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Ejemplos y Explicacion Problemas Estructuras Metalicas Adaptadas Al Codigo Tecnico
Las estructuras metálicas son uno de los tipos de estructuras más utilizados en la construcción, debido a su gran resistencia y durabilidad. Sin embargo, para que una estructura sea segura y cumpla con los requisitos del código técnico, es necesario que esté adaptada a este último. A continuación se presentan algunos ejemplos de estructuras metálicas adaptadas al código técnico. Estructuras de acero: Las estructuras de acero son uno de los tipos de estructuras más utilizados en la construcción. Debido a su gran resistencia, son ideales para la construcción de edificios altos y pesados. Además, las estructuras de acero pueden ser adaptadas fácilmente al código técnico, ya que cumplen con todos los requisitos de resistencia y durabilidad. Estructuras de hormigón: Las estructuras de hormigón son otro tipo de estructuras muy utilizadas en la construcción. El hormigón es un material muy resistente y duradero, por lo que las estructuras de hormigón pueden durar muchos años sin problemas. Además, el hormigón es un material muy versátil, por lo que puede ser adaptado fácilmente al código técnico. Estructuras de madera: Las estructuras de madera también son muy utilizadas en la construcción, debido a su gran resistencia y durabilidad. La madera es un material muy versátil, por lo que puede ser adaptado fácilmente al código técnico. Además, la madera es un material muy ecológico, por lo que las estructuras de madera son muy respetuosas con el medio ambiente.
Problemas Resueltos con soluciones de Estructuras Metalicas Adaptadas Al Codigo Tecnico
Es común que en los libros de texto de Ingeniería se presenten ejercicios de cálculo de estructuras metálicas, sin embargo, ícono se presentan ejemplos de proyectos de estructuras metálicas resueltos conforme al Código Técnico de la Edificación (CTE).
A continuación se presentan dos ejercicios de estructuras metálicas resueltos de manera sencilla pero que se ajustan al CTE.
Ejemplo 1: Se necesita diseñar una viga T de acero ASTM A572 Grado 50 ó equivalente, de 12 m de largo que soportará una carga central de 300 kN. La sección transversal de la viga en su extremo libre está representada en la Figura 1.
Figura 1. Sección transversal de la viga T.
La solicitación de carga se representa en la Figura 2. La zona comprendida entre las líneas a-b-c-d está sometida a una carga única de 300 kN que actúa en el eje de la viga.
Figura 2. Solicitación de carga.
Solución: Se procede al cálculo de las reacciones en los apoyos, de las solicitaciones internas de la viga y del dimensionado de las secciones transversales de los elementos de la viga.
Cálculo de las reacciones: Para el cálculo de las reacciones en los apoyos, se considera la viga como una barra sometida a una carga puntual en su extremo libre. El momento flector en un extremo de la viga se relaciona con la carga puntual P, la longitud de la viga L y el radio de giro del apoyo mediante la siguiente expresión:
Ma = PL2/(8 R)
La reacción en un extremo de la viga se calcula a partir del momento flector Ma y la distancia L entre el extremo de la viga donde se calcula la reacción y el extremo de la viga donde se aplica la carga mediante la siguiente expresión:
R = Ma/(L–a)
Por lo tanto, la reacción en el extremo de la viga donde se aplica la carga P es:
R = PL2/(8 R L)
R = PL/(16 R)
Así, el momento flector en el extremo de la viga donde se aplica la carga es:
Ma = PL2/(8 R)
Por lo tanto, la reacción en el extremo de la viga donde se aplica la carga P es:
R = PL2/(8 Ma)
Cálculo de las solicitaciones internas: Las solicitaciones internas en una viga se calculan considerando el equilibrio de fuerzas en el eje x–y y el equilibrio de momentos en el eje z. En la Figura 3 se muestra un elemento de la viga sometido a una carga puntual P en su extremo libre.
Figura 3. Esquema de un elemento de la viga sometido a una carga puntual.
La solicitación normal N en la sección transversal del elemento de la viga en el extremo libre se calcula considerando el equilibrio de fuerzas en el eje y y se relaciona con la carga puntual P y la longitud del elemento Δx mediante la siguiente ecuación:
N = PΔx/L
La solicitación de cortante V en la sección transversal del elemento de la viga en el extremo libre se calcula considerando el equilibrio de fuerzas en el eje x y se relaciona con la solicitación normal N y el radio de giro del extremo libre de la viga r mediante la siguiente ecuación:
V = N r/(L/2)
Por lo tanto, la solicitación de cortante V en la sección transversal del elemento de la viga en el extremo libre se relaciona con la carga puntual P, la longitud del elemento Δx, el radio de giro del extremo libre de la viga r y la longitud de la viga L mediante la siguiente ecuación:
V = PΔx r/[L(L/2)]
La solicitación de momento flector M en la sección transversal del elemento de la viga en el extremo libre se calcula considerando el equilibrio de momentos y se relaciona con la solicitación de cortante V y la longitud del elemento Δx mediante la sig
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