DISEÑO DE ACERO Y MADERA

1. DOCENTE:
ING. OJEDA ESCOBEDO, MA RIO BERLA NGA
INTEGRANTES:
CONDORI CHISE, KARLA VIVIANA
PRACTICA CALIFICADA N°3
"DISEÑO DE ACERO Y MADERA"

2. Pregunta N°1
Diseño de elementos en flexión, Rotulas
Plásticas, Mecanismo de Falla y Análisis
Plastico de Vigas

3. Un elemento está sometido a cargas de flexión cuando soporta fuerzas y momentos externos con dirección
perpendicular a la de su eje centroidal y momento fuerza
Son miembros estructurales que resisten flexión como principal solicitación, aunque ocasionalmente pueden
soportar limitados esfuerzos axiales cortes o torsión.
En un marco rígido, el término «extremo fijo» resulta algo inapropiado, ya que los extremos de las conexiones
rígidas no están filos en el sentido en que se analiza una viga de extremos fijos en los textos de mecánica de
materiales.
Consideraciones:
Dimensionamiento en relación a la resistencia a flexión, controlando la inestabilidad local en el ala comprimida
Control de la capacidad del perfil para resistir esfuerzos de corte en el alma y aplastamiento local, en los puntos de concentración de cargas.
Control de las deformaciones, limitando las flechas.
Selección del tamaño y tipo de acero desde el punto de vista económico
Diseío para secciones:
Dimensionamiento en relación a la resistencia a flexión, controlando la
inestabilidad local en el ala comprimida
Control de la capacidad del perfil para resistir esfuerzos de corte en el
alma y aplastamiento local, en los puntos de concentración de cargas.
Control de las deformaciones, limitando las flechas.
Selección del tamaño y tipo de acero desde el punto de vista económico
a) Diseío a Flexion

4. Una rotula plástica es un dispositivo de amortiguación de energía, que permite la rotación de la
deformación plástica de la conexión de una columna, de manera rígida.
Momento plástico: En un diseño plástico hace falta una sección de ¾ de la necesaria en un diseño
elástico. En le calculo sísmico la plasticidad cobra crucial importancia
Generado por el incremento de la resistencia que varían según el grado de hiperasticidad y la
cantidad de rotulas que puede formarse
Si te refieres a las "roturas plásticas" del acero, asumo que te refieres a las propiedades de fractura
del acero cuando se somete a esfuerzos mecánicos.
La rotura del acero puede ocurrir de dos formas principales:
Fractura dúctil: En condiciones de carga moderada, el acero muestra una deformación plástica
significativa antes de la fractura. Las estructuras de acero suelen diseñarse teniendo en cuenta
esta característica, ya que permiten la absorción de energía antes de la rotura. La fractura
dúctil se caracteriza por la formación de cuellos de deformación, estrías y deformaciones
plásticas antes de la rotura final.
Fractura frágil: En condiciones de carga rápida o bajo temperaturas extremadamente bajas, el
acero puede sufrir una fractura frágil. En este caso, el material se rompe sin una deformación
plástica significativa. La fractura frágil se carácter
b) Rotulas plásticas

5. c) Mecanismo de Falla
Falla Ductil:
La falla dúctil: En este mecanismo, el material se carga más allá de su máxima resistencia a la tracción.
La carga más allá de la resistencia a la tracción podría deberse a que el diseñador no aplicó un factor
de seguridad adecuado; o condiciones de servicio más allá de los criterios de diseño.
Fractura por Fragilidad
Muy poca deformación plástica y una superficie de fractura brillante caracterizan las fracturas frágiles.
A menudo, los patrones de cheurón apuntan al origen de la falla. Puede ocurrir con poca tensión y
propagarse con rapidez, a menudo a velocidades que se acercan a la velocidad del sonido en el
material averiado.
d) Analisis Plastico de Vigas
El análisis plástico de vigas de acero es un enfoque utilizado para evaluar la capacidad de carga última
de una viga más allá del límite elástico del material. En lugar de considerar el comportamiento elástico
lineal, el análisis plástico se centra en la deformación plástica y la redistribución de esfuerzos en la
estructura. El análisis de plástico se basa en los siguientes principios:
Se supone que el acero se comporta de manera plástica, es decir, puede deformarse más allá del
límite elástico sin sufrir una falla catastrófica inmediata.
Se considera que el acero alcanza su capacidad plástica completa en las secciones críticas de la
viga

6. Pregunta N°2
Diseño de vigas, Pandeo torsional y
Pandeo local y Diseño de corte

7. a) Pandeo Torsional y Pandeo Local
El pandeo lateral torsional es uno de los fenómenos más importantes
de inestabilidad. El pandeo lateral torsional constituye el estado límite
de falla que suele regir el diseño de una viga de acero. Sin embargo, el
alma provee soporte continuo para prevenir este pandeo. Este
repentino pandeo del ala con respecto a su eje fuerte en una
distorsión lateral se conoce como pandeo lateral.
Por lo tanto, la rigidez flexural del alma hace que toda la sección se
desplace lateralmente cuando el pandeo lateral ocurra.
b) Diseío por Corte
Para el análisis siguiente consideraremos la viga de la Figura 10.2 (a). Al flexionarse la
viga aparecen esfuerzos cortantes debido al cambio de la longitud de sus fibras
longitudinales. En la zona de momento positivo, las fibras inferiores se alargan y las
superiores se acortan, en tanto que en algún lugar intermedio habrá un plano neutro en
el que las fibras no cambian de longitud. Debido a esas deformaciones variables, una
fibra específica tiende a deslizarse sobre las fibras situadas arriba o abajo de ella

8. Ejemplo: Se usa una W21* 55 con Fy = 50 klb/plg2 para la viga y las cargas de la Figura 10.4.Revise
si es adecuada para el cortante.

9. Pregunta N°3
Vigas, Tipos de vigas, Principales cargas,
Vigas de alma llena,Apoyos en vigas,
Principales tablas

10. Son perfiles estructurales encargados de soportar cargas constructivas, mismas que comunican con los elementos verticales de sustentación,
tales como columnas o muros
Tipos de Vigas
Que son las vigas de acero?
Vigas IPS Vigas IPR Vigas HEB
Vigas UPN
Vigas IPE Vigas IPN

11. De acuerdo a su función
Vigas de Soporte Viguetas D
inteles Flitch
Vigas L

12. Ejemplos de Vigas por zonas

13. Ejemplo de tabla técnica de Viga de Acero

14. Ejemplo:

17. Pregunta N°4
La madrea como material estructural

18. Es considerada como uno de los materiales más nobles que la humanidad haya
podido conocer; ha estado presente en la vida del hombre desde tiempos
inmemoriales, como material constructivo y no constructivo; todo ello gracias a sus
propiedades físicas y mecánicas, que permiten disponer de un material resistente a
cargas y durable en el tiempo. Contrariamente a los perjuicios que se tienen con la
madera, este es un material resistente al fuego, esto por la poca conductividad
térmica, que hace que la temperatura exterior no llegue rápidamente al interior.
Propiedades Fisicas
Madera:
Propiedades Mecanicas
Elevada resistencia a la flexión (si se asocia a su peso:
Resistencia/peso 1
.3 mayor que el acero y 1
0 veces mayor
que el concreto).
Buena capacidad a la tracción y compresión paralela a las
fibras.
Escasa resistencia al corte.
Muy escasa resistencia a la tracción y compresión
perpendicular a las fibras, sobre todo la, tracción.
Bajo módulo de elasticidad, 0,5 E concreto y 0,05 E acero.
Por lo tanto, mayores deformaciones y menores cargas
críticas de pandeo.

19. Es la fuerza que hace la madera contra las tensiones de compresión y tracción de las fibras en paralelo.
La madera puede estar en distintas posiciones a la hora de enfrentarse a las fuerzas de flexión: entre dos apoyos, sobre dos apoyos o
adherida a una pieza.
Esta propiedad es muy importante cuando las piezas son largas y finas (estantes, bancos, suelos). La resistencia de la madera a la
flexión suele ser muy grande.
Resistencia a la Flexion
Resistencia a la Traccion
Es la fuerza que realiza la madera ante dos tensiones de
sentido contrario que hacen que disminuya la sección
transversal y aumente la longitud.
Resistencia a la Compresion
Es la fuerza que realiza la madera ante
dos tensiones de sentido contrario que
hacen que disminuya la sección
transversal y aumente la longitud.
Propiedad Elastica

20. Madera como Maerial Estrcutural
Madera Natural
a) Aserrada en forma de tabla o de sección rectangular.
b) En forma de rollizo (solo descortezada)
Madera Industrializada
M. Laminada
M. Compensada o Contrachapada
Tableros de fibras orientadas OSB

21. Barras a Flexion: Flexion y Corte:
Barras a compresión o
flexo compresión:
Barras a esfuerzos
axiles puros

22. Momento de I
nercia:
Radio de G
iro
5cm x 5cm
20 cm
Ejemplo: Calculo Teórico sobre el ensayo de madera de rotura a Compresión
Calculo de pieza de madera a Compresión que fue ensayada
Madera:Pino taeda o Elliotis
T
ensión adm.a compresión:35 kg/m2
T =(N
/F)*
W ≤ T adm.
Coeficiente de Pandeo λ
Entonces:
N
adm
5 cm