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Diseño de Estructuras de Acero.Eurocódigo 3: Diseño de estructuras de acero Parte 1-1 – Reglas generales y reglas para edificios

Autor:

Descripción

. El lector tiene en sus manos la primera edición en castellano de uno de estos manuales, el que se centra en explicar las bases teóricas y el articulado de la Parte 1-1 del EC-3, que es el tronco del que nacen todas las partes restantes de dicho código.


Características

  • ISBN: 9789291471683
  • Páginas: 562
  • Tamaño: 17x 24
  • Edición:
  • Idioma: Español
  • Año: 2020

Disponibilidad: 24 horas

Contenido Diseño de Estructuras de Acero.Eurocódigo 3: Diseño de estructuras de acero Parte 1-1 – Reglas generales y reglas para edificios

Sin duda, la colección de manuales de aplicación del Eurocódigo 3 que ECCS viene publicando regularmente desde el año 2010 es el corpus documental más completo y riguroso sobre la aplicación práctica de dicha norma al diseño y cálculo de estructuras de acero. El lector tiene en sus manos la primera edición en castellano de uno de estos manuales, el que se centra en explicar las bases teóricas y el articulado de la Parte 1-1 del EC-3, que es el tronco del que nacen todas las partes restantes de dicho código. A juicio de los coordinadores de esta edición es un texto de una claridad y utilidad difícilmente superables, fruto del excelente trabajo del Profesor Luís Simões da Silva y su equipo de colaboradores de la Universidad de Coimbra.

Esperamos sinceramente que este manual ayude y estimule a todos los proyectistas hispanohablantes de estructuras de acero, a los que se están formando y a los que ya ejercen como tales; y que también contribuya a generalizar la aplicación del Eurocódigo 3 en el proyecto de estructuras de acero en edificación.

ÍNDICE

PRÓLOGO
PREFACIO

PREFACIO A LA EDICIÓN EN ESPAÑOL


Sin duda, la colección de manuales de aplicación del Eurocódigo 3 que ECCS viene publicando regularmente desde el año 2010 es el corpus documental más completo y riguroso sobre la aplicación práctica de dicha norma al diseño y
cálculo de estructuras de acero.
El lector tiene en sus manos la primera edición en castellano de uno de estos manuales, el que se centra en explicar las bases teóricas y el articulado de la Parte 1-1 del EC-3, que es el tronco del que nacen todas las partes restantes de dicho código. A juicio de los coordinadores de esta edición es un texto de una claridad y utilidad difícilmente superables, fruto del excelente trabajo del Profesor Luís Simões da Silva y su equipo de colaboradores de la Universidad de Coímbra.
La evolución de la normativa en España en lo que se refiere al cálculo y diseño de estructuras de acero para edificación ha sido y sigue siendo bastantepeculiar. La primera prueba de esta peculiaridad es que la benemérita serie de Normas Básicas de la Edificación que se ocupaban de este tipo de estructuras (desde la primera que se redactó, la NBE-MV-104/1966 «Ejecución de las estructuras de acero laminado en la edificación», hasta la NBE-MV-110/1982 «Cálculo de las piezas de chapa conformada de acero en edificación», pasando por la NBE-MV-103/1972 «Cálculo de estructuras de acero laminado en edificación») estuvieron vigentes hasta una fecha tan tardía como el año 1995; y aun entonces la norma que las derogó, la denominada NBE-EA-95 Estructuras de acero en edificación”, no se trataba de un documento nuevo sino de una refundición y ordenación de todas las normas que derogaba. Hubo que esperar a la llegada del Código Técnico de la Edificación y, en concreto, a su documento DB SE-A “Acero” (aprobado por el Real Decreto 314/2006) para que los métodos y conceptos del Eurocódigo 3 (cuyasdiferentes partes, por entonces, ya eran normas europeas) tuviesen aplicació normativa en España. Hay que destacar que el Código Técnico de laEdificación fue promovido por el Ministerio de la Vivienda, precisamente con el objetivo de modernizar y superar el marco normativo de las Normas Básicas de la Edificación y constituir un conjunto coordinado de documentos técnicosque diesen cumplimiento a la Ley de Ordenación de la Edificación aprobada en 1999.

Bastante antes de la entrada en vigor del CTE, en el año 2001, el Ministerio de Fomento había creado la Comisión Permanente de Estructuras de Acero,gemela metálica de la mucho más antigua Comisión Permanente del
Hormigón. Entre las funciones de dicha comisión se encontraba la redacción de la futura Instrucción de Acero Estructural, EAE, que tras un periodo de gestación bastante largo entró finalmente en vigor en el año 2011 (Real
Decreto 751/2011 de 27 de mayo). La EAE se presentó como un documento que no solo dotaba al sector de la construcción en acero de un marco técnico coherente con los Eurocódigos, en particular con el Eurocódigo 3, sino que también introducía novedades con respecto al mismo, como los Títulos 6 Ejecución), 7 (Control) y 8 (Mantenimiento) y los Anejos 10 (Niveles de
garantía y requisitos para el reconocimiento oficial de los distintivos de calidad) y 11 (Índice de contribución de la estructura a la sostenibilidad). Con este reglamento, por primera vez en España existía un documento técnico
normativo aplicable a cualquier construcción con acero, ya se tratase de edificación o de ingeniería civil.
Esta breve síntesis de la evolución de la normativa de estructuras de acero en España finaliza con la progresiva adopción oficial de las diferentes partes del Eurocódigo 3, que comenzó en el año 2010 (aparición de UNE-EN 1993-1-12:2010) y que ha continuado hasta muy recientemente con la redacción de algunos anexos nacionales (publicación de UNE-EN 1993-1-5:2013/A1:2019).
Cabe preguntarse si no hubiese sido más lógico y sensato adoptar directamente el Eurocódigo 3 (como se hizo en Francia) en lugar de publicar un gran número de documentos derivados de él, como ramas de un mismo tronco normativo, que a día de hoy resultan redundantes. Si bien las tres normas vigentes que hemos mencionado, CTE DB SE-A, EAE y UNE EN 1993 son actualmente de aplicación en España, cualquier técnico que diseñe o verifique cualquier estructura utilizando el Eurocódigo 3 puede estar seguro de estar cumpliendo simultáneamente con los requisitos incluidos en todas ellas.
Esperamos sinceramente que este manual ayude y estimule a todos los proyectistas hispanohablantes de estructuras de acero, a los que se están formando y a los que ya ejercen como tales; y que también contribuya a
generalizar la aplicación del Eurocódigo 3 en el proyecto de estructuras de acero en edificación.

Juan Luis Bellod Thomas
Javier Fernández Pozuelo

Taductores y coordinadores de la edición

Capítulo 1 INTRODUCCIÓN

1.1. Observaciones Generales
1.2. Códigos de Buena Práctica y Normalización
   1.2.1. Introducción
   1.2.2. Eurocódigo 3
   1.2.3. Otras normas
1.3. Bases de Diseño
   1.3.1. Conceptos básicos
   1.3.2. Gestión de la fiabilidad
   1.3.3. Variables básicas
      1.3.3.1. Introducción
      1.3.3.2. Acciones y efectos medioambientales
      1.3.3.3. Propiedades de los materiales
      1.3.3.4. Datos geométricos
   1.3.4. Estados límite últimos
   1.3.5. Estados límite de servicio
   1.3.6. Durabilidad
   1.3.7. Sostenibilidad
1.4. Materiales
   1.4.1. Especificación del material
   1.4.2. Propiedades mecánicas
   1.4.3. Tenacidad y propiedades en la dirección perpendicular a la superficie de laminación
   1.4.4. Propiedades frente a la fatiga
   1.4.5. Resistencia a la corrosión
1.5. Características Geométricas y Tolerancias

Capítulo 2 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

2.1. Introducción
2.2. Modelizado Estructural
   2.2.1. Introducción
   2.2.2. Elección del eje del elemento
   2.2.3. Influencia de las excentricidades y apoyos
   2.2.4. Elementos no prismáticos y elementos con eje curvo
   2.2.5. Influencia de las uniones
   2.2.6. Combinación de elementos viga con elementos bidimensionales o tridimensionales
   2.2.7. Ejemplos resueltos
2.3. Análisis Global de Estructuras de Acero
   2.3.1. Introducción
   2.3.2. Estabilidad estructural de entramados reticulares
      2.3.2.2. Carga crítica elástica
      2.3.2.3. Análisis en segundo orden
   2.3.3. Imperfecciones
   2.3.4. Ejemplo resuelto
2.4. Clasificación de Secciones Transversales

Capítulo 3 CÁLCULO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

3.1. Introducción
   3.1.1. Generalidades
   3.1.2. Resistencia de las secciones transversales
      3.1.2.1. Criterios generales
      3.1.2.2. Características de las secciones transversales
   3.1.3. Resistencia al pandeo de elementos estructurales
3.2. Tracción
   3.2.1. Comportamiento en tracción
   3.2.2. Cálculo frente a esfuerzos de tracción
   3.2.3. Ejemplos resueltos
3.3. Vigas Arriostradas Lateralmente
   3.3.1. Introducción
   3.3.2. Cálculo a flexión
      3.3.2.1. Momento flector resistente elástico y plástico
      3.3.2.2. Flexión pura uniaxial
      3.3.2.3. Flexión biaxial
   3.3.3. Cálculo a cortante
   3.3.4. Cálculo a flexión simple
   3.3.5. Ejemplos resueltos
3.4. Torsión
   3.4.1. Fundamentos teóricos
      3.4.1.1. Introducción
      3.4.1.2. Torsión uniforme
      3.4.1.3. Torsión no uniforme
      3.4.1.4. Resistencia a torsión de una sección transversal
   3.4.2. Dimensionamiento a torsión
   3.4.3. Ejemplos resueltos
3.5. Compresión
   3.5.1. Fundamentos teóricos
      3.5.1.1. Introducción
      3.5.1.2. Carga crítica elástica
      3.5.1.3. Efecto de las imperfecciones y la plasticidad
   3.5.2. Cálculo a compresión
   3.5.3. Ejemplos resueltos
3.6. Vigas no Arriostradas Lateralmente
   3.6.1. Introducción
   3.6.2. Pandeo lateral
      3.6.2.1. Introducción
      3.6.2.2. Momento crítico elástico
      3.6.2.3. Efecto de las imperfecciones y la plasticidad
   3.6.3. Resistencia al pandeo lateral
   3.6.4. Ejemplos resueltos
3.7. Vigas-Pilar
   3.7.1. Introducción
   3.7.2. Clasificación de secciones transversales de elementos sometidos a compresión y flexión
   3.7.3. Resistencia de la sección transversal
      3.7.3.1. Fundamentos teóricos
      3.7.3.2. Resistencia de cálculo
   3.7.4. Resistencia a pandeo
      3.7.4.1. Fundamentos teóricos
      3.7.4.2. Resistencia de cálculo
   3.7.5. Ejemplos resueltos

Capítulo 4 CÁLCULO ELÁSTICO DE ESTRUCTURAS DE ACERO

4.1. Introducción
4.2. Métodos Simplificados de Cálculo
   4.2.1. Introducción
   4.2.2. Método de amplificación de los momentos traslacionales
   4.2.3. Método de las longitudes de pandeo traslacionales
   4.2.4. Ejemplo resuelto
4.3. Estabilidad de Elementos no Prismáticos con Arriostramientos Intermedios
   4.3.1. Introducción
   4.3.2. Elementos no prismáticos
   4.3.3. Elementos con arriostramientos intermedios
   4.3.4. Método general
   4.3.5. Ejemplo resuelto
4.4. Ejemplo de Cálculo 1: Cálculo Elástico de un Edificio con Entramado Metálico Arriostrado
   4.4.1. Introducción
   4.4.2. Descripción de la estructura
   4.4.3. Requisitos básicos de seguridad, acciones y combinación de acciones
      4.4.3.1. Requisitos básicos de seguridad
      4.4.3.2. Acciones permanentes
      4.4.3.3. Sobrecargas
      4.4.3.4. Acciones del viento
      4.4.3.5. Resumen de las acciones básicas
      4.4.3.6. Imperfecciones iniciales
      4.4.3.7. Combinaciones de carga
      4.4.3.8. Disposición de cargas
4.4.4. Cálculo estructural
     4.4.4.1. Modelo estructural
     4.4.4.2. Cálculo elástico lineal
     4.4.4.3. Sensibilidad a efectos de 2º orden: cargas críticas elásticas
     4.4.4.4. Cálculo de 2º orden
4.4.5. Comprobación de la estructura
     4.4.5.1. Consideraciones generales
     4.4.5.2. Resistencia de la sección transversal
     4.4.5.3. Resistencia frente al pandeo de las vigas
     4.4.5.4. Resistencia al pandeo de pilares y vigas-pilar

Capítulo 5 CÁLCULO PLÁSTICO DE ESTRUCTURAS DE ACERO

5.1. Principios Generales del Cálculo Plástico
   5.1.1. Introducción
   5.1.2. Cálculo plástico: método de los mecanismos
   5.1.3. Requisitos normativos para el cálculo plástico
5.2. Métodos de Cálculo
   5.2.1. Introducción
   5.2.2. Métodos aproximados para el prediseño
   5.2.3. Cálculo por ordenador
   5.2.4. Efectos de 2º orden
       5.2.4.1. Introducción
       5.2.4.2. Carga crítica elástica
       5.2.4.3. Cálculo por ordenador en segundo orden
       5.2.4.4. Métodos simplificados de cálculo
   5.2.5. Ejemplo resuelto
5.3. Estabilidad del Elemento y Resistencia al Pandeo
   5.3.1. Introducción
   5.3.2. Criterios generales para la verificación de la estabilidad de elementos con rótulas plásticas
   5.3.3. Arriostramientos
   5.3.4. Verificación de la estabilidad de elementos con rótulas plásticas
       5.3.4.1. Introducción 451
       5.3.4.2. Elementos prismáticos constituidos por secciones laminadas en caliente o secciones soldadas en I
       5.3.4.3. Elementos acartelados o con variación lineal de la sección constituidos por perfiles laminados o por secciones soldadas en I
       5.3.4.4. Factores de corrección para una variación lineal de momentos en elementos coaccionados lateralmente a lo largo del ala traccionada
   5.3.5. Ejemplos resueltos
5.4. Ejemplo de Cálculo 2: Cálculo Plástico de una Nave Industrial
   5.4.1. Introducción
   5.4.2. Descripción general
   5.4.3. Cuantificación de las acciones, combinaciones de carga y criterios generales de seguridad
      5.4.3.1. Criterios generales
      5.4.3.2. Acciones permanentes
      5.4.3.3. Sobrecargas
      5.4.3.4. Carga de nieve
      5.4.3.5. Viento
      5.4.3.6. Resumen de las acciones básicas
      5.4.3.7. Imperfecciones
      5.4.3.8. Combinaciones de carga
   5.4.4. Prediseño
   5.4.5. Cálculo estructural
      5.4.5.1. Cálculo elástico lineal
      5.4.5.2. Efectos de 2º orden
      5.4.5.3. Cálculo elastoplástico
   5.4.6. Comprobaciones según normativa
      5.4.6.1. Consideraciones generales
      5.4.6.2. Resistencia de la sección transversal
      5.4.6.4. Resistencia al pandeo de los pilares 496
5.4.7. Síntesis

REFERENCIAS

Anexo A FÓRMULAS PARA CASOS COMUNES DE TORSIÓN


A.1. Propiedades de las Secciones Transversales Relevantes para la Solicitación de Torsión
A.2. Solución de la Ecuación Diferencial de la Torsión
   A.2.1 Momento torsor concentrado
   A.2.2 Momento torsor distribuido

Anexo B MOMENTO CRÍTICO ELÁSTICO

B.1. Ábacos de Cálculo de los Coeficientes C1, C2 y C3
   B.1.1 Momento crítico elástico en vigas sometidas simultáneamente a momentos en ambos extremos y a cargas transversales
   B.1.2 Momento crítico elástico de voladizos no arriostrados
B.2. Ecuaciones Alternativas para la Determinación del Momento Crítico Elástico

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