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hacemos responsables de dichas respuestas y opiniones, ni siquiera
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a riesgo de adolecer de cierta falta de rigor. |
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CONSULTAS-14
- Sobre la necesidad de
mallazo en losas macizas de hormigón.
(De Álvaro García) 21/04/05
Respuesta:
De De Mecánica,
23/04/05
- Una curiosidad sobre
la influencia que tiene la clase del acero en las flechas en hormigón.
(De Rodrigo) 20/04/05
Respuesta:
De Eufe,
21/04/05
- Sobre el diseño de
presas de contrafuertes.
(De Jimy Velásquez) 19/04/05
*¡Sin respuesta!*
- Sobre el diseño de un
empotramiento entre tubo metálico y zapata de hormigón.
(De Juan Bazán) 18/04/05
Respuesta:
De Eufe,
19/04/05
- Sobre la
resistencia a torsión de una viga muy peculiar.
(De Hiszpanem) 17/04/05
*¡Sin respuesta!*
- Sobre el cálculo de
vigas carril de chapa armada.
(De Daniel Narro) 16/04/05
*¡Sin respuesta!*
- Sobre uniones
semi-rígidas en acero.
(De Carlos Cancina) 12/04/05
*¡Sin respuesta!*
- Sobre bibliografía acerca de fisuras en
hormigón armado.
(De Eva) 12/04/05
Respuesta:
De Álvaro García,
21/04/05
- Sobre las falencias de los programas de cálculo.
(De Pablo E. Málaga) 12/04/05
Respuesta:
De Gerardo Magaraño,
07/05/05
- Sobre el taladro de nervios en forjados
reticulares.
(De Francisco Frías) 11/04/05
Respuesta:
De Antonio
González,
07/07/05
- Sobre la situación del solape de estribos en
vigas.
(De Fernando) 11/04/05
Respuesta:
De Eufe,
12/04/05
- Sobre
el crazing.
(De Fredy León) 07/04/05
Respuesta:
De Eufe,
13/04/05
- Sobre el predimensionado de elementos
metálicos
(De Nacho) 05/04/05
Respuesta:
De Ereb,
07/04/05
Respuesta:
De Eufe,
10/04/05
- Sobre
perforaciones en muros de contención
(De Julissa Correa) 05/04/05
*¡Sin respuesta!*
- Sobre la comprobación a punzonamiento de un
forjado unidireccional
(De Novat) 03/04/05
Respuesta:
De Eufe,
05/04/05
Comentarios:
De Daniel,
06/04/05
Comentarios:
De Eufe,
13/04/05
- Sobre la comprobación de bielas en nudo
(De Carlos) 02/04/05
Respuesta:
De Coya,
05/04/05
- Sobre las dimensiones de zapatas en naves
diáfanas
(De Carlos) 02/04/05
Respuesta:
De Eufe,
05/04/05
Respuesta:
De Daniel Narro,
13/04/05
Respuesta:
De Nervy,
19/04/05
Comentarios:
De Miguel,
21/04/05
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CONSULTAS-14
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ref. Est-01_21/04/05
Sobre la
necesidad de mallazo en forjados de losa maciza
(De
Álvaro García) 21/04/05 - España
¿Es necesario un mallazo de reparto además de la armadura base en forjados de losa maciza de hormigón?
Álvaro García.
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Respuesta
(De
De Mecánica) 23/04/05 - España
Normativa: EHE
Estimado Álvaro:
La redacción de la EHE (art. 56.2) puede
resultar confusa y dar a entender que es necesaria la inclusión de
armadura de reparto en el caso de losas macizas. No es así, sólo se
necesita incluir malla de reparto en el caso de forjados
reticulares (placas aligeradas sobre apoyos aislados para la
instrucción EHE) o unidireccionales, donde se requiere distribuir
las cargas a los nervios.
gestodedios, De Mecánica
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ref. Est-01_20/04/05
Una
curiosidad sobre la influencia que tiene la clase del acero en las
flechas en hormigón
(De
Rodrigo) 20/04/05 - España
Acabo de leer en una revista técnica la siguiente frase:
"Un cambio en obra de ultima hora de Acero B-400S a B-500S echa por tierra todos los
cálculos de flecha. El valor de la flecha estimada será alrededor de un 25% mas de la prevista"
¿No tienen el mismo módulo elástico?
Lo único que varía es su límite elástico, ¿o no?
Si fuera así, ¿sería más aconsejable (para deformaciones) el acero B400?
Gracias anticipadas,
Rodrigo.
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Respuesta
(De
Eufe) 21/04/05 - España
Hola, Rodrigo.
Hola Ramón y hola a todos.
Es cierto lo que dice el artículo, y nada
complicado de seguir, veamos: claro que el acero tiene un "E"
idéntico sea 400 ó 500 lo que pasa es que cuando uno compra B500
quiere que trabaje a 500, para lo cual tiene que recorrer más recta
de proporcionalidad (pendiente "E") y por ende "entregar" más
deformación a cambio de obtener esa tensión por la que uno
paga. Con el B400 uno no tiene que recorrer tanta recta de
proporcionalidad y por tanto no necesita entregar tanta
deformación.
Lo que pasa es que "vende mucho" la
propaganda sobre los buenos materiales, asignando biunívocamente el
concepto de bondad al de resistencia. Si no se tiene una cierta
formación teórica todo parece "ir de perlas" siempre que pongamos
"lo mejor" (entendido como lo más resistente),… pero, pero,… claro
el problema de las estructuras de arquitectura es otro en un
porcentaje muy ostensible de casos. Más concretamente sería mucho
más operativo basar las selecciones en los materiales que menos
deforman.
Cuando la realidad es que muchos edificios
tienen plantas libres en garajes, locales,… (cosa que no pasaba
antes), las modulaciones modositas han pasado de 3,80-4,00
metros a 5,50-6,00 metros o más (no es raro llegar a 7,50 = 3
plazas de 2,50 de ancho). Las tabiquerías al no llegar "al suelo"
no disipan nada de cargas, las tabiquerías son
extremadamente rígidas,… etc., etc. Por si fuera poco los problemas
de resistencia en flexión están teñidos por el cuadrado de la luz,
mientras que los problemas de deformación –nada menos– que a la
cuarta potencia de la luz.
Es fácil de ver que pelear por la
resistencia en flexión hoy en día es como "ir a Terranova con un
bacalao".
Para colmo, si ahora vamos a soportes, la
deformación máxima admisible en compresión compuesta (soportes
cargaditos) limita al acero al 2 por mil, lo que significa –si
usamos B500– que estoy pagando un B500 y usándolo a 4200 kp/cm2
como máximo (el limitador es "el cansancio del hormigón").
Como alguna vez hemos comentado el diseño de
estructuras es arte y ciencia, y, en todo caso un equilibrio
dinámico muy delicado de decisiones que hace ser muy cauto a la
hora de calificar como buena una decisión si no se habla de todo.
Usar un acero bueno (acepción resistente) se
demuestra en muchos casos es una decisión mala.
Una analogía la encontramos en la machacona
obsesión de la incoherente EHE en hormigones de mucha resistencia,
en aras a la durabilidad,… cuando la vida útil de un
edificio está ahorquillada en 50 años (véase norma de sismo) en
casos normales. No es tema de ahora y aquí pero los preconizados
"hormigones buenos" son delicadísimos de conseguir en una obra a la
intemperie, los fenómenos reológicos, las bajadas de resistencia
por mor de cualquier contratiempo son francamente alarmantes,… en
fin que todo suena bastante improvisado, y lo que es más dudoso, se
marcan directrices monotemáticas en los criterios de manejo
de materiales lo cual –a luz de cualquier análisis– conllevan
peligrosas consecuencias, puesto que pretenden hacernos ver
simultáneamente que en el manejo del hormigón la cuestión es
muy fácil de elegir y muy difícil de calcular,… pues no señor,… no
es nada fácil de elegir (y menos cuando se escamotean
deliberadamente las pegas) y tampoco es tan difícil de calcular en
el 80% de los casos.
Cualquier publicación seria de hormigón
armado (Montoya, Calavera, Delibes, Leonhardt,...) llama la
atención por su exquisito cuidado en señalar pros y contras en toda
decisión, desde los simples áridos (por caso),… llevándonos
a un mundo de exquisitez y arte que subyugan al lector y le enseñan
el "árbol del bien y del mal"que es el auténtico reto conceptual
del paraiso. No hay "árboles del bien" y "árboles del mal"
como en EHE,… ¡ah! Bueno,… que ya no estamos en el paraíso, ya nos
parecía,…
Agradecido
Eufe.
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ref. Est-01_19/04/05
Sobre el
diseño de presas de contrafuertes
(De
Jimy Velásquez) 19/04/05 - Bolivia
Hola.
Por favor querría que me ayudasen con el diseño de presas de contrafuertes, ya sea dándome algún título de algún libro donde pueda encontrar este tipo de estructuras o
bien diciéndome si conocen algún paquete computacional donde se
pueda hacer el diseño.
Espero su ayuda,
gracias.
Jimy Velásquez.
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ref. Est-01_18/04/05
Sobre el
diseño de un empotramiento entre tubo metálico y zapata de hormigón.
(De
Juan Bazán) 18/04/05 - España
Hola.
Me gustaría pediros ayuda en el siguiente tema:
Estoy planteando un poste de 3m para sustentar 25m2 de paneles FV, perfil redondo hueco, zapata cuadrada de HA, pero desconozco como realizar el empotramiento del tubo en el hormigón.
La presión ejercida por el viento será considerable y la hipótesis
de cálculo es desplazamiento cero en el extremo de la columna, por
ello dudo si debo disponer algún elemento auxiliar en dicho
empotramiento (cartelas vistas o enterradas, etc.) o simplemente
embutiéndolo hasta el armado inferior de la zapata. Descartada la
opción de placa base y pernos por el coste.
Disculpad mi inexperiencia. Agradecido de
antemano.
Juan Bazán.
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Respuesta
(De
Eufe) 19/04/05 - España
Hola, Juan.
Hola, Ramón y hola a todos.
Es llamativo que no se pueda usar
basa para empotrar el poste y éste sea de tubo (¡espero que no de
importación de Italia o Luxemburgo!). En todo caso se podrían
soldar angulares en disposición peine a fin de que anclen
bien envueltos en el hormigón de la zapata (solución muy "a la
alemana" recogida en el Mittag o por Fritz Leonhardt), también
podría disponerse redondos doblados en ángulo en "espina de pez"
para conseguir un anclaje similar tal y como recoge Batanero, que
también sugiere la alternativa "a la alemana" citada.
Sea la que sea la solución adoptada se
recomienda encarecidamente el relleno del tubo con un mortero sin
retracción ya que las diferencias de presión atmosférica acumulan
sistemáticamente humedad dentro del tubo con lo que la corrosión
aparecerá pronto. Además –para el caso particular– nos quita de
problemas locales de abolladura en el entorno del empotramiento.
Sólo nos restaría aclarar el porqué se habla
de cartelas si se descarta el empleo de basas, …en todo caso el
empleo de cartelas en general no es recomendable, dado que se sabe
que la variación brusca de tensiones –en cortos recorridos– en
elementos de acero comprometen su trabajo. Quiere decirse que en
contra de la "lógica de la calle" el acero trabaja mucho mejor a
altas tensiones "todo el rato" que cuando éstas se alivian
por mor de aumentos de áreas (material) en tramos discretos.
Bibliografía de consulta:
Martin Mittag - "Teoría y práctica de la
construcción de edificios", –1976–
JuanBatanero y otros - "Estructuras
metálicas de edificios", AHV –1971–
V. Zignoli - "Construcciones metálicas",
–1978–
Fritz Leonhardt - "Estructuras de
hormigón armado. Tomo III" –1985–
Agradecido
Eufe.
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Comentarios
(De
Juan Bazán) 21/04/05 - España
Muy agradecido por tu consejo Eufe.
La solución de "espina de pez" no la había
oído nunca, cuando menos curiosa pero sobre todo ayuda a aumentar
mi cultura estructural. Me gustaría concretar un poco más. Se trata
de hacer una mini-huerta solar con veinte seguidores
iguales, montados sobre columnas de 3 metros, el factor coste es
determinante en este proyecto. Se pensó en columnas de Hormigón
Armado, pero la ejecución se va de precio (aplomado, encofrado,
vertido con camión bomba, andamiaje y vibrado); alternativa:
columnas metálicas.
Soy de la opinión que una placa base con
cartelas y pernos es lo ideal, pero tienen un coste, las columnas
son casi a coste cero; sobrantes de otra obra más importante. Este
es el motivo por el cual se baraja esta opción. Una celosía o
empresillado presenta el mismo problema. Mi poca experiencia en lo
que se sale de lo habitual en temas estructurales no alcanza
para darme una solución fiable, es por ello que acudí a vosotros.
Claro que al final... el dicho reza que lo barato termina saliendo
caro.
Muchas gracias por tus consejos.
Atentamente,
Juan Bazán.
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ref. Est-01_17/04/05
Sobre la
resistencia a torsión de una viga muy peculiar
(De
Hiszpanem) 17/04/05 - España
¿Cómo puedo estimar la resistencia a torsión de un viga si los cercos no están cerrados, tal y como supone la EHE?
Hiszpanem.
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ref. Est-01_16/04/05
Sobre el
cálculo de vigas carril de chapa armada
(De
Daniel Narro) 16/04/05 - España
Me gustaría que alguien me indicara normas de cálculo de vigas carril
de chapa armada para puentes grúas grandecitos (mayores de
50 toneladas), sobre todo de pandeo del alma con cargas concentradas que además son móviles. Normas UNE, DIN, AISC o algo parecido.
El "Arguelles" ya lo conozco, y un estudio del "Prontuario de Ensidesa"
también.
Gracias anticipadas
Daniel Narro.
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ref. Est-03_12/04/05
Sobre
uniones semi-rígidas en acero
(De
Carlos Cancina) 12/04/05 - Perú
Me llamo Carlos, soy peruano y deseo saber todo lo referente a conexiones semi-rígidas en estructuras de acero, ya que en mi
país no hay suficiente bibliografía de este tema, si es posible algunos ejemplos y algunas recomendaciones.
Carlos.
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ref. Est-02_12/04/05
Sobre
bibliografía acerca de fisuras en hormigón armado
(De
Eva) 12/04/05 - España
Necesito información sobre patologías en Estructuras de Hormigón Armado, concretamente sobre fisuras en muros de hormigón, ménsulas y vasos de piscinas. Ya tengo: "Patología de estructuras de hormigón armado y pretensado" de J. Calavera y una monografía del CEDEX sobre hormigones vistos. ¿Me
recomendáis alguno que sea más concreto sobre lo que busco?
Eva.
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Respuesta
(De
Álvaro García) 21/04/05 - España
Los libros de Patología de Manuel Muñoz Hidalgo son muy buenos, aunque algunos
están agotados.
Álvaro García.
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ref. Est-01_12/04/05
Sobre
las falencias de los programas de cálculo
(De
Pablo E. Málaga) 11/04/05 - Bolivia
¿Cómo va todo por ahí? Un saludo para todos
desde Bolivia, mi nombre es Pablo Eduardo, soy estudiante de
ingeniería civil. Quiero felicitarlos por está página que
sinceramente es un gran incentivo para estudiar mas y mas cada día.
Les cuento que recién asistí a un seminario
taller de diseño asistido por computadora, específicamente de
CYPECAD, obviamente lo conocen, en todo caso, la impresión que me
dejó es ¡que este programa puede hacerlo todo!, y al decir todo,
creo que me quede corto; bueno, voy al grano, las preguntas son:
1. Qué falencias o desventajas tiene este
programa en particular.
2. Qué opinan de la computación de todo
en la que vivimos, en este caso en particular del cálculo y diseño
estructural, yo creo que por un lado es buena (obviamente), pero,
esto en cierta forma hace que uno se concentre más en manejar un
programa que en entender los conceptos.
Esperando su pronta respuesta a mis
preguntitas me despido con un sincero abrazo y agradecimientos.
Saludos, un amigo:
Pablo E. Málaga.
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Respuesta
(De
Gerardo Magaraño) 07/05/05 - Chile
Un saludo a quienes estén conectados y a los estudiantes Bolivianos.
Pablo,
la verdad que los computadores y los programas nos ayudan a reducir el tiempo invertido en la rutina que implica los cálculos matemáticos, sin embargo, el conocimiento, de los materiales y su comportamiento ante diversas solicitaciones, no ayudan sustancialmente a definir los patrones estructurales.
Por otro lado, es posible que los programas computacionales, sufran desperfectos o generen error, sin embargo ellos serán menores.
Nota al margen, te recomiendo el programa RISA3D, de igual página. Del punto de vista del cálculo lo encuentro muy bueno.
Gerardo Maragaño.
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ref. Est-02_11/04/05
Sobre el
taladro de nervios en forjados reticulares
(De
Francisco Frías) 11/04/05 - España
Estimados compañeros:
Cuando en una obra de edificación se taladra
una forjado reticular para el paso de un bajante y en este acto se
secciona totalmente un nervio, ¿qué solución habría que tomar?
¿Cómo se puede reforzar esa zona que tiene el nervio totalmente
seccionado? ¿Me podríais facilitar un detalle de armado del nervio
cuando un bajante pasa justo por él? ¿Podría seccionarse un nervio
dejando la armadura de este con patillas en el encuentro con el
bajante?
Un saludo,
Francisco Frías.
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Respuesta
(De
Antonio González Sánchez) 07/07/05 - España
Lo primero en no cortar nunca un nervio o un zuncho,
ya sea de forjado reticular o unidireccional.
Si ya lo has hecho o no queda más remedio,
para los reticulares, mira el libro de Florentino Regalado Tesoro:
Florentino Regalado Tesoro - "Los
forjados reticulares: diseño, análisis, construcción y patología".
CYPE INGENIEROS, 2003
tiene algunas ideas posibles.
Antonio González.
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ref. Est-01_11/04/05
Sobre la
situación del solape de estribos en vigas
(De
Fernando) 05/04/05 - España
Hola a todos los amigos.
Los otros días visitando una obra con un amigo me hizo un comentario sobre el montaje de los estribos en las vigas, yo personalmente nunca me había parado a pensarlo y después de analizar el tema tampoco le encuentro explicación alguna.
La cuestión es la siguiente: en las vigas el solape del estribo debe de ir siempre en la parte superior de la viga, he observado que los
ferrallas siempre montan el solape del estribo en la parte
superior de la viga. Me gustaría que alguien me dijera si se debe a
una práctica común aceptada o se recoge en alguna norma técnica.
Gracias a todos.
Fernando.
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Respuesta
(De
Eufe) 12/04/05 - España
Hola, Fernando.
Hola, Ramón y hola a todos.
La cosa es muy sencilla, el cierre de
un cerco (o "estribo" en su acepción generalizada) corre el riesgo
de abrirse o moverse por causa del pandeo de la barra longitudinal
sobre el que se ‘cierra’. Por tanto, la primera regla de
disposición de cierres es no tenerlos todos en el mismo lado
(arista), puesto que el fallo de uno comprometería a los contiguos
en un efecto cremallera o velcro –si se permite la
expresión-.
La cuestión queda muy clara en
soportes donde los cierres deben ir helicoidalmente recorriendo el
soporte (saltando de arista a arista) a fin de que no se produzca
una ‘arista débil’ que contenga todos los cierres.
El concepto en vigas puede ser
aplicado análogamente, si bien el cambio de cara de las
compresiones obligaría a un estudio laborioso (que no merece
la pena).
En todo caso, si ves una jaula con
todos los cierres de cercos en la misma arista
no está bien ferrallada,
si bien su repercusión no suele ser preocupante en piezas con
solicitaciones normales (domésticas).
Desafortunadamente, no recuerdo si la
EHE recoge tal indicación, aunque me temo que estando tan
preocupados por "la calidad" no traten estas sandeces que
sólo nos preocupan a los que estudiamos y trabajamos con hormigón
armado.
Agradecido
Eufe.
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ref. Est-01_07/04/05
Sobre el
crazing
(De
Fredy León) 05/04/05 - Colombia
Normativa: NTC
¿En qué consiste y que implicaciones tiene el
crazing en el concreto u hormigón?
Fredy León.
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Respuesta
(De
Eufe)
13/04/05 - España
Hola, Fredy.
Hola Ramón y hola a todos.
¡Wow! "Crazing" es afogarado,
fisuración en mapa o piel de cocodrilo, en español. Sus
características son:
- Aparecen entre 1 a 10 horas tras el
hormigonado.
- La profundidad de fisuras habitual está
entre 20 y 40 mm, si bien pueden ser mayores.
Devienen de empleos de altos contenidos de
cemento, relaciones a/c altas, molidos de cemento muy finos,
presencia de arcilla en la arena, cargas inertes en el cemento,…
En general no tienen una influencia muy
negativa sobre la pieza, especialmente si va a recubrirse
(protegerse) posteriormente. Obviamente –en otro caso– ponen a la
armadura en riesgo de oxidación.
Este puntero, -en inglés- aclara bastante el
tema:
http://srmca.sasktelwebsite.net/tech3.html
Eufe.
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ref. Est-02_05/04/05
Sobre el
predimensionado de elementos metálicos
(De
Nacho) 05/04/05 - España
Hola, soy un estudiante de arquitectura y necesitaría saber cómo realizar un primer predimensionado de una estructura metálica, de cara a saber qué perfiles voy a necesitar, tanto para los pilares como para las vigas.
Gracias,
Nacho.
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Respuesta
(De
Ereb)
07/04/05 - España
Normativa: EA-95
Respecto al predimensionado de perfiles metálicos, una
aproximación rápida se consigue:
-Si la solicitación es de compresión-traccion:
N/A (buscamos el
área mas aproximada)< 2600
-Si es de
flexión M/W<2600. (Buscamos el modulo resistente mas aproximado).
-Si es
flexocompresión utilizamos ambas expresiones.
He supuesto que es acero A42 y que sabemos que tipo de perfil vamos a utilizar. Si no lo tenemos claro probamos varios tipos y
escogemos el de menor peso o el mas barato.
Ereb. |
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Respuesta
(De
Eufe)
10/04/05 - España
Hola, Nacho.
Hola Ramón y hola a todos.
Ya desde el año 1929 se empleaba –para
flexión–
la simple fórmula (para escala doméstica) de:
Canto (cm) = 3 x luz (m) + 3
Se puede ver en
el "Prontuario para el empleo de viguetas" –1929–
AHV (sin el 3, que añadimos por experiencia). Este
procedimiento orientativo
contempla un control de deformación, ya que en acero la resistencia
manda en un rango muy pequeño de luces operativas.
Para compresión
compuesta (solicitación predominante en soportes sin rarezas) se
puede dividir la N característica en toneladas entre 1,4 ó 1,5 para
obtener un área orientativa en cm2.
Agradecido
Eufe.
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ref. Est-01_05/04/05
Sobre
perforaciones en muros de contención
(De
Julissa Correa) 05/04/05 - Perú
Quisiera saber si es posible perforar un muro de
contención para dar paso a una tubería de un desagüe.
Gracias por la respuesta,
Javier.
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¡Sin respuesta! |
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ref. Est-01_03/04/05
Sobre la
comprobación a punzonamiento de un forjado unidireccional
(De
Novat) 03/04/05 - España
Hola a todos. Mi pregunta es la siguiente:
Cómo puedo evaluar la carga máxima puntual que es capaz de resistir un forjado unidireccional, con las siguientes condiciones:
-La carga esta situada justo en medio de dos viguetas.
-Esa carga es independiente de la resistencia de las viguetas, es decir, lo que me interesa es digamos la carga que produciría la rotura del forjado por efecto de punzonamiento, no por la rotura de las
viguetas.
Gracias,
Novat.
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Respuesta
(De
Eufe)
05/04/05 - España
Hola, Novat.
Hola Ramón y hola a todos.
Bueno, como se sabe, una buena redacción de
un enunciado es la mitad de la solución del problema. En realidad,
si no nos ocupamos de los nervios (o viguetas), el problema se
centra en analizar el elemento que se encuentra entre dos viguetas
–acorde a la geometría y limitaciones indicadas en EFHE– o lo que
es lo mismo la losa superior y su encuentro en los riñones del
bloque aligerante. Dadas las diferencias de espesores (en la clave
de la bovedilla y en los riñones) es suficiente estudiar la
losita que tenemos encima de la bovedilla. Ojo al modelo de
cálculo, porque aunque normalmente es de flexión, bien pudiera ser
–imaginar caso de bovedilla rebajada– un modelo de arco de
descarga. Precisamente cuando las cargas son agresivas para
el modelo de flexión (como puntuales, o lineales de cierta entidad)
se emplea la solución de bovedilla rebajada.
Aunque en la norma EFHE no se explicita,
obsérvese que la cuantía de mallazos es doble en la dirección
normal a la de viguetas que la cuantía paralela a las mismas. Esto
significa que las minilosas que configuran las entrecalles
de viguetas descargan predominantemente en la dirección
corta como corresponde –lógicamente– al modelo de placa (o
losa) de luces muy diferentes. La naturaleza (léase principios de
ahorro energéticos) nunca "pasea las cargas" (efecto –que en una
nota reciente denominábamos en clave de chanza "paseando
a miss Daisy"–),… eso sólo abunda en los diseños que suelen ser
admirados en las publicaciones que gustan de ensalzar alardes que
no resisten un mínimo análisis racional.
Agradecido,
Eufe.
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Comentarios
(De
Daniel)
06/04/05 - España
Gracias Eufe por tu excelente respuesta a mi Vierendeel, y por el divertido principio de "Paseando a Miss Daisy", que me ha ayudado a comprender el por qué de mis repetidas decepciones con estas rebuscadas estructuras. No obstante, hay un par de cosas que no veo muy claras:
no sé si no estaremos mezclando la "física" (o la mecánica) con la "naturaleza". Efectivamente, la
física "busca" siempre conducir las cargas hasta el suelo por el
camino más corto; o quizá sería mejor decir que conduce el mayor
porcentaje de cargas por los elementos estructurales de mayor
rigidez, que a igualdad de inercia coinciden con los más cortos
(caso comentado de las minilosas que descargan mayoritariamente a las viguetas, y no a las vigas.
Pero la "naturaleza"... yo diría que pasea las cargas lo que necesite pasearlas. Un árbol tiene una estructura tal que sería una locura intentar reproducir con nuestros materiales estructurales actuales. Es una estructura óptima, sí, pero condicionada a la necesidad de proporcionar luz solar, agua y gases atmosféricos a las hojas. Si no fuera por esta necesidad, un árbol bien podría ser como una baldosa, que es una estructura mucho más estable. Recordemos que muchos árboles se parten cuando hay fuerte viento. En cierta manera "desafían" a la física de la misma manera que hacemos los humanos con nuestras construcciones.
Pensemos también en las telas de araña, en los avisperos, los huesos de las aves...
no me parecen soluciones estructurales "inmediatas".
Por
otra parte, el trabajo es fuerza por desplazamiento, sí; pero el
camino que siguen las cargas a lo largo de una estructura compleja
hasta llegar al suelo, por complejo que sea, no es un
desplazamiento, ni un trabajo. Entiendo que te refieres a que
debido a los pequeños movimientos que surgen en la estructura al
ser solicitada, sí que se produce un trabajo interno, que es mayor
cuanto menos directamente se conducen las cargas hasta el suelo.
Disculpa mis imprecisiones teóricas, ya que como ves soy más
curioso que sabio.
Gracias, ¡un saludo!
Daniel. |
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Comentarios
(De
Eufe)
13/04/05 - España
Hola, Daniel
Hola Ramón y hola a todos.
Bueno, a medida que vas teniendo más datos y
relacionándolos, pudiera decirse que la "asignatura base" es la
Física puesto que se ocupa de las cosas que "Dios ha hecho" (en el
término más general y aséptico de la idea, no necesariamente el
concepto religioso). Como aclaración adicional se diría que
Abogados, Economistas,… –pongamos por caso– se dedican al estudio
de lo que el hombre ha hecho. Quiere decirse que no encontramos
fronteras entre Física y naturaleza en ese sentido, puesto
que la Física trata de entender y explicar la naturaleza.
Obviamente los materiales de la naturaleza
son mucho más sofisticados que los que produce el hombre, baste ver
la resistencia a desgarramiento del cuero y compárese con tejidos
que lo tratan de emular,… o, el material tendón y el más
sofisticado amortiguador que pueda pensarse (el hombre no ha
conseguido hacer una máquina que pueda emular –ni de lejos– a un
esquiador de slalom a 120 km/hora en su descenso, puesto que
el material tendón absorbe energía con harta perfección comparado
con un "simple amortiguador").
Como bien citas, la estructura de árbol,
entendemos, no persigue "pasear cargas" como objetivo sino
solventar un intercambiador de gases autónomo y reproducible,
captador de energía solar,…etc. Que –de resultas– de su
ultrasofisticada programación "echa mano" de una estructura de
pescantes (raíces, troncos, ramas, hojas,…) que interconecta
dos medios (sólido-gaseoso suelo-aire) con alta eficacia. El que un
árbol parta, –o una rama se desgaje– no indica que esté mal
pensado, sino que simplemente su ciclo vital se cumple total o
parcialmente; también cabe que dado que la naturaleza trabaja "por
tanteo y rechazo" que haya habido algún "error de diseño" con el
susodicho árbol, y, el que resulte roto es lo mejor que
puede pasar.
Claro que un recorrido no es un trabajo,
para llegar a serlo tendríamos que tener una carga (peso, por
ejemplo) como acción en un sitio,… y en otro –distante– una
reacción que la equilibre. La estructura sería el objeto que
interconecta acción y reacción, que en consecuencia, sufre unas
solicitaciones. A niveles de fibra (real o teórica), y más aún, a
nivel molecular/atómico la capacidad de almacenar energía se
encuentra en los invisibles mini-muelles que los materiales
tienen en su constitución,… cuando un árbol se dobla bajo acción de
viento, en realidad está generando cortante por ejemplo para
equilibrar la acción horizontal. Quizás el ejemplo de transferencia
de energías más astuto y antiguo es el arco para lanzar flechas,…
el arco lo doblamos para que almacene energía, gracias a la tensión
de la cuerda, cuando soltamos la energía almacenada (salvo ciertas
pérdidas) se transfiere a la flecha,… así funciona todo en
estructuras. Un pórtico cuando desplaza es para generar la
suficiente energía para equilibrar una acción horizontal en el
dintel,… generar cortantes,… y los signos de los cortantes en los
soportes son siempre iguales para sumarse algebraicamente
rápidamente,... de ahí que se desplace para dónde le indica la
fuerza,… si no, no se llegaría jamás al equilibrio.
Ciertamente los teoremas de energía (Castigliano,
Menabrea, Betti…) son harto sofisticados, y auténticos prodigios
conceptuales,… y –como se sabe– de muy reciente
descubrimiento, puesto que las deformaciones (afortunada o
desafortunadamente), según se interpreten– son imperceptibles para
el ojo humano en estructuras. En todo caso, los trabajos internos,
serán siempre los mínimos posibles. Esto –obviamente– es un
invariante, y por tanto ocurre en estructuras bien diseñadas y las
mal diseñadas también. Sería un sofisma interpretarlo
como que si la naturaleza es tan lista para qué vamos a
estudiar diseño de estructuras.
Uff!,… no sé si es de esto de lo que
queríamos hablar,… ¡espero que alguna cosilla sea aprovechable!
Agradecido
Eufe.
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ref. Est-02_02/04/05
Sobre la
comprobación de bielas en nudo
(De
Carlos) 02/04/05 - España
Hola a todos.
Voy a intentar ser breve. Estoy calculando un pequeño chalet con
sótano y planta primera con el programa TRICALC con estructura de hormigón armado H-25 y en alguna unión de pilares y vigas me aparece el error "No se cumple bielas en nudo". He leído
un poco el Calavera, el tema cálculos de nudos rígidos, y he sacado la conclusión, puede que errónea, de que se pueden producir concentraciones de tensión internas en el propio nudo, que no las pueda absorber y por tanto ser una causa de colapso. Los pilares son de 30x30 cm, y las vigas son planas de 30x30 cm. ¿Debo dar importancia a este tema? ¿Como podría saber si el propio nudo es capaz o no de
absorber esas tensiones? ¿Existe alguna medida para reforzar el nudo y evitar este problema? Los
cálculos que hay al respecto, por lo menos en el Calavera, son bastantes complejos.
Gracias por todo, y enhorabuena por esta página.
Carlos.
Si crees que puedes aportar una
respuesta a esta cuestión, dirígete al
formulario de consultas.
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Respuesta
(De
Coya) 05/04/05 - España
Hola, Carlos; hola, Ramón; hola a todos. El caso que citas es muy frecuente en los pilares de última planta. Además del problema del propio nudo, suele ocurrir que los pilares tienen un enorme flector que conduce a tener que disponer escuadrías y armados mayores que los de las plantas inferiores. El manual de
TRICALC indica tres posibles soluciones:
1. Aumentar la sección, para aumentar el brazo de palanca. Como efecto secundario, puede que el aumento de sección, y por tanto de rigidez, provoque un aumento de esfuerzos.
2. Aumentar el diámetro de la armadura,
ya que aumenta el diámetro de doblado del nudo y por tanto la resistencia de la biela. Como efecto secundario, esta solución puede aumentar la longitud de anclaje y dificultar la ejecución del nudo.
3. Suponer una unión elástica entre viga y pilar, lo que reduce los flectores en el nudo. Con ello se aumentan los positivos en la viga. Pueden aparecer algunas fisuras poco importantes.
El
tema se cita en el libro de Calavera "Proyecto y cálculo de estructuras de hormigón", capítulo 61.1.3 (Pilares.Muros portantes/Pilares/Pilares de fachada en última planta).
Cita dos soluciones muy semejantes a la tercera anterior:
a) Adoptar una disposición de simple apoyo.
b) Disponer en el último pilar la misma escuadría y armadura que en BC. Esta sección no puede resistir los esfuerzos del cálculo y por ello es preciso aumentar los positivos en consecuencia.
La solución 3 es, a mi entender, igual a esta última pero orientada a su introducción en un programa automático de cálculo.
Esta misma solución es la que adoptan otros programas en los pilares de última planta. En CYPECAD,
por ejemplo, tiene por defecto un coeficiente de empotramiento de
0,30. En otros tipos de nudos, el problema puede ser más
complicado, pero en general la opción de disponer de una unión
elástica parece la mejor solución, aceptando que pueden aparecer
ciertas fisuras. Introduciendo así los datos aseguras un adecuado
cálculo de los positivos (que son mayores que con el nudo rígido) y
de las flechas, que también aumentarán.
Un saludo,
Coya. |
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ref. Est-01_02/04/05
Sobre
las dimensiones de zapatas en naves diáfanas
(De
Carlos) 02/04/05 - España
Hola a todos.
En naves industriales tipo nido diáfanas interiormente (no hay forjados),
donde hay vecinos, y por tanto obligan a realizar zapatas medianeras o de esquina, con estructura metálica, ¿cómo puedo disminuir las
pedazo zapatas que salen por cálculo?
La opción de hacer una zapata virtual
interior que no lleva pilar y unirlas con una viga riostra. ¿Que os
parece? A veces se lo planteo a arquitectos e ingenieros de mi
trabajo y optan bajo su responsabilidad de disminuir las pedazo zapatas.
Gracias por todo, y enhorabuena por esta página.
Carlos.
Si crees que puedes aportar una
respuesta a esta cuestión, dirígete al
formulario de consultas.
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Respuesta
(De
Eufe)
05/04/05 - España
Hola, Carlos.
Hola, Ramón y hola a todo.s
El problema de las naves –en términos
generales– es distinguir el costo de la estructura aérea (y por
tanto, su diseño) y el costo de la estructura enterrada (léase,
asimismo, diseño). Es de aplicación entonces la máxima de "lo que
no va en lágrimas, va en suspiros". Quiere decirse, que si la
estructura de la nave es barata o muy barata, esto
significa que el costo de la cimentación será de caro a
muy caro. Este detalle lo conocen bien las "casas de
naves" que proponen | |