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CURSO: DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
CONTENIDO: INTRODUCCIÓN
AÑO: 2015
PROFESOR: JOAQUÍN VALENZUELA BARBOSA
LIBROS:
• “Diseño de Estructuras de Acero” Mc Cormac.
• “Steel Structures Design and Behavior” Salmon, Johnson, Malhas.
• “Diseño Sismorresistente de Construcciones de Acero”, Javier Crisafulli
• “Ductile design of Steel Structures”, Bruneau, Uang, Sabelli.
• AISC 360-10
• NCh 2369 Cáp. 8
• AISC 341-10
• AISC “Steel
Construction
Manual” 14th
CÓDIGOS:
BIBLIOGRAFÍA
LABORATORIOS
1. Tracción y compresión.
2. Conexiones simples.
3. Flexión.
EVALUACIONES
Evaluación Fecha Hora Ponderación
Prueba 1 Lunes 07 sep. 12:00 28%
Prueba 2 Lunes 26 Oct 12:00 28%
Prueba 3 Jueves 26 Nov. 12:00 28%
Tareas, informes - - 16%
ESTRUCTURAS DE ACERO
Son esqueletos compuestos por barras (perfiles), con
conexiones simples o de momento. Marcos
Reticulado
Envigados
Su diseño no es monolítico como el hormigón
armado (hay que diseñar conexiones), se trabaja
uniendo piezas, tipo “mecano”.
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MODELOS ESTRUCTURALES - ANÁLISIS
En la construcción metálica existe poca redundancia esto facilita el análisis en
la mayoría de los casos, se puede separar el análisis por eje resistente. La
estructuración tiende a ser modular.
Esto es una ventaja para el análisis, pero en un sistema donde no
hay redundancia, no hay lugar para el error.
Steel Structures for EC3 4th, 2008
EJEMPLO DE ANÁLISIS
Para la nave industrial de la figura calcular los esfuerzos debido a las cargas D,
L y W. Considere un galpón de 10 m de luz y marcos rígidos @ 5 m, arriostrado
longitudinalmente.
D = 50 kg/m2
L = 100 kg/m2
W = 100 kg/m2
PERFILES
Doblados en frio e ≤ 5: C, L, CA, Z.
Tubulares: HSS soldados por resistencia eléctrica, sin metal de aporte
Soldados chilenos (IN, HN)
Laminados americanos (WF, WT)
Laminados europeos (IE, HE)
Perfiles armados a partir de perfiles plegados: OC, TL, IC.
Los perfiles comunes están tabulados
Los catálogos varían según el fabricante.
VENTAJAS
• Poco peso (mayor resistencia por unidad de peso)
• Las partes complejas se pueden resolver en taller
• Rapidez de montaje (menor costo mano de obra)
• Reutilización
• Versátil
Constructivas:
Diseño:
• Ley bien definida poca variabilidad en las propiedades
• Cálculos de esfuerzos y deformaciones más cercanos a lo real
• Propiedades mecánicas no varían en el tiempo
• Tenacidad y ductilidad Ampire State,1930
DESVENTAJAS
• Corrosión - Mantención
• Fuego (550°C E, Fy Fu disminuyen aprox. 60%)
• La tenacidad es significativamente menor bajo los -25°C (20%abs.)
• Mayor costo material
Constructivas:
Diseño:
• Pandeo o inestabilidades las planchas tienen 3 a 25 mm de espesor
• Detallamiento de conexiones
• Una mala conexión no pasa desapercibida !
El ensayo Charpy
permite detectar
aceros frágiles
Los perfiles de acero son susceptible a inestabilidad (pandeo). Al tener alta
resistencia los elementos son mas esbeltos y delgados, esta geometría lo hace
ineficiente frete a tensiones de compresión.
Arriostrar elementos, atiesar planchas, es tarea constante del
diseñador en acero para utilizar el acero en la forma más
económica y eficiente posible
PANDEO
RPC Concón
PROCESOS
PUENTES
Puente Las Cucharas, camino
Quilpué
CONSTRUCCIÓN EN ACERO
1. Estructuración (ingeniero Proyectista - cliente)
2. Dimensionamiento y planos generales (ingeniero Proyectista)
4. Planos de fabricación y montaje (maestranza - técnicos en montaje)
ETAPAS:
DETALLAMIENTO
P.T. evitar
excentricidades
Diseño de las conexiones:
1. Pensar en facilitar la fabricación y montaje, “buena conectividad.
2. Las conexiones deben representar los grados de libertad considerados en
el calculo.