Proceso constructivo de vigas de madera y concreto armado.
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Vigas y forjados unidireccionales.
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Descripción: Fuerzas cortantes y momentos flexionantes en vigas, cargas en vigas, apoyos y tipos de vigas
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Vigas
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Descripción: diseño basico de vigas y columnas
INTRODUCCIÓN A LOS CONCEPTOS DE ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL EN LAS CONSTRUCCIONES ARQUITECTÓNICAS
TEMA IV VIGAS CONTÍNUAS Y PÓRTICOS HIPERESTÁTICOS Profesor: José Manuel Pérez Luzordo. Dr. Arquitecto.
TEMAS DOCENTES DE ESTRUCTURAS I-IV
DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN ARQUITECTÓNICA ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE .MIQUITECTURA UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARL\
INTRODUCCIÓN A LOS CONCEPTOS DE ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL EN LAS CONSTRUCCIONES ARQUITECTÓNICAS
TEMA IV VIGAS CONTÍNUAS Y PÓRTICOS HIPERESTÁTICOS Profesor: José Manuel Pérez Luzardo. Dr. Arquitecto.
TEMAS DOCENTES DE ESTRUCTURAS 1-IV
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^ f^^nDEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN ARQUITECTÓNICA ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE ARQUITECTURA UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARL\
•^EMA IV: VIGAS CONTINUAS Y PÓRTICOS HIPERESTATICOS
IIo^\, 1
E= Módulo de Elasticidad del material
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de la barra. 1= Momento de Inercia de la sección de la barra
Dado que los materiales suelen ser liomotrcneos en Uis «estructuras híperestáticas en la práctica se toma el valor
. En cada apoyo convergen los extremos de dos barras. Definiremos como " COEFICIENTES DE REPARTO" los valores obtenidos de las expresiones:
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La suma de los coeficientes de reparto de un nudo ha de dar siempre la
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unidad. (5ÍC"^3
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. Un extremo gira movido por un momento de solicitación,
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trado).
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w u w M SE O o I.Un extremo g i r a , movido por" el momento de . Viga con una articulaciónJ solicitación, , El otro extremo (esta articulado). Gira
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libremente.
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K=o'¥S.-^
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Viga tipo
a la que se le aplican simultáneamente dos momentos de
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simétrica)
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DPTO. CONSTRUCCIÓN ARQUITECTÓNICA - E.T.S. ARQUITECTURA - UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS G.C.
[TEMA IV: VIGAS CONTINUAS Y PÓRTICOS HIPERÉSTATICOS
III.Viga tipo a la que se le aplican simultáneamente dos momentos de solicitación iguales y de igual signo, uno en cada extremo (caso del vanoXcentral de una viga continua simétrica con carga antimétrica)
f
K-''s-x
4.- INICIO DEL PROCESO DE CROSS.- Para iniciar el proceso de cálculo por el Método de Cross de una viga continua ee tendrán en cuenta los siguientes puntos: • V^nos interiores cualesquiera.A cada extremo se le adjudicará, con su signo, el momento de empotramiento perfecto correspondiente al estado de cargas de la barra doblemente empotrada ,
s
La rigidez de cada extremo se tomará fK»-|— . El coeficiente de transmisión será :
M M 3S O H U O
M H w O
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u
• Vano central de viga continua simétrica.(Para calcular solo una mitad de la viga) Al extremo que se va a calcular se le adjudicará,con su signo, el momento de empotramiento perfecto correspondiente al estado de cargas completo de la barra doblemente empotrada. Cuando las cargas son simétricas, la rigidez de dicho extremo se tomará:
M^os.l--
Cuando l a s cargas son a n t i m é t r i c a s l a r i g i d e z de dicho extremo se tomará:
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Vanos extremos sin voladizo.Al extremo interior se le adjudicará, con su signo, el momento de empotramiento perfecto correspondiente al estado de cargas de las viga empotrado-articulada.
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. A dicho extremo se le asignará una rigidez:
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Vanos extremos con voladizo.. Al extremo interior se le adjudicará, con su signo, un momento de empotramiento perfecto que será igual al que corresponde al estado de cargas de la viga doblemente empotrada más la mitad de la diferencia que hay entre el momento del otro extremo y el del voladizo.
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DPTO. CONSTRUCCIÓN ARQUITECTÓNICA - E.T.S. ARQUITECTURA - UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS G.C.
TEMA IV: VIGAS CONTINUAS Y PÓRTICOS HIPERESTATICOS
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A dicho extremo se le asignará una rigidez;
K = o':??^ - í -
El momento final en B.será igual que el del voladizo;
Kis^Kn
5.- MÉTODO DE CROSS.- Se inicia el proceso con un PREDIMENSIONADQ de las barras para fijar el valor de I en cada una. Conocidos las rigideces de los extremos de cada barra, se establecen los coeficientes de reparto de cada apoyo. Hallados los momentos de empotramiento perfecto, se inicia el proceso de cálculo: u o
a.- Los nudos están fijos (sin giro). , Momento total de desequilibrio en cada nudo: suma de todos los
M
u »
momentos acumulados en el mismo,con su signo, . Momento que actúa sobre el nudo forzándole a girar: momento de
M H
desequilibrio cambiado de signo,
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b.- Se sueltan los nudos/girando sucesivamente» '. Giro: . Al girar el nudo giran los extremos de las barras, . Reparto: . El momento que actúa en cada barra es una parte del del momento que actúa sobre la totalidad del nudo, y J su valor es igual a este momento multiplicado por su coeficiente de reparto.
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1 . Transmisión: Al girar el extremo de cada barra por la acción del momento repartido, se produce un "momento reacción" en el otro extremo empotrado que llamamos "momento transmitido".
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M H V) M
O K M V) H
V3 < U H a:
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c,- Momentos finales,o de empotramiento elástico Al final se suman, con su signo, todos los momentos acumulados en los extremos de las barras y se obtienen los momentos finales.
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TEMA IV: VIGAS CONTINUAS Y PÓRTICOS HIPERESTATICÓS
V.6,- DIAGRAMAS.• Elástica.- Se traza partiendo de los signos de los momentos. . Diagrama de momentos flectores.- Se trazan los diagramas de momentos isostáticos de las vigas, como si fueran tramos independientes doblemente apoyados. Luego se le superponen los momentos negativos de los apoyos, trazando las rectas de momentos nulos. El resultado debe ser coherente con el trazado de la elástica. A #
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. Diagramas de fuerzas cortantes.- Conocidos los momentos y las reacci£ nes se trazan los diagramas de fuerzas cortantes correspondientes. . Diagramas de fuerzas axiles.- Se trazarán los diagramas de fuerzas axiles de las componentes horizontales de las cargas, si las hubiere. 7.- DIMENSIONADO.- Todo el proceso anterior tiene por finalidad dimensionar materialmente la viga continua. Para ello se tomarán los diagramas obtenidos y se procederá en consecuencia.
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TEMA IV: VIGAS CONTINUAS Y PÓRTICOS HIPERESTATICOS
8,- PÓRTICOS SIMPLES.- El pórtico simple tiene un solo vano y un solo piso, Los pilares pueden estar empotrados o articulados en los cimientos, y rígidamente unidos a las vigas. Si la forma y la carga de un pórtico son simétricas, el pórtico no se desplaza lateralmente y sus momentos se calculan como en una viga continua de tres tramos
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Si la forma o las "cargas no son simétricas, o si existen empujes laterales, el pórtico se desplaza lateralmente. En este caso, el cálculo de los momentos se realiza en dos partes:
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H PM W U O
o a.- CROSS DE GIROS: Se hallan los momentos como si se tratara de una viga continua de tres tramos;es decir,
C/5 O
no se tiene en cuen-
ta el desplazamiento.
as o M
b.- CROSS DE DESPLAZAMIENTOS: Se considera el desplazamiento y se hallan los momentos correspondientes.
u u s a o H
c-
SUPERPOSICIÓN DE EFECTOS: Se superponen los efectos de ambas "hipótesis .
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TEMA IV: VIGAS CONTINUAS Y PÓRTICOS HIPERESTATICOS
9.- MOMENTOS QUE SE ORIGIN'\N EN EL DESPLAZAMIENTO DE LAS SECCIONES EXTREMAS DE UNA BARRA DE SECCIÓN CONSTANTE Barra doblemente empotrada
Barra empotrado-articulada
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En la práctica se toma:
En la práctica se toma;
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10.- MÉTODO DE CROSS DE DESPLAZAMIENTOS.-
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Desplazamiento sin KÍ»"": los nudos se desplazan sin girar-, ello de lugar a la aparición de los "momentos locales".
b.- Giro sin desplazamiento: los nudos giran sin desplazarse; los momen tos locales provocan el giro, repartiéndose luego y transmitiéndose de la misma manera que se liizo en el Cross de giros.
INTRODUCCIÓN A LOS CONCEPTOS DE ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL EN LAS CONSTRUCCIONES ARQUITECTÓNICAS ESTRUCTURAS RETICULADAS PLANAS HIPERESTATICAS: PROBLEMAS RESUELTOS. PROFESORES: José Manuel Pérez Luzardo. Benito García Maciá.
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