ref. Est-01_19/05/05

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.

ref. Est-01_18/05/05

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

ref. Est-02_17/05/05

ref. Est-02_15/05/05

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.

ref. Est-02_13/05/05

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.

ref. Est-01_13/05/05

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.

ref. Est-02_12/05/05

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.

ref. Est-01_12/05/05

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.

ref. Est-02_11/05/05

Sobre rompeolas y muelles de escollera

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

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.

ref. Est-01_11/05/05

Sobre una solera para tráfico muy pesado

(De Antonio)  11/05/05 - España

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

ref. Est-02_09/05/05

Sobre las luces que puede alcanzar un forjado de chapa colaborante

(De José Moragues)  09/05/05 - España

Respuesta

(De Ferrán)  01/06/05 - España

ref. Est-01_09/05/05

Sobre alguna aplicación para el cálculo informático de parámetros seccionales

(De Nacho)  09/05/05 - España

ref. Est-01_05/05/05

Sobre el comportamiento sísmico de un sistema estructural

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

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.

ref. Est-01_04/05/05

Sobre la intuición de las cuantías

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

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.

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) = A_s/A_c, donde

A_s: Área de acero

A_c: 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) = A_s/A_c ≥ 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) = A_s1/A_c ≥ 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) = U_s/U_c, donde

U_s= f_yd*A_s, capacidad mecánica del área de acero

 - f_yd: resistencia de cálculo del acero (f_yk/γ_s)

 - b: ancho de la sección

U_c= f_cd* b *d, capacidad mecánica de la sección de hormigón

 - f_cd: resistencia de cálculo del hormigón (f_ck/γ_c)

 - 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) = U_s/U_c ≥ 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.

ref. OT-01_03/05/05

OFERTA DE TRABAJO

(De Pedro Sánchez)  03/05/05 - España

ref. Est-01_29/04/05

Sobre el armado de pilares zunchados

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

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