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Prácticas no presenciales y obligatorias de la asignatura Estructuras 1
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Actividad no presencial 10Tema 9. Seguridad en las estructuras
Las estructuras deben cumplir 3 requisitos: resistencia, resistir acciones sin que se produzca la
rotura, estabilidad (equilibrio) y rigidez, que la estructura permanezca rígida tanto que las
deformaciones no afecten al uso del edificio.
Estados límites últimos (ELU). Si se superan supone un riesgo para las personas porque
produce la rotura de algún elemento estructural. Equilibrio, resistencia.
Estados límite de servicio (ELS). Si se superan afectan al confort y bienestar, al funcionamiento
o apariencia de la construcción. Deformaciones, vibraciones y durabilidad.
Para cada clase de estado limite hay una comprobación diferente:
Equilibrio → comprobación de equilibrio de la estructura y sus partes
Resistencia a la rotura de secciones → Resistencia al esfuerzo axil (N) (σN), resistencia al
esfuerzo cortante (V), resistencia al momento flector (M) (σM), resistencia a esfuerzos
combinados (M y N) (σN + σM)
Deformaciones → flecha total, desplome en pilares
El estado límite último de equilibrio se cumple si el número de coacciones es c ≥ 3 y los
movimientos permitidos por las coacciones no son compatibles
El estado límite último de resistencia se cumple si las tensiones debidas al efecto de las
acciones no superan la resistencia del material. σd≤fd siendo σd = valor de cálculo de la
tensión producido por las acciones. Fd= valor de cálculo de la resistencia del material.
El estado límite de servicio de deformación se cumple si las flechas de la barra no superan la
flecha limite a partir de la que se producen anomalías que afectan a la utilización del edificio.
Fmáx≤flim siendo fmáx= máxima flecha producida por las acciones. Flim= flecha límite que no debe
superarse.
Valores característicos de acciones y deformaciones
Valores característicos de las acciones (q) son los valores más desfavorables que puede
alcanzar a lo largo de la vida útil una estructura, se recogen en el CTE
Valores característicos de las resistencias (fk) son los valores más desfavorables que puede
presentar cada material, también se recogen en el CTE.
Limitaciones de flecha se fijan en el CTE con relación a la luz. Flecha total flim=L/300 y en
voladizos flim=2L/300
, Después de calcular las acciones se aplica un coeficiente de seguridad y unos valores de
cálculo.
Para las acciones; siendo Fd valor de cálculo de la acción, Fk valor característico de la acción e y
coef de mayoración de acciones.
Para las resistencias; siendo fd valor de cálculo de la resistencia, fk valor característico de la
resistencia e yM coef de minoría de resistencia.
Hipótesis simples
La hipótesis simple es el conjunto de acciones del mismo tipo. Habitualmente son dos:
-Acciones permanentes. Cargas permanentes.
-Acciones variables. Sobrecarga de uso, nieve y viento.
Las hipótesis se pueden combinar sumando varias hipótesis simples, aplicando los coeficientes
de seguridad que pertenezcan a las acciones de cada hipótesis.
Comprobación y dimensionado
El predimensionado consiste en elegir un perfil inicial de la barra y realizar las
comprobaciones. El predimensionado geométrico se realiza con el dato de la luz de la barra y
es solo una comprobación. El perfil definitivo depende de muchas variables.
La comprobación consiste en verificar que se cumplen los estados límites en una barra de la
que se conoce la sección o perfil.
El dimensionado es el conjunto de todo.
Los pasos para seguir para realizar la comprobación son:
-Identificar los estados límites a verificar
-Determinar hipótesis simples
-Determinar los coeficientes de mayoración de acciones y las combinaciones de hipótesis
-Determinar los coeficientes de minoración y valores de cálculo de resistencias y las
limitaciones de flechas.
-Verificar los estados límites últimos y de servicio: ELU de tensión normal, ELU tensión tg y ELS
flecha total.
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