UD IV- Estructura mixta - Fernando García
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UD III ESTRUCTURA DE MADERA DISEÑO DE LA MARQUESINA
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
UD. IV. ESTRUCTURA MIXTA
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA PREDIMENSIONADO
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
Esquema en planta de la estructura
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA PREDIMENSIONADO
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
EUROCÓDIGO 4
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA PREDIMENSIONADO
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
Luz entre vanos: 4mSobrecarga de uso: 5 KN/m2
L0=L=6 mbEff=L0/8= 75 cm
(Según Eurocódigo apartado 4.2.2.1)
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA PREDIMENSIONADO
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
G= 3,46 + 2,35= 5,81 KN/m2
Q= 5KN/m2
5,81 x 1,35 + 5 x 1,5= 15,34 KN/m2
15,34 KN/m2 x 4 m = 61,374 KN/mlSuponiendo del lado de la seguridad fuese biapoyada, el
momento máximo que resistiría es:Mmáx= q x L2/8= 61,374 x 62/8= 276,18 KN. M
La cabeza de hormigón resistente con un perfil IPE 300 un momento plástico de 321,01 KN.m
Peso propio del forjado= 3,46 KN/m2
Peso propio cubierta = 2,35 KN/m2
Sobrecarga de uso= 5 KN/m2
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA MODELIZADO
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
La estructura está formada por 4 pórtiosparalelos entre sí, a una distancia de 4metros. Cada pórtico está compuesto porla viga mixta de 6 m de longitud en dospilares de 3 m y otro vano de 3,6 m. Laviga está modelizada con dos barrasseparadas entre sí 23 cm; una dehormigón armado de 0,75 x 0,12 m y otrade acero un IPE 300. Algunos IPE sesitúan a una distancia de 0,18 m, para queambas barras trabajen de forma solidaria.
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA MODELIZADO
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
La estructura está formada por 4 pórtiosparalelos entre sí, a una distancia de 4metros. Cada pórtico está compuesto porla viga mixta de 6 m de longitud en dospilares de 3 m y otro vano de 3,6 m. Laviga está modelizada con dos barrasseparadas entre sí 23 cm; una dehormigón armado de 0,75 x 0,12 m y otrade acero un IPE 300. Algunos IPE sesitúan a una distancia de 0,18 m, para queambas barras trabajen de forma solidaria.
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA MODELIZADO
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
Vista general del diagrama de esfuerzos , el axil máximo se da en el hormigón, es de -411,36 KN
Solicitaciones. Axiles
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA MODELIZADO
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
Vista general del diagrama de momentos.En el momento máximo de la viga de hormigón en centro de vano es de 24,44 KN.mEn el momento máximo de la viga de acero en centro de vano es de 36,76 KN.m
Solicitaciones. Momentos
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA MODELIZADO
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
Vista general del diagrama de cortantes.En el cortante máximo de la viga de hormigón en el apoyo es de 72,61 KNEn el cortante máximo de la viga de acero en el apoyo es de 62,10 KN
Solicitaciones. Cortantes
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA COMPROBACIÓN MOMENTO POSITIVO EN CENTRO DE VANO
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
Momento flector máximo (Mmáx)en centro de vano:( 411 KN x 0,21 m) + 24,44 KN.m + 36,76 KN.m= 147,51 KN.m=Mmáx <MPlRd (321,01 kn.M)Por tanto el predimensionado es válido, además se había tomado del lado de la seguridad la vigacomo biapoyada.
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA COMPROBACIÓN MOMENTO NEGATIVO EN APOYO
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
Momento flector máximo (Mmáx)en centro de vano:( -497,51 KN x 0,21 m) + (-42,88) KN.m + (-32,82) KN.m= -180,17 KN.m=Mmáx <MPlRd (-250,65 kn.M)Por tanto el predimensionado es válido.
El axil máximo se da en el acero , es de -497,51 KNEl momento máximo en el apoyo en el acero es de -42,88 KN.mEl momento máximo en el apoyo en el hormigón es de -32,82 KN.m
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA COMPROBACIÓN . CORTANTE
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
El cortante máximo en el apoyo en el acero es de 62,10 KNEl cortante máximo en el apoyo en el hormigón es de 72,61 KN (Vrd)
Comprobación a esfuerzo cortante de la cabeza de hormigón
Aunque dichas comprobaciones se deben realizar en secciones distantas de la viga, se va aplicar en la misma en la cara del apoyo, donde se da el mayor esfuerzo cortante.
1. Agotamiento por compresión oblicua del alma.Para piezas sin esfuerzo axil de compresión, en obras de edificación, suponiendo un ángulo de fisuración del alma 45º, resulta igual a:
Vu1=0,3 x (25/1,5) x 750 x 90= 337, 50 KN, por tanto cumple
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA COMPROBACIÓN . CORTANTE
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
El cortante máximo en el apoyo en el acero es de 62,10 KNEl cortante máximo en el apoyo en el hormigón es de 72,61 KN (Vrd)
Comprobación a esfuerzo cortante de la cabeza de hormigón
Aunque dichas comprobaciones se deben realizar en secciones distantas de la viga, se va aplicar en la misma en la cara del apoyo, donde se da el mayor esfuerzo cortante.
2. Agotamiento por tracción en el alma.Dicho esfuerzo se absorbe mediante la colaboración de esfuerzos en el hormigón y el acero, según la fórmula abajo indicada:
= 56,53 KN = 21,70 KN =56,63 + 21,70= 78,33 KN, por tanto es válido.
(empleando dos ramas de estribos de 8 mm, cada 150 mm).
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA COMPROBACIÓN. CORTANTE
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
El cortante máximo en el apoyo en el acero es de 62,10 KNEl cortante máximo en el apoyo en el hormigón es de 72,61 KN (Vrd)
Comprobación a esfuerzo cortante de la cabeza de acero
Aunque dichas comprobaciones se deben realizar en secciones distantas de la viga, se va aplicar en la misma en la cara del apoyo, donde se da el mayor esfuerzo cortante.
3. Agotamiento por esfuerzo cortante en el perfil de acero (IPE 300):
Deberá cumplir la ecuación:
= 62,10 KN
(IPE 300)= AV,y · fyd/ (3)1/2=388,61 KN (obtenido de la tabla del libro de porblemas de estructuras metálicas de la página 421).
Por tanto, el dimensionado es válido.
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA CONECTORES
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
bo/hap =12/6= 2hsc-hap=35 mmKt=0,8167 con 1 conectador por ondaPrd,Pl= 28 x 0,8167= 22,86 KN
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA CONECTORES
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
Fc= 0,85 x 25 x 90 x 750/1,50=956.250 N
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA CONECTORES
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
Fc= 0,85 x 25 x 90 x 750/1,50=956.250 N
bo/hap =12/6= 2hsc-hap=35 mmKt=0,8167 con 1 conectador por ondaPrd,Pl= 28 x 0,8167= 22,86 KN
Fc= 0,85 x 25 x 90 x 750/1,50= 956.250 N
956,25/22,86= 41,83 -> 42 conectores habrá que poner repartidos en la distancia L(6000 mm).Por tanto se distribuirán cada 6000/41= 146 mm-> separados 145 mm.
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA DEFORMACIONES
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ
Cálculo elástico de la deformación en centreo de vano para la combinación de cargas característica.La restricción de la flecha, ya que no poseen la cubierta ni tabiques, ni pavimentos rígidos es L/300, dando un valor de 20 mm.Cumple.
UD IV. ESTRUCTURA MIXTA DETALLE
ESTRUCTURAS MIXTAS Y DE MADERA 2012 FERNANDO GARCÍA MARTÍNEZ