Foros de SóloIngeniería

- 06 Feb 2013, 22:05 #316301

No sé si en lo que voy a preguntar digo algo que no es correcto. Allá va.
Un pilar. De su cabeza sale una viga ménsula. El conjunto es una marquesina. Todo de hormigón. La viga produce un momento. El pilar responde con otro momento que equilibra al anterior. ¿Donde se encuentra el eje de aplicación de esta palanca?
Gracias por vuestra atención.
Soy trabajador de la construcción, no titulado, y al que le gusta y tiene interés en conocer el funcionamiento de las estructuras de hormigón. Os agradecería respuestas a esto.

¿Qué es el "eje de aplicación" de "una palanca"?
¿Cuál se supone que es "la palanca"? (¿Que trozo del sólido constituido desde la punta libre de la ménsula hasta la base del pilar es el que sería "la palanca"?) O lo que es lo mismo ¿en qué sentido se está usando la expresión "palanca"? En el de la física elemental es claro que no porque no hay una pieza (barra) que gire libremente alrededor de un punto. En el de la resistencia de materiales o el cálculo de estructuras desconozco el sentido que se le da al término "palanca".
No sé. Igual es que hoy estoy especialmente espeso...

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- 08 Feb 2013, 17:44 #316425

probablemente mas que hablar de palancas lo correcto sería hablar de brazo mecánico (distancia del punto de aplicación de la carga al eje del pilar) que produce un momento en un punto. A nivel de sección de hormigón, también se habla de brazo mecánico en flexión simple, situación límite (máximos aprovechamientos de acero y hormigón) y sin armadura de compresión sobre todo, ya que en este estado el brazo por la armadura proporciona directamente el momento último que resiste la sección. hablamos en este caso del brazo mecánico del par de fuerzas acero-hormigón

Última edición por estigia76 el 09 Feb 2013, 05:12, editado 1 vez en total

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- 08 Feb 2013, 23:49 #316435

Estigia tienes algún ejemplo localizado en forma de documento en el que aparezca la forma de dimensionar pilares con cargas descentradas? Creo que aclararía enormemente el tema, conociéndote no se como no lo has puesto ya.

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 09 Feb 2013, 06:22 #316443

A ver este documento, que tiene teoría y ejercicios:
http://www.uned.es/dpto-icf/estructuras ... ngular.pdf
de todas formas si no terminas de entenderlo, si pones unos datos del pilar (dimensiones y longitud), la longitud de la viga, y la carga máxima y punto de aplicación en la misma, echamos cuatro números para que vea mas claro
Edito. Este documento sirve para calcular secciones que trabajan a flexión simple y flexocompresión mas que para pilares. Éstos lo mas común es que trabajen con su sección entera comprimida (el axil es mas determinante que el momento, al contrario de lo que suele pasar en el ejemplo que ha puesto jab de una ménsula larga). Para calcular perfectamente un pilar hay que tener en cuenta además los efectos del pandeo y excentricidades

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- 09 Feb 2013, 16:11 #316452

en definitiva, para calcular el armado de tu pilar (de sección de hormigón conocida) debes tener:
1) conocer los esfuerzos Nd y Md, y por tanto la excentricidad e0
2) conocida e0=Md/Nd, sacamos e (excentricidad refererida a la armadura traccionada).
3) calculamos el momento límite y lo comparamos con Md:
a)si Md<Mlim, no se necesita armadura de compresión (se armará por cuantías mínimas). calculo la armadura de tracción planteando ecuaciones del dominio 3
b)si Md>Mlim, precisa armadura de compresión además de a atracción que se calculan también planteando ecuaciones
4) la fibra neutra era la otra incognita de nuestras ecuaciones, cuya resolución nos sirve para comprobar que efectivamente estamos en el dominio correcto (que nuestras ecuaciones están bien planteadas)

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- 09 Feb 2013, 18:54 #316460

probablemente mas que hablar de palancas lo correcto sería hablar de brazo mecánico (distancia del punto de aplicación de la carga al eje del pilar) que produce un momento en un punto. A nivel de sección de hormigón, también se habla de brazo mecánico en flexión simple, situación límite (máximos aprovechamientos de acero y hormigón) y sin armadura de compresión sobre todo, ya que en este estado el brazo por la armadura proporciona directamente el momento último que resiste la sección. hablamos en este caso del brazo mecánico del par de fuerzas acero-hormigón

Ah, vale, vale. Es que se han mezclado conceptos. Entonces tendriamos, según lo veo yo:
1) Para el equilibrio como sólido rígido, pues lo normal en las estructuras, que se consideran los ejes de las piezas y de las cargas. Habría dos "ejes de aplicación" (según la terminología empleada por el autor de la pregunta y para los efectos de la ménsula sobre el pilar); para las fuerzas, -solo serían verticales en este caso- y el "eje de aplicación" será el eje del pilar; y para los momentos habría otro "eje de aplicación" que sería el perpendicular al plano de la ménsula que pasa por la intersección de ejes ménsula-pilar.
2) Para lo que pueda estar pasando en el hormigón:
2.1) En la parte de ménsula que va desde su extremo libre hasta el paramento del pilar, habría que ver el dominio de deformación y ver el brazo mecánico (quizá en este caso lo del "eje de aplicación" que decía el autor original sería la "fibra neutra" que habría que ver donde está (y que variará según el tiempo transcurrido por aquellas cosas que le pasan al hormigón). Y evidentemente todo estudiado con cargas reales sin mayoraciones ni historias, porque se trata de averiguar el estado "real" del hormigón.
2.2) En la parte de pilar que va desde el empotramiento hasta la cara inferior de la ménsula idem, hay que irse al estudio del dominio de deformaciones.
2.3) En el pirsma que forma el nudo habría que verlo según la norma EHE (art. 40).
Y todo esto sólo daría una idea aproximada de lo que pasa dentro del hormigón, porque la EHE lo que da es un método basado en "modelos teóricos que funcionan" de cara al diseño. No pretende establecer "la realidad de lo que pasa dentro de las piezas", sino establecer un método de diseño-dimensionamiento lo suficientemente seguro y lo suficientemente económico a efectos prácticos. Aunque como cada vez se afina más, lo normal es que esos estudios cada vez se vayan pareciendo más a la realidad.

(Es que lo de la palanca y sobre todo lo del "eje de aplicación" de la misma me había despistado un montón).

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- 07 Abr 2013, 23:33 #319799

Podrías subir un dibujito, aunque sea un croquis rapido en Paint, porque yo no lo acabo de ver y me gustaría aprovechar para aprender porque la verdad es que tiene pinta de ser interesante el tema

http://img268.imageshack.us/img268/6933/005xwd.jpg
http://img10.imageshack.us/img10/8827/006pda.jpg

Hola RDR:
Después de una temporada "desaparecido" por cosas que explico en mi nueva presentación, te envío esos dos links. Como no sé si lo he hecho bien, cuando tenga confirmación de ello podremos seguir hablando del tema, tanto contigo como con estigia76.
Aprovecho esta ocasión para rectificar mi concepto de "vuelco" de la ménsula y cambiarlo por, como decía estinga76, el de empotramiento, que es el correcto. Un saludo.

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- 08 Abr 2013, 16:15 #319854

Podrías subir un dibujito, aunque sea un croquis rapido en Paint, porque yo no lo acabo de ver y me gustaría aprovechar para aprender porque la verdad es que tiene pinta de ser interesante el tema

http://img268.imageshack.us/img268/6933/005xwd.jpg
http://img10.imageshack.us/img10/8827/006pda.jpg

Hola RDR:
Después de una temporada "desaparecido" por cosas que explico en mi nueva presentación, te envío esos dos links. Como no sé si lo he hecho bien, cuando tenga confirmación de ello podremos seguir hablando del tema, tanto contigo como con estigia76.
Aprovecho esta ocasión para rectificar mi concepto de "vuelco" de la ménsula y cambiarlo por, como decía estinga76, el de empotramiento, que es el correcto. Un saludo.

PRINCIPALMENTE PARA ESTIGIA76.

Buenas tardes, y mis disculpas por la tardanza en responder.

Envío dos links para mejor comprensión de lo expuesto. Uno de los dibujos representa, en esquema, cómo es la estructura a la que pertenece la ménsula y pilar de mi pregunta. Es un muro de contención de hormigón armado del que salen pilares parcialmente embutidos en él para soporte de las ménsulas, y que no continúan hacia arriba, intercalados entre otros iguales, también con ménsula, a los que se añade otro pilar, este totalmente embutido en el muro, y formando una T (en planta) con ellos, y que es (el añadido) el que continúa hacia arriba, para soporte de la cubierta. Hay un murete de hormigón, de 50 cm de altura, armado como una viga, encima y a todo lo largo del muro.

Como veo que las respuestas a mis dudas necesitan una mayor formación por mi parte, aunque no renuncio a aumentar esos conocimientos y seguiré haciendo preguntas, me voy a limitar a una muy concreta. Suponiendo la supresión del murete, ¿se ve disminuido el empotramiento de la ménsula? Puedo aportar, si es de su interés, datos concretos de dimensiones y cargas que recibe la ménsula.

Muchas gracias por vuestras respuestas. Intentaré comprender lo de los "dominios". Saludos.

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- 09 Abr 2013, 17:04 #319931

PRINCIPALMENTE PARA ESTIGIA76.

Como he visto ahora que en un mensaje anterior me sugería enviarle datos y hacer "cuatro números", allá van:

Cargas uniformemente repartidas.
Peso propio. Losa de 20 cm. 2,70x1,00x0,20x2.400x1,6 = 2.073,60 kg/ml
Parte triangular de la mén-
sula por debajo de la losa
(desde la parte libre de la
ménsula hasta la cara inte-
rior del pilar). 0,30x2,54x(0,40/2)x2.400x1,6 = 585,22 kg total
Pavimento de 10 cm. 2,70x1,00x165x1,6 = 712,80 kg/ml
Tabiquería. 0,00
Sobrecarga de uso 2,70x1,00x500x1,6 = 2.160,00 kg/ml
Cargas concentradas.
Barandilla en parte libre de la ménsula. 2,70x200x1,6 = 864,00 kg total

Características de los materiales.
Hormigón H-200
Acero AEH500N Límite elástico Fyk 5.100 kg
Coeficiente mayoración cargas 1,6 (ya aplicado en el cálculo de las cargas)
" minoración resistencias. Hormigón 1,5
Acero 1,15
Recubrimiento armaduras 3 cm (quizá 4 cm)

Espero que viendo los "cuatro números" lo entenderé mejor. Muchas gracias por las molestias. Saludos.

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- 09 Abr 2013, 18:42 #319942

Se me olvidaba. Altura de pilar y muro 2,95 m (desde -2,73 a +0,22). Saludos.

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