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Estructuras de acero y mixtas

Gil Martín, Luisa María; Hernandez Montes, Enrique

Páginas: 622

Fecha: 2020

ISBN: 978-84-1728-917-1

Precio: 45,00 € IVA incluido  

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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
Libros técnicos y Reglamentos para profesionales, Ingenieros, Arquitectos e Instaladores del sector eléctrico (electricidad), construcción, climatización Contabilidad, Plan general de Contabilidad y Pymes. Libros para Ciclos Formativos y Programas de Cualificación Profesional Inicial, PCPI, de Peluquería e Informática. Libros universitarios de Ciencias, físico-química, químico-física, Ingeniería, Matemáticas, Estadística, Software SPSS

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