Formulario 06. Cálculo de Correas. Viento en cubierta 1 (figura 1) Coeficiente de presión exterior C pe

Transcripción

1 Cálculo de Correas Viento en cubierta 1 (igura 1) q e q b C e C p Coeiciente de presión exterior C pe - Hipótesis 1. Viento en la dirección transversal de la nave. Figura 1. Viento en cubierta a dos aguas. -45º θ 45º Zonas más desavorables: F J Si el área de inluencia A está comprendida entre 1 10 m, se aplicará la expresión: C PA C PA,1 + (C PA,10 C PA,1 ) log 10 A Valores de presión Valores de succión - Hipótesis. Viento en la dirección longitudinal de la nave. 1 Anejo 4 de este documento. Estructuras de acero. 1

2 Figura. Viento en cubierta a dos aguas. 45º θ 135º Zonas más desavorables: F e I Si el área de inluencia A está comprendida entre 1 10 m, se aplicará la expresión: C PA C PA,1 + (C PA,10 C PA,1 ) log 10 A Recogiendo las recomendaciones del Anejo 1 de este documento respecto a las situaciones más desavorables del coeiciente de presión interior C pi, teniendo en cuenta que C C + C, se tiene: p pe pi Presión: Cp Cpe + 0,5 Cpe 1,5 Cpe. Esta situación se da en el aldón rontal. Succión: Cp Cpe + 0,7 Cpe 1,7 Cpe.Esta situación se da en el aldón dorsal. Se continúa atendiendo únicamente a las presiones. Nieve q µ n S k El coeiciente de orma de la cubierta, al ser una cubierta con inclinación menor de 30º, µ 1. Estructuras de acero.

3 Resumen de acciones Acciones permanentes G Acciones variables Q Peso cubierta Peso propio correa Q 1 viento Q nieve kn/m kn/m q γ γ G G G G + γ + γ Q Q Q Q 1 + γ + γ Q Q ψ ψ 0 01 Q Q 1 q z γ γ G G G G z z + γ + γ Q Q Q Q 1z 1z + γ + γ Q Q ψ ψ 0 0 Q Q z z Coeicientes de simultaneidad Ψ 0 Ψ 1 Ψ Viento 0,6 0,5 0 Nieve 0,5 0, 0 De las dos combinaciones propuestas, con el viento como acción variable undamental en primer lugar la nieve como acción variable undamental en las segundas combinaciones, puede comprobarse que son estas últimas las más desavorables. q l Figura 3. Modelo de cálculo de la correa. La correa se va a montar como una viga continua de dos vanos, con una separación entre apoos de l m, siendo l la separación entre pórticos. Las expresiones que determinan los momentos lectores esuerzos cortantes son: l Estructuras de acero. 3

4 M M z l + n k1 qz l Q k 4 q ( ) k q ( l ) n M Q z k 4 qz l + l M z ( l ) n siendo n el número de tramos en que las tirantillas, si se colocan, dividen el aldón, k 1, k, k 4 coeicientes deinidos en el Anejo 5 de este documento, en el que se tiene en cuenta el montaje de la correa. Comprobación a cortante lexión: En principio, se comprueba si se puede despreciar la reducción del momento plástico resistido por la sección debido al esuerzo cortante (Anejo 1, Apartados 3 a 6). Si se puede despreciar el eecto del cortante, se realizará la comprobación a lexión esviada descrita en el Apartado 6 del Anejo 1. Los valores tabulados de los módulos plásticos de secciones en doble te de ala estrecha se recogen en el Anejo 6. Comprobación a lecha Acciones de corta duración irreversibles: j 1 G k,j + Q k,1 + i> 1 ψ 0,i Q Las combinaciones posibles son: k,i G + Q1 + ψ0, Q G + Q + ψ0,1 Q1 Acciones de corta duración reversibles: j 1 G k,j + ψ 1,1 Q k,1 + i> 1 ψ,i Q Las combinaciones posibles son: k,i G + ψ1,1 Q1 + ψ, Q G + ψ, Q + ψ,1 Q1 Estructuras de acero. 4

5 Acciones de larga duración: j 1 G k,j + i> 1 ψ,i Q k,i G + ψ,1 Q 1 + ψ, Q Por tanto, se calculará la deormación máxima con el maor valor calculado, q z (kn/m) La lecha máxima se puede calcular mediante la expresión, δ max k 3 q Ι zk l 4 donde el signiicado de las variables se describe en el Anejo 5. Estructuras de acero. 5

6 Cálculo de Vigas Comprobación a lexión Anejo 1, Apartado 4 Se tantea con M Ed Wpl. Comprobación a esuerzo cortante Anejo 1, Apartado 3. Comprobación a lexión esuerzo cortante Anejo 1, Apartado 5. Comprobación a lecha (ELS) Cuando no se puede discriminar entre las acciones variables, se recurre a tres sencillos conceptos con las denominaciones que se dan en la reerencia [9] del documento «Estructuras de acero. Bases de cálculo». Flecha activa q G + Q (N/mm) Estructuras de acero. 6

7 Flecha instantánea q Q (N/mm) Flecha total q G + ψ Q (N/mm) En todos los casos, se ha de cumplir que limitaciones de lecha recogidas en la tabla. 4 5 q l δ 384 E Ι < δ max, con las Estructuras de acero. 7

8 Cálculo de Cerchas Obtención de la carga por nudo La maor carga que transmite la correa corresponde al apoo central, su valor es: R 1,5 qz l Este valor es perpendicular al aldón. Su proección vertical vale: R v R cos α A este valor habrá que sumar a la carga vertical de cada nudo la repercusión del peso de la cercha. Como peso supuesto de la cercha se puede adoptar el valor del 80 por ciento de la luz, en kg/m. Así, el peso supuesto total será: P sc ( 0,80 luz) luz Scerchas A cada nudo le corresponde: P sc.nudo Psc nudos Maorando este valor: P * sc.nudo γ G P sc. nudo Obtención de las reacciones de la cercha Dimensionamiento de barras a tracción Anejo, Apartado 1 (ver también Anejo 1, Apartado 1). Predimensionamiento: N A > Ed Dimensionamiento de barras a compresión Anejo, Apartado. Se selecciona la curva de pandeo con la tabla 6.. Estructuras de acero. 8

9 El coeiciente de reducción del pandeo χ puede obtenerse directamente mediante la expresión [41] o con la tabla 6.3. Medición de la cercha Barra Longitud (cm) Peril Peso unitario Total (kg) Par Tirante Montantes Diagonales Peso total de la semicercha Aumento 15 % acartelado otros Total cercha (kg) Puede comprobarse la validez del peso supuesto inicial. Estructuras de acero. 9

10 Cálculo de Pilares Predimensionamiento La limitación de la esbeltez reducida es de,0 ( λ k <, 00 ). Las longitudes equivalentes de pandeo son: L L k, k,z β β z L L Las restricciones de los radios de giro son: i > Lk, π E i z > Lk,z π E Se puede emplear también como criterio de predimensionamiento la restricción de lexión simple, aún sabiendo que nos hallamos en lexión/compresión compuesta. Así, para los periles de clase 1 : M Ed W pl, W pl, M Ed Comprobaciones Comprobación de resistencia (de la sección) Comprobación de la barra a lexión compresión, que inclue: - Comprobación a pandeo en el plano de lexión - Comprobación a pandeo transversal Comprobación de resistencia En soportes empotrados en su base, libres en cabeza, la sección del empotramiento está sometida a lexión cortante. Lo primero que se ha de Anejo 1, Apartado 5. Estructuras de acero. 10

11 comprobar es si puede despreciarse la reducción del momento plástico resistido por la sección debido al esuerzo cortante. Interacción momento-cortante Si se cumple la condición VEd 0,5 V pl, Rd se puede despreciar el cortante. En caso contrario habrá de tenerse en cuenta. Comprobación a lexión compuesta sin cortante 3 El eecto del axil puede despreciarse en periles en doble te si no llega a la mitad de la resistencia a tracción del alma. El área del alma es: A w ( h t r) t w por: La resistencia a tracción del alma, en secciones de Clase 1, viene dada N A pl,w w Comprobación a lexión compresión 4 Comprobación a pandeo 5 Alrededor del eje - N cr π E Ι L K, λ A N cr Se determina la curva de pandeo que le correponde al peril alrededor del eje - (tabla 6.). Se obtiene el actor de reducción, bien mediante las expresiones siguientes o directamente en la tabla 6.3. φ 0,5 1 + α ( λ ) + ( λ ) k 0, k 3 Anejo 1, Apartado 6. 4 Anejo, Apartado 3. 5 Anejo, Apartado. Estructuras de acero. 11

12 χ φ + φ 1 ( λ ) Alrededor del eje z-z N cr π E Ι L K,z z λ z A N cr Se determina la curva de pandeo que le correponde al peril alrededor del eje z-z (tabla 6.). Se obtiene el actor de reducción, bien mediante las expresiones siguientes o directamente en la tabla 6.3. φ 0,5 1 + α ( λ ) + ( λ ) k 0, k χ z φ + φ 1 ( λ ) z Determinación del coeiciente k (tabla 6.13) Determinación del coeiciente c m, (tabla 6.14) Comprobaciones: Se realizan las comprobaciones que determinan las expresiones [74] [75]. Estructuras de acero. 1

13 Cálculo de Basas Determinación de la supericie portante 6 a r b r L a B b Para el cálculo del área portante equivalente, se tiene que a 1 b 1 son los valores mínimos de: a 1 a + a r b1 b + br a 1 5 a 5 b b 1 a 1 a + h b 1 b + h a 1 5 b 1 b1 5 a1 a1 b a b 1 k j La resistencia portante de la supericie de asiento vale: jd β k j j cd Se ha de cumplir que: jd 3,3 cd De este modo, el valor de la anchura complementaria es: c t 3 jd Para determinar si se trata de un caso de compresión compuesta o de lexión compuesta se analiza si el axil actúa en el núcleo de la supericie portante, aproximando ésta al rectángulo que circunscribe el área eicaz. e A 6 La excentricidad mecánica vale, compresión compuesta. M e N Ed Ed. Si e > A 6, lexión compuesta. Si En el caso de lexión compuesta, se ha de obtener el esuerzo de tracción que han de absorber los pernos de anclaje, así como la supericie de hormigón 6 Anejo 9 de este documento. Estructuras de acero. 13

14 comprimido, para lo cual es necesario plantear las ecuaciones de equilibrio (igura 4). c MEd NEd 1 T x jd le be Figura 4: Ecuaciones de equilibrio. Comprobación del espesor de la placa Se obtiene el valor del momento en las secciones 1 (igura 4): El momento máximo por unidad de longitud de placa, considerando la anchura eectiva, será: m max M b max e (N mm/mm) La capacidad resistente de la placa a momento lector M p,rd por unidad de longitud es: M p,rd t 4 Cálculo de los pernos de anclaje Se predimensiona con el valor de la tracción obtenido con la cuantía geométrica mínima, considerando las dimensiones de la placa como las de una viga, los pernos como la armadura de ésta. Estructuras de acero. 14

15 π φ T n 4 φ 4 T n π (mm) Por cuantía geométrica mínima, el área de los pernos debe ser el 3,3 de la sección total de hormigón (acero B400S 7 ), por tanto: A ρ 3, a b (mm ) Comprobación a tracción cortante 8 Suponiendo que se emplea mortero de nivelación, C,d 0,30. La resistencia de cálculo por rozamiento entre la placa base el mortero de nivelación es: F,Rd C,d N c,sd La resistencia a cortante de un perno de anclaje será el menor de los siguientes valores: - La resistencia a cortante del perno: F vb,rd 0,5 n γ ub M A s - El valor: F vb,rd α γ ub M A s α 0,44 0,0003 b b F vb,rd α γ ub M A s La resistencia de cálculo a cortante de los n pernos es: F v,rd F,Rd + n F vb, Rd 7 Si el acero es B500S, la cuantía geométrica mínima es el,8 por mil de la sección total. 8 Anejo 10 de este documento. Estructuras de acero. 15

16 Se calcula la resistencia a tracción de los m pernos de anclaje (mn/): F t,rd m A γ s M ub La comprobación a tracción cortante combinados es: F V v,ed Ed F t, Ed T F F v,ed v,rd Ft,Ed + 1,4 F t,rd 1 Cálculo de la longitud de anclaje l bi m φ </ k 0 φ l b neta l b β A A s,nec s real A s,nec T l b neta l b β A A s s real Se proectan los pernos con terminación en patilla, por lo que aún podría 0,7. reducirse este valor aún más ( ) l b neta Comprobación de soldabilidad 9 Máximo Mínimo Alma: Ala: Placa: Alas + alma + placa 9 Anejo 8 de este documento. Estructuras de acero. 16

17 1. Secciones sometidas a tracción Anejo 1 Comprobación de secciones 10 El esuerzo debido a la tracción N Ed no podrá superar la resistencia de la sección a tracción N t,rd, tal como se recoge en []. NEd N t,rd [] Como resistencia de las secciones a tracción N t,rd puede emplearse la resistencia plástica de la sección bruta N pl,rd [3], sin superar la resistencia última de la sección neta N u,rd [4]. N pl,rd A [3] N u,rd 0,9 A [4] neta ud Matemáticamente, esta condición se puede expresar: t,rd [, N ] N mín N [5] pl,rd u,rd La resistencia de cálculo es el cociente entre la tensión de límite elástico el coeiciente de seguridad del material γ M (γ M 1,05). [6] γ M La resistencia última de cálculo del material ud es el cociente entre la resistencia última del material u el coeiciente de seguridad para resistencia última γ M (γ M 1,5). ud γ u [7] M La condición de agotamiento dúctil del acero se cumple cuando: N N [8] pl,rd u,rd 10 La numeración de las distintas expresiones se corresponden con las del documento «Estructuras de acero. Cálculo plástico de secciones» Estructuras de acero. 17

18 . Secciones sometidas a compresión El esuerzo debido a la compresión N Ed no podrá superar la resistencia de la sección a compresión N c,rd, tal como indica la condición [9]. NEd N c,rd [9] La resistencia de las secciones a compresión N c,rd será la menor de: a) La resistencia plástica de la sección bruta N pl,rd (para las secciones de clase 1 a 3). N pl,rd A [10] b) La resistencia de la sección eicaz para las secciones de clase 4. N u,rd A [11] e Se descontará el área de los agujeros cuando no se dispongan los correspondientes tornillos o cuando se trate de agujeros rasgados o sobredimensionados. 3. Secciones sometidas a esuerzo cortante El esuerzo cortante de cálculo V Ed será menor que la resistencia de las secciones a cortante V c,rd, que en ausencia de torsión, será igual a la resistencia plástica V pl,rd : V V V [1] Ed c,rd pl,rd La resistencia plástica de la sección a cortante viene deinida por la expresión: V pl,rd A V 3 [13] donde el término relativo al área a cortante A V tiene los siguientes valores: Periles en I o H cargados paralelamente al alma (como simpliicación) Periles en U cargados paralelamente al alma (como simpliicación) A V A V ( t w + r) t A b t + [14] A V h t [15] w ( t w + r1 ) t A b t + [16] A V h t w Estructuras de acero. 18

19 Periles en I, H o U cargados perpendicularmente al alma Secciones armadas cargadas paralelamente a las almas Secciones armadas cargadas perperndicularmente a las almas Secciones circulares huecas Secciones macizas A v A d t [17] w A V d t [18] A V A d t [19] A v A π [0] A V A [1] siendo A la sección total d, t, t w, r r 1 según signiicados de la igura B.1 Se descontarán los agujeros únicamente cuando la sección última sea inerior a la plástica: Estructuras de acero. 19

20 0,9 A V,neta ud 3 A V 3 [] 4. Secciones sometidas a lexión El momento lector que actúa sobre la sección M Ed no podrá superar la resistencia a lexión de la sección M c,rd : MEd M c,rd [3] Esta resistencia a lexión varía con el tipo de sección. Así: Secciones de clase 1 M pl,rd W [4] pl siendo W pl el módulo resistente plástico correspodiente a la ibra de maor tensión. En secciones simétricas, W pl S, siendo S el momento estático de la mitad del peril respecto al eje que pasa por su centro de gravedad. Secciones de clase 3 M el,rd W [5] el siendo W el el módulo resistente elástico correspodiente a la ibra de maor tensión. Secciones de clase 4 La resistencia a abolladura para las secciones de clase 4 es: M 0,Rd We [6] siendo W e el módulo elástico de la sección eicaz (correspodiente a la ibra de maor tensión). La existencia de agujeros se considerará según su situación: a) Sólo se descontará el área de los agujeros situados en la zona comprimida, cuando no se dispongan los correspondientes tornillos o cuando se trate de agujeros rasgados o sobredimensionados. b) Si los agujeros se sitúan en la zona traccionada se descontarán únicamente cuando la resistencia última de la zona traccionada es inerior a la plástica: Estructuras de acero. 0

21 0,9 A A [7] neta,t ud t 5. Secciones sometidas a lexión cortante Si VEd 0,5 V pl, Rd puede despreciarse la reducción del momento plástico resistido por la sección debido al esuerzo cortante, la comprobación se realizará como se indica en el Apartado 4 de este Anejo. Por el contrario, si VEd > 0,5 V pl, Rd no puede despreciarse el esuerzo cortante, la comprobación se realiza como sigue: Se calcula el momento plástico resistido por la sección concomitante con el esuerzo cortante, M V,Rd : En secciones I o H M V,Rd ρ A v Wpl 4 t [9] w En el resto de los casos M V,Rd pl ( 1 ρ) W [30] siendo V V pl,rd Ed ρ 1 [31] En ningún caso podrá ser M > M V,Rd 0, Rd En el caso de periles en doble te (I o H) el eecto de la interacción puede despreciarse cuando se consideren únicamente las alas en el cálculo de la resistencia a lexión el alma en el cálculo de la resistencia a cortante. 6. Secciones sometidas a lexión compuesta sin cortante Para secciones de clase 1 N N Ed pl,rd M,Ed Mz,Ed [3] M M pl,rd pl,rdz Estructuras de acero. 1

22 Para secciones de clase 3 N N Ed pl,rd M,Ed Mz,Ed [33] M M el,rd el,rdz Para secciones de clase 4 N N Ed u,rd M,Ed + NEd en Mz,Ed + NSEd en [34] M M 0,Rd 0,Rdz siendo, siendo γ M0 1,05. γ M0 En el caso de periles laminados en doble te el eecto del axil puede despreciarse si no llega a la mitad de la resistencia a tracción del alma. La misma ormulación puede ser aplicada en el caso de lexión esviada. 7. Secciones sometidas a lexión, axil cortante Si VEd 0,5 V pl, Rd, se emplearán las expresiones dadas en el Apartado 6. Si, por el contrario, VEd > 0,5 V pl, Rd, la resistencia de cálculo de la sección para el conjunto de esuerzos se determinará utilizando para el área de cortante un valor reducido del límite elástico (o alternativamente del espesor) conorme al actor (1-ρ), viniendo ρ dado por la expresión [31]. Estructuras de acero.

23 1. Barras solicitadas a tracción Anejo Comprobación de barras Se calcularán a tracción pura las barras con esuerzo axil centrado. A estos eectos es admisible despreciar los momentos lectores: Debidos al peso propio de las barras de longitudes ineriores a 6 m; Debidos al viento en las barras de vigas trianguladas; Debidos a la excentricidad en las barras de arriostramiento cuando su directriz no esté en el plano de la unión. La esbeltez reducida (concepto deinido por la expresión [39]) de las barras en tracción de la estructura principal no superará el valor 3,0, pudiendo admitirse valores de hasta 4,0 en las barras de arriostramiento. La resistencia a tracción pura de la barra N t,rd será la resistencia plástica de la sección bruta N pl,rd, calculada mediante la expresión [3].. Barras solicitadas a compresión. Pandeo La resistencia de las barras a compresión N c,rd no superará la resistencia plástica de la sección bruta N pl,rd calculada por la expresión [10], será menor que la resistencia última de la barra a pandeo N b,rd, deinida en este Anejo. En general será necesario comprobar la resistencia a pandeo en cada posible plano que pueda lectar la pieza. Como capacidad a pandeo por lexión de una barra de sección constante, en compresión centrada, puede tomarse: N b,rd χ A [38] siendo A χ Área de la sección transversal en clases 1, 3, o área eicaz A e en secciones de clase 4. Resistencia de cálculo del acero, tomando γ Coeiciente de reducción por pandeo, cuo valor puede obtenerse en unción de la esbeltez reducida de la curva de pandeo adecuada, como se verá a continuación. M1 Estructuras de acero. 3

24 Barras rectas de sección constante axil constante Se denomina esbeltez reducida λ k a la relación entre la resistencia plástica de la sección de cálculo (11) la compresión crítica por pandeo N (1) cr, de valor: A λ k [39] N cr N cr π E Ι [40] L K siendo E I L K Módulo de elasticidad. Momento de inercia del área de la sección para lexión en el plano considerado. Longitud de pandeo de la pieza, equivalente a la distancia entre puntos de inlexión de la deormación de pandeo que la tenga maor. Para los casos canónicos se deine en la tabla 6.1 en unción de la longitud de la pieza. Para condiciones dierentes para la carga axial o la sección se deine en apartados posteriores. El coeiciente de χ reducción por pandeo, cuando λ k 0, vale la unidad. Para valores de esbeltez reducida λ k 0,, se obtiene de χ φ + φ 1 ( λ ) k 1 [41] donde ( λ ) + ( λ ) k 0, k φ 0,5 1 + α [4] α Es el coeiciente de imperección elástica, que adopta los valores de la tabla (11) En la expresión [39] es la resistencia plástica característica de la sección, no la de cálculo. (1) Expresión que representa la carga crítica de Euler. Estructuras de acero. 4

25 6.3 en unción de la curva de pandeo (tabla 6.). Ésta representa la sensibilidad al enómeno dependiendo del tipo de sección, plano de pandeo tipo de acero, de acuerdo con la tabla 6.. Los valores del coeiciente χ se pueden obtener directamente de la igura 6.3 o de la tabla 6.3 en unción del coeiciente de imperección de la esbeltez reducida. Estructuras de acero. 5

26 Estructuras de acero. 6

27 3. Barras solicitadas a lexión compresión La comprobación se llevará a cabo con las órmulas siguientes: En todas las piezas: χ N A Ed * + k c m, M χ LT,Ed W + e N, N Ed + α z k z c m,z M z,ed W z + e N,z N Ed 1 [74] Además - En piezas no susceptibles de pandeo por torsión χ z N A Ed * + α k c m, M,Ed W + e N, N Ed + k z c m,z M z,ed W z + e N,z N Ed 1 [75] - En piezas susceptibles de pandeo por torsión χ z N A Ed * + k LT M χ,ed LT + e W N, N Ed + k z c m,z M z,ed W z + e N,z N Ed 1 [76] donde Estructuras de acero. 7

28 N Ed, M,Ed M z,ed γ M1 Son los valores de la uerza axial de los momentos de cálculo de maor valor absoluto de la pieza. Valor de cálculo del axil de tracción. A*, W, W z, α, α z, e N, e N,z Valores indicados en la tabla 6.1 χ χ z Coeicientes de pandeo en cada dirección. χ LT Coeiciente de pandeo lateral. Se tomará igual a 1,0 en piezas no susceptibles de pandeo por torsión. e N, e N,z Desplazamientos del centro de gravedad de la sección transversal eectiva respecto a la posición del centro de gravedad de la sección transversal bruta, en piezas con secciones de clase 4. k, k z k LT Coeicientes indicados en la tabla Puede comprobarse que el coeiciente reductor χ LT sólo aecta a las lexiones respecto al eje uerte no a las lexiones respecto al eje débil. Por tanto, la Norma admite que una pieza lectada respecto al eje débil no pandea transversalmente lectando respecto al eje uerte. Estructuras de acero. 8

29 Los actores de momento lector uniorme equivalente c m, c m,z c m,lt se obtienen de la tabla 6.14 en unción de la orma del diagrama de momentos lectores entre puntos arriostrados tal como se indica en la tabla. En las barras de pórticos de estructuras sin arriostrar con longitudes de pandeo superiores a la de las propias barras debe tomarse c m 0,9. Estructuras de acero. 9

30 Estructuras de acero. 30

31 Anejo 3 Clases de secciones Estructuras de acero. 31

32 α es un parámetro que posiciona la ibra neutra es igual al cociente entre la proundidad de la ibra comprimida c, siendo c el canto del alma. ψ representa el cociente entre la máxima tracción la máxima compresión. Estructuras de acero. 3

33 Tabla 8.1. Clasiicación de periles IPE, IPN UPN h (mm) IPE IPN UPN S35 S75 S355 S35 S75 S355 S35 S75 S355 N M N M N M N M N M N M N M N M N M Estructuras de acero. 33

34 Tabla 8.. Clasiicación de periles HEA, HEB HEM h (mm) HEA HEB HEM S35 S75 S355 S35 S75 S355 S35 S75 S355 N M N M N M N M N M N M N M N M N M Estructuras de acero. 34

35 Anejo 4 Viento en cubierta La acción de viento, en general una uerza perpendicular a la supericie de cada punto expuesto, o presión estática, qe puede expresarse como: q e q b C e C p siendo: q b Presión dinámica del viento. Esta presión vale 0,4, 0,45 ó 0,5 kn/m en unción de la zona geográica A, B o C, en la que se encuentre la ediicación (Anejo D, apartado D.1 del DB SE-AE). C e Coeiciente de exposición, variable con la altura del punto considerado, en unción del grado de aspereza del entorno donde se encuentra ubicada la construcción. Este valor se puede obtener de la tabla 3.3 del DB SE-AE o mediante las expresiones generales que se describen en el Anejo D, apartado D. del mismo documento. Puede comprobarse como los resultados son prácticamente coincidentes, por lo que su sencillez rapidez se recomienda el uso de la tabla 3.3. Estructuras de acero. 35

36 El coeiciente de exposición C e para alturas sobre el terreno z, no maores de 00 m, puede determinarse con la expresión: C e F ( F + 7 k) F k ln max ( z, Z) L siendo k, L, Z parámetros característicos de cada tipo de entorno, según la tabla D.. C p Coeiciente eólico o de presión, dependiente de la orma orientación de la supericie respecto al viento, en su caso, de la situación del punto respecto a los bordes de esa supericie. El coeiciente de presión se obtiene de la combinación del coeiciente de presión exterior C pe con el coeiciente de presión interior C pi, de modo que: C C + C p pe pi Estructuras de acero. 36

37 En naves industriales, donde lo normal 13 es que h 1, Cpi + 0,7 C cuando d pe H S 0 (área de huecos en zonas de succión respecto al área total de huecos), H C T H 0,5 cuando S 1. H pi C pe T Por tanto, para correas la situación más desavorable corresponde a: - Faldón rontal: Cpi 0,5 Cpe, dirigido hacia abajo, con lo que se suma al valor de la presión. - Faldón dorsal: Cpi + 0,7 Cpe, dirigido hacia arriba, con lo que se suma al valor de la succión. 13 Si h/d 4, C pi +0,4 C pe C pi -0,3 C pe. Para valores intermedios de la esbeltez en el plano paralelo al viento, los valores se interpolan. Estructuras de acero. 37

38 Anejo 5 Tablas para el cálculo de correas M k 1 q z l δ max k 3 q Ι zk l 4 M z k q l R k 4 qz l siendo Coeicientes deinidos en la tabla Carga ponderada en la dirección en kn/m Carga ponderada en la dirección z en kn/m Carga característica en la dirección z en kn/m l Separación entre pórticos transversales en m n Número de vanos, en el plano del aldón, ormados por las tirantillas I Momento de inercia del peril respecto al eje principal - en cm 4 k i q q z q zk Valores de los coeicientes k 1, k k 3 para el cálculo de correas Adaptado de Argüelles (000). k Coeicientes Número de vanos 1 [1] [] 3 o más [] k 1 0,15 0,15 0,105 n 1 0,15 0,15 0,105 n 0,15 0,07 0,077 n 3 0,05 0,086 0,086 k 3 0,60 0,48 0,310 [1] Momento en el centro del vano [] Momento en la sección del primer apoo interior Valores del coeiciente k 4 para el cálculo de correas Coeicientes Número de vanos 1 [1] [] 3 o más [] k 4 0,500 1,50 1,100 [1] Reacción en el apoo extremo [] Reacción en el apoo interior Estructuras de acero. 38

39 Anejo 6 Módulos plásticos de secciones IPE e IPN h (mm) W pl, (mm ) IPE W pl,z (mm ) W pl, (mm ) IPN W pl,z (mm ) 80 3, 5,80,8 5, ,4 9,0 39,8 8, ,8 13,6 63,6 1, ,4 19, 95,4 17, , , , , , , , , , , , , Estructuras de acero. 39

40 Anejo 7 Módulos plásticos de secciones doble te de ala ancha h (mm) W pl, (mm ) HEA HEB HEM W pl,z (mm ) W pl, (mm ) W pl,z (mm ) W pl, (mm ) W pl,z (mm ) , , , Estructuras de acero. 40

41 Anejo 8 Compatibilidad de soldaduras Valores límite de la garganta de una soldadura en ángulo en una unión de uerza. Espesor de Garganta a la pieza (mm) Valor máximo (mm) Valor mínimo (mm) Estructuras de acero. 41

42 Anejo 9 Determinación de la supericie portante de la placa La región de contacto en compresión, o área eicaz de apoo de la basa, dependiente del espesor de ésta, estará ormada por la región de basa limitada por segmentos de recta paralelos a las caras de los periles que orman la sección de arranque del soprte, a una distancia máxima c de dichas caras. c t 3 jd siendo: t Espesor de la placa. Resistencia de cálculo del acero de la placa, con γ M 1,05 jd Resistencia portante de la supericie de asiento. Para el caso de apoos sobre macizos, que aseguran un coninamiento al hormigón, dicha resistencia puede alcanzar el valor de: jd β k j j cd 3,3 cd β j cd k j Coeiciente de la unión. Puede tomarse β siempre que la 3 resistencia característica del mortero de nivelación no sea inerior a 0, veces la resistencia característica del hormigón, que su espesor no sea superior a 0, veces el ancho menor de la basa. Valor de cálculo de la resistencia a compresión del hormigón. Factor de concentración, dependiente del área portante equivalente de hormigón, de valor a1 b1 k j a b a, b Dimensiones de la placa. a 1, b 1 Dimensiones del área portante equivalente (igura 5), cuos valores serán los más pequeños de los obtenidos de la tabla 8. del DB SE-A. Estructuras de acero. 4

43 Figura 5: Determinación del área eicaz del área portante equivalente en basas de soportes. Estructuras de acero. 43

44 Anejo 10 Cálculo a cortante de los pernos de anclaje En el caso de existir elementos de cortante, la resistencia de cálculo corresponderá a la aportada por éstos. En caso de no existir, se considerarán: a) La resistencia de cálculo por rozamiento entre la placa base el hormigón o mortero de nivelación, será: F,Rd C,d N c,sd siendo C,d N c,sd Coeiciente de rozamiento entre la placa base el hormigón, que podrá tomar los valores siguientes: para mortero de cemento arena C,d 0,0; para morteros especiales para el caso de contacto directo con el hormigón C,d 0,30 Fuerza de cálculo a compresión transmitida por el pilar. b) La resistencia a cortante de un perno de anclaje F vb,rd será el menor de los valores dados por: i) la resistencia del perno; F vb,rd 0,5 n γ ub M A s siendo n el número de planos de corte, que se adoptará para tornillos o pernos roscados, 1 para pernos soldados a la placa. ii) el valor F vb,rd α γ ub M A s siendo γ M 1,5 α 0,44 0,0003 b ub A s b b Límite elástico del acero del perno en N/mm, (la expresión 0,0003 en α b tiene dimensiones de mm /N). Resistencia última del acero del perno (440 N/mm para acero B400S 550 N/mm para el B500S). Area resistente a tracción del perno. Estructuras de acero. 44

45 c) En el caso de no disponer de elementos especiales para transmitir el cortante, la resistencia de cálculo a cortante será: F v,rd F,Rd + n F v,rd siendo n el número de pernos de la placa base. Estructuras de acero. 45