josé ramón solé marzo

SECCIONES COMPUESTAS

Sesión 1

Introducción

José Ramón Solé MarzoDr. Arquitecto

Socio director de

Windmill Structural Consultants, S.L.P.

Imagen de la Portada:

PILASTRA EN LA OFICINA CENTRAL DE WINDMILL

Tarragona

Secciones compuestas. INTRODUCCIÓN

- POR EL CARÁCTER EVOLUTIVO

· La forma de la sección va cambiando para equilibrar adecuadamente esfuerzos (normalmente de carácter incremental)

· El cálculo debe ser evolutivo

- POR LA COMBINACIÓN DE MATERIALES

· En una sección se dan dos más materiales de distinta naturaleza

· El comportamiento de la sección puede o no ser evolutivo

· El cálculo debe basarse en la compatibilidad de deformación de los materiales.

- CON MATERIALES NO LINEALES EL CÁLCULO DEBERÁ SER NO LINEAL

- EN REALIDAD SE COMBINAN FRECUENTEMENTE LOS DOS PROBLEMAS BÁSICOS

TIPOS DE PROBLEMA

Imagen 1-x. Encamisado de un pilar de hormigón











TIPOS DE PROBLEMA

Imagen 1-x. Detalles de forjado colaborante











TIPOS DE PROBLEMA

Función tensión-deformación de la FÁBRICA DE LADRILLO

Función tensión-deformación del HORMIGÓN

Función tensión-deformación del ACERO

Función tensión-deformación de la MADERA











TIPOS DE PROBLEMA


BASES DE LOS PROBLEMAS EVOLUTIVOS ESTRUCTURALES

- PROBLEMAS EVOLUTIVOS ESPACIALES

· Planteamiento del equilibrio evolutivoespacial

· Suma directa de problemas independientes

- PROBLEMAS EVOLUTIVOS SECCIONALES

· Hipótesis de Navier- Bernoulli· Suma directa de problemas independientes



aKf ·













aKf ·

jjiibjepbj

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lEJ

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4626

612612

2646

612612

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22,,

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- COMPATIBILIDAD DE DEFORMACIONES

· Hiperestaticidad interna· Hipótesis de Navier y Bernoulli· Problemas no lineales· Problemas evolutivos

- LA HOMOGENEIZACIÓN DE SECCIONES

· Vigas mixtas· Vigas mixtas evolutivas

- INCIDENCIA DE LA FISURACIÓN

- INCIDENCIA DE LA FLUENCIA

· Cálculo a corto y a largo plazo

- PROBLEMAS PSEUDO-COMPATIBLES

· La conexión a rasante -> madera + hormigón· Problemas espaciales -> madera + acero

- EL CONFINAMIENTO

· Elementos de hormigón -> EHE-08 · Pilares y pilastras

- COMBINACIONES ACTIVAS


BASES DE LA COMBINACIÓN ESTRUCTURAL DE MATERIALES

dccss NAA ··c

c

s

s

EE










- EL CONFINAMIENTO





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m

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N

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M

secsec










- EL CONFINAMIENTO














- EL CONFINAMIENTO





n

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ciónción EA

N

secsec

ciónción EI

M

secsec












- EL CONFINAMIENTO












- EL CONFINAMIENTO





Imagen 1-x. Vigas de madera atirantadas










- EL CONFINAMIENTO






CASOS TIPO



Combinación pasivaCompatibleFisuración

Fluencia- HORMIGÓN - ACERO

· Hormigón armado· Hormigón pretensado· Vigas y pilares mixtos· Refuerzos con platabandas· Parteluces· Refuerzos viga-viga· Atirantamientos

- HORMIGÓN - HORMIGÓN

· Encamisado de columnas· Capas de compresión· Macizados

- MADERA - HORMIGÓN

· Capas de compresión

- MADERA - ACERO

· Chapas· Refuerzos viga-viga· Atirantamientos

- ACERO – ACERO

· Pasivos· Activos


CASOS TIPO



Función tensión-deformación para las ARMADURAS ACTIVAS

Combinación pasivaPseudo-compatible

FisuraciónFluencia

RetracciónRelajación

- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO


COLOCACIÓN ARMADURA

TESADOARMADURA

VERTIDOHORMIGÓN

TRANSFERENCIAFUERZA DE TESADO

CASOS TIPO


Hormigón con armadura PRE-TESA


FisuraciónFluencia


- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO


COLOCACIÓN ARMADURA

CASOS TIPO


Hormigón con armadura POST-TESA

INYECCIÓNDESENCOFRADO

TESADOARMADURA

VERTIDOHORMIGÓN


FisuraciónFluencia


- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO


CASOS TIPO


COMPRESIÓNPREVIA

FLEXIÓNPREVIA

DEFLEXIÓNPREVIA


FisuraciónFluencia


- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO


CASOS TIPO


COMPRESIÓNPREVIA

FLEXIÓNPREVIA


FisuraciónFluencia


- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO


CASOS TIPO


ESFUERZOSORDINARIOS

ESFUERZOSPRETENSADO

FISURACIÓN


FisuraciónFluencia


- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO


CASOS TIPO


''' xr

Pxq z''

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xr

l zz Pdxxq '' ·2)(

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FisuraciónFluencia


- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO


CASOS TIPO Combinación pasivaPseudo-compatible

FisuraciónFluencia



· Pérdidas instantáneas:

- Rozamiento

- Penetración de cuñas

- Acortamiento elástico hormigón

· Pérdidas diferidas:

- Retracción

- Fluencia

- Relajación

001 PPP

KxePxP 1·)( 00

- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO



FisuraciónFluencia




- Rozamiento




- Retracción

- Fluencia

- Relajación

001 PPP

xlK aePxP ·00 1··2)(

alk

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ePP

AEal

··

00 ··2

··

- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO



FisuraciónFluencia




- Rozamiento




- Retracción

- Fluencia

- Relajación

001 PPP

cj

ppcp E

EAn

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- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO



FisuraciónFluencia



112 PPP

p

ic

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ic

p

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IeA

AA

EE

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0,

2,

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001

- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO


CASOS TIPO Combinación pasivaCompatibleFisuración

FluenciaRetracción


- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO

· Pasivos· Activos · Ventajas específicas:

- Esbeltez

- Rigidez

· Desventajas:

- Situación de incendio


FluenciaRetracción


- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO


· Ventajas específicas:

- Esbeltez

- Comportamiento en situación de incendio

- Protección contra la corrosión

· Desventajas:

- Coste

- Dificultad de ejecución


FluenciaRetracción


- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO


- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO



FluenciaRetracción


Cuidado con:

- Rigidez inicial (colocación)

- Comportamiento en situación de incendio

PARTELUZ

CASOS TIPO

- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO


Combinación pasivaNo compatible


PARTELUZ

PARTELUZ EMBROCHALADO

Cuidado con:

- La relación de rigideces


Apropiado:

- Con paredes de carga

- HORMIGÓN - ACERO

· Hormigón armado· Hormigón pretensado· Vigas y pilares mixtos· Refuerzos con platabandas· Parteluces· Refuerzos viga-viga· Atirantamientos· Empresillados· Encamisados


· Encamisado de columnas· Capas de compresión

CASOS TIPO Pasiva o activaNo compatible


Cuidado con:


- Altura libre

-Colocación


Apropiado:


- Sustituciones funcionales



Cuidado con:


- Altura libre

-Colocación


Apropiado:



- HORMIGÓN - ACERO




- HORMIGÓN - ACERO






Cuidado con:


- Altura libre

-Colocación


Apropiado:



- HORMIGÓN - ACERO






Cuidado con:


- Altura libre

- Colocación

-Situación de incendio

- Compresiones

Apropiado:

- Elementos principales

CASOS TIPO


Cuidado con:

- Recepción de la carga

- Colocación


Apropiado:

- Déficits moderados de capacidad de carga

PasivoCompatible o NO compatible

Confinamiento

- HORMIGÓN - ACERO




CASOS TIPO PasivoCompatible o NO compatible

Confinamiento


Cuidado con:


- Colocación


- Abolladura

Apropiado:

- Déficits importantes de capacidad de carga

- Déficits de espacio

Conexión con:

- Resinas o morteros epoxídicos

- Tacos químico o mecánicos

- HORMIGÓN - ACERO




CASOS TIPO PasivoCompatible


Cuidado con:


- Colocación

Apropiado:

- Déficits importantes de capacidad de carga

- Sin problema de espacio- Presupuesto moderado

Conexión con:

- Limpieza de superficie

- HORMIGÓN - ACERO




CASOS TIPO PasivoCompatible


Cuidado con:

- Cortante- Apuntalamiento

Apropiado:

- Déficits moderados de capacidad de carga

- Sin problema de espacio- Presupuesto moderado

Conexión con:

- Resina epoxídica- Conectores

INCR. RESISTENCIA/RIGIDEZ > INCR.DE CARGA

- HORMIGÓN - ACERO






- MADERA - ACERO

· Chapas· Refuerzos viga-viga· Parteluces· Atirantamientos

- ACERO – ACERO


-HORMIGÓN – FIBRAS DE CARBONO

· Flexión· Cortante· Compresión

CASOS TIPO PasivoPseudo-compatible

Fluencia


Apropiado:

- Rehabilitaciones integrales- Déficits de rigidez- Déficits moderados de capacidad

Conexión con:

- Conectores industriales- Conectores no industriales

Cuidado con:

- Movimientos- Apuntalamiento- Humedad de hormigonado- Situación de incendio

CASOS TIPO



- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO




PasivoPseudo-compatible o NO compatible


Apropiado:

- Déficits sustanciales de resistencia- Problemas de altura libre

Apropiado:

- Déficits moderados de resistencia- Problemas de altura libre- Techos vistos

Apropiado:

- Déficits sustanciales de resistencia- Facilidad ejecución

CASOS TIPO



- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO






Conexión con:

- Resinas- Conectores mecánicos- Retacados- Acuñados

CASOS TIPO



- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO






CASOS TIPO



- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO






Cuidado con:

- Equilibrio de rigideces- “Sección” de fallo

CASOS TIPO



- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO




Activo o PasivoNO compatible


Apropiado:

- Déficits importantes de resistencia- Altura libre adecuada- Apeos

Conexión con:

- Conectores en los extremos- Acuñado, retacado o conexión directa en el centro

Cuidado con:

- Conexión tirante- Compresión vigas

CASOS TIPO



- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO




PasivoCompatible


Apropiado:

- Déficits de resistencia de cualquier magnitud

Conexión con:

- Acuñado- Soldadura

Cuidado con:

- Calentamiento por soldeo- Enfriamiento por soldeo- Compatibilidad geométrica

CASOS TIPO



- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO




PasivoCompatible


Apropiado:

- Déficits de resistencia de cualquier magnitud- Apeos- Refuerzos ajustados a esfuerzos

Conexión con:

- Acuñado- Soldadura

Cuidado con:

- Calentamiento por soldeo- Enfriamiento por soldeo- Compatibilidad geométrica

CASOS TIPO



- MADERA - ACERO


- ACERO – ACERO




PasivoCompatible


Apropiado:

- Déficits moderaos de resistencia a flexión7- Poca altura libre- Déficits de resistencia en columnas circulares

Conexión con:

- Resina- Conectores

Cuidado con:

- Situación de incendio- Materialización de los anclajes

josé ramón solé marzo

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