El documento trata sobre estructuras metálicas y contiene cinco secciones principales: 1) Medios de unión como remaches, tornillos y soldadura, 2) Elementos compuestos como pilares y vigas compuestas, 3) Ejecución de nudos y apoyos, 4) Estructuras reticulares u armaduras, y 5) Tipos de naves industriales como cubiertas, naves con cerchas y pórticos, y entramados. Explica conceptos fundamentales para el cálculo y diseño de estas estructuras metálicas.

1. Estructuras Metálicas
I. Medios de unión
II. Elementos compuestos
III. Ejecución de nudos y apoyos
IV. Estructuras reticulares (armaduras)
V. Naves industriales

2. Estructuras Metálicas
I. Medios de unión
II. Elementos compuestos
III. Ejecución de nudos y
apoyos
IV. Estructuras reticulares
(armaduras)
V. Naves industriales
Remaches y tornillos
Soldadura
Tornillos de alta
resistencia

3. Medios de Unión / Remaches y Tornillos

4. Medios de Unión / Remaches y Tornillos

5. Medios de Unión / Remaches y Tornillos
Cálculo: Cortadura del roblón
Aplastamiento de la chapa
Resistencia de la sección (mermada) de chapa

6. Medios de Unión / Remaches y Tornillos
... la cosa se complica ...

7. Estructuras Metálicas
I. Medios de unión
II. Elementos compuestos
III. Ejecución de nudos y
apoyos
IV. Estructuras reticulares
(armaduras)
V. Naves industriales
Remaches y tornillos
Soldadura
Tornillos de alta
resistencia

8. Medios de Unión / Soldadura
σI
σII
σIII
plastificación
rotura

9. Medios de Unión / Soldadura
Cálculo: Tensiones en la sección de la “garganta”

10. Estructuras Metálicas
I. Medios de unión
II. Elementos compuestos
III. Ejecución de nudos y
apoyos
IV. Estructuras reticulares
(armaduras)
V. Naves industriales
Remaches y tornillos
Soldadura
Tornillos de alta
resistencia

11. Medios de Unión / Tornillos de Alta Resistencia
No trabajan a cortadura, sino a tracción: El apriete es tan grande que la
unión se mantiene por el rozamiento entre las placas (µ=1.07)

12. Estructuras Metálicas
I. Medios de unión
II. Elementos compuestos
III. Ejecución de nudos y
apoyos
IV. Estructuras reticulares
(armaduras)
V. Naves industriales
Pilares compuestos
Vigas armadas
Vigas de alma
aligerada

13. Elementos Compuestos / Pilares compuestos

14. Elementos Compuestos / Pilares compuestos
(ejemplos)

15. Estructuras Metálicas
I. Medios de unión
II. Elementos compuestos
III. Ejecución de nudos y
apoyos
IV. Estructuras reticulares
(armaduras)
V. Naves industriales
Pilares compuestos
Vigas armadas
Vigas de alma
aligerada

16. Elementos Compuestos / Vigas Armadas

17. Elementos Compuestos / Vigas Armadas
• Solicitaciones grandes: puentes, estructuras grandes...
• Espesores (=10% del canto aprox) < 15 ó 20 mm por soldabilidad
• Roblonadas o atornilladas
• Posible: montantes (rigidizadores) en el alma, para abolladura
• Posible: rigidizadores longitudinales adicionales

18. Elementos Compuestos / Vigas Armadas
Cálculo:
• Pandeo ala comprimida
• Unión ala – alma: esfuerzo rasante: σσσσyx
• Pandeo lateral o “vuelco”
- Interviene el “módulo de torsión”
• Abolladura del alma
Hipótesis en el recuadro:
σσσσxx = Ay+B & σσσσxy = cte.

19. Estructuras Metálicas
I. Medios de unión
II. Elementos compuestos
III. Ejecución de nudos y
apoyos
IV. Estructuras reticulares
(armaduras)
V. Naves industriales
Pilares compuestos
Vigas armadas
Vigas de alma
aligerada

20. Elementos Compuestos / Vigas de alma aligerada
Cálculo: como aporticado continuo sin
sustentación (viga Vierendell), &
simplificaciones. Cada recuadro añade 3
incógnitas hiperestáticas.

21. Estructuras Metálicas
I. Medios de unión
II. Elementos compuestos
III.Ejecución de nudos y
apoyos
IV. Estructuras reticulares
(armaduras)
V. Naves industriales
Nudos en Vigas y
Columnas
Nudos en Armaduras
Apoyos y Bases de
Pilares

22. Nudos y Apoyos / Nudos en Vigas y Columnas (rígidos)
(empalme)

23. Nudos y Apoyos / Nudos en Vigas y Columnas (semirrígidos)

24. Nudos y Apoyos / Nudos en Vigas y Columnas (articulados)

25. Nudos y Apoyos / Nudos en Vigas y Columnas (articulados)

26. Estructuras Metálicas
I. Medios de unión
II. Elementos compuestos
III.Ejecución de nudos y
apoyos
IV. Estructuras reticulares
(armaduras)
V. Naves industriales
Nudos en Vigas y
Columnas
Nudos en Armaduras
Apoyos y Bases de
Pilares

27. Nudos y Apoyos / Nudos en Armaduras
Sin Cartela: Con Cartela:
- Mejor sin Cartela, cuando sea posible.
- Coincidencia de los ejes de las barras: más importante
cuanto menos rigidez tengan los perfiles.

28. Nudos y Apoyos / Nudos en Armaduras (ejemplos)
MAL:

29. Estructuras Metálicas
I. Medios de unión
II. Elementos compuestos
III.Ejecución de nudos y
apoyos
IV. Estructuras reticulares
(armaduras)
V. Naves industriales
Nudos en Vigas y
Columnas
Nudos en Armaduras
Apoyos y Bases de
Pilares

30. Nudos y Apoyos / Apoyos y Bases de Pilares
Placa de apoyo ( ~ móvil: lubricado µ=0.3)
Refuerzo para grandes
vuelos:

31. Nudos y Apoyos / Apoyos y Bases de Pilares
Apoyo de neopreno (móvil).

32. Nudos y Apoyos / Apoyos y Bases de Pilares
Aparatos de apoyo

33. Nudos y Apoyos / Apoyos y Bases de Pilares
Bases de pilares

34. Estructuras Metálicas
I. Medios de unión
II. Elementos compuestos
III. Ejecución de nudos y
apoyos
IV. Estructuras reticulares
(armaduras)
V. Naves industriales
Tipología

35. Estructuras Reticulares (armaduras)
Cordón superior
Diagonal extrema
Montantes Diagonales Cordón inferior

36. Estructuras Reticulares (armaduras)
Luces moderadas.
Diagonales generalmente a
tracción (ventaja)
Luces moderadas.
Diagonales generalmente a
compresión (desventaja)
Luces pequeñas y medianas. Mejor estética que las anteriores
(menos tupida).

37. Estructuras Reticulares (armaduras)
Para grandes luces

38. Estructuras Reticulares (armaduras)
Secciones cajón, resistentes a torsión. Arriostramientos superior e
inferior.

39. Estructuras Reticulares (armaduras)
CERCHA INGLESA CERCHA BELGA

40. Estructuras Reticulares: Cubiertas en diente de sierra.
Ventaja: aprovechamiento luz natural
Hay diversas formas constructivas para
evitar poner un pilar en cada triángulo.

41. Estructuras Reticulares (armaduras)
Algunos cordones usados en cerchas

42. Estructuras Metálicas
I. Medios de unión
II. Elementos compuestos
III.Ejecución de nudos y
apoyos
IV.Estructuras reticulares
(armaduras)
V. Naves industriales
Cubierta
Naves con cercha
Naves con pórtico
Entramados

43. Naves Industriales / Cubierta

44. Naves Industriales / Cubierta
Cercha o Pórtico – Correa – Tirante – Cabio – Listón –
– Cerramiento (paneles, pizarra, teja, cristales, etc.)

45. Naves Industriales / Cubierta
PLANCHAS
ONDULADAS DE
FIBROCEMENTO, DE
ALUMINIO O DE
ACERO
GALVANIZADO
Generalmente sobre las
correas, que se ponen
cada 1.2m aprox.
Con “Pernos
acodillados” para
sujetarlas a las correas.

46. Naves Industriales / Cubierta
LISTONES: Para teja árabe o teja plana.
Listón cada 30 cm aprox. (lo que
requiera la teja)
Generalmente de madera, 2.5cm x 5cm
O de acero: perfiles L pequeños (3.5 ó
4cm de lado)
Si hay listones (y cabios), la separación
entre correas se aumenta (2-3m). Los
cabios se separan 1m aprox.

47. Naves Industriales / Cubierta
TIRANTES: Para disminuir el My de la
correa, acortando la longitud de flexión
en y.
- De redondo o de pletina.
- Lo mas próximos posible al ala superior
de la correa
- La distancia entre ellos depende de la
distancia entre cerchas, del Iy de la correa
y de la componente py de la carga de
nieve y propia.

48. Naves Industriales / Cubierta
Un ejemplo: Longitud de flexión en z de las correas ~ 6m. En “y” se
acorta a 2m gracias a los tirantes.

49. Naves Industriales / Cubierta
Fijación de las correas a la cercha (o al pórtico).

50. Naves Industriales / Cubierta
- Cálculo de las correas: Flexión “esviada”. Viga continua.
Carga uniforme (!!)
- EA-95: Anejo 3.A.2: Fórmulas generales flexión (se han
deducido en clase).
- Acciones: peso elementos de cubierta + nieve + viento:
-Si la separación entre cerchas es mayor de 8m aprox, se pueden
usar vigas en celosía (3D) como correas.

51. Estructuras Metálicas
I. Medios de unión
II. Elementos compuestos
III.Ejecución de nudos y
apoyos
IV.Estructuras reticulares
(armaduras)
V. Naves industriales
Cubierta
Naves con cercha
Naves con pórtico
Entramados

52. Naves Industriales / Naves con Cercha
Si la cubierta es ligera, pueden apoyarse las correas en las
barras de la cercha. Para que resista la flexión, el cordón
superior debe ser por ej.:
Cálculo: Se reparte carga intermedia en los nudos vecinos,
y se hace Cremona igual. En la comprobación a pandeo
del cordón, se incluye la flexión (EA-95 3.2.9.2).

53. Naves Industriales / Naves con cercha
Si la cubierta es más pesada (tiene cabios, listones, tejas etc), las
correas deben situarse sobre los nudos de la cercha.
La cercha puede apoyar sobre:
Columna metálica / Columna de hormigón / Muro de carga
Los apoyos suelen ser fijo – móvil: Evita acciones a los pilares.
Entre las cerchas se ponen arriostramientos en el plano del
faldón. Entre otras cosas, para que las cerchas no caigan “como
un dominó”.

54. Estructuras Metálicas
I. Medios de unión
II. Elementos compuestos
III.Ejecución de nudos y
apoyos
IV.Estructuras reticulares
(armaduras)
V. Naves industriales
Cubierta
Naves con cercha
Naves con pórtico
Entramados

55. Naves Industriales / Naves con Pórtico
Más altura útil (gálibo). Mejor estética. Más apto para puentes grúa.

56. Naves Industriales / Naves con Pórtico. Formas muy variadas

57. Naves Industriales / Naves con Pórtico. Momentos máximos:
Nudo de esquina:

58. Naves Industriales / Naves con Pórtico
- No es raro calcularlas en régimen plástico
- Suelen tener sección variable
- Biempotrados:
- Menores momentos máximos
- Mayor rigidez al viento, seísmos, puentes grúa...
- Biarticulados / Triarticulados:
- Cimentación mas sencilla
- Menores (o nulas) tensiones por ∆ temperatura

59. Naves Industriales / Naves con Pórtico: Puentes grúa
- Acciones dinámicas, cambiantes, en las tres direcciones
- Importante: empuje de frenado longitudinalmente a la nave

60. Estructuras Metálicas
I. Medios de unión
II. Elementos compuestos
III.Ejecución de nudos y
apoyos
IV.Estructuras reticulares
(armaduras)
V. Naves industriales
Cubierta
Naves con cercha
Naves con pórtico
Entramados

61. Naves Industriales / Entramados
Naves pequeñas: puede hacerse pared resistente.
Naves grandes, o si se quiere cerramiento lateral ligero: Entramado
metálico que soporta un cerramiento de paneles.
-Importante viento: VIGA CONTRAVIENTO

62. Naves Industriales / Entramados
La “viga contraviento” puede ser el propio arriostramiento del faldón.

63. Naves Industriales / Entramados

64. Naves Industriales / Entramados: Entramados laterales.
-Para viento frontal y acción puente grúa:
- Para viento lateral:

65. Naves Industriales / Entramados. CÁLCULO:
- Vigas horizontales en fachada y lateral como vigas
continuas: apoyos en las columnas.
- Los “pilares” intermedios, en frontal o lateral, como
vigas empotradas (o apoyadas) en la cimentación, y
apoyadas en cada viga contraviento.
- La viga contraviento en el plano del faldón,
prescindiendo de las diagonales a compresión, y apoyada
en los entramados laterales.
- La viga contraviento de fachada, como viga en celosía
usual apoyada en los entramados laterales.

66. T H E
E N D

67. Elementos Compuestos / Pilares compuestos
Cálculo columna compuesta:
- Menor resistencia a pandeo
que un perfil análogo de alma
llena.
- Se define una “Esbeltez
Complementaria λ1”
2 2
calculo perfil compuesto 1λ = λ + λ
Cálculo presillas:
Cortante + Flector
Cálculo unión por celosía:
Axil.