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Actualizada 05/11/07

 Consultas - 15

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Esta sección trata de dar a conocer vuestras consultas, así como vuestras respuestas a dichas consultas y vuestras opiniones.

Para preguntar o responder dirigiros al formulario de consultas.

¡Por cierto!, gracias a todos los colaboradores,  que vais haciendo crecer día a día esta página.

Nota: desde De Mecánica no ponemos cribas a las respuestas y comentarios que nos envían los colaboradores, sólo obligamos a que se razonen desde un punto de vista técnico o normativo.  Por ello tampoco nos hacemos responsables de dichas respuestas y opiniones, ni siquiera aseguramos estar de acuerdo con ellas. Se persigue con ello crear un foro de diálogo donde tengan cabida la experiencia de los técnicos, aun a riesgo de adolecer de cierta falta de rigor.

 


 

CONSULTAS-15:

 

- Sobre un caso de apoyo pilar-zapata que genera confusión en la EHE (De Francisco Cobos) 19/05/05

 Respuesta: De Juan Carlos, 26/05/05

- Sobre la soldadura de la armadura de pilotes (De Laura) 18/05/05

 Respuesta: De Eufe, 22/05/05

- Sobre los efectos de la temperatura en el acero del hormigón armado (De Carlos Rondón) 13/05/05

*¡Sin respuesta!*

- Sobre la función de los arriostramientos (De Paula) 13/05/05

 Respuesta: De Eufe, 19/05/05

 Respuesta: De Juan Carlos, 26/05/05

- Sobre el diseño de juntas estructurales (De Reina Rossi) 13/05/05

 Respuesta: De Eufe, 16/05/05

- Sobre la aceptación de estructuras calculadas con normas DIN (De Pablo Ferrero) 13/05/05

 Respuesta: De Eufe, 16/05/05

- Sobre un detalle de la comprobación a pandeo según la EA-95 (De Rubén Osorio) 12/05/05

 Respuesta: De Rafa, 06/06/05

- Sobre la estructura del MUBE (De María Albero) 12/05/05

 Respuesta: De Juan Carlos, 26/05/05

- Sobre rompeolas y muelles de escollera (De Patricio Marchán) 11/05/05

 Respuesta: De Juan Carlos, 26/05/05

- Sobre una solera para tráfico muy pesado (De Antonio) 11/05/05

 Respuesta: De Eufe, 16/05/05

- Sobre las luces que puede alcanzar un forjado de chapa colaborante (De José Moragues) 09/05/05

 Respuesta: De Ferrán, 01/05/05

- Sobre alguna aplicación para el cálculo de parámetros seccionales (De Nacho) 09/05/05

*¡Sin respuesta!*

- Sobre el comportamiento sísmico de un sistema estructural (De Juan Felipe Urrea) 05/05/05

 Respuesta: De Juan Carlos, 26/05/05

- Sobre la intuición de las cuantías (De José María León) 04/05/05

 Respuesta: De Nervy, 09/05/05

 Respuesta: De Eufe, 09/05/05

 Respuesta: De De Mecánica, 09/05/05

- Oferta de Empleo (De Pedro Sánchez) 03/05/05

- Sobre el armado de pilares zunchados (De Cristian Vicente)) 29/04/05

*¡Sin respuesta!* 

- Sobre la determinación del área de reparto de una carga puntual sobre un forjado de chapa (De Rosa María) 28/04/05

Respuesta: De Eufe, 04/05/05

- Sobre dimensiones de casetones de losas aligeradas (De Luis Daza) 28/04/05

Respuesta: De De Mecánica, 28/04/05

- Sobre depósitos prismáticos de hormigón (De Boris) 26/04/05

Respuesta: De David Plata Orozco, 28/10/05

- Sobre información acerca de tenso-estructuras (De Daniel Neira) 24/04/05

*¡Sin respuesta!* 

- Sobre el límite del ancho de fisuras en un depósito (De Carlos T.) 23/04/05

 Respuesta: De María del Mar, 04/05/05

- Sobre una duda en la formulación de la longitud de la armadura de enlace en apoyos según EFHE (De Mino) 23/04/05

*¡Sin respuesta!* 

- Sobre programas que permitan dimensionar fijando la profundidad de la fibra neutra (De Javier Rubio) 23/04/05

*¡Sin respuesta!* 

 

Estructurín contra fuego

CONSULTAS-15

 

ref. Est-01_19/05/05

 

Sobre un caso de apoyo pilar-zapata que genera confusión con la EHE

(De Francisco Cobos)  19/05/05 - España

Normativa: EHE

 

Hola a todos. Gracias de antemano por el excelente servicio que presta vuestra página web.

Mi consulta está referida a la aplicación de la EHE en su punto "59.4.2.1.1 Cálculo a Flexión". Estoy diseñando la armadura de una zapata en la que va a ir un tramo de una grúa torre empotrada directamente en el hormigón. El problema es que no sé qué distancia tomar para la sección de referencia, ya que el tipo de soporte empleado (tramo de la grúa directamente empotrado, sin placa de reparto) no está identificado en los tres casos que expone la EHE:

- mayor que 0,15*a para soporte de hormigón

- mayor que 0,25*a para soporte de ladrillo o mampostería

- mayor que 0,5 de la distancia entre la cara del soporte y el borde de la placa de reparto.

 

 Agradecería un poco de luz sobre este asunto. Un saludo.

Francisco Cobos.

 

Si crees que puedes aportar una respuesta a esta cuestión, dirígete al formulario de consultas.

 

 

Respuesta

(De Juan Carlos)  26/05/05 - Venezuela

 

Para el calculo de la armadura a flexión en una zapata sólo necesitas calcular el momento pésimo de las hipótesis de carga, que es el producto de multiplicar la resultante de la reacción del suelo al eje del pilar columna de la grúa. Es desfavorable, pero en caso de duda siempre manda la seguridad.

 

Juan Carlos.

 

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ref. Est-01_18/05/05

 

Sobre la soldadura de la armadura de pilotes

(De Laura)  18/05/05 - España

 

Tengo una obra con pilotes de hasta 14 metros, con barras desde el diámetro de 16 hasta el 32. La armadura de los pilotes están soldadas pero no en todos sus puntos. El problema que tenemos es que al montarlo en obra y vibrarlos dentro del hormigón muchos de ellos se desarman. El cliente de la obra nos dice que es porque van mal soldados, y mis preguntas son:

- ¿Es cierto que van mal soldados al no ir toda la armadura o el cliente no está usando el método más adecuado, dadas las dimensiones de pilote?

- ¿Podéis darme como referencia alguna normativa?

- ¿Conocéis la distancia mínima de soldadura entre dos puntos en un pilote? En las Normas UNE-36831 y UNE-36832 sólo se habla de las distancias entre pilares, vigas, muros y losas.

 

Gracias,

Laura.

 

Si crees que puedes aportar una respuesta a esta cuestión, dirígete al formulario de consultas.

 

 

Respuesta

(De Eufe)  22/05/05 - España

 

Hola, Laura.

Hola, Ramón y hola a todos.

¡Ummh! Probablemente no hayamos entendido el tema completamente, pero si el problema es que se emplea la jaula –de armadura– para vibrar el hormigón del pilote y la jaula se desarma –total o parcialmente– es que el problema no radica en la efectividad de la soldadura,… el problema es más grave conceptualmente: ¡no se debe vibrar –ni usar como medio de vibrado– la jaula bajo ningún concepto! La razón es elemental, ya que se llega a comprometer –incluso seriamente– la adherencia del acero con el hormigón, quedando el armado testimonial.

Si las jaulas vienen de taller, vendrán normalmente rigidizadas para su cometido, con barras adicionales para evitar deformaciones,… si están montadas en obra, por supuesto que los ferrallas sabrán para qué son. Ahora bien, sean los ferrallistas de obra o de taller, nadie puede imaginar que la jaula se emplee para vibrar,… ¡figúrense la impresión!

Respecto a las opiniones del cliente sólo recordar que la "libertad de expresión" sólo significa que uno puede decir lo que quiera –lo cual es siempre deseable y lo defendemos–, pero deducir que lo diga esté documentado, sea lógico o cierto, o simplemente tenga nociones de lo que está diciendo, no tiene nada que ver,… ¡por supuesto! Basta oír o leer la información con la que nos tienen al día los medios de comunicación para comprobar que existe "libertad de expresión"... y,… y,… ¡nada más! ¡Ha, ha, ha!

 

Agradecido

Eufe

 

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ref. Est-02_17/05/05

 

Sobre los efectos de la temperatura en la armadura del hormigón armado

(De Carlos Rondón)  17/05/05 - Chile

 

¿Cuales son los efectos de las temperaturas glaciales (-40ºC) sobre el acero de refuerzo embebido en el hormigón?

 

Carlos Rondón.

 

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¡Sin respuesta! 

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ref. Est-02_15/05/05

 

Sobre la función de los arriostramientos

(De Paula)  15/05/05 - España

 

¿Que función cumplen los arriostramientos diagonales de cubierta? ¿Y los de las paredes laterales?

 

Paula.

 

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Respuesta

(De Eufe)  16/05/05 - España

 

Hola, Paula

Hola, Ramón y hola a todos.

En estructuras isostáticas (nudos articulados), el problema –básico– de equilibrio estable, que no de estabilidad(1) obliga a disponer elementos específicos antiplegado –si se admite la expresión– a fin de poder soportar acciones en cualquier dirección sin que la estructura sufra el efecto "castillo de naipes".

Las propiedades geométricas de los triángulos –en geometría euclidiana– nos ponen en el punto de partida de la resolución: en efecto, dados los tres lados de un triángulo, la solución es única, lo que significa que el triángulo es indeformable. Así, pues, triangular ciertos elementos implica plantear su indeformabilidad, con lo que se consiguen los planos de arriostramiento.

En teoría, basta disponer –como mínimo– tres planos de arriostramiento no concurrentes (ni en un punto propio o impropio) a fin de garantizar el equilibrio.

En cubiertas formadas de planos inclinados, el arriostramiento de faldones se basa en el mismo razonamiento, y, conviene prestar atención a la secuencia de montaje puesto que no solo hay que estudiar el equilibrio de la estructura completa, sino el de estadías intermedias constructivas.

 

Agradecido

Eufe.

 

(1) Como cita el maestro Torroja las dunas del desierto son estables y se desplazan. Aprovechamos para traer a colación la aclaración básica, porque hemos detectado que en algunos Organismos de Control (OCT)  desconocen el concepto elemental de estabilidad,…por ejemplo en el caso de muros de contención, cuando hacen la divertida pregunta en una "Reserva Técnica" de "justificar la estabilidad de tal muro de contención..."

 

 

 

Respuesta

(De Juan Carlos)  26/05/05 - España

 

Los comentarios de Eufe son buenos, pero se podría añadir que las fuerzas horizontales aplicadas a todos los pórticos pueden ser diferentes y esto genera que la resultante de fuerza no coincida con el centro de la planta generando así torsión en planta, y este hecho nos obliga a poner rigidizadores en cubierta.

 

Saludos,

Juan Carlos.

 

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ref. Est-02_13/05/05

 

Sobre el diseño de juntas estructurales

(De Reina Risso)  13/05/05 -Uruguay

 

Las juntas de dilatación no se suelen hacer en las zapatas. En cuanto a las juntas estructurales ¿hay que continuarlas en las zapatas? ¿Y cual es su máxima longitud?

 

Reina Risso

 

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Respuesta

(De Eufe)  16/05/05 - España

 

Hola, Reina.

Hola Ramón y hola a todos.

Trataremos de matizar: juntas estructurales –entendemos– son simplemente juntas en la estructura. Sin embargo, la necesidad de éstas deviene de distintos requerimientos de índole física, si bien, su materialización –diseño– puede ser "el mismo" incluso atender distintos requerimientos simultáneamente. Este resultado lleva –en casos– a crear cierta confusión.

En pura teoría, las juntas básicas, atienden necesidades térmicas, reológicas, de asiento,… etc., siendo su acepción "más corriente" las denominadas juntas de dilatación. Suponiendo que la cuestión esté orientada en ese sentido, diremos que "bajo tierra" los saltos térmicos –diarios y/o estacionales– son despreciables, luego no tiene sentido atenderlos en el planteamiento estructural.

Como ejemplos tradicionales de la "sabiduría antigua" (hoy tan despreciada, desde la divertida y superficial mentalidad de los "grandes almacenes" tan imperante, incluso, fuera de los propios "grandes almacenes"), tenemos las bodegas en cuevas para madurar vinos sin los riesgos de los saltos de temperatura, o las viviendas en cuevas (por ejemplo en el Sacromonte), donde el confort no hay que confiarlo a gastosísimos y contaminantes sistemas de acondicionamiento.

Decía el maestro Oiza, al hilo del diseño de los grandes almacenes que debiera ser bajo superficie, ya que tienen como "leit motiv" el cerrarse al exterior para que la gente pierda la sensación del tiempo ("se me hace tarde,…") y se convierta en simple "autómata de compra compulsiva" ,… ¿para qué ganar altura –y vistas– si luego se cierran al exterior?

Por supuesto, esto sería aplicable a casinos, y todo edificio inmerso en la sólida filosofía de la "atemporalidad materialista",… ¡ha, ha, ha!

 

Agradecido

Eufe.

 

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ref. Est-01_13/05/05

 

Sobre la aceptación de estructuras calculadas con normas DIN

(De Pablo Ferrero)  13/05/05 -Italia

 

Saludos a todos:

Represento en España a una empresa alemana muy importante en el campo de energías renovables. Dentro de sus productos, se encuentran los kits para montaje sobre tejados de paneles fotovoltaicos, compuestos de perfilería de aluminio sujetadas al tejado mediante piezas de inoxidable, sobre las que se fijan los paneles. Para el caso de su uso en Alemania, los cálculos de estas estructuras se ajustan a la norma DIN 1055. ¿Existe una norma equivalente en España? ¿si se demuestra que el diseño es bajo norma DIN 1055, es válido para su uso en España o deberá recalcularse según las normas locales?

 

Os agradeceré si pudierais orientarme en este tema. Cordiales saludos,

Pablo Ferrero.

 

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Respuesta

(De Eufe)  16/05/05 - España

 

Hola, Pablo

Hola Ramón y hola a todos.

Al estar España dentro del ámbito de la C.E., desde el punto de vista legal se puede invocar el uso de cualquier norma vigente de C.E.

Clarificamos que no somos especialistas en leyes, pero en cualquier caso invocar una norma alemana siempre es garantía de calidad, y, en todo caso se cubre la figura –siempre negativa– de la denominada "negligencia profesional" puesto que de cuestionarse eventualmente cualquier aspecto, tendrá su respaldo legal DIN "ámbito C.E."

 

Agradecido

Eufe.

 

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ref. Est-02_12/05/05

 

Sobre un detalle de la comprobación a pandeo según la EA-95

(De Rubén Osorio)  12/05/05 -España

 

La norma EA95 señala que la comprobación de pandeo en piezas metálicas debe hacerse en la sección central (0,4L). La anterior Norma MV promulgaba, si no me equivoco, que esta comprobación se debía realizar sólo en esa sección siempre y cuando la estructura fuese intraslacional, en caso contrario se debía verificar a lo largo de toda la barra. ¿Es un error de transposición en la norma EA-95?

 

Rubén Osorio.

 

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Respuesta

(De Rafa)  06/06/05 - España

 

No hay error en la norma EA-95 en la comprobación a pandeo que dices. Debes comprobar la pieza en dos secciones:

1º) A resistencia: En la sección donde exista mayor tensión sin contar el pandeo. En pilares empotrados suele ser la base del pilar.

2º) A pandeo: En la sección donde exista mayor tensión contando el pandeo, de la zona 0,4l central de la pieza.

 

Espero que te sirva. Un saludo,

Rafa.

 

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ref. Est-01_12/05/05

 

Sobre la estructura del MUBE

(De María Albero)  12/05/05 -España

 

Hola, estudio arquitectura en la Universidad de Alicante. Necesito información sobre el MUBE (Museu Brasileiro da Escultura) de Mendes da Rocha en Sao Paulo (Brasil). Si alguien sabe cómo funciona la estructura, en concreto la viga de hormigón, le agradecería que me lo comunicara.

La viga mide 60 metros de longitud y tiene una sección de 15 x 2 metros. Además, se apoya sobre neopreno.

 

Gracias.

María Albero.

 

 

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Respuesta

(De Juan Carlos)  26/05/05 - España

 

Los apoyos de neopreno en la viga permiten que las deformaciones por acción de salto térmico no generen reacciones que de otra manera no podrían ser soportados, además de los giros, producto de la flexión debida al peso propio, que de esta manera no son transmitidos a las pilas que soportan la viga. Los apoyos de neopreno de varias capas se pueden homologar a carritos que solo transmiten carga vertical. Me imagino que la viga debe de ser hueca para aligerar la carga, es decir, un tubo donde las paredes verticales soportarán mayoritariamente el cortante y la losa superior e inferior soportarán las compresiones y las tracciones respectivamente - elongación de la fibra inferior y compresión en la fibra inferior-. Lo más seguro es que las tracciones inferiores superen ampliamente la capacidad de la sección de hormigón a tracción y que esté armada con cables de postensado.

 

Saludos,

Juan Carlos.

 

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ref. Est-02_11/05/05

Sobre rompeolas y muelles de escollera

(De Patricio Marchán)  11/05/05 - Ecuador

 

Estoy interesado en tener información sobre el diseño de rompeolas y muelles usando piedra de escollera, de volumen superior a 1,00 m3; he tenido oportunidad de leer su artículo sobre el módulo de balasto, muy ilustrativo por cierto. Mi país en la región costera presenta problemas de suelos particulares, el terreno va del suelo laterítico, de coloración rojiza a las arcillas expansivas con su variado comportamiento de la estación seca a la estación lluviosa.

 

Agradezco por anticipado vuestra atención.

Atentos saludos,

Patricio Marchán S.

 

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Respuesta

(De Juan Carlos)  26/05/05 - Venezuela

 

Para el diseño de protecciones de la costa con escolleras resulta útil el criterio general de diseño que se basa en que el peso de la escollera y sus elementos deberá ser capaz de soportar la energía generada por la rompiente de la ola. Para ello deberás conocer parámetros de diseño tales como la batimetría de la costa, la velocidad del viento, las corrientes que modifican la costa, etc. Con estos parámetros podrás diseñar la altura de la ola y con la altura de la ola y su velocidad podrás determinar el trabajo -o energía- que ésta es capaz de portar, y sólo entonces deberás diseñar la escollera -o estructura de masa capaz de disipar dicha energía-.

 

Juan Carlos.

 

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ref. Est-01_11/05/05

Sobre una solera para tráfico muy pesado

(De Antonio)  11/05/05 - España

 

Estoy diseñando una solera para tráfico muy pesado, más concretamente para el paso cotidiano de grúas. La solera debería aguantar hasta 12 t/m2.

Tengo muchas dudas y espero que podáis ayudarme. ¿Creéis que sería suficiente con una solera de 20 o 25 cm con un armado doble con mallazo 15x15x6? ¿qué distancia entre juntas debería dejar?

 

Os agradecería mucho que me pudierais dar alguna solución según vuestra experiencia. Muchas gracias.

Antonio.

 

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Respuesta

(De Eufe)  16/05/05 - España

 

Hola, Antonio.

Hola, Ramón y hola a todos.

Tenemos (en la página de De Mecánica) aclaraciones que serán de ayuda a la hora de concebir y calcular una solera eficaz para los requerimientos estipulados. En cualquier caso esbozaremos las ideas básicas que deben enmarcar cualquier diseño de solera. (Perdón, adelantamos, por la reiteración para aquellos que visitan habitualmente esta página):

- Una solera es tan buena como su subbase o explanada permita (compactación). El encachado debe cuidarse asimismo para garantizar la eficacia de la solera.

- La concepción de las juntas en tamaño y definición (transmisoras de esfuerzos o no), asimismo son determinantes en su diseño.

- Su nivel de utilización, ambiente de exposición, fisuración admisible,… etc, deben prefijarse en el enunciado.

- Peso (carga) por trenes de ejes (y por rueda,... incluso presión de neumáticos) son determinantes de su diseño y cálculo.

Nuevos materiales –como el dramix– han conferido nuevas perspectivas al diseño de las soleras, y las decisiones sobre las juntas vienen muy condicionadas por los costos y usos.

Como vemos, adelantar, sugerir o validar un canto de solera (y un armado) sería imprudente de todo punto de vista. Si solamente podemos transmitir la riqueza de variables que intervienen en la concepción de las soleras, daríamos por aceptables las breves notas aquí esbozadas.

- NTE-RSS Soleras, 1973.

- José Javier Díez González (Dr. ICCP). "Pavimentos industriales de hormigón", 1975. Serie monográfica de la agrupación de fabricantes de cemento de España nº 8.

 

Agradecido

Eufe

 

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ref. Est-02_09/05/05

Sobre las luces que puede alcanzar un forjado de chapa colaborante

(De José Moragues)  09/05/05 - España

 

Hola a tod@s:

En primer lugar felicitaros por esta magnifica página y agradeceros de antemano vuestra atención.

Os cuento, me llamo José y soy un estudiante de arquitectura haciendo el Proyecto Final de Carrera. Dispongo de una planta de estructura metálica donde dispongo los pórticos cada 7 m. Estos pórticos cubren una luz de 12,0 m con vigas de celosía o cerchas.

En un principio, había pensado utilizar entrevigado cada 1,5 ó 2,0 m y luego un forjado a base de chapa colaborante. Últimamente, me han hablado de que en algunos casos (experimentos ya probados), se han podido llegar a cubrir 8 m. con chapa colaborante (utilizando conectores y eso...) Por tanto, mi duda surge en si evidentemente eso es factible, si es cierto (para un supuesto normal... sobrecargas de uso típicas de un edificio de oficinas) ya que me resulta un poco excesivo. Una solución así en mi caso sería bastante recomendable, ya que me ahorro el uso de viguetas, y además reduciría el canto total del forjado. En fin, espero que alguien me pueda orientar un poco.

 

Otra vez, muchas gracias por vuestra atención.

José Moragues.

 

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Respuesta

(De Ferrán)  01/06/05 - España

 

Efectivamente, existen casos de forjados de chapa colaborante que alcanzan luces de hasta 7m. El problema radica en el espesor de la capa de compresión y el grecado de la chapa. Si la suma de ambos es de más de 25cm, es posible cubrir luces sin vigas secundarias, pero en todo caso la reducción de canto conseguida no es muy considerable. Además, el peso propio del forjado aumenta considerablemente. Los fabricantes de chapas suelen disponer de tablas de relación canto-peso total del forjado.

 

Ferrán.

 

 

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ref. Est-01_09/05/05

Sobre alguna aplicación para el cálculo informático de parámetros seccionales

(De Nacho)  09/05/05 - España

 

Hola.

Me gustaría saber si existe algún programa informático o aplicación que calcule el centro de gravedad de una estructura, el centro de torsiones, y la excentricidad entre ambos.

 

Muchas gracias Nacho

Nacho.

 

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¡Sin respuesta! 

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ref. Est-01_05/05/05

Sobre el comportamiento sísmico de un sistema estructural

(De Juan Felipe Urrea)  05/05/05 - Colombia

 

Escribo desde Colombia. La siguiente es una consulta sobre un tema que me tiene muy cuestionado y es el siguiente:

En nuestro país está muy popularizada la construcción de edificios con muros de concreto reforzado, con alturas entre 10 y 20 pisos y espesores de muros y losas entre 8 cm y 20 cm. Me cuestiona mucho el comportamiento de este tipo de estructuras ya que generalmente son diseñadas teniendo en cuenta un grado de disipación especial de energía lo cual reduce las fuerzas sísmicas considerablemente, permite tener  unos desplazamientos relativos de piso que cumplen con las normas de diseño (en el caso de Colombia el 1% de la altura de piso) y disminuye la longitud de las zonas de confinamiento. Todo esto conlleva por supuesto a un diseño mucho más económico y por consiguiente a que sea tan popular en nuestro país.

Me gustaría saber si en otros países es común esta práctica, tengo referencias de países como Chile, Venezuela y República Checa pero con algunos cambios en los espesores de muros y diseños de los mismos. He consultado en algunos libros como el de Paulay and Priestley (1992) pero aún así quisiera saber si alguien me puede suministrar información acerca de éste tema, ya sea con comentario o bibliografía.

 

De antemano muchas gracias por la ayuda,

Juan Felipe Urrea.

 

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Respuesta

(De Juan Carlos)  26/05/05 - Venezuela

 

¡Qué tal amigo!

La misión real de un ingeniero es predecir el comportamiento estructural bajo un estado de carga cualquiera y elaborar un modelo que sea capaz de resolver dichas incognitas. Para edificios altos el diseño estructural por todos aceptado es de pilar-viga (pórticos hasta 20 pisos) incluso bajo acciones sísmicas. A partir de esa altura ya necesitaremos pantallas colocadas simétricamente para hacer coincidir el centro de rigidez y el centro de masas para no generar torsiones en planta que es el efecto mas devastador durante la acción sísmica. La simetria estructural y diseños piramidales o sin estructuras de planta en H o L son diseños propios para acciones horizontales para grandes alturas. El ingeniero estructural deberá ser capaz de pensar que sistema es el mas conveniente, pero lo verdaderamente importante es que el ingeniero que tome la decisiones en cuanto al diseño estructural sea a la luz del profundo conocimiento del comportamiento de los materiales.  Si tu inquietud es conocer el comportamiento de tu estructura puedes generar un modelo físico o matemático con elementos finitos y probar, que es la ciencia mas cierta...

 

Juan Carlos.

 

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ref. Est-01_04/05/05

Sobre la intuición de las cuantías

(De José María León)  04/05/05 - España

 

¿Qué son de manera intuitiva la Cuantía Mecánica y la Geométrica?

 

José María León.

 

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Respuesta

(De Nervy)  09/05/05 - España

 

Cuantía mecánica: área de acero que existe en una sección, este área en función del tipo de acero que se use, nos indica el máximo esfuerzo que podemos resistir. Como normalmente se conoce el esfuerzo, cabe introducir el concepto de cuantía mecánica mínima, que es el área mínima de acero que hay que disponer en esa sección para resistir los esfuerzos conocidos.

 Cuantía geométrica: relación entre el área ocupada por el acero frente a la sección del hormigón, que según la EHE debe tener un mínimo.

 

Nervy.

 

Respuesta

(De Eufe)  09/05/05 - España

 

Hola, José María.

Hola Ramón y hola a todos.

Traemos la definición contenida en la última edición del legendario Montoya (con Meseguer y Morán, ¡claro!)

"comenzaremos por distinguir entre cuantía geométrica , que es el cociente entre las áreas de acero (en tracción o en compresión) y hormigón (área total, referida normalmente al canto útil), y cuantía mecánica, que es el producto de la cuantía geométrica por el cociente entre las resistencias de cálculo del acero (en tracción o en compresión) y del hormigón"

Es fácil –intuitivamente– el concepto de la geométrica puesto que es simplemente el porcentaje de cms de acero que encontramos en él área total de una sección de homigón armado. El concepto de mecánica no es tan intuitivo, puesto que ya hay que saber de solicitaciones (N, M como pareja más sencilla), hay que conocer el diagrama tensión-deformación del hormigón, acero,… saber lo que es rotura frágil, conocer los dominios, saber las convenciones generalmente admitidas de cálculo,… etc. Ahora bien de un modo muy sencillo sería pensar en qué cantidad mínima de acero debe llevar una sección para que funcione, y, no parta sin previo aviso, y, que no se autodestruya por retracciones.

Aprovechamos para recomendar el citado Montoya:

 P. J. Montoya, A. G. Meseguer, F. Morán - "Hormigón armado", 14ª edición,  (2000)

que es completísimo y serio. Se puede consultar al "tran tran2 y por supuesto estudiar de "cabo a rabo" si bien admitimos que es disuasorio si no se tiene una cierta base en algunos pasajes. Además tiene casi todo indexado, con lo que no da pereza (ni tiene uno que conocerlo entero) para encontrar rápidamente en distintas partes los conceptos necesarios. Es honesto, en el sentido que valora y explica lo que es aproximado; que las tomas de decisiones son "armas de doble filo" dando bases para valorar pros y contras, y un largo etcétera de tablas, bibliografía, etc,… que le dan –sin ambages– el rango de libro científico, técnico de primer orden en su género.

Aclara mucho –lo que es impresionante– sobre la EHE , que como es sabido tiene el dudoso honor de ser aclarada en una publicación que se titula "La EHE explicada por sus autores", paradigma del conocido dicho "el que sabe hacer una cosa, la hace. El que no, explica como se hace".

 

Agradecido,

Eufe.

 

 

Respuesta

(De De Mecánica)  09/05/05 - España

Normativa: Si bien la cuantía es un concepto general, la terminología aquí utilizada se corresponde con la EHE española

 

Hola José María, hola Nervy, hola Eufe, y hola a todos.

Me he visto un poco obligado a tratar esta cuestión acerca de las cuantías después de todo lo que aparece escrito en varias secciones de De Mecánica. Pues sí, resulta que en estas páginas se trata sobre las cuantías mecánicas y geométricas mínimas y máximas, pero se da por sentado que el lector conoce su definición.

Vamos pues a tratar de ahondar un poco más sobre lo que se ha dicho ya. Cuando hablamos de cuantía en Hormigón Armado(1) nos referimos a cantidad de acero. Ahora bien, como calculistas de estructuras, esta cantidad no nos interesa en sí misma -puede ser interesante desde el punto de vista económico pero no es un parámetro interesante desde un punto de vista mecánico-, sino en su relación con la cantidad de hormigón. En definitiva cuando hablamos de cuantías en Hormigón Armado  hablamos de proporciones entre acero y hormigón:

Cuantía = Cantidad Acero/Cantidad Hormigón

Esta cuantía podría medirse para un elemento al completo, por ejemplo, para una losa ver cuál es la cantidad total de acero, cuál la de hormigón y dividiendo ambas cantidades obtener la cuantía; sin embargo, tampoco esto es de interés desde el punto de vista mecánico. En general estudiamos el valor de las cuantías en las secciones de distintos elementos -a nivel seccional-.

Aclarado esto nos queda decir qué es una cuantía geométrica y qué una cuantía mecánica y por qué se utilizan a veces unas y a veces otras. Comencemos por la geométrica cuyo concepto es más claro:

Entendemos por cuantía geométrica (ρ) la relación entre las áreas de la sección de acero y de hormigón en una sección dada de un elemento de hormigón armado:

CG (ρ) = As/Ac, donde

As: Área de acero

Ac: Área de hormigón

Este sería, por ejemplo, el caso de la cuantía geométrica mínima que se aplica al caso de un pilar según la Instrucción EHE. Dicha instrucción dispone que al menos esta cuantía sea del 4 por mil (art. 42.3.5), o sea que:

 CG (ρ) = As/Ac ≥ 0,004 (4 por mil)

Hablamos de cuantías geométricas porque tratamos con áreas.

Veamos ahora otro caso, el de una viga. En este caso distinguimos entre la armadura más traccionada o menos comprimida (As1) y la menos traccionada o más comprimida (As2). Si vamos a la EHE de nuevo (art. 42.3.5) veremos que en ella se limita, por ejemplo, para acero B 400 S, la cuantía geométrica al 3,3 por mil. De nuevo se trata de limitar una cuantía geométrica, la de la armadura traccionada:

 CG (ρ) = As1/Ac ≥ 0,0033 % (3,3 por mil)

 Algo más complicado es el concepto de cuantía mecánica (ω), simplemente porque en ella interviene el concepto de capacidad mecánica. Definimos la cuantía mecánica como la relación entre las capacidades mecánicas del acero y del hormigón:

CM (ω) = Us/Uc, donde

Us= fyd*As, capacidad mecánica del área de acero

 - fyd: resistencia de cálculo del acero (fyk/γs)

 - b: ancho de la sección

Uc= fcd* b *d, capacidad mecánica de la sección de hormigón

 - fcd: resistencia de cálculo del hormigón (fck/γc)

 - b: ancho de la sección

 - d: canto útil de la sección

 

¿Y qué es la capacidad mecánica? Pues es una fuerza, la fuerza que tendría la sección completa de hormigón(2)  o de acero si trabajara con su resistencias -tensiones- de cálculo (por decirlo así como si trabajaran al tope teórico). En definitiva la cuantía mecánica es una relación entre fuerzas.

¿Es esto interesante? Sí, a veces en el proceso de diseño es más intuitivo limitar fuerzas en vez de áreas. Es el caso de las cuantías mecánicas mínimas para evitar la rotura frágil en vigas -flexión simple-. Esta cuantía es la necesaria para soportar la máxima fuerza que puede resistir la sección sin armadura, y según EHE (art. 43.3.2) se cubre disponiendo una armadura capaz de resistir 0,04 veces la capacidad mecánica de la sección de hormigón, o sea:

CM (ω) = Us/Uc ≥ 0,04

 

Esperando haber sido de ayuda, recibe un cordial saludo,

gestodedios, De Mecánica.

 

 

(1) Aclaramos que también puede tener interés en el Hormigón en Masa, dado que éste puede tener cierta cantidad de acero.

(2) Si bien suele trabajarse con una sección que cuenta con el canto útil (d) en vez del canto total (h).

 

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ref. OT-01_03/05/05

OFERTA DE TRABAJO

(De Pedro Sánchez)  03/05/05 - España

 

Busco calculista de estructuras en la zona de Cádiz y Sevilla.

 

Pedro Sánchez.

 

Si estás interesado en esta oferta, dirígete al formulario de empleo.

 

 

 

Número de candidatos presentados a la oferta hasta este momento: 2

 

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ref. Est-01_29/04/05

Sobre el armado de pilares zunchados

(De Cristian Vicente)  29/04/05 - Chile

 

¿Como se amarra un pilar zunchado?

 

Cristian Vicente.

 

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ref. Est-02_28/04/05

Sobre la determinación del área de reparto de una carga puntual sobre un forjado de chapa

(De Rosa María)  28/04/05 - España

 

Hola, amigos.

He descubierto vuestra página por casualidad y creo que podríais ayudarme mucho en el mundo de los forjados de chapa en el que estoy empezando a introducirme. Os pido ayuda ya que es un tema que necesito calcular con urgencia y no he llegado a ninguna solución.

Me encuentro con el dilema de determinar si un forjado de chapa resiste el paso de una carga de 5500Kg, o cuál sería la superficie de reparto en las ruedas de la máquina que la transportase sobre la chapa de forjado.

¿Podríais ponerme algún ejemplo de este cálculo con cualquier modelo de chapa para que así yo sepa cómo aplicarlo a la que necesite ?

 

Muchas gracias por ofrecer tanta ayuda. Sobre todo para los que empezamos es muy importante. Un saludo.

Rosa María.

 

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Respuesta

(De Eufe)  04/05/05 - España

 

Hola, Rosa María.

Hola Ramón y hola a todos.

El problema comienza con la redacción del enunciado, quedan cosas demasiado nebulosas para poder afinar una respuesta orientativa. Ahora bien, trataremos de apuntar algunas cuestiones de apoyo:

-Establecer la carga por rueda exige conocer (lógicamente) el número de estas.

-Los estudios de Pickett (para soleras) piden la presión del neumático para poder establecer "la huella" del neumático.

-Puede ser orientativo el anejo 2 de la EFHE-02.

-El eurocódigo 4 trata el tema de forjados indentados.

-El cuaderno Intemac nº 2 (1991) es una monografía de estos forjados.

 

Agradecido

Eufe.

 

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ref. Est-01_28/04/05

Sobre dimensiones de casetones de losas aligeradas

(De Luis Daza)  28/04/05 - Venezuela

Normativa: ACI-83

 

Necesito que conocer las dimensiones estandarizadas de los casetones usados en las losas de concreto aligeradas, por favor la información debe ser lo mas amplia posible, les agradezco.

 

Luis Daza.

 

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Respuesta

(De De Mecánica)  28/04/05 - España

 

Estimado Luis:

Podrás encontrar información acerca de las secciones más usuales en España para este tipo de casetones, así como otras muchas cuestiones acerca de este tipo de forjados en la bibliografía:

Florentino Regalado Tesoro - "Los forjados reticulares: diseño, análisis, construcción y patología". CYPE INGENIEROS, 2003.

 

gestodedios, De Mecánica

 

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ref. Est-01_26/04/05

Sobre tanques prismáticos de hormigón

(De Boris)  26/04/05 - Bolivia

 

Hola amigos de "De Mecánica", el motivo de escribirles es para que por favor me den algunas pautas sobre el cálculo y diseño de tanques (depósitos) prismáticos de Hormigón Armado, preferentemente según sus normas EHE.

 

Amigos la página está buenísima y es de muchísima ayuda, les mando un saludo grande desde Bolivia. Hasta pronto y en lo que pueda también colaboraré con algunas respuestas, ¡muchas gracias!

Boris.

 

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Respuesta

(De David Plata Orozco)  28/10/05 - México

 

Te comento, puedes recurrir a:

<<Circular Concrete Tanks Without Prestressing>> de la Portland Cement Asociation. Si no lo puedes conseguir, comunícate conmigo (mi correo electrónico es icos@yahoo.com.mx)

 

David.

 

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ref. Est-01_24/04/05

Sobre información acerca de tenso-estructuras

(De Daniel Neira)  23/04/05 - Venezuela

 

Me dirijo a ustedes para pedirles información referente a las cubiertas colgantes, techos tensados o tenso-estructuras. Mi tesis de grado para poder graduarme de ingeniero civil se fundamenta específicamente en el análisis y estudio de este tipo de estructuras especiales. Hasta ahora ha sido poca la información que he podido recopilar, les agradecería mucho si me pudieran orientar o dar algún tipo de información, podría también ser relacionada con la catenaria, o con el cálculo de la tensión que se origina en un cable de acero que se encuentre cargado con una carga uniformemente distribuida.

 

Muchas gracias por la colaboración y atención prestada, me despido de ustedes atentamente.

Daniel Neira.

 

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ref. Est-03_23/04/05

Sobre el límite del ancho de fisuras en un depósito enterrado

(De Carlos T.)  23/04/05 - España

 

Hola Compañeros:

Tengo que calcular un depósito enterrado de agua y para ello me he guiado del Montoya. Tiene 5 m de profundidad y carga 3 metros de agua interiormente. Se habla de que para asegurar la estanqueidad del depósito, es necesario respetar un ancho de fisura, que en mi caso he tomado 0,20 mm.

Mi pregunta es la siguiente: ¿si la fisura se produce en la cara traccionada de la pared (cara del terreno), y por esa cara el terreno no es agresivo, es necesario tomar ese límite? Lo digo por que el armado me parece excesivo para el cálculo con la hipótesis de depósito vacío.

 

Gracias y enhorabuena por esta página.

Carlos T.

 

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Respuesta

(De María del Mar)  04/05/05 - España

 

Cuando calculo un deposito enterrado, supongo que el lado en el que está el terreno, si este no es agresivo, puedo tomar un ancho de fisura de 0,3mm, sin embargo, si estoy calculando en deposito de aguas residuales, limito la fisura a 0,1mm, porque aunque las proporciones de los aditivos no estimen un ambiente agresivo, si hay algún problema en el proceso, estas proporciones pueden aumentar.

Como te saldrán espesores anchísimos, podrías ir disminuyendo la sección, progresivamente (sin tacones, por las tensiones acumuladas en esa zona). También deberías tener especial cuidado con las esquinas, si es un deposito enterrado, y con las tensiones de tracción-compresión, si es circular.

 Te aconsejo, que si puedes, utilices un programa de elemento finito para el calculo, ya que el Montoya esta muy bien para un aproximación.

Por último, recordarte, que el sismo también es una carga horizontal distribuida para depósitos enterrados.

 

Espero haberte ayudado,

María del Mar.

 

 

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ref. Est-02_23/04/05

Sobre una duda en la formulación de la longitud de la armadura de enlace en apoyos según EFHE

(De Jordi)  23/04/05 - España

Normativa: EFHE

 

Estoy tratando de calcular la distancia a macizar (o lo que es lo mismo, la longitud de los conectores) en la unión de viguetas unidireccionales y vigas (artículo 21.2 EFHE). Para enlaces por entrega o por introducción de la armadura saliente de la vigueta parece que la norma está bastante clara, pero el caso que a mí me ocupa es el enlace por solapo (existencia de conectores). Aparecen dos formulas para calcular l1' y l2', y tengo muchas lagunas de hacer las cosas bien:

- ¿Qué es p (perímetro de cortante entre vigueta y hormigón en obra)? Por asociación de ideas con el artículo 7.1.3 de la vieja EF-96 lo he asociado a dos veces el canto total de la vigueta... pero las dudas me corroen.

- ¿Cómo se calcula realmente la tensión rasante Trd? Aquí contemplo dos posibilidades. Si seguimos con la misma asociación de antes, Trd es igual (estamos con viguetas armadas) a fcv (0,16*(fcd)1/2). Pero si intento calcular Trd como Vd/d*z (d es el ancho de la vigueta y z el brazo mecánico), resulta que la fórmula de  l1' admite tantas simplificaciones que queda igual a 5*z/d, valor constante que me hace suponer que estamos ante un absurdo.

 

Necesito alguien que me ilumine,

Jordi.

 

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ref. Est-01_23/04/05

Sobre programas que permitan dimensionar fijando la posición de la fibra neutra.

(De Javier Rubio)  23/04/05 - España

 

Hola a todos.

Llevo un tiempo estudiando el tema de la ductilidad del hormigón armado (ya sabéis profundidad de fibra neutra, etc.) A raíz de ello me planteé que los programas de cálculo comerciales que utilizamos no dispongan de una opción que permita fijar la relación de la profundidad de la fibra neutra respecto al canto útil de la sección para realizar el dimensionamiento de la armadura. ¿Conocéis algún programa que permita fijar este parámetro?

 

Muchas gracias.

Javier Rubio.

 

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