Estructuras de acero
Análisis global (I) Efectos de 2º orden, ¿Qué son?: Esfuerzos adicionales resultado de considerar la estructura real (deformada): - 1r orden, geometría inicial (modelo), no deformada - 2º orden, geometría real, deformada ⇒ · Deformaciones de las barras (locales): P-δ . Deformaciones de la estructura (globales): P-Δ
Pandeo de pórticos:
Traslacionalidad:
Imperfecciones Imperfecciones iniciales:
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Análisis global (IIa) Pandeo de pórticos: (En el plano del pórtico) Longitud de pandeo de pilares: - Pórtico intranslacional ⇒ β ≤ 1
- Pórtico translacional ⇒ β > 1
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Análisis global (IIb) Pandeo de pórticos: En el plano del pórtico
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Análisis global (IIc) Pandeo de pórticos:
Plano perpendicular al plano del pórtico
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Análisis global (IId) ●
Pilares de edificios Coeficientes de distribución (η) y de rigidez K = EI/L (K = I/L [EAE, A5.2])
Empotrado η = 0 Articulado η = 1 –
Intraslacionales:
[EAE, A5.2] –
Traslacionales:
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Análisis global (IIe)
(translacional) (intranslacional)
(Sin compresión relevante en en dintel ⇒ NEd ≤ 0,09 Ncr ) Simplificación para una sola planta (naves industriales): - Dintel horizontal: 1 =
K c K c K 11 K 12
Base empotrada η2 = 0; Base articulada η2 = 1 - Dintel a dos aguas y de inercia variable: hay que encontrar un dintel horizontal equivalente A) Argüelles (2007)
Id, Ld
Ieq = 0,75·Id
Leq = 2·Ld
L B) Arnedo (2009)
=
M Ld 3E
I d
=
ML 6 E I eq
luego,
I eq = I d
L 2 L d
Longitud de pandeo del dintel (Lk): Pendiente del faldón ≥ 10% (5,7º) ⇒ Lk = Longitud del faldón (β = 1)
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Análisis global (III) Translacionalidad: Estabilidad lateral global: Trayectoria clara de las fuerzas horizontales hasta la cimentación Sistemas: Arriostramientos (cuando aportan el 80% de la rigidez): – Capacidad a tracción de sistemas triangulados (X, K, V) – Pantallas horizontales (forjados) – Pantallas verticales (cerramientos o particiones de fábrica, chapa conformada, paneles, muros de hormigón) Rigidez del pórtico: capacidad a flexión de barras y uniones
●
●
Determinación de la traslacionalidad: ●
●
Pórticos arriostrados: ⇒ intraslacionales Pórticos rígidos: Primero análisis en régimen elástico lineal (incluyendo imperfecciones) para obtener en cada combinación de hipótesis: 1
=
cr
VEd HEd δH,d h
N Ed N cr
= r ≈
V Ed H , d (en cada planta) ⋅ H Ed h
Σ reacciones verticales en la base de los pilares Σ reacciones horizontales en la base de los pilares) desplazamiento horizontal (cabeza del pilar) altura de la planta
Condición: pendiente de cubierta inferior a 26º y N Ed < 0,09 N cr en dinteles [EC3, 5.2.1]
Situaciones: a) r ≤ 0,1 ⇒ intraslacional b) 0,1 < r < 0,33 ⇒ traslacional ⇒ amplificar acciones horizontales Coeficiente de amplificación 1 / (1- r) Este incremento de las acciones horizontales no debe tenerse en cuenta para el cálculo de la cimentación c) r ≥ 0,33 ⇒ traslacional ⇒ análisis de 2º orden
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Análisis global (IV) Imperfecciones iniciales: Son desviaciones geométricas de fabricación y montaje: – Imperfecciones globales (nudos desplazados) – Imperfecciones locales (barras deformadas) Cómo se tienen en cuenta: Considerando una geometría distinta a la nominal debida a las imperfecciones (Imperfecciones geométricas) O añadiendo unas acciones de efecto equivalente a las imperfecciones (Acciones equivalentes) ●
●
Imperfecciones geométricas: ●
●
Imperfecciones globales = Desplome inicial (en cada dirección) – 2 soportes, 1 altura: L/200 – 4 soportes, 3 alturas: L/400 – situaciones intermedias: L/300 Si H Ed ≥ 0,15 V Ed se pueden despreciar [EAE, 22.3.1] Imperfecciones locales de barra:
Tener en cuenta si ∃ al menos un extremo no articulado y N Ed > 0,25 N cr [EAE, 22.3.2]
Acciones equivalentes:
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Análisis global (V) Consecuencias para el Análisis global: Pórticos intraslacionales (arriostrados o r ≤ 0,1): - Análisis de 1 r orden. - Sin considerar imperfecciones globales ni locales. - Comprobación del pandeo con β ≤ 1 Pórticos traslacionales (no arriostrados con r > 0,1): a) Análisis de 2º orden, con imperfecciones globales y locales. No necesita comprobación del pandeo. b) Análisis de 2º orden, con imperfecciones globales. Comprobación del pandeo con β ≤ 1 c) Análisis de 1r orden, sin imperfecciones. Comprobación del pandeo con β > 1 Cuando HEd ≥ 0,15 VEd se pueden despreciar las imperfecciones globales [EAE, 22.3.1] ⇒ se puede usar la opción c) con β ≤ 1 Sólo se deben tener en cuenta las imperfecciones locales cuando NEd > 0,25 Ncr y ∃ al menos un extremo no articulado [EAE, 22.3.2 ]
Análisis de 2º orden: Las fuerzas se desplazan con la estructura - 0,1 < r < 0,33: Amplificación acciones horizontales 1 / (1- r) (compensar en la cimentación) - r ≥ 0,33: Método iterativo
