UD IV- Estructura mixta - Fernando García

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


Esquema en planta de la estructura



EUROCÓDIGO 4



Luz entre vanos: 4mSobrecarga de uso: 5 KN/m2

L0=L=6 mbEff=L0/8= 75 cm

(Según Eurocódigo apartado 4.2.2.1)



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


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.



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.



Vista general del diagrama de esfuerzos , el axil máximo se da en el hormigón, es de -411,36 KN

Solicitaciones. Axiles



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



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


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


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


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



Comprobación a esfuerzo cortante de la cabeza de hormigón


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



Comprobación a esfuerzo cortante de la cabeza de acero


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


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



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


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


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