Este libro presenta los principios que fundamentan el cálculo y diseño de estructuras de acero y mixtas, asignaturas que se imparten en los estudios de grados y másteres de ingeniería y arquitectura. En este texto se consideran las normativas europeas Eurocódigos 3 y 4, constituyendo un material fundamental tanto en el marco universitario como en el tecnológico ya que cubre desde los fundamentos teóricos hasta el dimensionamiento de elementos. Para facilitar el aprendizaje, se han incluido ejercicios prácticos dentro de cada capítulo. Las estructuras de acero y mixtas tienen dos características que las diferencian de otro tipo de estructuras: la inestabilidad y las uniones. Este volumen aborda ambos aspectos en profundidad desde el punto de vista normativo. Se incluyen dos Anejos adicionales: el primero es el clásico Prontuario de resistencia de materiales de los manuales del CEDEX, y el segundo contiene tablas de perfiles laminados y compuestos. CONTENIDO 1. Introducción a la estructura metálica. El acero estructural. Cargas 1.1. Introducción 1.2. Ventajas de la estructura de acero 1.3. La estructura de acero 1.4. El acero estructural 1.5. Cargas actuantes sobre una estructura. La seguridad estructural 1.6. Algunas reflexiones sobre el diseño estructural 2. Agotamiento del acero estructural. Fatiga 2.1. Introducción 2.2. El método tensión-vida para el estudio de la fatiga 2.3. Factores que modifican el límite de fatiga 2.4. Resistencia a la fatiga 2.5. Clasificación de detalles 2.6. Tensiones 2.7. Modificaciones de la resistencia a la fatiga 2.8. Comprobación de elementos sometidos a carga de fatiga 2.9. Coeficientes parciales de seguridad 2.10. Espectro de carreras de tensiones Ejemplo 2.1. Cálculo del espectro de tensiones a partir del método de vaciado del embalse del histograma de tensiones de la Figura 2.9 Ejemplo 2.2. Cálculo del espectro de tensiones a partir del método de la gota de agua del histograma de tensiones de la Fi-gura 2.9 2.11. Comprobación a fatiga basada en la carrera de tensión nominal 2.12. Comprobación a fatiga basada en la carrera de tensión equivalente 2.13. Recomendaciones para situaciones de fatiga Ejemplo 2.3. Comprobación de fatiga de una viga-carril Ejemplo 2.4. Comprobación a fatiga de un detalle 3. Agotamiento del acero estructural. Rotura frágil 3.1. Introducción 3.2. Factores que favorecen la rotura frágil 3.3. Proyecto frente a la rotura frágil 3.4. Prevención de la rotura frágil 4. Agotamiento del acero estructural. Rotura dúctil 4.1. Introducción 4.2. Criterios de comparación 4.3. Nociones de agotamiento plástico a nivel sección 5. Tracción 5.1. Introducción 5.2. Tipología de elementos traccionados 5.3. Área neta 5.4. Uniones excéntricas 5.5. Arrastre por cortante 5.6. Cálculo de piezas solicitadas a tracción Ejemplo 5.1. Resistencia a tracción 6. Compresión 6.1. Introducción 6.2. La carga crítica de pandeo o carga crítica de inestabilidad elástica 6.3. Longitud de pandeo 6.4. Hipérbola de Euler 6.5. Influencia de las tensiones residuales de laminación 6.6. Pandeo con imperfecciones 6.7. Pandeo anelástico 6.8. El pandeo en el Eurocódigo 3 Ejemplo 6.1. Columna a compresión 6.9. Elementos compuestos Ejemplo 6.2. Pilar empresillado 6.10. Longitud de pandeo de pilares pertenecientes a estructuras porticadas Ejemplo 6.3. Longitud de pandeo del pilar de una estructura 6.11. Cálculo no lineal geométrico y pandeo global 6.12. Las imperfecciones en el cálculo en segundo orden 7. Torsión uniforme en piezas de directriz recta 7.1. Introducción 7.2. Teoría elemental de torsión en prismas de sección circular 7.3. Teoría de la torsión de Saint-Venant Ejemplo teórico 7.1. Teoría de Saint-Venant en perfiles circulares 7.4. Analogía de la membrana elástic 7.5. Módulo de torsión de Saint-Venant para secciones macizas Ejemplo teórico 7.2. Aplicación de la analogía de la membrana a barras de sección transversal circular y elíptica 7.6. Torsión en perfiles delgados Ejemplo 7.1. Dimensionamiento a flexión, torsión y cortante Ejemplo 7.2. Perfil delgado cerrado y abierto 8. Torsión no uniforme. Torsiones alabeada y mixta 8.1. Introducción 8.2. Perfiles abiertos de pared delgada 8.3. Coordenadas sectoriales 8.4. Momentos sectoriales 8.5. Centro de esfuerzos cortantes Ejemplo 8.1. Posicionamiento del centro de esfuerzos cortantes de una sección abierta de débil espesor. Diagrama de áreas sectoriales principales de un perfil en C 8.6. Torsión no uniforme 8.7. Ecuación general de la torsión a partir de la teoría de Vlasov 8.8. Vigas en doble T 8.9. Condiciones de contorno en la teoría de torsión 8.10. Torsión no uniforme en la EAE Ejemplo 8.2. Voladizo sometido a torsor en el extremo Ejemplo 8.3. Viga sometida a una ley de torsores no constante 9. Otros modos de pandeo. Pandeo por torsión y pandeo por flexión y torsión 9.1. Introducción 9.2. Pandeo por torsión 9.3. Pandeo por flexión y torsión 9.4. Resumen y conclusiones 9.5. El pandeo por torsión y por flexión y torsión en las normativas de estructuras metálicas Ejemplo 9.1. Pandeo por torsión Ejemplo 9.2. Pandeo por flexión y torsión Ejemplo 9.3. Pilar en celosía 10. Pandeo de placas. Abolladura precrítica 10.1. Introducción 10.2. Pandeo de placas 10.3. Pandeo de una placa simplemente apoyada solicitada por una compresión uniforme en una dirección 10.4. Pandeo de una placa simplemente apoyada solicitada a flexocompresión 10.5. Placas rectangulares solicitadas por esfuerzos cortantes uniformemente distribuidos en los lados 10.6. Tensiones combinadas 11. Pandeo de placas. Reserva postcrítica 11.1. Introducción 11.2. Tensiones normales Ejemplo 11.1.Clasificación de sección Ejemplo 11.2. Clasificación de sección y momento de agotamiento Ejemplo 11.3. Carga de pandeo de una columna armada 11.3. Tensiones tangenciales 11.4. Interacción momento flector-cortante en fase postcrítica 11.5. Rigidizadores 11.6. Interacción cortante, axil y flector Ejemplo 11.4. Comprobación de abolladura y rigidizadores de apoyo 12. Pandeo lateral 12.1. Introducción 12.2. Planteamiento teórico del pandeo lateral 12.3. Esbeltez de pandeo lateral 12.4. Resistencia frente a pandeo lateral 12.5. Sistemas de arriostramiento Ejemplo 12.1. Pandeo lateral de perfil laminado Ejemplo 12.2. Pandeo lateral de una viga armada monosimétrica. Anejo F del Eurocódigo 3 Ejemplo 12.3. Arriostramiento de una viga 13. Viga-columna 13.1. Introducción 13.2. Agotamiento de la sección bajo axil, flector y cortante 13.3. Deformación de la viga-columna en el plano del momento (secciones doblemente simétricas) 13.4. Caso de flexión uniforme de secciones doblemente simétricas 13.5. Factor de momento equivalente y factor de momento uni-forme equivalente 13.6. Fórmula de interacción 13.7. Formulación propuesta por el Eurocódigo 3:1-1 (§6.3.3) Ejemplo 13.1. ELU de una viga-columna 14. Otras inestabilidades 14.1. Resistencia del alma frente a cargas concentradas 14.1.2. Tratamiento de las cargas transversales al plano del alma en el Eurocódigo 3 y la EAE 14.1.3. Cargas concentradas transversales al plano del alma excéntricas 14.2. Rigidizadores transversales 14.3. Pandeo del ala comprimida en el plano del alma Ejemplo 14.1. Estabilidad y resistencia de una viga 15. Uniones soldadas 15.1. Introducción 15.2. Desgarro laminar 15.3. Distribución de los esfuerzos 15.4. Resistencia de las soldaduras Ejemplo 15.1. Cordón oblicuo solicitado a tracción Ejemplo 15.2. Cálculo del espesor de garganta necesario en una unión Ejemplo 15.3. Dimensionado de soldadura ala alma Ejemplo 15.4. Dimensionado de unión plana excéntrica 16. Uniones atornilladas 16.1. Introducción 16.2. Tipos de tornillos 16.3. Agujeros y disposiciones constructivas 16.4. Desgarro 16.5. Resistencia de cálculo de un tornillo a cortante 16.6. Resistencia de cálculo de un tornillo a aplastamiento 16.7. Resistencia de cálculo de un tornillo a tracción 16.8. Tornillos sometidos simultáneamente a tracción y cortante 16.9. Resistencia a deslizamiento de cálculo de un tornillo pretensado de alta resistencia 16.10. Categorías de uniones atornilladas 16.11. Reparto de esfuerzos entre los tornillos de la unión (§3.12 EC3:1-8 y §58.10 EAE) 16.12. Uniones largas 16.13. Uniones planas 16.14. Uniones frontales a flexión con tornillos no pretensados Ejemplo 16.1.Unión atornillada con chapa frontal Ejemplo 16.2. Unión atornillada Ejemplo 16.3. Empalme de una viga Ejemplo 16.4. Unión plana excéntrica soldada Ejemplo 16.5. Unión atornillada con tornillos pretensados 17. Uniones viga-columna. Uniones semirrígidas. Método de los componentes 17.1. Introducción 17.2. Clasificación de las uniones 17.3. Curva momento-rotación (M-? ) de una unión 17.4. Tipos de componentes y su ensamblaje 17.5. Equivalencia entre unión y componentes 17.6. Uniones simétricas y asimétricas 17.7. Uniones soldadas entre perfiles en H y/o en I Ejemplo 17.1.Unión viga-columna soldada 17.8. Casquillo en T (T-stub) 17.9. Uniones atornilladas Ejemplo 17.2. Unión atornillada con chapa frontal 18. Placas de apoyo 18.1. Introducción 18.2. Dimensionamiento de las placas de apoyo Ejemplo 18.1.Comprobación de placa de apoyo 19. Construcción mixta hormigón-acero I. Introducción a la estructura mixta. Vigas mixtas 19.1. Introducción 19.2. Materiales 19.3. Análisis global de estructuras mixtas Ejemplo 19.1. Carga de agotamiento plástico de una viga 19.4. Vigas mixtas Ejemplo 19.2. Viga mixta 20. Construcción mixta hormigón-acero II. Losas mixtas 20.1. Introducción 20.2. ELU de flexión 20.3. ELU de agotamiento por rasante 20.4. ELU de agotamiento por cortante 20.5. ELU de agotamiento por punzonamiento 20.6. ELS en losas mixtas de edificación Ejemplo 20.1. Losa mixta con chapa nervada colaborante 21. Pilares mixtos 21.1. Introducción 21.2. Pandeo local de los elementos de acero 21.3. Rasante fuera de las zonas de introducción de cargas 21.4. Introducción de las cargas 21.5. Método simplificado de cálculo 21.6. Recubrimiento y armadura (§ 6.7.5 EC4:1-1) Ejemplo 21.1 Columna mixta 22. Uniones mixtas 22.1. Introducción 22.2. Componentes básicos de la unión mixta 22.3. Rigidez rotacional de la unión 22.4. Caso de unión con chapa frontal en zona de momento negativo Anejo 1. Prontuario de resistencia de materiales Anejo 2. Tablas de perfiles
- ISBN: 9788417289171
- Editorial: Garceta
- Encuadernacion: Rústica
- Páginas: 622
- Fecha Publicación: 01/07/2020
- Nº Volúmenes: 1
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