ANALISIS DE SECCIONES VARIABLES

CTEDRA : ANALISIS ESTRUCTURAL

CATEDRTICO : ING. SANTANA

INTEGRANTES : SANCHEZ GONZALES, ALBERTO

SEMESTRE : VII

INTRODUCCION

Existen casos especiales de diseo de estructuras, los cuales son poco comunes en nuestro medio; que constituyen las secciones variables. Este tipo de estructuras se encuentran en Puentes con vigas continuas de concreto armado, o de acero. Su diseo tiene por fin el mejoramiento del funcionamiento de la estructura.

En el presente trabajo se describe, los tipos de secciones variables, su anlisis, y mtodos de estudio.

OBJETIVOS

Conocer el funcionamiento de las

secciones variables.

Identificar y clasificar estas secciones para

el diseo estructural.

Analizar este tipo de estructuras

Ejemplificar sus mtodos de clculo.

BARRAS DE SECCION VARIABLE

Son elementos que se disean con modulo de elasticidad, seccin transversal y

momento de inercia variable

ELEMENTOS ESCALONADOS: Se generan buscando mayor resistencia

distribucin uniforme de los esfuerzos

ELEMENTOS TRAPEZOIDALES: Tienen altura variable, dentro de ellas se

encuentran las vigas acarteladas, que son elementos donde el adelgazamiento de su

peralte no se extiende a lo largo de la estructura.

ANALISIS DE SECCIONES VARIABLES

Par su anlisis se requiere la rigidez al giro absoluto, factores de transporte y momentos de empotramiento

MOMENTOS DE EMPOTRAMIENTO:

Se usa el mtodo de flexibilidad, tomando como redundantes la fuerza cortante y momento en uno de los empotramientos,

Se calcula uij aplicando superposicin sobre las rotaciones

Se Determina las rotaciones ,

con el mtodo de carga unitaria,

hallando deformaciones por

flexin y por fuerza cortante

Se calcula uij por un desplazamiento relativo d:

Barra simtrica: Kij=Kji, fij=fji , Barra prismtica: Kij=Kji= 4EI/L, fij=fji= ,

Resulta

Barras con Conexin articulada: En su extremo j

La rigidez al giro resulta kij=Kij(1-fij*fji), si la barra fuese prismtica: kij=4EI/L(1-1/2 x1/2)=3EI/L. Se evala (uij) con la barra empotrada en j

Estados de anlisis

Estados de Anlisis:

ESTADO 1

ESTADO 3

ESTADO 2

Barras con empotramiento deslizante:

COEFICIENTE DE RIGIDEZ: Se calcula con el

teorema de rea de momento, Con respecto

al extremo j,

se reduce el grado de libertad

Respecto i (brazo de palanca =X)

dxxELI

xxfijxLKijx

xEI

dxxMtij

LL

00

0

L

L

dxxI

x

dxxI

xxL

fij

0

2

0

Respecto al extremo j(brazo de palanca =L-X)

TABLAS DE PORTLAND CEMENT ASSOCIATION: Se usan en secciones

rectangulares con variacin lineal o parablica de cartelas y de ancho constante,

permiten calcular (kij, fij, uij) para aplicar el MTDO DE CROSS O ANLISIS

MATRICIAL.

Nomenclatura:

dx

xELI

xLxfijxLKijxL

xEI

dxxMLtij

LL

00

L L

dxxI

xxLfijdx

xI

xL

ELKij

0 0

2

2

Carry-over Factors Stiffness Factors

21

12

rfji

rfij

21(//(

12)//(

cLEloKji

cLEloKij

RECOMENDACIONES DE CHARON PARA EL CALCULO DE

PERALTE (dd) Y LONGITUD DE CARTELA (Al)

VIGAS:

Cartelas lineales: Se prolonga la cartela hasta

que toque el eje de la columna.

Viga inclinada: Se intercepta el eje de la viga con

el eje de la columna y se traza una lnea perpendicular

al eje de la viga, y

se prolonga la cartela hasta esa lnea trazada.

Cartela que llegan tangencialmente a la columna:

Se reemplaza la cartela parablica por una lineal ficticia,

de pendiente de pendiente 1:3 , dd= aL/3

Cuando las columnas son muy peraltadas

en relacin a la viga, o cuando las cartelas

predominan hacia el lado de la viga, se

trabaja como si la columna fuese una barra

prismtica, y la viga como elemento de

seccin variable.

Para evitar duplicidad e carteas

en el nudo (viga columna), se puede trabajar con cartelas

ficticias con de pendiente 1:3

tambin otra forma es de

emplear un brazo rgido en la

columna, con longitud (D/2)) y

se trabaja en la parte inferior del

brazo como si fuera prismtica

(PERALTE=d

COLUMNAS