Structures

Esta 3ª Edición revisada, ampliada y actualizada, está adaptada a la instrucción EAE de 2011 y al recientemente publicado DB SE-A del CTE de 2013. Incluye también , puestas al día, las disposiciones del Eurocódigo 3. Realizado por profesores universitarios, está estructurado como libro de texto, destinado a profesionales, arquitectos e ingenieros. En cada capítulo se han intercalado, con el fin de aclartar conceptos, numerosos ejemplos (en total 68) añadiéndose al final de algunos capítulos un total de 15 ejercicios de contenido más amplio que versan sobre cuestiones de aplicación práctica diaria. Este tomo 1 de Estructuras de Acero se complementa con el tomo 2 "Uniones y Sistemas Estructurales" y con un futuro tomo 3 que versará sobre "Vigas Mixtas de Edificación". Contenido: El Material.- Seguridad estructural.- Medios de unión(1). Tornillos.- Métodos de unión (2). Soldadura.- Estados límite de servicio.- Agotamiento de secciones por plastificación- Inestabilidad de la barra (I).Pandeo por flexión- - Inestabilidad de la barra (II). Vuelco po flexotrosión.- Secciones esbeltas y vigas armadas.- ANEXOS: Tablas de perfiles.- Rotura frágil.- Longitudes de pandeo.- Pandeo de póritcos.- Comportamiento elasto-plástico del acero.- Cálculo plástico de los sistemas de barras.- Análisis no lineal geométrico de pórticos.- Vigas armadas, método del campo diagonal.- Barras de sección compuesta.

Sistemas de Celosía.- Apoyos y basas.- Uniones (1): Comportamiento, empalmes y embrochalamientos.- Uniones (2): Viga-columna.- Estructuras de edificaciones urbanas.- Naves industriales.- Puentes metálicos.- AENXOS: Aplicaciones de los perfiles huecos a las vigas de celosía.- Uniones con placas de testa.- Bases de cálculo de edificios y naves según NBE EA-95 y EC-3.- Análisis sísmico de edificios.- Cerramientos de cubiertas y fachadas de naves y grandes superficies.-

Contenido: Cálculos que realiza el programa: Cálculo de estructuras de madera. Vigas a flexión, cortante y vuelco. Soportes a flexión esviada, pandeo. Forjados mixtos de madera y hormigón. Vigas cajón y de alma ligera. Muros de madera para contención de tierras. Cubiertas con estructuras de madera. Cercha Inglesa, cerchas con tensor. Uniones, pernos y conectores. Cálculo de proyectos completos. Imprime resultados paso a paso. Contenido del manual: Normativa Europea de los productos de la madera. Cálculo de forjados de madera: flexión, flecha, vuelco. Cálculo de vigas de madera sometidas a cargas uniformes. Cálculo de vigas rectangulares de madera a flexión, pandeo y vuelco lateral. Cálculo de soportes con carga centrada a pandeo. Cálculo e soportes a compresión, pandeo y flexión. Cálculo de soportes a flexión esviada. Cálculo de soportes de madera compuestos de dos cordones. Cálculo de soportes de madera conformados por tres cordones. Cálculo de soportes conformados por cuatro cordones. Cálculo de vigas a torsión y cortante. Viga de madera de alma delgada encolada. Vigas cajón con dos tableros y alas de madera maciza. Muro de madera con pilotes y tablas para la contención de tierras. Tipos de uniones entre piezas de madera. Cálculo de conectores de anillo y de placa dispuestos en una o dos filas. Esfuerzos generados al arrostrar una retícula de vigas de madera. Cálculo de un hangar conformado por una cubierta de madera apoyada en muros y soportes de hormigón. Cálculo de forjados mixtos de madera y capa de hormigón. Cálculo de una estructura de madera para viviendas. Cálculo de un forjado de madera con capa de hormigón para un almacén-vivienda forestal. Apéndices: instalación software “Visual Madera bajo windows”; reglas windows previas a la activación del programa informático que el usuario deberá tener en cuenta; tenga cuidado con la resolución de su monitor.

Desde la publicación del libro Estructuras de madera - Diseño y cálculo en el año 1996 y en segunda edición de 2000, que es precedente de la actual obra, se han producido importantes desarrollos en el ámbito europeo de la normativa de cálculo de estructuras de madera y en toda la normativa de apoyo de la determinación de las propiedades mecánicas de la madera y de la clasificación estructural. La última edición de aquella ya incluía alguno de los cambios que se estaban consolidando en los borradores de los Eurocódigos. Además en España la normativa de cálculo de estructuras depende de la Administración. En el año 2006 se publicó el Código Técnico de la Edificación (CTE) que incluía entre varios aspectos de la edificación el relativo a la seguridad estructural. Todo este proceso de evolución ha venido acompañado de un desarrollo e implantación de la construcción con madera en España, como era de esperar. Este material tiene un futuro inevitablemente optimista, a pesar de las actuales circunstancias, por sus ventajas técnicas y de repercusión medioambiental. La presente publicación recoge principalmente, las bases de cálculo y permite la comprobación o proyecto de las piezas estructurales. Además, se han incluido capítulos que recogen los diversos productos de uso estructural que se han establecido de una manera decisiva en la construcción con madera, o los capítulos dedicados a las estructuras mixtas. Lógicamente, también se han unificado todas las unidades al Sistema Internacional, al que poco a poco los proyectistas de estructuras se van habituando. Quedan otros temas por tratar, como las uniones, la organización constructiva, la patología y el cálculo en situación de incendio, que serán objeto de obras posteriores. Además, se plantea otro volumen dedicado al proyecto de estructuras y estará constituido por una serie de ejemplos de cálculo procurando representar los casos más frecuentes en la construcción con madera. Este libro se dirige al estudiante y al profesional interesado en el proyecto y cálculo de estructuras de madera. El objetivo de la publicación es enseñar cómo se calcula, pero también exponer el soporte teórico que ayuda a entender de una manera más operativa el proceso del proyecto. Para ello el libro incluye numerosos ejemplos de aplicación y una serie de anexos que permiten profundizar en algunos aspectos específicos. Contenido: Introducción. Propiedades físicas y mecánicas. Productos de madera con uso en estructuras. Bases de cálculo. Deformaciones y vibraciones. Comprobación de secciones. Inestabilidad en piezas de madera. Comprobaciones singulares en piezas de madera laminada de sección variable o de directriz curva. Bigas compuestas. Columnas compuestas. Predimensionado.

Este libro constituye el segundo volumen de la obra dedicada a las estructuras de madera que comenzó con la publicación en 2013 de las bases de cálculo y que ahora continúa con el estudio de los sistemas de unión. Está dirigido al estudiante y al profesional dedicado al proyecto y cálculo de estructuras de madera con un planteamiento didáctico incluyendo ejemplos de cálculo de cada tema expuesto. En el primer capítulo se exponen las consideraciones generales que deben tenerse en cuenta para el proyecto y cálculo de uniones en estructuras de madera y luego se abordan los diferentes tipos de uniones: carpinteras, mecánicas y encoladas. Las uniones carpinteras han vuelto a tener vigencia gracias a los sistemas de fabricación mediante control numérico y también como consecuencia de los trabajos de intervención en estructuras antiguas de madera, donde este tipo de unión está presente. La mayoría de las normas no incluyen apenas reglas para el dimensionado o la comprobación de las uniones carpinteras, salvo alguna excepción, y para algunos tipos de uniones, como el Documento de Seguridad Estructural de Estructuras de Madera del Código Técnico de la Edificación (basado en la norma Suiza) o los anexos nacionales de Alemania y Austria del Eurocódigo 5. Por lo tanto, la mayor parte de las reglas que se exponen en este libro proceden de la literatura técnica, que básicamente son similares a las reglas recogidas en las normas citadas. No obstante, existen pequeñas diferencias entre algunas de las propuestas, y en muchos casos las comprobaciones se basan en la verificación del agotamiento de secciones mediante la aplicación de las comprobaciones incluidas en el Eurocódigo 5, pero no siempre confirmadas con la experimentación. Las uniones mecánicas mediante elementos de tipo clavija (clavos, tirafondos, grapas, pernos y pasadores) y mediante conectores, sí están contempladas en la normativa de cálculo. Las reglas de comprobación que se exponen son las especificadas en el Eurocódigo 5 (que también recoge el DB-SE-EM del CTE). Otro de los capítulos trata sobre el tema de las uniones mediante barras encoladas que tampoco está recogido en el Eurocódigo 5. Hay muchos trabajos de investigación y hubo borradores de normas que lo incluían, pero no se llegó a un criterio unificado. Se espera que en la próxima versión del Eurocódigo se alcance un acuerdo. Las reglas que se exponen en este capítulo son las propuestas en la literatura técnica y en el anexo nacional Alemán del Eurocódigo 5. Las uniones de tipo mecánico capaces de resistir momentos flectores mediante un cosido en corona o en retícula, constituyen un sistema que permite uniones semirrígidas empleadas con frecuencia como enlaces en los nudos de esquina de pórticos y en juntas de transporte. El procedimiento expuesto sigue la literatura técnica, que está fundamentada en las reglas generales del Eurocódigo 5. El último capítulo bajo el título de "Detalles constructivos" reúne una colección de soluciones de encuentros característicos en las estructuras de madera, que se exponen con carácter genérico para facilitar al lector la comprensión de su filosofía. Además, se incluyen algunos ejemplos más cercanos a las soluciones concretas de casos reales, con el fin de aportar dimensiones concretas de los elementos que pueden servir de ayuda en el diseño de los herrajes. Finalmente, el conjunto de los anexos permite profundizar en algunos aspectos más particulares y también incluyen tablas para el dimensionado aproximado de algunos tipos de uniones. La normativa sobre el cálculo de estructuras de madera en Europa sigue evolucionando. Los Eurocódigos han comenzado ya una fase de ampliación de su contenido y mejora que no terminará hasta después de 2020. Por otro lado, en España ya se han aprobado los anexos nacionales del Eurocódigo 5 de la parte general y de incendio (EN 1995-1-1 y EN 1995-1-2), y está pendiente la aprobación del anexo nacional de la parte de puentes (EN 1995-2). Después de este segundo volumen todavía quedan temas por tratar, y en particular la estabilidad y el arriostramiento del conjunto estructural, el cálculo en situación de incendio y la protección de la madera y los herrajes, que serán objeto de siguientes publicaciones.

Contenido: Vigas en celosía. Emparrillados. Cálculo de estructuras trianguladas espaciales. Método matricial del equilibrio. Vigas de alma llena I: Esfuerzos; Tensiones en vigas de varios materiales; Vigas de alma llena II: Deformaciones; Vigas Hiperestáticas; Cálculo en rotura. Estado plano de tensiones. Plegaduras. El problema elástico. Vigas pared. Método de los elementos finitos. Resolución del problema plano. Trabajo y energía. Aplicación al análisis de estructuras. Torsión en piezas rectas. Viga circular. Placa circular. Placa rectangular. Esfuerzos. Armado. Placa rectangular. Deformaciones. Cálculo en servicio. Placa de tetraedros. El método de rotura aplicado a placas. Método del equilibrio. Métodos del trabajo aplicados al cálculo de placas. El tercer principio. Método cinemático. El tercer principio aplicado a estructuras elásticas. Cálculo de placas por elementos finitos.

Contenido: Arcos de celosía de sección constante. Antifuniculares con cargas puntuales. Arco poligonal de alma llena. Bóveda-Viga triangulada. Cúpulas triangulares. Bóvedas continuas. Láminas cilíndricas. Estado de membrana. Láminas de revolución. Láminas derivadas de las cúpulas. Láminas cilíndricas por intersección. Ecuación general de la membrana en coordenadas cartesianas. Paraboloide equilátero. Bóvedas por arista formadas por paraboloides hiperbólicos. Ecuación de la membrana en coordenadas oblicuas.

Contenido: Prólogo. Fundamentos de hormigón pretensado. Cálculo de piezas de hormigón pretensado. Problemas específicos de edificios en zonas sísmicas. Problemas específicos en zonas de gran altura. Forjados unidereccionales de hormigón estructural. Tipología: cálculo de solicitaciones y dimensionado. Estructuras formadas por forjados sin vigas apoyados sobre pilares. Losas de cimentación. Cimentaciones profundas. Pilotes. Muros de sótano. Elementos de dinámica de estructuras.

Este texto, dirigido a estudiantes de arquitectura e ingeniería, desarrolla los aspectos relacionados con el proyecto, cálculo y construcción de las estructuras metálicas de edificación, según el CTE recientemente aprobado y, en particular, de su Documento Básico SE-A Acero, complementando algunos apartados con criterios del Eurocódigo 3 Estructuras de acero que ha servido como base para la redacción de estas normas. Para entenderlo razonablemente se requieren conocimientos de Resistencia de Materiales y Cálculo de Estructuras, aunque los aspectos directamente relacionados con la construcción metálica se recogen como notas al final de cada capítulo para facilitar su comprensión. En la organización de contenidos, los relativos a secciones de chapa delgada poco usuales en edificación, se han separado del desarrollo general y figuran agrupados en un capítulo final.

Los terremotos generan sobre las estructuras cargas accidentales poco frecuentes pero de una enorme intensidad, lo que obliga a concebirlas desde una filosofía distinta a la seguida con las cargas gravitatorias. De estas diferencias y de las estrategias (convencionales y avanzadas) existentes para proyectar edificios en zonas sísmicas se ocupa este libro. Se trata de un curso de iniciación que aborda con detalle los métodos de cálculo sísmico tradicionales, pero se adentra también en planteamientos más modernos basados en el balance de energía, y en el empleo de soluciones estructurales innovadoras.