¿Ayuda sobre vigas de acero?

[e-lento]

Buenas:

Estoy preparando una presentación sobre una regla de cálculo para el diseño de estructuras con vigas de acero (sección en I y en U) pero en el manual (en Aleman pero traducido al Inglés) creo que he encontrado algunas inconsistencias que me gustaría consultar con un experto (y si puede ser que pueda retroceder hacia los años 20 del siglo pasado). 

También hay un cálculo donde se "usa" una constante (a partir de los ejemplos) que no sé de dónde sale. Las fórmulas que creo que aplicarían incluyen una o dos variables más, así que entiendo que quizá habría alguna "simplificación" o "dato conocido" que no se comenta... 

¿Algún voluntario? Quizá podríamos montar una conferencia on-line y comentar el tema en veinte minutos, en vez de enfrascarnos en largos escritos por e-mail...

Confundidos saludos, 

[gma]

Hola e-lento

¿De que regla se trata?  Lo digo por si tengo algún documento sobre el tema.

Vigásicos_saludos

Gonzalo

[roger]

Hola e-lento,

Me encantaría ayudarte.

¿Sería posible ver alguna documentación (lo que tengas) antes de tener esa videoconferencia, para saber de lo que estamos hablando?

Si es así dímelo, lo miro y te aviso para comentarlo.

Ya me quedé con ganas de colaborar contigo en alguno de tus trabajos cuando hiciste el catálogo Staedtler.

Ya me dirás.

Colaboradores saludos.

[e-lento]

Bueno... No es problema intentar una pequeña explicación para que os centréis... Se trata de la Faber Castell 347 que Jorge encantado me "custodia" permanentemente... 

Conseguí un manual de cuatro páginas en Alemán. El apartado más confuso hace referencia, creo, a el cálculo de qué viga escoger en el caso de estar sometida a una fuerza (peso) en vertical (la viga en vertical y el peso en vertical). Se considera un factor 5 de margen para evitar que la viga se deforme ("arrugue").

Por ejemplo: calcular el "segundo momento de área" para 48 t/cm aplicados y una longitud de 4.2m (entiendo que la fuerza va en toneladas-fuerza, un múltiplo de los antiguos kilopondios, creo). El resultado son 1974 centímetros a la cuarta.

En el manual solo dice "pon este valor aquí, mueve el cursor allá y lee el resultado". Mirando qué escalas son y los movimientos, entiendo que la fórmula es Jy = 2,33 x L^2 x P (L está al cuadrado y P es la fuerza por unidad de superficie). Lo más cercano que he encontrado es una fórmula de Euler, pero ésta incluye además el módulo de Young, (¿sería una constante?)...

Bueno, mi primera dificultad fue el desconocimiento del tema, luego que la información está en Alemán, luego las "toneladas-fuerza", luego los errores (encontrados por coherencia de las unidades) y, por último, este apartado que permanece "oscuro"...

Cualquier ayuda será buena...

"liados" saludos, 
PD: y gracias a Jorge por las fotos, claro.

[roger]

Hola e-lento,

Lo que llama "segundo momento de área" es el momento de inercia que se mide en unidades de longitud a la cuarta, en este caso cm4 y se emplea en el cálculo de la flecha (deformación vertical) que toma la viga, con una luz (distancia entre apoyos) determinada y sometida a una determinada carga.

Por otro lado una carga de 48 t/cm (si t son toneladas) es una carga brutal que no es capaz de soportar ningún perfil por sí solo.

El módulo de Young o módulo de elasticidad, efectivamente es una constante y hace referencia a la relación existente entre las tensiones a que está sometido un material y las deformaciones que se producen en régimen elástico. Este módulo también interviene en el cálculo de la deformación.

Por favor, si puedes envíame una foto del manual, aunque esté en alemán, para intentar entender lo que hace y lo que calcula.

Un saludo.

[gma]

¡La Faber Castell 347! 


No pertenezco al club de privilegiados que la tienen... 

O sea que no tengo ningún documento sobre esta regla.

e-lento, siento no poder ayudarte..

Sentidos_saludos

Gonzalo

[roger]

En el caso de perfil vertical, es decir un pilar, se trata de estimar la carga crítica de pandeo (o carga crítica de Euler). Si el dato es la carga, como es habitual, se trataría de estimar la inercia mínima para evitar el pandeo del pilar. En este caso también participa el módulo de elasticidad en la formulación correspondiente.

El pandeo es una deformación súbita que se produce en piezas comprimidas, como los pilares. Se visualiza muy bien si coges una regla (no de cálculo. Sacrilegio) de plástico larga y la comprimes con las manos, llega un momento que se curva de repente y puede llegar a romperse.

Ya me dirás si es posible echar un vistazo a ese manual.

Manualizados saludos.

[roger]

En el caso anterior y haciendo un número rápido, suponiendo que la carga es de 48 t con un factor de seguridad de 5 y un límite elástico para el acero de 2,1*10^6 kg/cm2 (valor habitual), resultaría, operando en kg y cm, un valor mínimo para la inercia del perfil:

I = N*L^2/(PI^2*E) = 5*48000*420^2/PI^2*2,1*10^6) = 2043 cm4, que es un valor parecido al que te sale usando la regla (1974 cm4).

La fórmula que proporciona la inercia es dimensionalmente consistente.

Espero ansioso tus comentarios.

Ansio saludos.

[e-lento]

Sí, esa es la fórmula que yo tenía encontrada, (con la L quizá afectada por un factor relacionado con cómo está fijada la viga)... Y lo que entiendo es que E debe ser constante para todo el rando de tamaños y formas de las vigas en la regla de cálculo... 

En todo caso miro de pasarte el manual y todo lo que llevo traducido en mi escrito para que puedas dar un vistazo a todo y decirme si coincides con mis correcciones, o me pasas comentarios para reconducir el escrito. 

Colaborativos saludos, 

[roger]

Efectivamente la longitud de la viga con la que hay que hacer el cálculo depende de las vinculaciones en los apoyos. Solamente es igual a la longitud real de la viga en el caso de que ambos apoyos sean rótulas que permiten el giro de la viga. En cualquier otro caso hay que operar con la longitud "de pandeo" que es la real afectada por un coeficiente.

La E es el módulo de elasticidad y es una constante que depende solo del material (no depende ni de la forma ni del tamaño).

Espero tus noticias.

[Teruteru314]

La E es el módulo de elasticidad y es una constante que depende solo del material (no depende ni de la forma ni del tamaño).

Emmm ... y dónde van los Amperes?     


 

[e-lento]

Emmm ... y dónde van los Amperes?     

¡Ya ves! Más relación con el hormigón armado que con los amperios... Aunque si cae un rayo en una estructura de acero ya te puedo decir que los amperios van directos al suelo (y el campo electromagnético petando todo lo que esté cerca...) 

Estructurados saludos, 

[Victory2K]

Qué bien Roger ...  Perfecto !

Hace tanto que no paseo por esos campos !!!

Lindos recuerdos de la escuela industrial... de estabilidad I, II y III , de cuando estudiaba ing. mecánica... de los manuales de cabecera: el Dubbel ... y el Hutte !!! jaja...

Me agarró el viejazo decimos por estas latitudes...

Adelante e-Lento !!!

Rememorantes saludos !

[roger]

Hola a todos, en especial al Jefe, que es el destinatario directo de este mensaje.

Para tu consideración si procede. La Faber-Castell 347, objeto de este hilo, la tienes catalogada para Cálculos de Hormigón Armado y en realidad creo que es para Dimensionamiento de Perfiles Metálicos.

Metálicos saludos.

[jfz62]

 OK!!  Gracias por el aviso 

 Ya esta corregido, no hay nada como tener las paginas con bases de datos, las cambias en un segundo.


 Corregidos Saludos