TRABAJO PRACTICO N° 6 – COLUMNAS ARMADAS Ejercicio Nº 1: Definir los siguientes conceptos, indicando cuando sea posible, valores y simbología utilizada: 1. Eje fuerte. Eje débil. Eje libre. Eje material. Eje Fuerte: eje principal con respecto al cual el momento de inercia de la sección transversal es mayor. Eje Débil: eje principal con respecto al cual el momento de inercia de la sección transversal es menor. Eje material: es el que une los centros de gravedad de los dos perfiles longitudinales que forman la barra armada. Eje libre: es el eje perpendicular al eje material que pasa por el centro de gravedad de la barra armada considerada en conjunto. Cuando los cordones son a su vez barras armadas, la pieza tendrá dos ejes libres perpendiculares entre sí. (Ver la Figura A-E.4.1).

2. Cordones, presillas, celosías, forros, platabandas, cubrejuntas, conectores. Los cordones son dos o más barras (o conjunto de barras) longitudinales, unidas entre ellas a intervalos mediante conectores, celosías planas, presillas, combinación de celosías y presillas o platabandas laterales continuas perforadas. Los cordones pueden ser piezas simples o bien ser ellos mismos barras armadas en el plano perpendicular. 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 Presilla: chapa plana usada par unir dos cordones de una barra armada y que debe trasmitir el esfuerzo de corte generado por la deformación de los cordones o por las acciones exteriores. Junta a tope con cubrejuntas: Unión de dos piezas por sus extremos, que está reforzada por una pieza metálica unida a cada una de las piezas. En la figura se pueden apreciar los diferentes tipos de conectores y según sea la forma en que están unidos los cordones, se clasifican en los grupos del I al V.

Grupo I: Los cordones (perfiles y/o chapas planas) están en contacto continuo y unidos en forma discontinua por pasadores (bulones o remaches) o cordones de soldadura. Grupo II: Los cordones están unidos con forros discontinuos de pequeño espesor. Grupo III: Los cordones están unidos por platabandas laterales continuas perforadas. Grupo IV: Los cordones están unidos por celosías planas. Grupo V: Los cordones están unidos por presillas (placas de unión) a intervalos regulares. 3. Pandeo local. Pandeo global. Pandeo local: pandeo de un elemento comprimido de la sección transversal que puede provocar la falla de toda la barra. Pandeo Global: En la medida que la columna se comporta como una unidad el fenómeno de pandeo es similar al de las columnas de alma llena. La diferencia es la influencia de la deformación por corte. Este efecto se puede considerar con una esbeltez ideal o modificada ( λm ), mayor que la esbeltez efectiva real ( λ ). La esbeltez ideal debe ser considerada para el pandeo en el plano donde existan conexiones entre los cordones. El incremento de esbeltez está en función de la rigidez de la conexión que puede ser medida por una esbeltez local ( λ1 ). Para que la columna se comporte como una unidad al pandear es necesario que los cordones estén conectados en otros puntos intermedios que no sean el centro de la columna, por lo que deben existir entre apoyos al menos dos conectores. 4. Esbeltez modificada: Explicado anteriormente en pandeo global. Ejercicio Nº 2: Resumir las especificaciones exigidas, referidas al cálculo y verificación de elementos comprimidos. Para el cálculo de elementos sometidos a compresión: • Debemos definir en que grupo se encuentra la columna. Estos grupos dependen de la forma en que están armadas y de los elementos utilizados. • Se determina la esbeltez efectiva real ( λ ), que debe ser menor o igual a 200.

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Se calcula ( λr ) según la tabla B.5.1 y se compara con la esbeltez local del

ala y del alma, para determinar si la sección es: compactas, no compactas o con elementos esbeltos. • La resistencia de diseño de barras armadas comprimidas de los grupos I, II, III y IV se determina de acuerdo con lo especificado en la Sección E.2. y en la Sección E.3 con las siguientes modificaciones: - Para uniones intermedias ejecutadas con bulones en uniones con ajuste sin juego:

- Para uniones intermedias soldadas o ejecutadas con bulones en uniones pretensadas o de deslizamiento crítico:

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Se calcula la esbeltez adimensional ( λc ), utilizando la esbeltez modificada o ideal ( λm ) en lugar de la esbeltez ( λ )

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Para secciones compactas y no compactas:

Para secciones con elementos esbeltos:

Siendo: Q: el factor de reducción por pandeo local para secciones con elementos esbeltos. Qs: el coeficiente que tiene en cuenta el pandeo local de elementos comprimidos no rigidizados. Se determina según la Sección A-B.5.3.a. Qa: el coeficiente que tiene en cuenta el pandeo local de elementos comprimidos rigidizados. Se determinará según lo dispuesto en la Sección A-B.5.3.b. La resistencia de diseño para pandeo flexional de barras axilmente comprimidas excepto barras de sección circular maciza) se determinará mediante la siguiente expresión:

Siendo:

Para el grupo IV: Se calcula siguiendo las siguientes expresiones:

λm : es la esbeltez modificada de la columna armada λo : es la esbeltez de la columna armada actuando como una unidad

r: es el radio de giro de la columna armada actuando como una unidad con respecto al eje de pandeo analizado, en cm. λ1 : es el valor auxiliar relacionado con la rigidez a corte de la celosía de enlace, según la Figura A-E.4.2.

Para el grupo V: Se calcula siguiendo las siguientes expresiones: