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Estructuras Mixtas en Edificicación según los Eurocodigos EC2-EC3-EC4

Autor:

Descripción

Tras una primera entrega formada por cuatro tomos dedicados a las uniones en estructuras metálicas siguiendo el método de los componentes, en esta segunda, se desarrollan las estructuras mixtas en edificación en base a los eurocódigos EN 1992 -1-1:2013 (EC2); EN1993 -1-1 :2013 (EC31-1); EN 1993 -1-8 :2013 (EC3-1-8) y EN 1994 -1-1- :2013 (EC4-1-1-), aunque con referencias bastante frecuentes a la Instrucción de Hormigón Estructural EHE-08 en aquellas cuestiones que atañen al hormigón


Características

  • Páginas: 874
  • Tamaño: 17X24
  • Edición:
  • Idioma: Español
  • Año: 2021

Disponibilidad: 24 horas

Contenido Estructuras Mixtas en Edificicación según los Eurocodigos EC2-EC3-EC4

Tras una primera entrega formada por cuatro tomos dedicados a las uniones en estructuras metálicas siguiendo el método de los componentes, en esta segunda, se desarrollan las estructuras mixtas en edificación en base a los eurocódigos EN 1992 -1-1:2013 (EC2); EN1993 -1-1 :2013 (EC31-1); EN 1993 -1-8 :2013 (EC3-1-8) y EN 1994 -1-1- :2013 (EC4-1-1-),  aunque con referencias bastante frecuentes a la Instrucción de Hormigón Estructural EHE-08  en aquellas cuestiones que atañen al hormigón.

Los apartados de este documento son un conjunto de preguntas y respuestas con las que se hace un amplio recorrido por los conocimientos imprescindibles para comprender y abordar el diseño y cálculo de las estructuras mixtas en edificación.

Esta publicación se compone de dos tomos siendo el contenido del primero el siguiente.

TOMO -V- VIGAS Y FORJADOS NIXTOS.

Tras hacer una descripción resumida del Método de los Componentes, ya que a él se le ha dedicado  el Tomo -II- de esta colección, se recorren los conceptos básicos que deben tenerse en cuenta al diseñar vigas mixtas, prestando una especial atención a los conectadores.

Al final de cada uno de los conceptos expuestos, se adjunta uno o varios ejemplos que ilustran la aplicación práctica de ellos.

Aunque en los eurocódigos no dan directrices para abordar el diseño de vigas mixtas con perforaciones en su alma, teniendo en cuenta que en estructuras de edificación es una solución muy común, en este documento se le dedica una gran atención siguiendo para ello las recomendaciones dadas al respecto por The British ConstructionalSteelworkAssociationLimited (BSCI), y  The Steel ConstructionInstitute (SCI).

Finalmente se recogen algunos conceptos básicos para evaluar la influencia de las altas temperaturas en las vigas y forjados mixtos.

7?1? VIGAS MIXTAS

7?01? Introducción
7?02? Que influencia tiene en la resistencia a flexión de una sección mixta la conexión a rasante entre hormigón y acero?
7?03? ¿Qué materiales se emplean en las estructuras mixtas?
   7?03?1 Hormigón
   7?03?2? Acero para perfiles laminados o armados
   7?03?3? Acero corrugado
   7?03?4? Acero para los conectadores
   7?03?5? Acero para las chapas deformadas en frio empleadas en forjados mixtos.
7?04? ¿Cuáles son los coeficiente de ponderación empleados en las estructuras mixtas?
7?05? ¿Qué ventajas tiene el empleo de una solución mixta respectó a otro de acero?
7?06? ¿Qué es la retracción y la fluencia del hormigón y cuál es su influencia en las vigas mixtas?
Ejemplo E7?01?
7?07? ¿Qué es el coeficiente de equivalencia y cuál es su utilidad?
7?08? ¿Qué es la clase de sección de una viga mixta y cómo se obtiene?
7?09? ¿Qué es el momento plástico de una sección?
7?10?¿Qué es el ancho eficaz de la cabeza de hormigón en una viga mixta?
Ejemplo E7?02
7?11? ¿Cuáles son los método de análisis global para obtener los momentos flectores y esfuerzos cortantes que deben soportar las vigas mixtas?
   7?11?1? Análisis elástico global de vigas continuas mixtas.
   7?11?2? ¿Cómo redistribuir los momentos en las vigas continuas de edificación?
   7?11?3? Análisis rígido – plástico para edificación.
   7?11?4? Análisis elasto – plástico.
7?12? ¿Cuáles son los efectos de la fisuración del hormigón en las secciones mixtas y como pueden tenerse en cuenta?
7?13? ¿Qué influencia tiene el proceso de construcción y la temperatura en el comportamiento de una
sección mixta?
   7?13?1? ¿Qué influencia tiene la temperatura en el comportamiento de las secciones mixtas?
7?14? ¿Cuál es el comportamiento de los conectadores en una viga mixta?
7?15? ¿Cuáles son las limitaciones geométricas de un conectador con forma de vástago?
7?16? ¿Cuál es el comportamiento de un conectador con forma de vástago con cabeza?
7?17? ¿Cuál es la separación máxima a la que deben colocarse los conectadores con forma de vástago con cabeza?
7?18? ¿Por qué los pernos empleados como conectadores tienen que tener una cabeza?
7?19? ¿Cuál es la resistencia a rasante de un conectador situado en una losa maciza?
7?20? ¿Pueden emplearse otro tipo de conectadores distintos a los pernos con cabeza?
7?21? ¿Cómo obtener la garganta de los cordones de soldadura de un conectador rígido?
   7?21?1? Cordones de soldadura perpendiculares a la dirección del rasante
   7?21?2? Cordones de soldadura perpendiculares a la dirección del rasante
7?22? ¿Qué es una conexión a rasante parcial y total?
7?23? ¿Qué relación existe entre la conexión parcial a rasante y la resistencia a flexión?
7?24? ¿Cuál es grado mínimo de conexión a rasante que puede emplearse en una viga mixta?
7-25? ¿Pueden emplearse otros límites inferiores para conexión a rasante que los postulados en el Artículo 6.6.1.2. de la EN1994?1?1:2004 (EC4?1?1)?
7?26? ¿Cómo se absorber el esfuerzo rasante mediante una distribución elástico o plástica?
   7?26?1? Distribución elástica del esfuerzo rasante.
   7?26?2? Distribución plástica del esfuerzo rasante.
7?27? ¿Cómo optimizar la sección de acero que forman parte de una sección mixta?
7?28? ¿Qué es el pandeo lateral de una sección mixta y como puede comprobarse?
   7?28?1? ¿Cuál es el procedimiento de comprobación del pandeo lateral con secciones transversales de Clase ?1?; ?2? y ?3? reclasificadas de Clase?2??
   7?28?2? ¿Cómo obtener el momento crítico elástico de pandeo lateral?
   7?28?3? Comentarios al procedimiento de obtención del momento crítico de pandeo
   7?28?4? Perfiles doblemente simétricos y con el alma embebida en hormigón.
   7?28?5? Perfiles con alas de áreas distintas
   7?28?6? ¿Puede emplearse un procedimiento simplificado para comprobar el pandeo lateral?
EJEMPLO E7?03?
7?29? ¿Cómo debe considerase la interacción entre el momento flector y el esfuerzo cortante en una viga mixta?
   7?29?1? Absorción del esfuerzo cortante en una sección mixta.
EJEMPLO E7?04?
7?30? Interacción entre el momento flector y el esfuerzo cortante.
   7?30?1? ¿Cómo interactúan el momento flector y el esfuerzo cortante en vigas mixtas en las que su alma está rodeada de hormigón?
7-30?? ¿Qué criterios pueden emplearse para predimensionar las vigas mixtas?
   7?31?1? ¿Cómo obtener el momento de inercia de la sección mixta respecto a la Línea Neutra y el momento flector positivo resistido por ella?
7?32? ¿Qué ventajas tiene el empleo de secciones de Clase ?1? y ?2? en vigas mixtas?
7?33? ¿Qué secciones críticas de una sección mixta deben comprobase en E.L.U.?
7?34? ¿Cómo obtener la resistencia a flexión de la sección mixta formada por un perfil “I” o “H” y un forjado mixto con chapa plegada colaborante?
   7?34?1? ¿Cómo obtener la resistencia de secciones mixtas sometidas a momento flexión cuando su cabeza está formada por un forjado mixto?
   7?34?2? Secciones mixtas sometidas a momento flector negativo.
7?35? ¿Cómo obtener la resistencia a flexión de la sección mixta formada por un perfil “I” o “H” y un forjados formados por losas macizas de hormigón?
7?35?1? ¿Cómo obtener la resistencia a flexión de la sección mixta formada por un perfil “I” o “H” y un forjados mixtos con distribución elástica de tensiones?
7?36? ¿Cómo es la distribución de tensiones en una viga mixta en un análisis plástico cuando el alma del perfil está embebida en hormigón? …
EJEMPLO E7?05?
7?37? ¿Cuál es la cuantía mínima de la armadura para las secciones de la viga mixta de Clase ?1? o ?2? ?
7-38? ¿Cuantía de acero en la cabeza de una viga con el fin de controlar su fisuración?
7?38?1? ¿Cuál es la cuantía mínima de armadura para controlar la fisuración?
7?38?2? ¿Cuál es la cuantía mínima a flexión en los apoyos (zonas de momento negativo)?
7?38?3? ¿Cómo relacionar la tensión en las armaduras con su diámetro y con la dimensiones de la apertura característica de las fisuras?
EJEMPLO E7?06?
7?38?4? ¿Cómo obtener la armadura para controlar la fisuración debida a las solicitaciones?
EJEMPLO E7?07?
EJEMPLO E7?08?
7?39? ¿Hay más secciones en la cabeza de hormigón de las vigas mixtas que la del plano de contacto entre hormigón y acero en las que se pueda producir su agotamiento a cortante?
7?39?1? ¿Cómo obtención de la resistencia de los planos potenciales de rotura?
EJEMPLO E7?09?
7?40? ¿Cómo obtener la flecha de una viga mixta?
7?41? ¿Cuáles son las deformaciones admisibles en estructuras mixtas?
7?41?1? Procedimientos simplificados para el cálculo de flechas en vigas mixtas sin perforaciones en su alma.
7?42? ¿Qué deformaciones deben considerase en las vigas mixtas de edificación?
EJEMPLO E7?10?
EJEMPLO E7?11?
7?43? ¿Cuáles son las soluciones estructurales estándar más habituales empleando vigas mixtas con el  perfil bajo los forjados de chapa colaborante?
7?44? ¿Cuál es el ámbito de aplicación de las vigas mixtas con los perfiles colocados bajo los forjados mixto?

? VIGAS MIXTAS CON PERFORACIONES EN SU  ALMA

7?45? ¿Pueden tener las vigas mixtas perforaciones en el alma del perfil?
7?46? ¿Cuál es el alcance del procedimiento de comprobación de vigas mixtas con perforaciones en su alma aquí expuesto?
7?47? ¿Cómo se modela la parte de la viga mixta que tiene una perforación en su alma?
7?48? ¿Cuáles son las posibles formas de agotamiento de una viga mixta con perforaciones en su alma?
7?49? ¿Que hipótesis están asociadas al modelo de diseño para la comprobación de vigas mixtas con perforaciones en su alma?
7?50? ¿Cómo puede homogeneizarse el estudio de las perforaciones con distintas forma en el alma del perfil de una viga mixta?
7?51? ¿Cómo tener una idea de cuál es el efecto producido por una perforación en el alma del perfil en la resistencia a flexión de la viga mixta?
7?52? ¿Cuáles son las limitaciones geométricas que deben cumplir las perforaciones en el alma de las vigas?
7?53? ¿Cuál es la distribución de fuerzas internas en torno a una perforación situada en el alma de una viga mixta?
7?54? ¿Cual es valor mínimo del momento flector y del esfuerzo cortante que deben emplearse en la comprobación de la resistencia de la viga mixta en la zona de la perforación?
7?55? ¿Cómo clasificar las alas de las secciones de acero en “T” situadas sobre y bajo las perforaciones?
7?56? ¿Cómo clasificar el alma de las secciones en “T” situadas en la parte superior e inferior de las perforaciones para la comprobación de su pandeo?
7?57? ¿Cuál es el efecto de la tracción en la clasificación de las secciones de acero en “T” situada bajo las perforaciones?
7?58? ¿Cómo obtener la resistencia a flexión de una viga mixta en la zona de las perforaciones?
7?58?1? CASO ?1? L. N. P en la cabeza de la viga mixta.
7?58?2? CASO ?2? L.N.P situada en la sección de acero en “T” ubicada sobre la perforación.
7?59? ¿Cuál es el ancho eficaz de la cabeza de hormigón de la viga mixta en las zonas en las que se sitúan de las perforaciones en el alma del perfil?
7?60? ¿Cuál es la resistencia a cortante de una viga mixta con perforaciones en su alma?
7?61? ¿Cuáles son los criterios generales a seguir en conexión a rasante en la zona de la perforación?
7?62? Resistencia a cortante de una sección mixta en la zona de las perforaciones ? Criterios generales.
7?62?1? ¿Cuál es la resistencia a cortante de las secciones de acero con forma de “T” situadas sobre y bajo la perforación?
7?62?2? ¿Cuál es la resistencia a pandeo por cortante en una viga mixta con una perforación aislada en su alma?
7?62?3? ¿Cuál es la resistencia a cortante de la cabeza de hormigón de la viga mixta?
7?63? ¿Cuál es el efecto que produce valores altos del esfuerzo cortante en la resistencia global a flexión de la viga?
7?64? ¿Cuál es la resistencia a flexión de la viga Vierendeel empleada para modelar la zona de la viga en la que sitúa una perforación.
7?65? ¿Cuál es el efecto que produce el esfuerzo cortante en la resistencia a flexión de las secciones en “T” situadas sobre y bajo las perforaciones?
7?66? ¿Cuál es la resistencia plástica a flexión de las secciones en “T” situadas sobre y bajo la perforación?
7?67? ¿Cómo y cuándo reducir la resistencia a flexión de las secciones de acero de las secciones en “T” situadas sobre y bajo la perforación debido al esfuerzo cortante?
7?68? ¿Cómo se distribuye el esfuerzo cortante entre las sección de acero con forma de “T” situadas sobre y bajo la perforación?
7?69? ¿Cómo obtener la resistencia elástica a flexión de las secciones con forma de “T” situadas sobre y bajo la perforación?
7?70? ¿Cómo obtener la resistencia a flexión de la viga Vierendeel empleada en el modelado de la zona de la perforación teniendo en cuenta la acción local compuesta en dicha zona?
7?71? ¿Puede emplearse algún método alternativo para estudiar la influencia de las tracciones en los conectadores a rasante situados sobre las perforaciones?
7?72? ¿Cómo aproximarse al comportamiento de los pilares ficticios situados en el alma del perfil entre dos perforaciones?
7?73? ¿Cómo puede comprobarse la resistencia del pilar ficticio situado en el alma de la viga entre dos perforaciones frente al esfuerzo cortante horizontal?
7?74? ¿Cuáles son las solicitaciones de compresión en el pilar ficticio situado entre dos perforaciones?
7?74?1? ¿Cuál es la fuerza de compresión actuante sobre los pilares ficticios cuando las perforaciones están separadas?
7?74?2? ¿Cuál es la fuerza de compresión actuante sobre los pilares ficticios cuando las perforaciones están próximas?
7?75? ¿Cuál es el momento flector que solicita a los pilares ficticios situado entre perforaciones?
7?76? ¿Cuál es la resistencia a cortante de los pilares ficticios situados en el alma de la viga entre dos perforaciones contiguas?
7?77? ¿Cómo obtener la resistencia a compresión de los pilares ficticios teniendo en cuenta su posible pandeo?
7?78? ¿Cuál es la resistencia de diseño a pandeo de los pilares ficticios situados entre dos perforaciones cuando éstas no están próximas?
7?79? ¿Cuál es la resistencia de diseño a pandeo de los pilares ficticios situados entre dos perforaciones cuando éstas están próximas?
7?80? ¿Cuándo puede ignorase el efecto potencial del pandeo de los pilares ficticios situados entre las perforaciones?
7?81? ¿Cómo obtener la resistencia a flexión de los pilares ficticios situados entre las perforaciones?

V LIMITACION EN LA RESISTENCIA A CORTANTE EN VIGAS CON PERFORACIONES PRÓXIMAS

7?82? ¿Cómo debe limitarse la resistencia a cortante en vigas mixtas en las que las perforaciones en el alma del perfil están próximas?
7?82?1? ¿Cuál es la resistencia a esfuerzo cortante de las vigas cuando su valor está limitada por la resistencia a flexión de los pilares ficticios y las perforaciones son circulares y están próximas?
7?82?2? ¿Cuál es la resistencia a esfuerzo cortante de las vigas cuando su valor está limitado por la resistencia a flexión de los pilares ficticios y las perforaciones están próximas y son rectangulares?
7?82?3? ¿Cuál es la resistencia a esfuerzo cortante de las vigas cuando su valor está limitado por laresistencia a pandeo de los pilares ficticios y las perforaciones están próximas?
7?83? ¿Cómo verificar la resistencia a cortante cuando de las vigas mixtas cuando está limitada por el pandeo de los pilares ficticios?
7?84? ¿Cómo evaluar el efecto producido por la excentricidad de las perforaciones cuando estas son rectangulares con los lados cortos semicirculares (perforaciones rasgadas) y se sitúan excéntricamente?

? VIGAS MIXTAS CON PERFORACIONES RIGIDIZADAS EN SU ALMA?

7?85? ¿Cuál es la resistencia de diseño de una viga mixta con perforaciones rigidizadas en su alma mediante chapas longitudinales?
7?86? ¿Pueden colocarse rigidizadores longitudinales en las perforaciones por un solo lado del alma de la viga mixta?
7?87? ¿Cuál es la resistencia a flexión de vigas mixtas con huecos rigidizados mediante chapas horizontales?
7?87?1 Resistencia a flexión de la viga cuando el alma esta rigidizada.
7?87?2 Resistencia elástica a flexión de las secciones en “T” rigidizadas y situadas sobre y bajo las perforaciones.
7?88? ¿Cuál es el efecto que produce el axil en la resistencia a flexión de las secciones de acero con forma de “T” rigidizadas situada bajo las perforaciones?
7?89? ¿Cuál es la resistencia a cortante de las secciones de acero con forma de “T” situadas sobre y bajo las perforaciones cuando están rigidizadas?
7?90? ¿Cuál es el efecto de las perforaciones largas rigidizadas en la resistencia a flexión de la viga Vierendeel empleada para modelar la zona en la que sitúan las perforaciones?
7?91? ¿Pueden colocarse rigidizadores verticales en torno a las perforaciones?
7?92? ¿Pueden emplearse rigidizadores anulares cuando las perforaciones son circulares?

? ESTADO LIMITE DE SERVICIO EN VIGAS MIXTAS CON PERFORACIONES EN SU ALMA?


7?93? ¿Qué comprobaciones deben realizarse en estado Límite de Servicio (E.L.S.)?
7?94? ¿Cuál es el incremento de la flecha debido a una perforación en el alma del perfil?
7?95? Método aproximado para obtener la flecha de una viga mixta con una perforación en su alma.

? ALGUNOS CASOS ESPECIALES DE PERFORACIONES EN EL ALMA ?

7?96? ¿Cómo tratar las perforaciones en el alma situadas con una gran asimetría respecto al eje del perfil, o en los extremos de la viga con una de sus alas despalmillada?
7?97? ¿Cuál es el ámbito de aplicación de las vigas mixtas formadas con perforaciones dispersas en su alma y forjados de chapa colaborante sobre ellas?

EJEMPLO E7?12

? OTRAS SOLUCIONES DE VIGAS MIXTAS?

7?98? ¿Puede proponerse otra solución estructurales estándar empleando vigas mixtas?

? VIGAS MIXTAS EMBEBIDAS EN EL CANTO DE LOS FORJADOS?

7?99? ¿Cómo proyectar una solución de vigas mixtas embebidas en el canto de los forjados?
7?100? ¿Cuál debe ser la geometría de las armaduras de refuerzo a cortante en las soluciones de vigas embebidas en los forjados tipio “Slim floor”?
7?101? ¿Cuál es el tamaño máximo de las perforaciones en el alma del perfil cuando se emplean soluciones de forjados mixtos embebidos en el canto de las vigas?

? VIGAS MIXTAS Y FORJADOS CON PLACAS ALVEOLARES O PRELOSAS?


7?102? ¿Cómo diseñar una solución de vigas mixtas y forjados formados por placas alveolares de hormigón pretensado o mediante prelosas macizas aligeradas o no?
7?103? ¿Qué ensayos deben realizarse para conocer el comportamiento a rasante de las vigas mixtas en las que su cabeza está formada por placas alveolares de hormigón pretensada?
7?104? ¿Qué situaciones particulares se dan durante el proceso de ejecución cuando se emplean en los forjados placas alveolares o prelosas?
7?104?1? Comprobación elástica.
7?104?2? Comprobación plástica.
7?104?3? Resistencia a pandeo lateral del perfil en la fase de montaje
7?104?4? ¿Cómo evitar la posible inestabilidad de las vigas mediante un diseño adecuado de la sección?
7?105? ¿Pueden producirse solicitaciones en las placas alveolares con la dirección perpendicular a la de los alveolos?
7?106? ¿Que parte de la cabeza de las vigas mixtas debe considerarse eficaz en la trasmisión de compresiones cuando los forjados están formados por placas alveolares o prelosas?
7?107? ¿Cuál es el ancho eficaz de las cabezas de las vigas mixtas con forjados formados por placas alveolares o prelosas?
7?108? ¿Cuál es la resistencia a rasante de los conectadores en vigas mixtas con forjados formados por placas alveolares?
7?109? ¿Cuáles son las secciones críticas a cortante en los forjados de vigas mixtas formados por placas alveolares?
7?110? ¿Cuál debe ser el grado de conexión a rasante en una solución mixta con forjados formados por placas alveolares o prelosas?
7?111? ¿Cuál es la separación máxima y mínima entre conectadores en las soluciones de vigas mixtas con forjados formados por placas alveolares?
7?112? ¿Cómo puede estimarse la armadura transversal en la soluciones de vigas mixtas con placas alveolares?
7?113? ¿Cómo comprobar las deformaciones en vigas mixtas con forjados formados por placas alveolares o prelosas?
7?114? ¿Cuál es la influencia que tiene la conexión parcial a rasante en la deformación de la viga mixta?
7?115?¿Cuáles son las limitaciones de las deformaciones en vigas mixtas con forjados formados con placas alveolares o prelosas?
7?116? ¿Cuál es el ámbito de aplicación de las vigas mixtas formadas con perfiles laminados bajo forjados formados por placas alveolares de hormigón?

? VIGAS MIXTAS CON VIGAS ALBEOLARES Y FORJADOS MIXTOS SOBRE LOS PERFILES?


7?117? ¿Cuál es ámbito de aplicación de las vigas mixtas formadas con perfiles alveolares y forjados mixtos sobre la viga?
7?118? Resumen general del ámbito de aplicaciones de las distintas alternativas de vigas mixtas comentadas en este escrito.

? PROTECCION CONTRA INCENDIOS EN LAS DISTINTAS SOLUCIONES DE VIGAS MIXTAS ANTES DESCRITAS?

7?119? ¿Cómo influye la acción de un incendio en la resistencia de las vigas mixtas?
7?120? Comportamiento de los materiales que componen las estructuras mixtas frente a alta temperaturas?
7?121? ¿Cuáles son las propiedades mecánicas del acero estructural en relación con la altas temperaturas?
7?122? ¿Cuál son las propiedades mecánicas del acero de los redondos sometidos a altas temperaturas?
7?123? ¿Cuál son las propiedades mecánicas del hormigón frente a altas temperaturas?
7?124? ¿Cuál es la relación entre las deformaciones del hormigón y la del acero a altas temperaturas?
7?125? ¿Cómo afectan las altas temperaturas al hormigón?
7?126? ¿Cuáles son los valores de diseño de los materiales a elevadas temperaturas?
7?127? ¿Qué estrategias pueden plantearse para controlar la influencia de las altas temperaturas en los materiales?
7?128? ¿Cual es comportamiento frente a fuego de las viga mixta embebidas en el forjado y formados por placas alveolares o prelosas?
7?129? ¿Cuál es el comportamiento a fuego de las vigas mixtas con el alma embebida en hormigón?

?BIBLIOGRAFIA?

7?2? FORJADOS MIXTOS

7?130?¿Qué tipos de chapa plegada colaborante son los más habituales en los forjados mixtos?
7?131? ¿Cuáles son las limitaciones geométricas de los forjados mixtos?
7?132? ¿Cuáles son las limitaciones en los apoyos de las chapas sobre el perfil de las vigas?
7?133? ¿Cuál es el comportamiento de los conectador situado en el valle de la chapa de una forjado mixto?
7?133?1? ¿Cuál es la resistencia de los conectadores situados en un forjado mixto con los nervios paralelos a la directriz de la viga?
7?133?2? ¿Cuál es la resistencia de los conectadores situados en un forjado mixto con los nervios perpendiculares a la directriz de la viga?
7?134? ¿Cuál es la resistencia de los conectadores cuando están sometidos a solicitación biaxial?
7?135? ¿Cuáles son las formas de agotamiento de un forjado mixto?
7?136? ¿Cuál es el ámbito de aplicación del procedimiento de comprobación de forjados mixtos quese indica a continuación?
7?137? ¿Cómo obtener la resistencia a flexión de un forjado mixto?
7?138? ¿Cómo absorber la resistencia a esfuerzo rasante de los forjados mixtos?
7?138?1? ¿Cuál es la resistencia a rasante de un forjado mixto cuando no hay conectadores en sus extremos?
7?138?2? ¿Cuál es la resistencia a rasante d un forjado mixto cuando hay armaduras suplementarias en sus apoyos?
7?138?3? ¿Cuál es la resistencia a rasante de un forjado mixto cuando hay conectadores en sus apoyos?
7?139? ¿Cómo obtener la resistencia a cortante de los forjados mixtos?
7?140? ¿Cómo comprobar el punzonamiento en los forjados mixtos?
7?141? ¿Cómo controlar la fisuración en los forjados mixtos?
7?142? ¿Cómo obtener la flecha en los forjados mixtos?
7?142?1?¿Cómo puede obtenerse el valor del brazo de palanca “Zel”?
7?142?2?¿Cómo verificar la flecha mediante su cálculo explícito?
7?142?3 ¿Cómo obtener el momento de inercia del forjado mixto con el hormigón sin fisurar “Iult”?
7?143? ¿Cómo debe resolverse los contornos de los forjados con chapa colaborante?
7?144? ¿Cómo resolver los huecos en los forjados mixtos con chapa colaborante?
7?145? ¿Cual ese el comportamiento frente a fuego de los forjados mixtos de chapa colaborante?
EJEMPLO E7?13?
EJEMPLO E7?14?

? BIBLIOGRAFIA?

TOMO -VI- PILARES Y UNIONES MIXTAS.

Este tomo se dedica a los pilares mixtos y a las uniones.

Las secciones de pilares mixtos estudiadas son:

Pilares mixtos formados por secciones laminadas o armadas en “I” o “H”, con su alma embebida en hormigón.

Pilares mixtos formados por secciones laminadas o armadas “I” o “H, con sus alas y alma embebida en hormigón.

Pilares mixtos con perfiles tubulares rellenos de hormigón con secciones cuadradas, rectangular o circular.

En cuanto a las uniones, se les dedica una mayor atención a aquellas formadas por chapas de testa flexible, aunque también se comentan otras semicontinuas o articuladas, mostrando algunas de las posibles soluciones constructivas.

Finalmente y al igual que al tratar las vigas y los forjados mixtos, se hace una pequeña reseña de la influencia de las altas temperaturas en los pilares y en las uniones.

7-3- PILARES MIXTOS

7-146-¿Qué se entiende por un pilar mixto?
7-147- Que métodos de dimensionamiento y comprobación pueden emplearse en los pilares mixtos?
7-148- ¿Cuáles son las limitaciones de los materiales y de la geométricas del pilar mixtos para poder aplicar el método simplificado de cálculo?
7-149- ¿Cuál es la resistencia plástica frente a cargas axial de un pilar mixto rodeados total o parcialmente de hormigón?
7-150- ¿Cuál es la resistencia plástica frente a cargas axial de un pilar mixto cuando este está formado por un perfil hueco relleno de hormigón?
7-151- ¿Cómo obtener la rigidez elástica eficaz a flexión de la sección transversal del pilar?
7-152- ¿Qué son las conocidas como imperfecciones geométricas en un pilar mixto?
7-153- ¿Cómo tener en cuenta las imperfecciones geométricas en el análisis de los pilares?
7-154- ¿Cuándo deben tenerse en cuenta los efectos de segundo orden?
7-155- ¿Cómo obtener la resistencia a compresión simple de un pilar mixto teniendo en cuenta su posible pandeo?
7-156- ¿Cómo obtener la llamada carga crítica de Euler?
7-157- ¿Cómo obtener la llamada esbeltez adimensional “λ”?
7-158- ¿Cómo obtener los valores de los coeficientes “?”?
7-159- ¿Cómo obtener dl coeficiente de imperfección “χ”?
7-160- ¿Cómo Influye el esfuerzo cortante en la resistencia a flexión de los piares?
7-161- ¿Cuál es el procedimiento para obtener la carga axil máxima en pilares sometidos a compresión simple, según el procedimiento simplificado propuesto en el EC4-1-1:2204?

-PILARES MIXTOS DOBLEMENTE SIMETRICOS SOMETIDOS A MOMENTO FLECTOR Y ESFUERZO AXIL SIMULTANEAMENTE-


7-162- ¿Cómo obtener la posición de la línea neutral en un pilar mixto?
7-163- ¿Cómo es el diagrama de interacción de un pilar mixta sometido simultáneamente a esfuerzo axil y momento flector?
7-164- ¿Cómo obtener las propiedades de un pilar mixto embebido en hormigón?
7-164-1- ¿Cómo obtener las propiedades resistentes de los pilares mixtos formados por perfiles hueco de las series SHS o RHS, rellenos de hormigón?
7-164-2- ¿Cómo obtener las propiedades resistentes de los pilar mixtos formados por perfiles hueco circulares de la serie CHS rellenos de hormigón?
7-165- ¿Cómo obtener la curva de interacción MRd-NRd en pilares mixtos formados por un sección CHS rellenos de hormigón?
7-166- ¿Cómo influye la resistencia de cada uno de los componentes de un pilar mixto formado por un perfil hueco relleno de hormigón?
7-167- ¿Cómo se agotan los pilares mixtos formados por perfiles huecos rellenos de hormigón?
7-168- ¿Cuál es la condición resistente que deben cumplir los pilares mixtos sometido a axil y momento en un plano de simetría de la sección?
7-169- ¿Cuales son la condiciones resistentes a cumplir en pilares mixtos sometido a axil y momento en los dos plano de simetría de la sección?
7-170- ¿Cómo verificar la estabilidad de los pilares mixtos teniendo en cuenta las imperfecciones mediante el diagrama de interacción adimensional MRd-NRd?
7-170-1- Pilares mixtos sometidos a compresión y un momento
7-170-2- Pilares mixtos sometidos a compresión y dos momento, uno en cada plano de simetría de la sección.
7-171- ¿Cuáles son las limitaciones geométricas para la armadura de los pilares mixtos embebidos total o parcialmente en hormigón?
7-172- ¿Cómo se introducen las cargas de las vigas en los pilares mixtos?
7-172-1- ¿Qué es la “longitud de trasferencia de las cargas”?
7-172-2- ¿Cómo distribuir el axil y el momento solicitantes entre los materiales que componen los pilares mixtos?
7-173- ¿Cómo determinar las solicitaciones de los conectadores en las zonas de trasferencia de cargas de las vigas al pilar?
7-174- ¿Cuándo y cómo comprobar el esfuerzo rasante en las zonas en las que las vigas transmiten las cargas a los pilares?
7-175- ¿Cómo contempla la trasferencia de cargas entre vigas y pilares mixtos el American Institute of Steel Construction (AISC)?
7-176- Comentarios respecto a los criterios establecidos por el EC4-1-1- y la ANSI/AISC 360-10 respecto a la trasferencia de cargas.
7-177- ¿Cómo colocar los conectadores que trasfieren las cargas entre el hormigón y el acero en pilares mixtos total o parcialmente embebidos en hormigón?
7-178- ¿Cómo introducir las cargas de las vigas mediante chapas de reparto situadas en la testa de pilares formados son perfiles huecos rellenos de hormigón?
7-179- ¿Cómo comprobar la introducción de cargas en pilares mixtos formados por secciones de acero huecas rellenas de hormigón?
7-180- Cual es comportamiento frente a fuego de los pilares mixtos?
Ejemplo E07- 15-
Ejemplo E07- 16-
Ejemplo E07- 17-
Ejemplo E07- 18-

- BIBLIOGRAFIA-


7-4- UNIONES EN ESTRUCTURAS MIXTAS

7-181- Introducción
7-182- Que materiales se emplean en la uniones mixtas.
7-183- ¿Cuáles son las limitaciones geométricas que deben tener los elementos metálicos de la unión mixtas?
7-184- ¿Qué recomendaciones deben seguirse respecto a la geometría de la unión?
7-185- Breve descripción del llamado “Método de los componentes”
7-186- ¿Cuál es la geometría de las uniones mixtas tratadas en este capítulo?
7-187- ¿Que es el diagrama momento rotación de una unión?
7-187-1 ¿Hay otras simplificaciones del diagrama Momento- Rotación de las uniones?
7-187-2- ¿Cómo pueden clasificarse las uniones?
7-187-2-1 ¿Cómo puede clasificarse una unión con respecto a la rigidez?
7-187-2-2- ¿Cómo puede clasificarse una unión respecto a su resistencia?
7-187-2-3 ¿Cómo pueden clasificarse las uniones con respecto a su ductilidad?
7-188- ¿Cómo plantear las uniones mixtas en las soluciones estructurales estándar?
7-189- ¿Cuál es mecanismo de funcionamiento de una unión mixta?
7-190- ¿Cuáles son los componen de las uniones mixta y cuál es su posición?
7-190-1- ¿Cuáles son los componentes traccionados en una unión mixta viga-pilar?
7-190-1-1- Fuerzas de tracción en los refuerzos
7-190-1-2- Fuerzas de tracción en los tornillos
7-190-1-3- Esfuerzo rasante en la superficie de contacto entre hormigón y ala de la viga.
7-190-2- ¿Cuáles son los componentes traccionados en una unión mixta viga-pilar?
7-190-2-1- Ala inferior de las vigas y parte del alma próxima a ellas.
7-190-2-2- Alma del pilar.
7-190-3- ¿Cuáles son los componentes de la unión sometidos a cortante horizontal?
7-190-4- ¿Cuáles son los componentes de la unión sometidos a cortante vertical?
7-191- ¿Cuáles son los modos de comportamiento de la estructura con uniones mixtas?
7 -192- ¿Cuál es el procedimiento de análisis global de la estructura en E. L. U.?
7 -193- ¿Cuál es el procedimiento de análisis global de la estructura en E. L. S.?
7-194- ¿Cómo afrontar el diseño y comprobación de vigas mistas con uniones mixtas semicontinuas? .

-COMPONENTES DE LAS UNIONES MIXTAS-


7-195- ¿Cuáles son los componentes de una unión mixta?
7-196- ¿Cuál es la forma de trabajo de cada uno de los componentes?
7-196-1- COMPONENTE -1- Alma del pilar a cortante.
7-196-2 - COMPONENTE -2- Alma del pilar comprimida transversalmente.
7-196-3- COMPONENTE - 3 - Alma del pilar sometida a tracción transversal
7-196-4- COMPONENTE - 4 - Ala del pilar sometida a flexión transversal.
7-196-5- ¿Cuál es el procedimiento propuesto en la EN1993-1-8:2005 (EC3-1-8) y la EN 1994 -1-1 :2004 (EC4-1-1) para determinar la resistencia de una unión?
7-196-6- ¿Cuáles son los modos de rotura de un casquillo en “T” aislado?
7-196-7- COMPONENTE -5- Chapa de testa sometida a flexión
7-196-8- COMPONENTE - 6 - Alma y ala de la viga comprimidas.
7-196-9- COMPONENTE - 7 - Alma de la viga traccionada longitudinalmente.
7-196-10- COMPONENTE - 8 - Chapa sometida a tracción o compresión longitudinal
7-196-11- COMPONENTE - 9 - Tornillos traccionados
7-196-12- COMPONENTE - 10 - Tornillos solicitado a cortante.
7-196-13- COMPONENTE -11- Conectadores a rasante.
7-196-14 COMPONENTE -12- Armadura traccionada para absorber momentos negativos.
7-196-15- COMPONENTE -13- Aplastamiento de chapa debido a la acción de los tornillos sobre ella. ….
7-196-16- COMPONENTE -14- Hormigón comprimido de la cabeza de las vigas mixtas
7-196-17- COMPONENTE -15- Soldaduras.
7-197- ¿Debe prestarse atención al posible pandeo de las vigas despalmilladas en las zonas próximas a los apoyos?

-PROCEDIMIENTO DE COMPROVACION DE UNIONES SEMIRRIGIDAS VIGA-PILAR EN ESTRUCTURAS MIXTAS-

7-198- PASO -1- ZONA TRACCIONADA DE LA UNION – Resistencia potencial de la armadura de refuerzo y de los tornillos traccionados.
7-199- PASO -1A- ZONA TRACCIONADA DE LA UNION – Resistencia de la armadura de refuerzo en las zonas de momento negativo.
7-199-1- PASO 1A- Area mínima de la armadura de refuerzo de negativos
7-199-2- PASO 1A- Area máxima de la armadura de refuerzo de negativos.
7-200- PASO -1B- ZONA TRACCIONADA DE LA UNION – Chapa de testa y ala del pilar sometidas a flexión con los tornillos solicitados a su máxima capacidad a tracción
7-201- PASO -1C- ZONA TRACCIONADA DE LA UNION – Comprobación de la resistencia a tracción en las almas de la viga y del pilar.
7-202- PASO- 1D- modificación de la resistencia de los tornillos
7-203- PASO -2A- ZONA COMPRIMIDA DE LA UNION - Resistencia a compresión del alma del pilar - Comentarios iniciales.
7-204- PASO -2A- ZONA COMPRIMIDA DE LA UNION - Resistencia de la zona comprimida de la unión.
7-204-1-PASO -2A-1- ZONA COMPRIMIDA DE LA UNION - Resistencia del alma del pilar en la zona de la unión sometida a compresión
7-205- PASO -2B- ZONA COMPRIMIDA DE LA UNION - Resistencia a compresión del ala de la viga y de parte de su alma, si procede
7-205-1- Resistencia del ala comprimida de la viga.
7-206- PASO -3- ZONA A CORTANTE DE LA UNION - Resistencia a cortante del panel del alma del pilar.
7-206-1- Resistencia a cortante del panel del alma.
7-207- PASO -4- RESISTENCIA A MOMENTO DE LA UNION
7-207-1- Resistencia a momento de la unión.
7-208- PASO -5- RESISTENCIA A CORTANTE DE LAS UNIONES MIXTAS CON CHAPA DE TESTA
7-208-1- PASO 5-1-A- Resistencia a cortante de los tornillos
7-208-2- PASO -5-1-B- Resistencia a cortante dela alma del elemento soporte.
PASO 5-1-B-1- Resistencia a cortante del alma de un pilar o una viga (elementos soporte), cuando se une por su alma a otra viga o a un pilar, (elemento soportado).
PASO 5-1-B-2- Resistencia a cortante del alma de un pilar o de una viga (elemento soporte), cuando se une por su alma a dos vigas (elementos soportados).
PASO 5-1-B-3- Arrancamiento de la chapa de testa.
7-208-3- PASO 5-1-C- y PASO 5-1-D- Resistencia a aplastamiento del alma o de las alas del elemento soporte y/o de la chapa de testa.
7-209-PASO-6A- Diseño de rigidizadores en la zona comprimida de la unión.
7-209-1- PASO-6A-1- Resistencia a compresión de la sección transversal del alma del pilar con dos rigidizadores de canto total.
7-209-1-2- PASO -6A-2- Resistencia a pandeo
7-210- PASO -6B- Rigidizadores en la zona traccionada de la unión adosados a la cara interior de las alas del pilar.
7-211- PASO -6C- Rigidizadores en el alma del pilar en la zona traccionada de la unión
7-211-1- PASO-6C-1- Rigidizadores de canto parcial - Longitud mínima del rigidizador en relación con su resistencia a cortante
7-211-2- PASO-6C-2- Rigidizadores de canto parcial en la zona traccionada - Longitud mínima del rigidizador en relación con la resistencia a cortante del alma del pilar.
7-211-3- Cordones de soldadura que une los rigidizadores con el pilar
7-212- PASO -6D- Rigidizadores adosados al alma del pilar.
7-212-1- PASO-6D-1- Dimensiones y materiales de las chapas adosadas al alma del pilar.
7-212-2- PASO -6D-2- Resistencia a cortante.
7-212-3- PASO-6D-3- Resistencia a tracción.
7-212-4- PASO-6D-4- Resistencia a compresión.
7-213- PASO-7- Diseño de los cordones de soldadura que unen las chapas de testa con los perfiles que conforman las vigas.
7-213-1- PASO-7-1- Resistencia a cortante de los cordones de soldadura.
7-213-2- PASO-7-2- Resistencia de los cordones de soldadura frente a fuerzas transversales
7-213-3- PASO-7-3- Cordones de soldadura sometidos a tracción en el alma de la viga
7-213-4- PASO-7-4- Cordones de soldadura entre el alma de la viga y la chapa de testa
7-213-5- PASO-7-5- Cordones de soldadura entre la chapa de testa y ala comprimida de la viga.
7-213-6- PASO 7-6- Cordones de soldadura entre vigas y chapas de testa en uniones viga-viga.
7-214- PASO-8- Armadura de refuerzo de negativos.
7-215- Chapas de testa estandarizadas según el SCI
EJEMPLO E07-19-

- RIGIDEZ DE LAS UNIONES MIXTAS-


7-216- ¿Que es el diagrama momento rotación de una unión?
7-217-¿Cuál es el procedimiento para obtener la rigidez rotacional de una unión viga-pilar con chapa de testa flexible?
7-218- ¿Cuál es la rigidez de los componentes de las uniones mixtas?
7-219- ¿Cuál es la capacidad de rotación de las uniones mixtas?
7-220- ¿Cuál es la capacidad de deformación de la armadura de negativos de los forjados mixtos o losas?
7-221- ¿Cuál es la deformación de los conectadores?
7-222- ¿Cuál es la deformación en la zona comprimida de la unión?
7-223- ¿Cuál es la deformación del panel del alma del pilar debido al cortante horizontal?
7-224- ¿Cuál es la capacidad de rotación de una unión mixta con chapa de testa flexible sometida a momento positivo?

EJEMPLO E07-20-

-V-- COMPORTAMIENTO FRENTE A INCENDIOS EN DELAS UNIONES MIXTAS-

7-224- ¿Cuál es el comportamiento de las uniones viga-pilar en estructuras mixtas frente a incendios?
7-225- ¿Cómo resolver el detalle de las uniones de vigas mixtas con pilares formados por perfiles huecos rellenos de hormigón?
7-226- ¿Cómo proteger el acero de los perfiles y las uniones mediante hormigón de densidad normal (2500 kg/m3) o ligera ≥ 1.750 (kg/m3)?

- BIBLIOGRAFIA-




 

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