definido.Figure 228253En las tablas podemos sacar el coeficiente de mayor accin de la carga o pandeo (w) que se saca de landa.

Error! Marcador no definido.51254 = esbeltez

W = coeficiente de pandeo

= tensin admisible

P = carga

A = area de la seccin

Se utilizan para los pilares los perfiles H, ya que los momentos respecto al eje X e Y, son practicamente iguales.

El pandeo aparecer en un pilar debido a la excentricidad de las cargas, entre la aplicacin de esta y el centro de gravedad del pilar, de tal forma que la fatiga del pilar no es slo la de compresin, sino que tambin hay un momento debido a la excentricidad.

En el caso en que la aplicacin de la carga y el centro de gravedad coincidan practicamente en un punto, su excentricidad es 0 y sus momentos tambin son 0.

Error! Marcador no definido.Figure 22925514.2.- TIPOS DE PILARES.Pueden ser:

14.2.1.- DE UN SOLO PERFIL.Son los mas utilizados, los de la serie H (HEA, HEB, HEM), los IPE y los IPN no se suelen utilizar por que son muy esbeltos, es decir, su radio de giro es mayor.

Error! Marcador no definido.Figure 23025614.2.2.- DE PERFILES PAREADOS.Se utilizan dos o mas perfiles unidos mediante presillas, triangulaciones y enlaces:

14.2.2.1.- SIN ELEMENTOS DE ENLACE O MEDIANTE SOLDADURA.En el caso mas usual utilizamos dos UPN, que unidos por sus alas, dan pilares de seccin cuadrada, cuyos momentos de inercia son iguales.

Error! Marcador no definido.Figure 231257Otra variante de este perfil es la colocacin de dos IPN, unidos y soldados por las alas, teniendo las mismas caractersticas que los anteriores.

Error! Marcador no definido.Figure 232258En el caso de pilares de esquina, se colocan dos IPE, unidos por el ala y el alma, tambin con dos UPN.

Error! Marcador no definido.Figure 233259Cuando se trata de edificios de varias plantas, los pilares superiores soportan menos carga que los inferiores, para evitar excentricidades de carga, se colocan todos los pilares de la dimensin mayor, que suele ser el pilar inferior.

Error! Marcador no definido.Figure 23426014.2.2.2.- CON ELEMENTOS DE ENLACE.a.- Mediante presillas: son los mas utilizados. Con este tipo de pilar se consiguen tres cosas:

* Controlamos los radios de giro con respecto al eje Y, ya que se encuentran separados por las presillas.

* Son mas faciles de realizar los nudos. Los mas usados son los UPN y los IPN. Con esto podemos crear todo tipo de perfil.

* Podemos apoyar el pilar sobre la presilla.

Error! Marcador no definido.Figure 235261b.- Mediante triangulaciones: se usa cuando la distancia entre perfiles es muy grande. No se utilizan en viviendas, sino que se usa en naves industriales, ya que ocupa mucho espacio. Para la unin entre perfiles se van a usar perfiles angulares, uniendo los perfiles de forma horizontal e inclinados.

Error! Marcador no definido.Figure 23626214.2.3.- PILARES ARMADOS.Son pilares prefabricados, a medida, mediante chapas soldadas. Podemos adaptar las dimensiones de la jacena a los momentos flectores de la misma para ahorrar kilos de hierro. Se utilizan tambin cuando el nudo de la cabeza del pilar debe de tener una determinada superficie de apoyo.

Error! Marcador no definido.Figure 237263Los pilares armados suelen pandearse, por un mal control de espesores y longitudes. Las soldaduras en las chapas de doble T, pueden dar lugar a deformaciones del pilar. Para eso existen unas tablas que nos relacionan los espesores de las tablas, estas relaciones son:

b/e < 30h/e < 45

En los pilares que tienen seccin cuadrada o rectangular es muy dificil que sufran deformaciones ya que se encuentran arriostrados o soldados por las dos caras.

Otra posibilidad son los perfiles unidos mediante chapas, siendo todo ello la seccin del pilar.

Error! Marcador no definido.Figure 238264Otro caso es unir los perfiles colocando una chapa soldada en el alma de los dos perfiles.

La forma que tiene el pilar de recibir las cargas es de una o varias cargas y la del pilar superior.

Error! Marcador no definido.23926514.3.- UNIONES ENTRE PILARES.Los empalmes deben de mantenerse en secciones constantes en toda su altura, si es posible.

En el caso de la colocacin de pilares en medianeria, pueden ser diferentes las secciones de los pilares en las distintas plantas, sabiendo que aparecer una pequea excentricidad, estas uniones seran por encima del nudo donde se va a apoyar la jacena.

Los posibles empalmes de pilares se pueden hacer de dos formas:

a.- Mediante soldadura: que es la solucion mas correcta.

b.- Mediante tornillos.

Existen varios casos de uniones entre pilares, estos son:

a.- El empalme mas facil es colocar en la parte superior del pilar una placa horizontal y encima de esta se apoyar el otro pilar con otra placa en la parte inferior de este, se uniran estas placas para dar homogeneidad al pilar mediante la soldadura En este tipo de empalmes pueden existir secciones diferentes entre pilares, teniendo que coincidir siempre los ejes verticales de los pilares.

En la colocacin del forjado quedaran embebidas las placas dentro del propio forjado, apoyandose la jacena por debajo de estas placas.

Error! Marcador no definido.240266Se suele colocar una placa de cierre que queda embebida en la capa de compresion.

Otro caso, aunque solo aplicable a la serie HE, ya que necesita acceso por las dos caras es:

Error! Marcador no definido.241267Esto, al ser menos fiable, lo colocaremos en el punto donde las exigencias del pilar sean menores, es decir, donde halla un momento flector minimo.

b.- Otro tipo de empalme es mediante roblones. Supongamos que tenemos pilares de clase HEB,

siendo uno mayor que el otro. El empalme entre pilar y pilar se har a 1/3 de la altura entre forjados, siendo ese punto menos conflictivo.

Las placas de unin se colocaran en las almas de los pilares, pero como el alma del pilar pequeo es menor se colocar un forro, que de el espesor del alma del pilar mayor, para luego colocar la placa y los roblones.

Para proteger ese empalme, se cierra mediante un tabicado de ladrillo, dejando una pequea holgura entre estos, para que trabaje el pilar libremente.

c.- En el caso de que el cambio de seccin sea muy grande, en la base inferior del pilar mas pequeo se colocan unas placas que den la seccin del perfil mayor, esto ser obligatorio colocarlo en pilares de medianera debido a la excentricidad del pilar, colocando una cartela en la parte inferior del pilar menos, para rigidizarlo se colocar una placa entre las alas interiores y el alma tanto del perfil menor como del mayor.

Error! Marcador no definido.24226814.4.- REFUERZOS DE PILARES.Se realiza igual que el de jacenas, o bien, por reforma o por errores producidos en el proyecto de ejecucin.

Supone mayor dificultad que las jacenas, ya que el pilar est sometido a esfuerzos de compresin en toda su longitud, para ello debe reforzarse todo el pilar, incluyendo la seccin del pilar afectado por el nudo Su refuerzo son placas o perfiles soldadas al pilar.

Error! Marcador no definido.243269Los refuerzos quedan condicionados por los pilares.

Error! Marcador no definido.244270Otra forma de reforzarlo es colocar un perfil angular por debajo de la jacena, y el espacio que sobra mediante placas soldadas al ala del pilar, esto no se suele hacer por la dificultad de cortar la placa a medida.

Error! Marcador no definido.245271Otro tipo de refuerzo en el caso de 2 UPN unidos mediante presillas en los extremos de los perfiles. Todo refuerzo debe de hacerse lo mas simetricamente posible.

Error! Marcador no definido.246272Otro tipo de refuerzo es el caso de 2 UPN del que descargan dos jacenas, estan unidas mediante presillas, para ello se colca un UPN en cada presilla , soldandose solamente en la zona de contacto del UPN con la presilla.

Error! Marcador no definido.247273Existe un caso poco frecuente que es el de colocar los refuerzos en el interior del pilar , ya que su soldadura sera muy dificil, y en este caso habra que quitar la presilla para soldar.

Error! Marcador no definido.248274Cuando los pilares reciban cargas por los cuatro lados, su refuerzo sera colocar 4 placas o angulares en las esquinas, teniendo que ser los refuerzos simtricos. No se deben de colocar perfiles angulares sin que los angulares a que nos referimos sean los formados por chapas soldadas.

Error! Marcador no definido.249275El caso mas complicado es aquel en que todas las caras del pilar estan ocupadas.

Error! Marcador no definido.25027614.5.- CIMENTACION DE LOS PILARES.Se trata de transmitir la carga a la cimentacin, esta transmisin se realizar mediante la colocacin de una chapa metalica que sirve para el reparto de la carga del pilar a la

cimentacin, teniendo mayor superficie de apoyo.

A la placa de apoyo le exigimos una serie de condiciones:

a.- Rigidez de la placa.

b.- La placa ha de quedar anclada.

El diseo de la placa va a depender de:

a.- Si transmite esfuerzo a compresin

b.- Si transmite esfuerzo de flexin y compresin

c.- Si transmite esfuerzo de traccin

14.5.1.- CASO DE COMPRESION.

Para anclar esta placa a la cimentacin se utilizaran pernios de anclaje, que pasan por la placa en cuya parte superior se coloca una rosca.

Si la carga transmitida es muy brusca, existe una transmisin de esfuerzos desigual de la placa.

Error! Marcador no definido.251277Para evitar esta deformacion rigidizamos.

Error! Marcador no definido.252278Otra froma de hacerlo es:

Error! Marcador no definido.253279Con esto conseguimos que toda la superficie de la zapata trabaje para absover los esfuerzos.

En caso de esfuerzos muy superiores podemos llevar las rigidizaciones al limite, soldamos perfiles metalicos en toda la dimension mayor.

Error! Marcador no definido.25428014.5.2.- CASO DE FLEXION Y COMPRESION.Para ello el brazo de la placa debe ser mas largo en la direccin del prtico. Colocamos los anclajes lo mas separados posible para compensar el momento flector, colocando luego en la base una placa.

En el caso de que las cargas fueran mayores, se colocan 5 anclajes en las esquinas, que pueden ser mediante taladros en la placa como en los casos anteriores, o soldados en la base inferior de la placa. Las placas no se colocan en una direccin sino en las dos, en prolongacin de las almas de los perfiles.

Cuando existen mayores problemas a la hora de la transmisin de la carga se pueden sustituir las placas por otros dos perfiles IPN , adosados a la cara del pilar, unidos mediante presillas.

Error! Marcador no definido.25528114.5.3.- CASO DE TRACCION.Es el caso en el que se intenta separar el pilar de la cimentacin, para ello se coloca en la parte inferior de los pernios 2 perfiles en cada uno colocandose por debajo de la tuerca que impide que no suban los pernios hacia arriba.

Error! Marcador no definido.256282Otra forma es colocar la placa de anclaje en el interior, de la cimentacin aumentando su rozamiento, para ello se colocan en las caras del pilar perfiles angulares atravesados para despus hormigonar.

Tambin se puede hacer sustituyendo los angulares por redondos soldados a las caras del pilar.

Error! Marcador no definido.257283Dependiendo del la transmision de esfuerzos tenenos dos tipos de apoyo:

a.- Empotramiento: transmite totalmente el momento. Lo conseguimos con una placa anclada, un perfil soldado y usando elementos de rigidizacion.

b.- Rotula o articulacion: necesarias en grandes luces de porticos, de forma que absorva las dilataciones del portico sin que el resto de la estructura sufra.

Error! Marcador no definido.258284Forma de hacerlo, tenemos varios casos:

a.- Luces moderadas: es el caso mas sencillo.

Error! Marcador no definido.259285b.- Cargas mayores: podemos recurrir a dos tipos de articulaciones;

* Rodillos:

Error! Marcador no definido.260286* Bulones: son susceptibles de rigidizacion.

Error! Marcador no definido.26128714.6.- PUNTO DE APLICACION DE LA CARGA.Siempre debemos procurar hacer coincidir el eje del pilar con el centro de la placa, tenemos varios casos.

a.- Carga centrada:

Error! Marcador no definido.262288b.- Carga oblicua: un ejemplo muy normal es el apoyo de zancas.

Error! Marcador no definido.263289Esta carga la descomponemos:

Error! Marcador no definido.264290c.- Carga no centrada: es el caso de la medianera.

Error! Marcador no definido.265291Dentro de este tenemos dos casos:

* Carga transmitida en el nucleo central: el nucleo central es la zona donde aplicando esfuerzos, siempre aparecen esfuerzos de traccion.

Error! Marcador no definido.266292e < b / 6

Error! Marcador no definido.52293Error! Marcador no definido.53294Error! Marcador no definido.267295* Carga aplicada fuera del nucleo central: aparece compresion y esfuerzos de traccion.

Error! Marcador no definido.268296e > b / 6

Error! Marcador no definido.54297Error! Marcador no definido.55298A partir del punto de transmision de las cargas la zapata actua normalmente, inependientemente de la naturaleza del pilar, considerando los pernios como armaduras.

En el caso de un edificio de altura, y si no tenemos exigencias,utilizaremos en lo posible un perfil de gama alta.

14.7.- COLOCACION DE LAS PLACAS DE CIMENTACION.

La colocacin de las placas de cimentacin debe de estar completamente horizontal y que quede centrada en los ejes del replanteo del pilar, previamente realizado.

Para ello se vierte una primera capa de hormign, luego se echa la segunda capa de hormign de menor resistencia, dejando una altura h, que es el canto de la zapata. Posteriormente se sujetan las placas mediante unos tablones para que no se mueva, se echa el hormign y al mismo tiempo mediante un nivel de burbuja se comprueba la horizontalidad de la placa y su situacin con respecto al eje del pilar.

Para facilitar la vibracin del hormign se hace en la placa uno o dos taladros, con lo que se vibra la parte inferior de la placa y luego, cuando se halla fraguado se comprueban las posibles disminuciones de volumen del hormign.

Esto se comprueba mediante golpes en la placa, sabiendo si suena a hueco o a macizo. Si suena a hueco hay que echarle una lechada de hormign por los agujeros de la placa para llenar los posibles huecos.

Cuando los pernios van atornillados mediante tuercas se colocan pernios en el cimiento, se echa el hormign y se comprueba, colocando la placa, la horizontalidad de de la misma y la coincidencia con el eje, se quita la placa y se deja fraguar el hormign.

Los agujeros de la placa donde van a ir los pernios tienen forma ovalada, porque a la hora de la colocacin de la placa puede que no cumpla la horizontalidad y la coincidencia con el eje, para ello se mueve la placa debido a la holgura de los taladros por ser estos ovalados.

14.8.- RESOLUCION DE ALGUNOS NUDOS.Tenemos varios casos:

a.- Pilar de medianeria: tenemos dos formas de resolverlo:

* Criterio constructivo: pilar centrado, con trasmision de carga a eje, su unico inconveniente es que queda un hueco tras el pilar.

Error! Marcador no definido.269299* Pilar enrasado a medianeria, complica el calculo ya que aparece un momento al no estar la carga centrada.

Error! Marcador no definido.270300b.- Cambio importante de seccion:

Error! Marcador no definido.271301Las soluciones a este problema son muy variadas, la de la figura anterior es la colocacion de la cartela; otra de ellas es la fabricacion de un perfil armado en forma de cua, lo que hace que el cambio de seccion se produzca uniformemente.

Error! Marcador no definido.272302c.- Cambio de seccion con medianeria: la solucion es acartelar el perfil superior con una placa de rigidizacion al inferior para solucionar las deformaciones del pilar inferior.

Error! Marcador no definido.273303d.- Nave industrial con puente grua.

Error! Marcador no definido.274304Otra solucion es hacerlo mediante tornillos.

Error! Marcador no definido.27530514.9.- JUNTAS DE DILATACION.Se utilizan para evitar dilataciones en la estructura de los porticos que dan cargas oblicuas, por eso las barras horizontales empezaran a dilatarse, transmitiendose estas dilataciones de vano en vano, siendo el ltimo vano el que dar una dilatacin excesiva, y si est sujeto a un muro, se fisurar este, y si est suelto, se deformar tambin todo lo que est sobre l, repartiendo la carga de otra manera.

Las dilataciones en el acero no se pueden evitar debido a las caracteristicas del material, pero lo que si se puede evitar es la concentracin de muchos porticos, por esta razn se coloca la junta de dilatacin.

Estas dilataciones son peligrosas a partir de luces de mas de 30 m, para absorver las dilataciones colocamos juntas de dilatacion. Estas juntas de dilatacion se han de mantener en todo el edificio.

Error! Marcador no definido.276306Encima de la junta de dilatacin no se puede colocar nada ya que invierno se contrae y en verano se dilata, por ello si pasa un tabique hay que colocar una junta de dilatacin en este.

Estas juntas no tienen porqu ser rectas pudiendo llevar desvios. Las juntas se colocaran aproximadamente a una distancia de 30 m .

Error! Marcador no definido.277307Cuando las juntas se producen en la cimentacin, se pueden hacer dos cosas:

a.- Independizar la cimentacin en cada pilar de junta.

b.- Mediante una sola zapata, de la que salgan los 2 pilares con la junta.

Error! Marcador no definido.278308Cuando las zapatas se encuentran arriostradas mediante vigas de atado, se realizar la unin mediante zapatas separadas o independientes. En el caso de que las

zapatas no estuvieran arriotradas no hace falta independizar la zapata ya que no existen cargas distintas y dilataciones de la misma, porque esta puede bajar o subir, tan solamente salen dos pilares de una zapata.

Error! Marcador no definido.279309En el caso de que la junta se coloque en el forjado se pueden dar dos casos:

a.- Junta paralela a la direccin de la vigueta: las viguetas son perpendiculares a la jacena, la forma mas sencilla es duplicar los pilares, con lo cual independizamos las estructuras, esto se suele hacer en edificios de viviendas. Si no es posible colocar dos pilares, se colocan en las jacenas unos apoyos deslizantes con cierta holgura .

La pieza colocada para deslizar la jacena puede ser de dos tipos:

a.- Intercalando un taco de plomo, que al deformarse la viga, el taco se adapta a ellos.

b.- Intercalando un taco de corcho o neopreno, que una vez deformado por la fuerza, recupera su estado o forma inicial cuando cesa esa fuerza. Este es el mas utilizado.

Error! Marcador no definido.280310b.- Junta paralela a la direccin de la jacena: las viguetas son perpendiculares a la junta de dilatacin, el caso mas sencillo es duplicar la jacena, pero el inconveniente es que es mas caro, la otra forma es colocar apoyos deslizantes, en los apoyos de la jacena o colocar apoyos deslizantes en las viguetas , cuya solucin es mas cara.

Error! Marcador no definido.281311Error! Marcador no definido.282312Los apoyos deslizantes son los mismos utilizados en el apoyo anterior.

14.10.- DISEO DE NUDOS.Tenemos varios casos:

a.- Apoyo de vigueta sobre viga: se dividen en tres casos:

* Caso mas simple: su problema es que la jacena descuelga.

Error! Marcador no definido.283313* Caso mas usual:

Error! Marcador no definido.284314Hemos de resolver la transmision del momento, la solucion es colocar un cordon de soldadura en la parte inferior de la vigueta y colocar un tope metalico, con esto conseguimos que funcione casi como un simple apoyo, al ser este mecanismo casi una articulacion.

* Cargas mayores: por ejemplo el apoyo de jacena sobre jacena.

Error! Marcador no definido.285315La solucion a este apoyo es colocar un angular en la base y otros en el alma de la apoyada.

Cuando la jacena entra en carga, se comporta casi como una articulacion.

Error! Marcador no definido.286316Tambien existe una solucion con roblones o tornillos.

Error! Marcador no definido.287317b.- Vigas continuas: existe transmision de momentos.

Error! Marcador no definido.288318En este caso tenemos problema con las tracciones, tenemos un momento maximo mas pequeo y a igualdad de luz y carga, absorvemos estas con menos acero, pero el problema es la aparicion de las tracciones.

Si la vigueta se interrumpe al llegar a la jacena y luego continua otra no tenemos problema.

Error! Marcador no definido.289319Podemos soldar todo el ala, pero lo que conseguimos es que el cordon trabaje a flexion, lo cual no es fiable.

Error! Marcador no definido.290320La solucion es colocar angulares y una pletina superior:

Error! Marcador no definido.291321Otra posibilidad es aumentar el canto de la jacena con unas cartelas, con lo que coseguimos un mayor reparto de carga.

Error! Marcador no definido.292322El resultado que obtenemos es:

Error! Marcador no definido.293323Si necesitamos que un momento se nos anule en un punto elegido por nosotros, la solucion es colocar una rotula.

Error! Marcador no definido.294324Un condicionante que tenemos es la economia de acero, una de las posibles soluciones es colocar la rotula donde el momento maximo negativo sea igual al momento maximo positivo.

Esto solo suele hacerse en naves industriales, ya que seria necesario colocar una junta por cada rotula, y esto no lo admitiria el pavimento que estuviera sobre la rotula.

c.- Empotramiento.

Error! Marcador no definido.295325Hemos realizado el empotramiento, pero hemos de absorver la traccion (momento negativo) para ello colocaremos la pletina.

Si el momento flector fuera muy grande (luz de brochal superior a 4 o 5m. Lo que hacemos en este caso es acartelar:

Error! Marcador no definido.296326Para mantener la continuidad colocamos una placa de canto igual a la del ala, con esto conseguimos un mayor reparto de esfuerzo.

Error! Marcador no definido.297327Puede producirse una deformacion de la jacena para ello colocaremos una placa con la suficiente rigidez para absorver la compresion del perfil mayor.

Otra solucion para este problema es el acartelamiento con una placa debajo, con lo que conseguimos un cambio gradual de seccion.

Error! Marcador no definido.298328Es el mismo caso que la reduccion de perfil.

Error! Marcador no definido.29932914.11.- FORMAS DE APOYO DE LAS JACENAS SOBRE PILARES.

Tenemos varios casos:

a.- Simple apoyo:

Error! Marcador no definido.300330En vez de hacerlo asi, que tendriamos gran excentricidad, lo mejor es hacerlo:

Error! Marcador no definido.301331En este caso es mas dificil la ejecucion, pero es mas correcta.

En el caso de un perfil UPN:

Error! Marcador no definido.302332En caso de perfiles empresillados para rigidizar la jacena se coloca una placa que una dos presillas. El nico problema surge porque hay mucha distancia entre el apoyo de la jacena y la placa del pilar para colocar el forjado, aunque se prescinde de la presilla superior, para ello o tenemos que bajar la placa o subir la jacena. La solucin mas facil es subir el apoyo de la jacena en la unin de los dos perfiles del pilar, uniendo estos mediante presillas.

Error! Marcador no definido.303333En caso de grandes cargas.

Error! Marcador no definido.304334En el caso de que los pilares tengan secciones distintas, se coloca una placa soldada en el pilar mas pequeo, hasta llegar a la seccin del pilar mayor, para despus soldar mediante presillas los pilares.

Como la secciones de los pilares son distintas, se colocar un forro o chapa de metal, para la unin de estos dos pilares mediante presillas.

Error! Marcador no definido.305335b.- Vigas continuas: es igual que el caso de vigas simples, el problema se produce cuando hay cambio de perfiles.

En el caso de que en un nudo se apoyen vigas en las dos direcciones, una de ellas se puede apoyar en presillas y los otros en las almas de los pilares,

colocando angulares debajo para rigidizar. Se consideran apoyos simples ya que las excentricidades se contrarrestan dando un momento igual a 0.

Error! Marcador no definido.306336Tenemos dentro de este dos casos:

* Viguetas de forjado iguales: lo que hacemos es pasar uno de los perfiles mas alla del nudo.

Error! Marcador no definido.307337* Viguetas diferentes:

Error! Marcador no definido.308338Es el caso de:

Error! Marcador no definido.309339O tambien:

Error! Marcador no definido.310340En caso de no haber hueco para presilla superior, usamos una placa de cierre como presilla.

Error! Marcador no definido.311341Cuando la jacena est empotrada en el pilar, colocamos unos angulares soldados al pilar y al alma de la viga, con otro por debajo del ala inferior de la viga, se coloca tambin una placa de refuerzo sobre la jacena y en el interior del alma y del ala del pilar a la altura del ala superior de la viga.

Error! Marcador no definido.312342Otra forma es aumentar el canto de la jacena, para ello colocamos una placa triangular debajo de la jacena soldada al ala del pilar. Se colocan placas de refuerzo soldadas en la parte interior del ala del perfil a la altura del ala superior de la jacena, teniendo que colocarse los refuerzos tambin a distintas alturas.

Error! Marcador no definido.313343Cuando tenemos un pilar formado por 2 UPN, en la ltima planta, se coloca un perfil angular soldado al pilar y a la jacena, y en el ala superior se coloca una placa que una el pilar con la jacena.

15.- ENTRAMADOS INCLINADOS.Los entramados inclinados resuelven estructuras de

edificios mediante cerchas, que sustituyen cualquier tipo viga de entramado horizontal por una viga de celosa, cuyo cordn

superior define la pendiente de la cubierta del edificio. Tambin se utiliza para escaleras.

15.1.- DISEO DE LOS ENTRAMADOS OBLICUOS.Error! Marcador no definido.314344La cercha consta de los siguientes elementos:

a/Vigas de celosa

b/Correas

c/Pares; son los cordones superiores principales

d/Barras interiores

e/Tirantes, etc

El diseo de los entramados oblicuos depende de:

1.- Dimension superior a cubrir, luz maxima entre apoyos.

2.- Factores economicos, pendiente de cubierta, rapidez de ejecucion.

Las barras interiores de la estructura se denominan:

1.- Verticales;

a.- compresion, montantes.

b.- traccion, pendolas.

2.- Horizontales;

a.- compresion, tornapuntas.

b.- traccion, tirantillas.

La separacion entre las correas depende del material de cubricion.

Encima de las correas se colocan los cabios, encima de los cabios puede colocarse un entablado para que halla ms superficie lisa, y para finalizar, el material de cubricion.

La carga se transmite de la siguiente manera:

Las correas reciben la carga producida, por ejemplo por la nieve, el viento y el propio peso de los materiales de absorcin, y lo transmite como cargas puntuales a las vigas celosas y estas a los pilares.

Tenemos varios tipos de carga:

a.- La del material de cubricion.

b.- El peso propio.

c.- Sobrecargas, pueden ser:

- Viento.

- Nieve.

A partir de aqui tenemos una carga en Kg/cm2, que hemos de pasarla a Kg/m lineal de cabio o de correa, y dividirla por dos ya que la cercha suele ser simetrica.

15.2.- CLASIFICACION DE LAS CERCHAS.Las cerchas las clasificamos segun la colocacion de las barras interiores.

a.- Cercha simple: tenemos varios casos:

* Para luces pequeas.

Error! Marcador no definido.315345* Con tornapuntas.

Error! Marcador no definido.316346* Espaola.

Error! Marcador no definido.317347b.- POLONCEAU o francesa simple: aumenta la altura libre del edificio.

Error! Marcador no definido.318348d.- Francesa compuesta.

Error! Marcador no definido.319349e.- Belga: las tornapuntas son perpendiculares a los pares.

Error! Marcador no definido.320350e.- Inglesas: tornapuntas oblicuas a pares.

Error! Marcador no definido.32135115.2.1.- VARIANTES.a.- SHED o diente de sierra: no suele emplearse sola.

Error! Marcador no definido.322352b.- Marquesinas.

Error! Marcador no definido.323353c.- Mansardas.

Error! Marcador no definido.32435415.3.- CLASIFICACION DE CUBIERTAS SEGUN SU MATERIAL DE CUBRICION.Suelen emplearse placas continuas, ya que estas no necesitan la colocacion de cabios y entablado, con los que perderiamos las ventajas del uso de las cerchas metalicas.

El uso de cada tipo de placa condiciona el tamao y separacion entre correas, con lo que condicionamos la colocacion de los nudos, con lo que tambien condicionamos el tipo de cercha.

El unico problema suele ser la resolucion de la estanqueidad y el solape de las chapas.

Si el material de cubricin obliga a no colocar correas y se instalan cabios, tenemos que practicar un atornillado directo de las placas sobre cabios con tornillos de rosca de chapas. Permite la utilizacin de piezas ms pequeas de material de cubricin de piezas ms pequeas de material de absorcin corrugados con mortero de cemento.

Error! Marcador no definido.32535515.3.1.- PLACAS DE FIBROCEMENTO.La placa de fibrocemento suele llevar un taladro (en caso contrario se lo haremos), para pasar un gancho galvanizado, que se remata con arandela, con la que reducimos la presion y sellamos el taladro, y una tuerca.

Error! Marcador no definido.326356Al ser las placas de fibrocemento de forma ondulada, los taladros se situaran en la parte mas alta, ya que por la mas baja circula el agua de lluvia.

Visto en alzado:

Error! Marcador no definido.327357La fijacion mediante tornillos va aproximadamente cada 80-85 cms y siempre sobre las correas.

En cuanto a la resolucion de la cumbrera, tenemos dos casos:

a.- Resolucion con una correa: el fabricante suele fabricar ademas de las placas unas piezas especiales para la resolucion de la cumbrera y una las dos pendientes.

Error! Marcador no definido.328358b.- Resolucion con dos correas: cada chapa va sobre una correa, se coloca la misma pieza especial, anclamos cada correa a su placa, ademas suele colocarse en la pieza de cumbrera un gancho que abrace las dos correas.

Error! Marcador no definido.32935915.3.2.- CHAPAS GALVANIZADAS O LACADAS.Para asegurar su anclaje usamos correas con perfil en Z, el unico problema que existe con estos perfiles es que hemos de cuidar su resistencia a cortante.

Error! Marcador no definido.330360El perfil en Z por su poco espesor admite la colocacion de una chapa lacada o galvanizada.

Para anclar taladramos la chapa y el perfil en Z y atornillamos, el unico problema es que al atornillar se levanta el borde y permite el paso del aire. La solucion es remachar el extremo. La placa de la cumbrera es igual que las de fibrocemento.

En caso de otro material de cubricion que necesite el apoyo sobre cabios la colocacion de la cubierta seria:

Error! Marcador no definido.331361Sobre el cabio se puede colocar una placa.

El apoyo el cabio sobre soldadura es la colocacion de un punto de soldadura, o soldando una pletina por la parte de abajo.

15.3.3.- PLACAS DE VIDRIO.El problema de los vidrios es la condensacin de vapores de agua.

Error! Marcador no definido.33236215.3.4.- PLACAS DE PIZARRA O TEJA.Si el material de cubricin est formado por piezas muy pequeas (placas de pizarra, tejas planas o curvas), encima de los cabios hay que colocar listones.

Los listones suelen ser de madera pero si queremos aligerar carga se utilizan tubos rectangulares huecos. Se colocan a un metro de separacin los cabios y a unos 30 a 40 cms los listones.

Error! Marcador no definido.33336315.4.- APOYO DE CORREAS.Las correas al contrario que los cabios, son ya perfiles importantes, con posible aparicion de flechas, con luces de flexion que rondan los 4 o 5 m. ya que la carga que recibe es grande, y ademas es un elemento muy repetido, por lo que el calculo del dimensionado se mantiene, y ha de ser muy cuidadoso.

La correa la podemos colocar de varias formas:

1.- Apoyada directamente sobre el par, por lo que recibe una carga vertical (que se descompone), y hace que el pilar trabaje a flexion segun los dos ejes (una por cada componente).

Error! Marcador no definido.334364Por lo que hemos de conseguir perfiles con Wx y Wy parecidos.

Otra solucion es la colocacion de IPE, perfiles UPN soldados (en cuadrado), perfiles Z, o perfiles H (pero pesa demasiado).

A partir de aqui tenemos varias posibilidades para ahorrar acero:

a.- Pletina soldada al alma de la correa y al par, con lo que anulamos una componente.

b.- En vez de una pletina podemos colocar angulares o tirantes.

Error! Marcador no definido.3353652.- Apoyo sobre un plano horizontal.

Error! Marcador no definido.336366Otras veces lo que hacemos es prolongar la placa de nudos sobre la que soldamos otra chapa (placa de asiento) sobre la que podemos apoyar la correa.

Error! Marcador no definido.33736715.5.- APOYO DE CORREA EN CUMBRERA.a.- Dos correas.

b.- Una correa: prolongamos la placa de nudos sobre la que colocamos la placa de asiento, y sobre ella apoyamos la correa.

Error! Marcador no definido.338368Otros casos son el uso para correas de:

a.- Vigas HERBERT (viga continua con articulaciones sobre varios vanos).

Colocamos articulaciones a una distancia de 1/7 de la luz de los apoyos, con lo que el momento negativo del apoyo, es casi igual al momento positivo del centro de la viga, por lo cual el dimensionado es mas facil y gastamos menos acero.

El problema aparece en el ultimo vano, donde el momento positivo central es superior al del resto de los vanos.

Como por construccion no es buena solucion el cambio de perfil, tenemos dos soluciones:

- reforzar las correas, el refuerzo no se colocara en las alas.

Error! Marcador no definido.339369 - colocar la ultima cercha a menor luz, con lo que los momentos se compensas (la distancia a la que lo pondremos sera aproximadamente 6/7 de la luz).

Error! Marcador no definido.340370Otra forma de disminuir el perfil de la correa sera:

b.- Arriostramiento de correas trabajando a flexion.

Si tenemos la cercha trabajando a flexion, podemos colocar un punto de arriostramiento con lo que disminuimos el momento flector.

Lo que hacemos es colocar un cable soldado a la cumbrera, que soldaremos a los centros de las almas de las correas.

Error! Marcador no definido.341371Con esto suprimimos la flexion lateral del

perfil, con lo que podemos tomar un perfil menor,

ahorrando consiguientemente acero.

16.- ORGANIZACION DE CERCHAS.Ha de cumplir:

- Todos los ejes de las barras tienen que coincidir en el mismo punto F = 0.

- Los nudos se resolveran colocando una placa de nudos.

- Siempre que el punto de aplicacion del esfuerzo coincida con el punto de corte de ejes, tendremos una distribucion simple.

- Para disminuir el pandeo en barras trabajando a compresion, lo que hacemos es colocar elementos de arriostramiento, lo que conseguimos es partir la esbeltez por la mitad, con lo que casi no hace falta considerar pandeo.

Error! Marcador no definido.342372Y podemos calcularlo con:

Error! Marcador no definido.56373Un detalle seria:

Error! Marcador no definido.343374Esto se justifica cuando la longitud de la barra comprimida es superior a 1`5 m. (ocurre normalmente en el par).

APOYO:

El nudo de apoyo es diferente al resto.

Ha de cumplir las condiciones de las inclinadas.

Sobre todo que las prolongaciones de los ejes coincidan en el punto, incluido el elemento de apoyo.

El nudo de apoyo tambien depende de la luz de la nave.

Con luces < 25m. podemos colocar el nudo que convenga.

Con luces entre 20 y 25 tendremos problemas con dilataciones (si queremos nudos rigidos), en este caso uno de los apoyos ha de ser articulado.

Con luces > 25m. al menos uno de los apoyos estara sobre rodillos, el apoyo.

Error! Marcador no definido.344375El posible problema es que por exceso de carga la placa de nudos pandee y para solucionarlo, lo que hacemos es soldar placas a las alas de la placa.

Si el nudo es rigido (empotramiento).

Error! Marcador no definido.345376En casos de apoyos, solo tendremos dos puntos de soldadura a la placa de asiento.

Con luces cercanas a 20m., necesitamos apoyos articulados.

Error! Marcador no definido.346377Si el pilar es metalico, colocamos cartelas.

Error! Marcador no definido.347378En caso de luces superiores a 25m. necesitamos un apoyo sobre rodillos.

Error! Marcador no definido.348379El apoyo sobre el muro o pilar es igual que los anteriores (depende del elemento inferior).

Este elemento es el encargado de absorver los empujes.

Para casos entre el rigido y simple apoyo

Error! Marcador no definido.349380podemos conseguir una semiarticulacion entre tramos con uno o dos pernios alineados con el posible mal de la cercha.

Hasta ahora hemos estudiado todos los apoyos, pero no hemos arriostrado nada, tenemos una serie de cerchas paralelas arriostradas solamente por las correas, pero ante empujes frontales no tiene resistencia.

Se hace por tanto necesario el arriostramiento de porticos y el arriostramiento del faldon de cubierta.

a.- Arriostramiento del portico, soldamos un perfil metalico bajo el apoyo, con lo que creamos un anillo a modo de zuncho bajo la cubierta.

Error! Marcador no definido.350381En el caso de pilares de hormigon colocamos un zuncho perimetral.

b.- Arriostramiento de faldones, bajo el apoyo de las correas, aprovechando el hueco entre pares, soldamos un perfil uniendo puntos en diagonal.

Error! Marcador no definido.35138216.1.- SOLUCION PARA GRANDES LUCES.La solucion es el aumento del canto de la jacena, el unico problema es que en la barra de apoyo empotrada en el par aparecen momentos. Para absorver este momento colocamos una placa de refuerzo en el par, funcionando el resto igual.

La construccion del apoyo se puede hacer mediante tornilos o soldadura.

Error! Marcador no definido.352383Un detalle seria:

Error! Marcador no definido.353384Otro caso en que ocurre esto son las marquesinas:

Error! Marcador no definido.354385El problema a resolver es el empotramiento en la union marquesina-pilar, ya quelas cargas puntuales de las correas crean un momento en el punto mas alto, y compresiones en el punto mas bajo. La solucion es la colocacion de pernios para la absorcion del momento y de placas de rigidizacion para absorver la compresion.

16.2.- RESOLUCION DE CUBIERTAS A MAS DE DOS AGUAS.Las cerchas son elementos muy poco utilizados para este tipo de soluciones por su complicacion, pero la solucion de este tipo de cubiertas, usualmente a 4 aguas como maximo seria la siguiente.

Dividimos la cubierta en dos tramos, justamente por el nudo de cumbrera, en este punto colocamos la primera cercha, el faldon que va a 45 lleva tres semicerchas, una en el centro y las otras dos una en cada limatesa.

Error! Marcador no definido.355386De tal forma que usamos tres cerchas diferentes, las tres cerchas han de tener la misma organizacion, y el mismo numero de nudos.

En cuanto al apoyo del nudo de cumbrera, es decir la union de las tres cerchas, hemos de resolver dos problemas:

a.- A nivel de pares: biselamos la semicercha perpendicular a la principal y la soldamos a esta, el problema que nos queda es el soldar las oblicuas, est

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