Qué es una viga? ... No tengo idea!

Transcripción

1 VIGAS

2 Qué es una viga?... No tengo idea! Viga: Elemento horizontal que salva una luz y soporta una carga. En la cual predomina una dirección con respecto a las otras dos. Diccionario Básico de la Construcción

3 VIGAS METÁLICAS

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5 Mi convicción se estimulaba con las innovaciones de la ciencia y de la técnica donde encontraba sugerencias para mis investigaciones arquitectónicas. Jamás he cedido, pues siempre he creído que la arquitectura no debe guiarse por la invención de formas inéditas ni por gustos individuales. La arquitectura, para mí, es un arte objetivo y debe regirse por el espíritu de la época en que se desarrolla. Mies van der Rohe

6 EL FLUIR DE LAS VIGAS Nombre/ Casa Bacopari Arquitecto/ UNA Arquitctos (Cristiane Muniz, Fábio Valentim, Fernanda Barbara, Fernando Viégas) Año/ 2010 (proyecto) (construcción) Superficie/ 724,00 sqm (terreno) 504,00 sqm (construido) Ubicación/ São Paulo, SP

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8 EDIFICIO SOMISA

9 Yo creo que nadie se propone hacer un edificio para que sea declarado Monumento Histórico Nacional, porque eso se gana con tiempo y, claro, historia. Por ejemplo, los Altos de Elorriaga, un edificio de dos pisos de 1812 en la esquina de Defensa y Alsina, es uno de los últimos vestigios de la Buenos Aires poscolonial y tienen bien ganado su título. O el Cabildo, que por historia, carácter simbólico y antigüedad es más que nada un monumento nacional. El Edificio Somisa, por el contrario, es casi nuevo y no acumula acontecimientos que reivindicar. Sin embargo, desde que nació se mostró como una arquitectura singular, testimonio de una época y de un espíritu que hoy son dignos de conmemorar. El asunto es que en el Somisa desplegó un montón de ideas nuevas. El concurso que ganó en 1967 pedía que el edificio se construyera en acero porque la empresa propietaria era una acería. El arquitecto y su joven equipo tuvieron que inventar una forma nueva de construir el edificio porque no existían antecedentes. Aunque hacer un edificio de acero era algo nuevo en la Argentina, era una cosa bastante normal en muchos lugares del mundo. El problema era construirlo con chapas de tres milímetros de espesor, las más gruesas que se fabricaban aquí. Algo inusual. Así fue como el Somisa se convirtió en el primer edificio hecho íntegramente en acero de la Argentina y el primero en el mundo armado mediante soldaduras. Como si la construcción en acero fuera poca cosa, Alvarez y sus socios decidieron que el edificio se apoyaría solo en cuatro columnas exteriores, en las paredes de los ascensores y en el único muro medianero que tenía el lote. Todo para tener mayor cantidad de espacio libre en el interior. A simple vista, las columnas parece ser lo único que sostiene al edificio y quedaron a la vista junto a las enormes vigas de acero. Así, el temita de la construcción metálica se convirtió en la imagen del edificio. Por detrás de esa estructura de acero pintado de azul, una piel neutra de cristales dobles envuelve el edificio como si se tratara de una torre de oficinas siglo XXI. Otro asunto con el que se las tuvo que ver Alvarez fue que Diagonal Sur tiene una altura límite obligatoria. Para lograr más pisos, su equipo diseñadores hicieron que la planta baja arrancara un poco por debajo del nivel de la vereda y abrieron enormes patios hasta el segundo subsuelo para tener luz natural bien abajo. El resultado es un edificio de siete subsuelos que llegan a 24 metros de profundidad, y 14 pisos altos, que mantienen la altura de sus vecinos a lo largo de Diagonal Sur. Tengo pocas ideas, pero las respeto Mario Roberto Alvarez

10 VIGAS Qué usar??

11 VIGAS PESADAS PERFILES LAMINADOS EN CALIENTE

12 VIGAS PESADAS SECCIONES ARMADAS

13 VIGAS LIVIANAS PERFILES CONFORMADOS EN FRÍO

14 VIGAS LIVIANAS ALMA CALADA

15 VIGAS LIVIANAS RETICULADOS - CELOSIAS

16 Materiales, Hipótesis y Leyes Material Homogéneo Isótropo Principio de Linealidad Mecánica Ley de Hooke Efecto Poisson Principio de Linealidad Estática Análisis en 1er Orden. Principio de Linealidad Cinemática Pequeñas deformaciones θ=1 -> sen θ ~ tan θ Deformaciones Admisibles

17 Saint-Venant Bernoulli - Navier Jouravski - Colignon

18 Para recordar

19 Estática Condiciones Generales Estructura Real Esquema de Calculo Cargas Peso Propio Cargas de Uso Viento Nieve Térmica Dinámicas Sismo Vínculos Reacciones de Vínculo Diagrama de cuerpo libre Esfuerzos característicos

20 Estructura Real - Esquema

21 Carga de Viento (CIRSOC 102)

22 Esfuerzos Característicos Equilibrio Externo Seccionamiento Teórico Equilibrio Interno

23 Ecuaciones diferenciales: Ojo! Están planteada para el eje Z como eje de la barra

24 Ejemplo Planteo Estática Esquema Vínculos Cuerpo Libre Grafica Función Esfuerzo Momento Grafica Función Esfuerzo Corte Obsérvese que la interpretación de la derivada es la pendiente de la recta tangente a la curva en cada punto. Esto se cumple y dicha pendiente, además, es en el lado izquierdo negativa y en el derecho positiva según el sistema de ejes adoptados. Por lo tanto verifica la relación diferencial. Grafica Función Esfuerzo Normal

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26 Estática Esfuerzos Característicos Esfuerzo Normal Esfuerzo Corte Momento Flexor Momento Torsor Axil Corte Puro / Simple Variable Flexión Simple Recta Torsión Solicitaciones - Relación entre Estática y Resistencia de Materiales Compuesta Oblicua Recta Oblicua

27 Resistencia de Materiales Tensiones

28 Resistencia de Materiales Relación entre Esfuerzos y Tensiones

29 Identificación casos Flexión Flexión Pura: Sin Esfuerzo de Corte Flexión Simple: Con Esfuerzo de Corte Flexión Simple ó Compuesta Al reducir el sistema de fuerzas externas al baricentro (de la sección transversal), si surge solo un par (momento flexor) y una fuerza transversal (esfuerzo de corte) se denomina Flexión Simple. Si al reducir, además de los dicho anteriormente, surge una fuerza transversal a la sección (esfuerzo normal) se denomina Flexión Compuesta. Flexión Recta u Oblicua Al reducir el sistema de fuerzas externas al baricentro (de la sección transversal), el esfuerzo momento flexor se encuentra contenido en un plano (Plano de Fuerzas o Línea de Fuerzas) perperpendicular a dicha sección. La traza sobre la sección transversal se llama Línea de fuerzas Si el Plano o Línea de Fuerzas coincide con uno de los ejes principales de inercia, baricéntrico, se denomina Flexión Recta. Ahora bien, si la Línea de Fuerzas no coincide con ningún eje principal se denomina Flexión Oblicua.

30 Resistencia de Materiales Flexión Simple Recta

31 Resistencia de Materiales Flexión Simple Recta

32 Tensión Dimensionar y Verificar Deformación Elástica de Deformación Máxima Deformación Transversal Flecha Giro Deformación Admisible = L/500 (VALORES CIRSOC 301)

33 Para tener en cuenta

34 Ejemplo Viga de Hormigón Armado

35 Estado Plástico LE LC Linealidad Estática Linealidad Cinemática PSE x F LM HSP Linealidad Mecánica Secciones Planas (Bernouilli-Navier) p p x EPI Material elasto-plástico ideal F MATERIAL ELASTO-PLÁSTICO IDEAL

36 Resistencia Ultima

37 CASOS DE INESTABILIDAD Pandeo Global Pandeo Local Flexional Torcional Flexo-Torcional Lateral De Ala De Alma Abolladura

38 Pandeo Global

39 Pandeo Global - Lateral Pandeo Lateral Torcional: Las vigas, a flexión, que no se encuentran adecuadamente arriostradas, impidiendo su movimiento lateral, pueden sufrir el efecto de pandeo lateral torsional si su resistencia a la torsión y el momento de inercia respecto al eje de inercia, en que estos valores son menores, resultan lo suficientemente pequeños frente al eje perpendicular en que sus valores son máximos.

40 Pandeo Local Pandeo de Ala: Durante el proceso de flexión, si el ala en compresión es demasiado delgada, la placa puede fallar por pandeo o inestabilidad. Pandeo de Alma: En los puntos donde se apliquen cargas puntuales y en los apoyos se pueden producir fallos debidos al aplastamiento del alma; por pandeo localizado (crippling) en la proximidad de la carga donde se concentran las deformaciones transversales y por pandeo del alma entre las dos alas.

41 Pandeo Local - Abolladura

42 Gracias