EXÁMENES RESUELTOS DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS

ESTRUCTURAS METÁLICAS

TOMO 3

Pascual Urbán Brotóns

Título: Exámenes resueltos de construcción de estructuras. Estructuras metálicas. Vol III

Autores: © Pascual Urbán Brotóns Daniel Sánchez Valcárcel Victoria Eugenia García Vera

ISBN: 978-84-8454-865-2Depósito legal: A-

Edita: Editorial Club Universitario. Telf.: 96 567 61 33C/. Cottolengo, 25. San Vicente (Alicante)www.ecu.fm

Printed in SpainImprime: Imprenta Gamma. Telf.: 965 67 19 87C/. Cottolengo, 25. San Vicente (Alicante)www.gamma.fmgamma@gamma.fm

Reservados todos los derechos. Ni la totalidad ni parte de este libro puede reproducirse o transmitirse por ningún procedimiento electrónico o mecánico, incluyendo fotocopia, grabación magnética o cualquier almacenamiento de información o sistema de reproducción, sin permiso previo y por escrito de los titulares del Copyright.

ÍNDICE

Introducción .......................................................................................................5

Exámenes

Mayo 1988 ...........................................................................................................7Julio 1988...........................................................................................................17Septiembre 1989................................................................................................21Junio 1990..........................................................................................................27Febrero 1991......................................................................................................33Mayo 1991 .........................................................................................................39Septiembre 1991................................................................................................45Junio 1992..........................................................................................................53Septiembre1992.................................................................................................61Diciembre 1992..................................................................................................69Mayo 1994 .........................................................................................................75Septiembre 1995................................................................................................83Diciembre 1995..................................................................................................91Mayo 1996 .........................................................................................................97Junio 1996........................................................................................................103Septiembre 1996.............................................................................................. 111Junio 1997........................................................................................................125Noviembre 1997...............................................................................................133Junio 1998........................................................................................................141Julio 1998.........................................................................................................151Septiembre 1998..............................................................................................157Mayo 1999 .......................................................................................................163Junio 1999........................................................................................................175Junio 2000........................................................................................................183Julio 2001.........................................................................................................195Diciembre 2001................................................................................................205Mayo 2002 ....................................................................................................... 211Septiembre 2002..............................................................................................221Noviembre 2002...............................................................................................227Mayo 2003 .......................................................................................................239Junio 2003........................................................................................................249Septiembre 2003..............................................................................................257

Julio 2004.........................................................................................................263Octubre de 2005 ..............................................................................................269Noviembre 2005...............................................................................................275Junio 2006........................................................................................................283Junio 2006........................................................................................................293Septiembre 2006..............................................................................................301Noviembre 2006...............................................................................................307Junio 2007........................................................................................................317Septiembre 2007..............................................................................................323

Práctica

Práctica 3. Marzo 2003. ...................................................................................333

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INTRODUCCIÓN

EL objetivo fundamental que se pretende alcanzar con esta publicación de exámenes resueltos, es proporcionar material de trabajo a aquellos estudiantes que tengan inquietud por ampliar sus conocimientos y adquirir una mayor preparación para afrontar con éxito sus estudios.

La disposición de los exámenes y prácticas resueltos se ha estructurado colocando inicialmente los enunciados de cada uno de ellos y en páginas siguientes la resolución de todos los detalles constructivos y cuestiones solicitadas.

Posiblemente algún detalle constructivo pueda parecer similar al de otros exámenes. Pese a ello se mantiene el mismo examen porque cada detalle no se puede estudiar y resolver como un elemento aislado, sino que hay que contemplarlo vinculado al resto de la estructura, analizando cargas y disposición de los restantes elementos estructurales que influyen sobre el mismo. Son enfoques diferentes y contienen matices distintos sobre la misma cuestión. Todo ello siempre desde el punto de vista constructivo, independientemente de los cálculos y dimensiones.

Esta publicación forma parte de un amplio trabajo concebido especialmente para los estudiantes de Arquitectura Técnica, Ingenierías y otros estudios vinculados a la Construcción de Edificios. Está estructurado en 4 volúmenes:

Tomo 1.- Estructuras de hormigón armado: cimentación, muros, pilares y jácenas, uniones, según de normativa vigente.

Tomo 2.- Forjados unidireccionales de viguetas de hormigón, forjados reticulares y de chapa nervada colaborante.

Tomo 3.- Estructuras metálicas en edificios y naves. Uniones.Tomo 4.- Escaleras.En la resolución de los detalles se han contemplado las Instrucciones EHE, EFHE,

NCSE-02 y CTE.Quiero expresar mi sincero agradecimiento a todas las personas que han colaborado en

la informatización de los dibujos.Finalizo con la esperanza de que este trabajo pueda serle útil a los estudiantes y

estudiosos interesados en el atractivo campo del conocimiento técnico.Gracias a todos.

Alicante, Mayo de 2009El Autor

PASCUAL URBÁN BROTÓNS

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EXAMEN PARCIAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS 28 MAYO 1988

En el plano-esquema adjunto, que corresponde a la estructura de un edificio industrial, por necesidades constructivas y de uso, el pilar tipo “C” arranca encima de 2 jácenas HEB 400, colocadas en el sentido perpendicular al piano del pórtico del dibujo adjunto.A nivel intermedio (cota 8m) se dispone un forjado continuo, apoyado sobre las vigas metálicas indicadas en el plano, teniendo en cuenta que Ia viga VOID Ilevará “colgado” o “suspendido”, en el centro de la misma, un soporte, en cuyo extremo inferior existe una carga fija.La cubierta de la nave está formada por:

Una cercha que cubre el espacio entre los pilares A y B, cuyos perfiles son los siguientes:

Correas = IPE 120Chapa = espesor 15 mm Nexo de union = soldadura

Entre los pilares B y C se cubrirá con un pórtico de dintel quebrado, formado por perfiles IPE 240, con nudos rígidos reforzados con ½ IPE 240 en punta de flauta. Unión mediante soldadura.

Entre los pilares C y D Ia cubierta es similar al caso anterior, con medio pórtico solamente.

El sistema de cimentación es el habitual, con zapatas de hormigón armado, parrillas, zunchos de atado, etc.

Placas de anclaje formadas por chaps de 500 x 500 x 20 mm y 6 pernos soldados Ø 25.

SE PIDE:Definir los detalles constructivos de los nudos señalados en el plano como detalles 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7.

NOTA: a) En general los perfiles se colocarán en el sentido de la máxima inercia.b) En general: nudos rígidos.c) Se deja a criterio del alumno la elección de los datos que faltend) Se deja a criterio del alumno efectuar los detalles constructivos con perspectivas o

bien a otro nivel constructivo, siempre que queden MUY CLAROS.

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EXAMEN FINAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Julio 1988

La nave del esquema tiene 21 m de luz y 10 m de altura y se ejecuta con Ia estructura metálica formada por:

PILARES: formados por 2 IPN 500, separados 12 cms unidos con presillas de 220 x 100 x 10 mm, separados 40 cms, colocados en el sentido de Ia máxima inercia.

VIGA DE CELOSIA TIPO PRATT: formada por:

Cordón superior e inferior: 2 UPN 120Barras intermedias (montantes y diagonales) formadas por 2L 80 x 80 x 8 para las barras que trabajan compresión y por 2L 50 x 50 x 5 para aquellas que trabajan a tracción.Chapa o cartela de 15 mm de espesorNexo de unión: soldaduraAlto total de la viga = 1 mSeparación (distancia) entre los ejes de los nudos horizontales = 1 m

CORREAS: formadas por IPN 140

SEPARACIÓN ENTRE VIGAS DE CELOSIA: 5 metros

Otros datos: El ala del IPN 500 mide 185 mm de ancho El ala del UPN 120 mide 55 mm de ancho

EN GENERAL: NUDOS RÍGIDOS

SE PIDE:

Primero: dibujar la viga PrattSegundo: detalle constructivo de la unión de la viga de celosía inferior con el pilar de la izquierda.Tercero: detalle constructivo del 4° nudo del cordón superior de la viga de celosía (empezando a contar desde la izquierda)

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EXAMEN PARCIAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS SEPTIEMBRE 1.989

El solar adjunto mide 18m de fachada a calle y 18 m de profundidad, teniendo Ia fachada orientada al Sur, para NAVE INDUSTRIAL.Estructura metálica en diente de sierra, con lucernarios, sin pilares centrales, estando formada Ia estructura por vigas de celosía principales tipo Howe soldadas a los soportes metálicos, vigas de celosía secundarias inclinadas soldadas a las vigas Howe, etc..., con las siguientes características:

Soportes metálicos de 8,50 m de altura formados por 2UPN 220 empresillados, separados 12 cm.

Viga de celosia principal tipo Howe de 1,80 m de altura, construida con perfiles 2UPN 80 en cordón superior e inferior y por 2L 80 x 80 x 8 para montantes y diagonales; todo ello unido a tope con soldadura. Separación entre vigas Howe = 6 m aproximadamente.

Vigas de celosía secundarias formada por perfiles tubulares redondos huecos de diámetro 60 mm, soldados a tope, siendo el alto total de estas vigas de 60 cm y la separación entre ellas de 3 m aproximadamente.

Correas de cubierta formadas por perfiles en z, separados 1,14 m aproximadamente.

Resto de datos a criterio del alumno.

Se pide.

Colocarle la estructura metálica indicada y efectuar todos los detalles constructivos necesarios para definirla.

Mínimo:

- Una planta con el esquema estructural completo.- Un alzado-sección lateral de la estructura.- Detalles de los enlaces de una viga de celosía secundaria con las dos vigas de

celosía principales Howe.

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EXAMEN FINAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS. 22 Junio 1990

El plano adjunto corresponde al techo de Ia 8ª planta de un edificio con estructura metálica, con fachada a dos calles, cuyos datos son:

PILARES PLANTA 8.- Formados por 2 UPN 220, separadas 15 cms., unidas con presillas de 220 x 100 x 10, separadas 50 cms.

PILARES PLANTA 9.- Formados por 2 UPN 220, soldadas a tope, en cajón.

JÁCENAS: Formadas por IPN 260.

FORJADO.- Formado por viguetas metálicas IPN 160, separadas 65 cm entre ejes, apoyadas sobre las jácenas, con un punto de soldadura para inmovilizarlas durante Ia colocación de bovedilla cerâmica.

OBSERVACIONES:

- No se admiten embrochalados de jácenas metálicas.

- Opcionalmente, si fuese necesario, se podría admitir en alguna zona concreta de Ia estructura, que las viguetas de forjado fuesen embrochaladas a las jácenas.

- Luz maxima de forjado = 5 metros.

- Mâximo voladizo permitido para viguetas de forjado = 1,20 m.

- No se admite que las jácenas metálicas sobresalgan, por Ia parte inferior ni por Ia parte superior, del voladizo.

- RESTO DE DATOS: A criterio del alumno.

SE PIDE:

1.- Completar el esquema estructural de dicha planta (jácenas, forjado, etc.)

2.- Efectuar el detalle constructivo del nudo rígido marcado con la letra A, en planta y en alzado-sección (visto desde el punto de mira marcado por la flecha).

3.- Efectuar el detalle constructivo en alzado sección de Ia zona marcada con Ia letra B., desde el punto de mira indicado por la flecha.

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EXAMEN DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS. 5 Febrero 1991

El pórtico del dibujo adjunto corresponde al pórtico central de un edificio industrial, con estructura metálica, situado entre medianeras y consta de 3 pórticos iguales paralelos.

DATOS:

Placas de anclaje:

500 x 500 x 12mm, con pernos formados por 6 Ø 25 soldados.

Pilares:

formados por 2 UPN 200 empresilladas, separadas 24 cm. (caras exteriores) colocados en el sentido de la máxima inercia.Presillas de 200 x 100 x 1O mm. separadas 60 cm. entre ejes.

Cimentación:

con zapatas aisladas de hormigón armado, de 1’30 x 1’30 x 1 m. con emparrillado formado por redondos del 12 cada 20 cm.

Viga celosia:tipo Howe de 1 m. de altura, formada por 2 UPN 80 en cordones superior e inferior. Las montantes y diagonales están formadas por 2 L 80 x 80 x 8 mm. Unión con chapa de 10 mm. de espesor.

Cercha:

cordón superior e inferior formados por 2 L 80 x 80 x 8 mm.Barras intermedias por 2 L 60 x 60 x 6 mm.Chapa metálica de 10 mm.

Cubierta:

formada por chapas metálicas ancladas a las correas, siendo éstas IPN 80.

Resto de datos a criterio del alumno.

SE PIDE:Dibujar en planta y en alzado-sección los detalles marcados con las letras A, B, C, y D, detallando el enlace acotado de todos los elementos que acceden a cada nudo.

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