Fde-estudio Pep N_3 Fac 15.06.2017.docx

FDE-Estudio PEP 3 Carga Axial o Compresión

factor de resistencia toma valores 0,7 y 0,75, para estribo y zuncho respectivamente.

1.- En el diseño teórico a compresión ¿de qué propiedades depende el coeficiente de longitud efectiva de pandeo (K)?

4 Factor β_1= 0,85 factor que corrige la diferencia de líneas neutras del diagrama de esfuerzo con el diagrama de deformaciones

R: de la propiedades de las condiciones de borde de los elementos

6.- En compresión axial que quiere decir que una columna sea corta, intermedia o larga

2.- En el diseño a compresión ¿qué entiende por columna corta?

R: En general se tiene una columna corta cuando dicha columna no falla por inestabilidad y por tanto no pandea.

R: Es aquella que posee una esbeltez menor o igual a un valor de λ = 22 son aquellas en donde no ocurre pandeo, no hay reducción alguna por inestabilidad, falla al alcanzar σr (tensión de rotura o aplastamiento)

Las columnas cortas alcanzan su tensión de rotura o propiamente dicho en compresión axial su tensión de aplastamiento.

En las clases del profesor, página 11 de la clase 10, se indica que si λ = 22, se ignoran los efectos de la esbeltez para marcos no arriostrados en Hormigón Armado

3.- En el diseño a compresión ¿Qué entiende por grado de empotramiento? R: Dado que existen uniones o intersecciones entre diferentes elementos estructurales (columna viga) se debe conocer cuan rígida es la unión para ver si se producirá pandeo o no o que tanto pandeo desarrolla

4.- En el diseño teórico a compresión. Explique el significado del término “n” en la expresión 𝑃𝐶𝑟

𝑛2 𝜋 2 𝐸𝐼 = 𝐿2

R: En la carga critica de Euler, n corresponde a la cantidad de curvas de pandeo generadas en la columna debido al incremento de la carga critica en 𝑛^2 veces, con n = 1, 2, 3,…..números enteros. Donde con n = 1 se encuentra el menor valor de la Carga Critica.

5. Explique los 4 factores 0,85 1 Resistencia probeta cilíndrica v/s probeta prismática 〖f'〗_c=0,85 f_c factor que representa que la resistencia cilíndrica es un 85 % de la resistencia prismática bajo la misma calidad del hormigón debido a la concentración de tensiones. 2 Factor de ajuste de la resistencia nominal del hormigón armado P_n=0,85〖f'〗_c A_c+F_y A_s factor que introduce la ACI para hacerse cargo de la diferencia que existe entre la resistencia de una probeta cilíndrica en laboratorio y la resistencia del hormigón en una columna real. 3 En el diseño a compresión del H.A. Respecto a la condición de diseño Pu=0,8∅Pn El factor de ajuste 0,8 puede valer 0,85, para estribos y zunchos respectivamente, el cual se usa para proteger excentricidades de carga. El

Por otro lado, las columnas largas son aquellas que pandean y que fallan por inestabilidad y por tanto, sin alcanzar la tensión de aplastamiento.

7.- Que se entiende por efectos de segundo Orden? ¿Cuál es el efecto de segundo orden que existe en elementos a compresión? Las fallas en las estructuras se pueden clasificar en primer y segundo orden, las de primer orden tienen relación con la capacidad de resistir de un material en cuanto a sus propiedades internas, en cambio las fallas o efectos de segundo orden están relacionadas con defectos ocasionados por las geometrías diseñadas en una estructura o por las formas de rigidizar dicha estructura. Una de las fallas más importantes es el pandeo, que es provocado por un diseño en el que se usa elementos estructurales esbeltos, lo que ocasiona que la estructura falle primero por el pandeo antes que por la resistencia del material usado en el diseño. Al decir que un elemento es esbelto lo que se manifiesta es que el elemento es más largo que robusto, mientras más largo mayor será su esbeltez y estará más propenso a la falla de pandeo. La falla por pandeo se describe visualmente como la ocurrencia de que el elemento estructural en compresión abandone su verticalidad y presente una flexión el sentido perpendicular a la carga de compresión.

8.- Se establece que la esbeltez debe cumplir lo siguiente: λ =L / i <= 240 para elementos Principales λ =L / i <= 300 para elementos Secundarios Indicado en página 89 del libro para elementos en tracción, recordar que un elemento en tracción puede trabajar a compresión en cualquier momento debido a que las combinaciones de carga pueden variar, ejemplo un sismo

FDE-Estudio PEP 3 Acero 1.- Respecto al acero, ¿Para qué se determina el grado de empotramiento en las columnas? R: Para poder determinar el factor k que permite obtener la longitud efectiva de pandeo

2.- En el diseño a compresión en acero Mencione los tipos de inestabilidades que puede sufrir R: Pandeo por flexión, Pandeo por torsión, pandeo por flexotorsión

3.- En el diseño a compresión en el acero ¿Cuál cree usted que es la principal diferencia entre el comportamiento de la curva critica de Euler y la curva experimental del comportamiento del acero? R: La mayor diferencia se encuentra en que la curva teórica de Euler considera en el rango de las tensiones máximas una meseta donde se ubica la tensión de aplastamiento, en la práctica dicha meseta no existe y la curva experimental muestra un comportamiento en que la tensión critica es inversamente proporcional a la esbeltez, de tal forma que la tensión critica tiende al infinito para las columnas cortas y tiende a 0 para las columnas muy esbeltas.

4.- En el Diseño a compresión del acero, ¿Qué porcentaje de la tensión de aplastamiento representa el punto de inflexión de la curva de comportamiento de esbeltez critica del acero? R: Clase 44% de la tensión de aplastamiento en la curva tensión critica v/s esbeltez Libro dice en página 143, figura 2.36 que es el 50% de la tensión de aplastamiento para elementos de acero en compresión

5

FDE-Estudio PEP 3 Hormigón Armado 1.Explicar cómo funciona igualdad de deformación en materiales en Hormigón armado R: En el rango elástico la teoría propone que el hormigón se deforma igual que el acero y además se supone que la unión acero con el hormigón es completa, sin embargo en la realidad esto es distinto, por tanto para colaborar en que la deformación ocurra lo más cercano a la teoría, se han introducido en los elementos acero y hormigón algunas modificaciones que colaboran a cumplir con la teoría, en el caso del acero se han agregado estrías a las barras, lo que proporciona una mayor sujeción al hormigón y una gran trabazón mecánica, por otro lado en la confección del hormigón se utilizan proporciones de árido chancado, que con sus formas angulosas proporcionan mayor trabazón a los elementos de acero embebidos en el hormigón.

2.- Respecto al hormigón, explique el factor βd en la expresión 0.4 ∗ 𝐸𝐼𝑔 𝐸𝐼 = 1 + 𝐵𝑑 R: Factor βd, La rigidez establecida en la fórmula, es la rigidez de diseño de la estructura en su periodo de operatividad, y debido que el hormigón en el proceso constructivo es un material de alto peso propio, genera que se pierda rigidez en su proceso de maduración. Esta pérdida de rigidez la refleja el factor βd en la formula, y se basa en la carga de peso propio y sobre carga de uso según la siguiente formula:

𝐵𝑑 =

1.2 ∗ 𝑃𝑝 1.2 ∗ 𝑃𝑝 + 1.65 ∗ 𝑆𝑐

Se puede apreciar que es un valor de reducción toda vez que el valor de Bd es menor que la unidad para cualquier Sc distinto de cero (no tiene sentido diseñar una estructura que no se sobrecarga!!!)

En libro Diseño de estructuras de hormigón armado se indica en página 327 que: con zunchos es 0.75 y con estribos 0.65

4.- En el diseño a compresión del H.A. sin consideración de pandeo. Respecto a lo que indica la Nch 429 of 57 como complemento a la condición de diseño que requerimientos mínimos debe cumplir el diseño. - Sección mínima 20x20, -4 fierros de diámetro 12 mm - Recubrimiento 2 (cm) - Estribos mínimos a distancia 12 veces ∅ de la armadura longitudinal o el lado o diámetro de la columna, lo que resulte menor. La relación entre el área de acero v/s el área de hormigón conocida como cuantía, debe ser mayor o igual al 0,8% y menor o igual al 3% para hormigones con fc menor o igual a 225 kg/cm2 o menor al 6% para hormigones con fc mayor que 225 kg/cm2

5.- En el diseño a compresión del H.A., del cálculo de rigidez, Explique la presencia del factor β_d R: La rigidez establecida en la fórmula es la rigidez de diseño de la estructura en su periodo de operatividad, y debido que el hormigón en el proceso constructivo es un material de alto peso propio, genera que se pierda rigidez en su proceso de maduración. Esta pérdida de rigidez la refleja el factor βd en la formula, y se basa en la carga de peso propio y sobre carga de uso

6.- El hormigón Armado es considerado un material no homogéneo Ejemplos de Columnas compuestas pueden ser:

3.- En el diseño a compresión del H.A. Respecto a la condición de diseño Pu=0,8*∅*Pn ¿en qué caso el valor 0,8 y ∅ toma otro valor?, Explique e indique valores R: El valor para factor de ajuste del Pu en H.A. es 0,8 cuando en la columna se usan estribos y 0,85 cuando usan zunchos. En cuanto al factor de resistencia ∅, este toma el valor de

Columnas formadas por tubos de acero rellenos de hormigón. Columnas de acero recubiertas de hormigón

7.- Para el Matrimonio hormigón acero se tienen dos condiciones a cumplir: Existe perfecta adherencia entre el hormigón y el acero

0.7 cuando se usan estribos y de 0,75 cuando se usan zunchos

La deformación del acero es igual a la del hormigón en el tramo elástico.

En ayudantía indican que es 0.8 con 0.65 y 0.85 con 0.7

8 Barras de refuerzo Zunchos y Estribos

FDE-Estudio PEP 3 Al momento de fallar una columna de hormigón armado construida con estribos simples se aplasta y sus barras de refuerzo pandean En cambio una columna zunchada sigue resistiendo debido a que los zunchos aportan confinamiento lateral al núcleo de hormigón de la columna, lo que representa un notable aumento de la deformación axial frente a una columna con estribos Por tanto, a pesar de que no aumenta la capacidad resistente de la columna al usar zunchos, si aumenta su ductilidad y su capacidad de absorber energía.

9.- Cuantía de acero en una columna de hormigón armado según ACI ACI establece que la cuantía sea mayor o igual al 1% y no mayor al 8%, el límite inferior tiene que ver con que no se diseñen columnas sin acero, hay que recordar que se requiere un mínimo de acero para resistir flexión. El límite superior tiene relación con evitar la congestión de armaduras en la etapa de construcción. A pesar de lo indicado por la ACI, se sugiere usar el 6% como límite superior tal como indicado en la norma chilena antigua.

10.- Para las columnas de hormigón armado la enfierradura mínima está dada por la carga? Correcto, la enfierradura mínima según indican las normas se dispone en las columnas de manera de resistir esfuerzos de flexión a pesar de que la columna trabaja a compresión.

11.- Explique qué cargas soportan y que funciones adicionales tienen los estribos en un elemento de Hormigón Armado? Los estribos resisten cargas de corte que pueden afectar a un elemento estructural, sea el elemento una viga o una columna. Dentro de sus funciones adicionales esta: mantener a las barras longitudinales en su posición y confinar al hormigón del núcleo.

12.- Para diseño de columnas cortas de Hormigón armado la esbeltez es menor a 22 22 >=

𝐾 ∗ 𝑙𝑢 𝑟

FDE-Estudio PEP 3 Madera

R: Grado estructural = es el punto de falla que presenta la madera se determina de manera visual

1 En el diseño a compresión de la madera. Del punto de vista del procedimiento de obtención de resistencias admisibles, explique en qué se diferencia la resistencia ala a la compresión normal del resto de las resistencias

Grupo estructural = agrupa las especies que tienen similares características, según su contenido de humedad (estado seco y verde)

R: La resistencia normal a la fibra se obtiene a partir del grupo estructural, el resto de resistencias de la madera se obtienen a partir de la clase estructural. Esto debido a que la resistencia normal a la fibra no depende de la presencia de fallas

2 Respecto a la madera ¿Por qué no se considera el factor de modificación por concentración de tensiones en el diseño a la compresión? R: Debido a que la madera presenta nudos en su composición, se sabe que estos afectan en el diseño a la tracción, generando el fenómeno de concentración de tensiones, no obstante, dicho nudo si trabaja en el diseño a la compresión, es por este motivo que no se aplica un factor de modificación por concentración de tensiones.

3 Respecto a la madera, ¿en qué se diferencian las especies maderas latifoliadas de las coniferas? Coniferas (Softwood) Hoja en forma de aguja (alargada ) y perenne Su fruto es un cono Madera resinosa Estructura floral simple La fecundación es por medio del viento o aire Crece principalmente cerca de los trópicos Ejemplo: Pino radiata- Pino araucaria

Latifoliadas (Hardwood) Hoja ancha y caduca Frutos: Nueces y vallas Estructura variada Exudaciones latex o goma Flores vistosas Polinizacion por medio de insectos Crecen principalmente cerca del ecuador Ejemplo: Roble- Eucalipto

Clase estructural = a partir del grado y grupo se puede determinar las tensiones admisibles de la madera (tabulado)

6 En el diseño a compresión en Madera. Explique el concepto “razón de resistencia (RR)”. R: La razón de resistencia es la fracción de capacidad resistente del material sin defectos. Es proporcional al grado estructural. 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑖𝑒𝑧𝑎 𝑐𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑜 𝑅𝑅 = <1 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑖𝑒𝑧𝑎 𝑠𝑖𝑛 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑜

7 En el diseño a compresión de la madera. ¿ porque no se utiliza el factor de modificación Kct? R: En el diseño a compresión de la madera no se usa el factor de reducción Kct debido a que en compresión las perforaciones están rellenas con pernos, calvos, todos resisten y por tanto el fenómeno no existe y en la formula se reemplaza Kct por 1.

8 ¿Cuál es la esbeltez máxima permitida en las columnas de madera? R: kL/d = 50

9 En el diseño a compresión de la madera, mencione el beneficio que aporta el uso de columnas compuestas. R: La idea de usar columnas compuestas por dos o más piezas por sobre columnas simples es mejorar el radio de giro con lo que la esbeltez es menor y por tanto se aminora la ocurrencia de inestabilidad por pandeo.

4 En el diseño a compresión de la madera explique por qué no se usa el factor de modificación Kcr

La norma alemana Propone que para el cálculo del radio de giro se use la siguiente expresión para:

R: Cuando la madera está en compresión toda la sección de una posible falla puede trabajar no es necesario castigar una resistencia, ya que las tensiones si se podrán redistribuir y no causar problemas

Re = (Ie / A) ½ en que Ie = Io + ¼ (I1-Io), en que I1 es el momento de inercia de la nueva sección compuesta y A es la suma de las áreas de los elementos usados para confeccionar la sección compuesta. Lo anterior resulta en un valor mayor del radio de giro y por tanto una esbeltez menor.

5 Defina grado, grupo y clase estructural

FDE-Estudio PEP 3 Esta práctica es positiva en términos económicos porque me permite usar elementos más económicos para construir una estructura.

P= penetración efectiva de la pieza que aloja la punta del clavo en mm D= diámetro del clavo en mm

10 en madera la esbeltez máxima permitida es 𝜌0 = densidad anhidra característica 𝐾𝑔⁄𝑚3

λ = 50 Diseño de madera en tracción Libro

Condiciones Factor ∆𝑅 para correcciones de tensiones admisibles y modulo elástico por contenido de humedad

- 𝑝 > 6𝐷 - 𝑒 = 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑖𝑒𝑧𝑎 > 7𝐷 𝑦 𝑒 > 18 𝑚𝑚

Factor 𝐾𝐻 (factor reducción por humedad) se utiliza cuando se excede una condicion de equilibrio del 12 % de humedad 𝐾𝐻 = 1 − (𝐾𝑠 − 12)∆𝑅 𝐾𝑠 = ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑛 % 𝑒𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜

- 𝑠𝑖 𝑝 > 12𝐷 𝑢𝑠𝑎𝑟 𝑝 = 12𝐷 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑃𝑎𝑑𝑚 𝑠𝑖𝑚𝑝𝑙𝑒

𝑆𝑖 𝑙𝑎 𝑚𝑎𝑑𝑒𝑟𝑎 𝑑𝑢𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑢 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑦 𝑒𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠 𝐻 < 20% 𝑠𝑒 𝑝𝑢𝑒𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑝𝑙𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑟 𝑃𝑎𝑑𝑚 𝑠𝑖𝑚𝑝𝑙𝑒 𝑒𝑛 33%

𝐾𝑐𝑡 = 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠

- En una hilera de más de 10 clavos, a los clavos en exceso de 10 corresponde una carga admisible de 0,33 𝑃𝑎𝑑𝑚 𝑠𝑖𝑚𝑝𝑙𝑒

Para diseño en madera en tracción

En 𝑃𝑎𝑑𝑚 𝑑𝑜𝑏𝑙𝑒 0,022(10𝐷 + 𝑝)√𝐷𝜌0 (𝐾𝑔)

𝐾ℎ = 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛

𝜎=

𝑁 𝐴𝑛𝑒𝑡𝑎

≤ 𝜎𝑎𝑑𝑚 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛

Condiciones 𝑝 > 4𝐷

1 9

50 𝐾ℎ = ( ) < 1 ℎ

𝑠𝑖 𝑝 > 8𝐷 𝑢𝑠𝑎𝑟 𝑝 = 8𝐷 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑃𝑎𝑑𝑚 𝑠𝑖𝑚𝑝𝑙𝑒

Para pino radiata usar

El clavo debe ejecutarse alternadamente por ambos lados

1

50 5 𝐾ℎ = ( ) < 1 ℎ 𝐾𝑐𝑡 = 0,8 para uniones clavadas y 0,7 para uniones apernadas, y 0,5 cuando se ocupan anillos conectores La madera aserrada se usa en elementos provisorios, escondido, no muy importantes protegidos del ambiente, La madera elaborada se usa en elementos a la vista, elementos barnizados o pintados, y elementos importantes Condiciones para maderas crecidas en chile 𝑃𝑎𝑑𝑚 𝑠𝑖𝑚𝑝𝑙𝑒 = 0,022𝑝√𝐷𝜌0 (𝐾𝑔)

Estas dos ecuaciones rigen para cualquiera sea la dirección de la carga con respecto a la inclinación de la fibra. Los clavos deben colocarse respetando distancias mínimas entre clavos y entre filas al borde cargado y al borde descargado lo que tiene por objetivo evitar la falla por rajadura de la madera.

FDE-Estudio PEP 3 Elementos sometidos a Flexión 1.- En el Diseño a Flexión, Explique el concepto “contraflecha” e indique con que cargas se calcula. R: Según la RAI, Contraflecha o combadura, es una ligera curvatura convexa, que se realiza en una viga o cercha para compensar cualquier flecha prevista cuando soporte un peso, que en general es el del peso propio del elemento estructural en construcción y en particular podría contener además el peso de algún equipamiento adicional en la estructura. En general la principal carga usada para el cálculo de la contraflecha, es el peso propio del elemento u estructura, también llamada carga gravitacional del material con que se está fabricando el elemento estructural. La idea es que se calcula y construye una deformación en el sentido contrario a las cargas gravitacionales y que cuando se termina la construcción de la estructura (de acero u de hormigón armado) el elemento este en una posición horizontal, luego de absorber durante la construcción toda la flexión provocada por el peso de las cargas. Ver página 185 de libro, se indica el uso de contraflecha en la construcción de elementos, dada la restricción entre la deformación máxima y la luz del elemento estructural.

2.- En el diseño a Flexión en acero, ¿en qué caso usted diseñaría una estructura usando un perfil costanera (CA) por sobre un perfil canal (C) R: En la de estructuración de un diseño se puede disponer el uso de distintos tipos de perfiles de acero, según el trabajo que deba realizar el elemento y las cargas a las que eventualmente estará sometido, por lo tanto se realizan distintas verificaciones de fallas estructurales, entre ellas para la flexión se verifican las siguientes:    

Fluencia del Ala Traccionada Aplastamiento del Ala Comprimida Pandeo Local del Ala Pandeo Lateral torsional

Según la pregunta se requiere usar un perfil CA por sobre un perfil C, la diferencia entre estos dos perfiles es que el perfil CA tiene atiesadas las Alas a diferencia del perfil canal C, por lo tanto si el perfil canal bajo las condiciones de diseño y carga está sufriendo falla por pandeo local del ala o aplastamiento del ala comprimida, se debe proponer un perfil con mayor rigidez en el ala y esto lo entrega un Perfil CA

3.- En el diseño a Flexión del acero, explique en que caso usted usaría vigas de alma discontinua o No llenas. R: En el Caso de querer reducir las tensiones internas y disminuir el peso propio de los elementos Las Vigas Metálicas de Alma Aligerada o Vigas Boyd son elementos constructivos fabricados a partir de una viga laminada con perforaciones en su alma de forma circular o hexagonal, o de vigas laminadas cortadas en zigzag superponiendo las dos partes luego de calarlas en una determinada longitud. Con esta disposición, y manteniendo el mismo peso, se consigue que la viga tenga mayor momento de inercia y mayor módulo resistente. Sabemos que el alma de los perfiles soporta una parte del esfuerzo de flexión, y como las tensiones tangenciales suelen ser reducidas, esas perforaciones practicadas no implican una gran pérdida de resistencia, si comparamos la viga aligerada con otras de similares características pero de alma llena. Esta disminución de su resistencia se compensa con la economía del material empleado. El peso del alma aligerada es del orden de un 25%. El uso de las vigas aligeradas es apto para cubrir grandes luces en construcción ligera. Entre sus ventajas podemos nombrar:  

 

Aspecto más ligero de la construcción. El peso reducido incide en el resto del conjunto estructural formado por pilares, cimentación, etc., y permite cierta economía en su transporte y montaje. Las perforaciones en el alma de las vigas permiten el paso de todo tipo de instalaciones. Posibilidad de adaptación a diferentes alturas por medio de las placas intercaladas a una altura determinada.

FDE-Estudio PEP 3  

Menor superficie para pintar. Las vigas aligeradas en relación a su peso presentan gran rigidez por lo cual las deformaciones son poco apreciables.

4.-

En

el

6.- ¿Que es un atiesador? ¿Dónde se utilizan? Los atiesadores se utilizan para dar mayor rigidez y evitar los problemas de inestabilidad en los elementos estructurales. Su ubicación depende de los diagramas de momento, y por tanto su utilización se realizara densificando las zonas donde estén los momentos máximos. 7.- Que es la Sección Compacta? La sección compacta es aquella que se caracteriza por no sufrir pandeo y fallar por aplastamiento

8.- ¿Porque aparece el módulo de Poisson en el cálculo de la tensión critica del pandeo local y cómo actúa? diseño a flexión en H.A. respecto a la Hipótesis de diseño y del punto de vista del diseño. ¿Cómo se corrige la no coincidencia entre el diagrama de esfuerzos y el diagrama de deformaciones unitarias? Utilizando el factor B1, para compatibilizar las alturas de las zonas comprimidas de los diagramas de esfuerzos y las deformaciones unitarias.

El módulo de Poisson es una comparación entre la deformación en el eje de acción de la fuerza v/s la deformación que se provoca en el eje perpendicular en el elemento, su inclusión en el cálculo de la tensión critica es una minoración que se hace cargo de este defecto.

9.- Aseveración: “En H.A. se utilizan aceros de menor ductilidad, en comparación con el acero estructural, debido a que no es necesaria una falla dúctil”

B1 = 0.85 – 0.05/7 * (f’c-30)>=0.65 para Hormigones con f’c >= 30 Mpa (hormigones de alta resistencia = menos dúctiles)

FALSO, en H.A. se diseña para tener ductilidad, la idea fundamental es que el elemento sometido a carga se pueda deformar incluso por sobre el rango elástico, de forma que si falla no sea un colapso explosivo o instantáneo, se prefiere que por seguridad la estructura se deforme y no se caiga, de forma que dé la oportunidad de arrancar a los usuarios.

Por lo tanto el rango del B1 es:

Contrario a lo ocurrido en los edificios de concepción!!

Su valor es: B1 = 0.85 para Hormigones con f’c <= 30 Mpa

0.65 <= B1<=0.85

5.- En el diseño a flexión del HA, explique el concepto de viga peraltada e indique sus ventajas con respecto a una viga deprimida. Una viga peraltada es un elemento que tiene una altura generosa en comparación con una viga deprimida. Por otro lado las vigas deprimidas presentan mayor presencia de barras de refuerzo que las vigas Peraltadas, por tanto resultan más económicas las vigas peraltadas que las deprimidas

10.- ¿Que es un elemento atiesado? Es aquel elemento en el cual los bordes se encuentran rigidizados por elementos que son paralelos a la dirección de la carga, por ejemplo un perfil CA En las vigas y otros elementos estructurales se usan atiesadores para evitar fallas por pandeo local del ala, su ubicación está directamente relacionada con los momentos sobre el elemento, de forma que los atiesadores estarán concentrados donde exista concentración de momentos.

FDE-Estudio PEP 3 12.- ¿Que se entiende por defectos de segundo Orden? Y ¿cuál es el efecto de segundo orden presente en los elementos en compresión? En general los efectos de segundo orden están relacionados a la perdida de la verticalidad en columnas que se manifiesta en desplazamientos y en el fenómeno de Pandeo. En los elementos estructurales horizontales de acero sometidos a compresión también se presentan fenómenos de pandeo local, llamados también alabeo, entre ellos el pandeo local del ala comprimida o pandeo local del alma.

14.- ¿Que relaciona la cuantía de acero? La cuantía de acero es una relación entre el área de acero a usar en el elemento estructural y su área real de trabajo donde se descuenta el recubrimiento de hormigón de las barras de acero.

15.- ¿De que depende el Coeficiente K en la ecuación de Tensión Crítica de pandeo local?: Depende de las condiciones de borde en cuanto a rigidez de los elementos, producto de su incorporación en la formula se debe incorporar el módulo de Poisson que relaciona deformaciones en los distintos sentidos del elemento.

16.- ¿Cuáles son las propiedades mecánicas que aparecen en la ecuación de la tensión crítica de pandeo local? El módulo de Poisson con valor 0.3 Modulo elástico del acero = E = 2.1 e6 Kg/cm2, se puede correlacionar con su peso específico y su resistencia a la compresión

17.- Ideas: Las tensiones en el ala son mayores que en el alma, se verifica por Navier. Fi = 09, para ecuación de momento ultimo igual a 0.9 momento nominal En compresión el sigma es de aplastamiento, en flexión es de fluencia Si falla el alma entonces el elemento pierde continuidad y no es necesario verificar las alas A pesar de que un elemento estructural este sometido a tracción o compresión, siempre puede fallar por corte, esto se ve claramente en el círculo de Mohr

18.- El momento Nominal puede obtenerse de 4 tipos de fallas, estas son: Fluencia ala Traccionada Aplastamiento ala Comprimida Pandeo Local del Ala Pandeo Lateral torsional

19.- Clasificación por zona λ < λp, zona compacta en que los elementos fallan por aplastamiento, se plastifican y llegan a su máxima resistencia. λp < λ < λr, zona no compacta en que los elementos fallan al producirse pandeo local. λ > λr, zona en que el elemento es esbelto y falla por inestabilidad general, se pandean alas y almas, fallan por pandeo en cualquiera de sus secciones, no llegan al sigma y 20.- Que es la esbeltez? Es un concepto que relaciona las propiedades geométricas de un elemento y sus propiedades mecánicas, relaciona la

rigidez de la sección transversal de una pieza prismática con su longitud total. Es una comparación entre que tan robusto es y qué tan largo es el elemento.