COLUMNAS ARMADAS Generalidades En las columnas de barras macizas las características mecánicas pueden ser insuficientes Resulta necesario: Mayor área.

Presentación del tema: "COLUMNAS ARMADAS Generalidades En las columnas de barras macizas las características mecánicas pueden ser insuficientes Resulta necesario: Mayor área."— Transcripción de la presentación:

1 COLUMNAS ARMADAS Generalidades En las columnas de barras macizas las características mecánicas pueden ser insuficientes Resulta necesario: Mayor área seccional no posible con los perfiles macizos Mayor radio de inercia Elementos que las forman: Dos o más barras (o conjunto de barras ) longitudinales, llamadas cordones, unidas entre ellas a intervalos mediante conectores, celosías planas , presillas, combinación de celosías y presillas o platabandas laterales continuas perforadas Barras y chapas planas longitudinales unidas entre ellas a intervalos regulares mediante conectores Función de los conectores: Mantener en posición los cordones Soportar lateralmente los cordones evitando su pandeo entre puntos de conexión Transmitir o resistir el cortante originado por el pandeo global de la columna

2 COLUMNAS ARMADAS Clasificación : GRUPO I

3 Especificaciones Grupo I
Los cordones (perfiles, y/o chapas planas) en contacto continuo unidos en forma discontinua por pasadores o soldaduras En los extremos se unirán con bulones a deslizamiento crítico o soldadura Si son bulones la longitud de la chapa ≥ ancho b Si es soldadura  longitud de soldadura ≥ ancho b El paso de los bulones ≤ 4ø A lo largo de la barra se dispondrán bulones o soldaduras para transmitir un corte V=0. 02 ø Pn La distancia “a” será tal que la esbeltez de cada elemento sea ≤ que ¾ de la esbeltez global a/ri donde ri es el radio de giro mínimo de los componentes Cuando algunos o los dos elementos en contacto sea una placa se aplicará lo especificado en J.3.5 en relación a la agresividad del ambiente Si alguno de los componentes es una chapa la máxima distancia a será: Para bulones, remaches o soldaduras en línea Para bulones, remaches o soldaduras en trebolillo

4 Especificaciones Grupo I
COLUMNAS ARMADAS Especificaciones Grupo I

5 COLUMNAS ARMADAS Clasificación : GRUPO II

6 Especificaciones Grupo II
COLUMNAS ARMADAS Especificaciones Grupo II

7 Especificaciones Grupo II
Los cordones están unidos con forros discontinuos de pequeño espesor Los bulones o soldaduras que unen los cordones a las chapas exteriores o a forros discontinuos se diseñará con el corte ideal: V=0.02 ø Pn Se dispondrá como mínimo 2 forros intermedios entre nudos igualmente distanciados La distancia “a” entre forros o a las chapas de nudos será tal que la esbeltez de los elementos resultantes sea < que la esbeltez global o sea: a/ri ≤ 3/4 esbeltez global En forros abulonados, mínimo 2 bulones por forro

8 COLUMNAS ARMADAS Clasificación : GRUPO III

9 Especificaciones Grupo III
COLUMNAS ARMADAS Especificaciones Grupo III

10 Especificaciones Grupo III
Los cordones están unidos por platabandas continuas perforadas El ancho de platabanda entre agujeros y línea de bulones o soldaduras podrá ser considerado como parte de la sección de la columna si: La relación ancho- espesor cumple con la tabla B.5.1 la longitud del agujero no debe ser mayor que 2 veces su ancho La distancia libre entre agujeros en la dirección de la fuerza ≥ que la distancia entre líneas de unión El radio mínimo de esquina de agujero será de 4cm Los bulones remaches o soldaduras se calcularán con un corte: V=0.02 ø Pn La distancia “a” entre uniones será tal que la esbeltez de los elementos resultantes sea < que la esbeltez global o sea: a/ri ≤ ¾ esbeltez global Cuando algunos o los dos elementos en contacto sea una placa se aplicará lo especificado en J.3.5 en relación a la agresividad del ambiente

11 COLUMNAS ARMADAS Clasificación : GRUPO IV

12 Especificaciones Grupo IV
COLUMNAS ARMADAS Especificaciones Grupo IV

13 Especificaciones Grupo IV
Los cordones están unidos por celosías planas En los extremos de la barra se colocarán presillas de longitud L ≥ b El espesor de las presillas ≥ 1/50 de la distancia entre líneas de uniones Se colocarán presillas en los puntos donde se interrumpa las diagonales Si la unión de la presilla es soldada, la longitud del cordón medida desde cada borde de presilla será de 1/3 de la longitud de la placa Las diagonales de las celosías pueden ser ángulos, canales, barras planas. El paso de las diagonales es tal que la esbeltez de los cordones sea menor que la esbeltez global Las diagonales se proyectarán con un corte: V=0.02 ø Pn La esbeltez máxima de las diagonales es: diagonales simples 140 diagonales dobles 200 El ángulo α entre diagonales y cordones ≥ 60º diagonales simples ≥ 45º diagonales dobles

14 COLUMNAS ARMADAS Clasificación : GRUPO V

15 Especificaciones Grupo V
La presillas se ubicarán en ambos extremos. Se colocarán en puntos intermedios donde existan cargas o arriostramientos laterales Se colocarán presillas intermedias para dividir la longitud de la pieza como mínimo en tres tramos. De ser posible las presillas serán iguales y estarán uniformemente espaciadas Cuando se dispongan planos paralelos de presillas, las presillas de cada plano se colocarán enfrentadas Si las presillas reciben cargas en sus planos provenientes de barras que apoyan sobre la columna armada se deberán agregar las solicitaciones generadas por esas cargas

16 Comportamiento de las columnas armadas a compresión axil
Cuando una columna pandea flexionalmente aparecen fuerzas cortante Vi En las columnas de sección maciza la deformación por cortante  despreciable La deformada es solo función del momento P.y (teoría de Euler) En las columnas armadas la deformación por cortante debe ser tenida en cuenta Su incidencia depende de la rigidez al corte de sus elementos conectores

17 Posibles fallas de una columna Armada
COLUMNAS ARMADAS Posibles fallas de una columna Armada

18 En las barras del grupo II y V se puede definir:
COLUMNAS ARMADAS EJE MATERIAL Y EJE LIBRE En las barras del grupo II y V se puede definir: Eje material: Eje que une los baricentros de ambas barras Eje Libre: Eje perpendicular al eje material y que pasa por el baricentro de la columna en su conjunto Cuando los cordones son a su vez barras armadas ( grupo IV) existen dos ejes libres Cuando el pandeo se realiza en el eje libre aparecen deformaciones debidas al corte ideal y el concepto de esbeltez modificada

19 La esbeltez será reemplazada por la esbeltez modificada
COLUMNAS ARMADAS Esbeltez modificada La esbeltez será reemplazada por la esbeltez modificada Donde: Para uniones intermedias con bulones en junta tipo aplastamiento Para uniones intermedias con soldadura o bulones en deslizamiento crítico Esbeltez de la columna armada actuando como unidad Esbeltez modificada de la columna armada λm

20 Esbeltez modificada COLUMNAS ARMADAS
Para uniones intermedias con bulones en junta tipo aplastamiento Para uniones intermedias con soldadura o bulones en deslizamiento crítico

21 Proyecto de barras armadas
COLUMNAS ARMADAS Proyecto de barras armadas Para las barras de los grupos I, II y III se aplica: La tensión crítica es: Siendo: Esbeltez modificada de la columna armada λm Se toma øc=0,85  Rc= øc . Pn Este método especificado en el reglamento es muy limitado para el proyecto de barras del grupo IV y no cubre al grupo V

22 COLUMNAS ARMADAS Comentarios Las formulas para la esbeltez modificada provienen de análisis teórico experimental Para barras del grupo I cumpliéndose las distancias mínimas especificadas para bulones o cordones de soldadura no es necesario considerar la esbeltez modificada La exigencia de rigidez para las uniones extremas garantiza el no desplazamiento relativo de los cordones donde el corte es máximo La fuerza de corte ideal de 2% de la carga axil obtenido desde la teoría y ensayos resulta mayor que la fuerza teórica hasta una esbeltez de 170 En las columnas del grupo I la distancia máxima entre bulones busca evitar la penetración de humedad y consiguiente corrosión o la abolladura de la placa La exigencia de las presillas extremas en el grupo IV da como resultado piezas sobredimensionadas para cargas bajas.