Ley de palanca en viga voladizo El tema está resuelto (Valoración de 5.00 sobre 5, resultante de 1 votos)

Resistencia y estabilidad, aptitud al servicio, acciones en la edificación, cimientos, estructuras de acero, fábrica, madera
por
#315737
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.
Última edición por jab el 25 Jul 2014, 17:33, editado 1 vez en total
Avatar de Usuario
por
#315745
hombre, lo habitual es hacerlo al eje del pilar, que es por donde nos gusta considerar que bajan las cargas verticales en estos elementos
anda échale un vistazo a las instrucciones del foro y preséntate en el hilo para este fin
por
#315923
estigia76 escribió:hombre, lo habitual es hacerlo al eje del pilar, que es por donde nos gusta considerar que bajan las cargas verticales en estos elementos
anda échale un vistazo a las instrucciones del foro y preséntate en el hilo para este fin


Gracias, estigia76, por tu respuesta, y recibido el tirón de oreja por no haberme presentado antes.

Puntualizo un poco más mi pregunta: es simplemente un ejemplo. Insisto en que se trata solo de un pilar de cuya cabeza sale una viga en ménsula, no hay nada más ni encima del pilar, ni en la prolongación hacia detrás de la viga (es decir que la viga se empotra solo en el pilar, porque no hay otra cosa donde empotrarse).

Expongo cual es mi pensamiento, y espero no decir nada erróneo: La VIGA MÉNSULA no vuelca porque "tira" de ella la armadura del pilar, con un brazo de palanca aplicado en el centro de la zona comprimida, y que yo sepa, EN ESTE CASO, esta no ocupa la mitad del pilar. Si se aplica en el centro del pilar, creo que esto va del lado de la seguridad, pero mi pregunta es, si se aplica en el centro de la zona comprimida ¿es correcto? Por favor, y para no liarme más de la cuenta, la respuesta que sea SÍ o NO. Después de esto, si quieres, te puedes extender algo más.
Muchísimas gracias.
Última edición por jab el 25 Jul 2014, 17:34, editado 1 vez en total
por
#315930
Puntualizo un poco más: al decir "tira" de ella la armadura del pilar, me refiero, por supuesto, a la armadura del pilar más alejada de la viga ménsula.
Última edición por jab el 25 Jul 2014, 17:35, editado 1 vez en total
Avatar de Usuario
por
#315997
jab escribió:
estigia76 escribió:hombre, lo habitual es hacerlo al eje del pilar, que es por donde nos gusta considerar que bajan las cargas verticales en estos elementos
anda échale un vistazo a las instrucciones del foro y preséntate en el hilo para este fin


Gracias, estigia76, por tu respuesta, y recibido el tirón de oreja por no haberme presentado antes.

Puntualizo un poco más mi pregunta: es simplemente un ejemplo. Insisto en que se trata solo de un pilar de cuya cabeza sale una viga en ménsula, no hay nada más ni encima del pilar, ni en la prolongación hacia detrás de la viga (es decir que la viga se empotra solo en el pilar, porque no hay otra cosa donde empotrarse).

Expongo cual es mi pensamiento, y espero no decir nada erróneo: La VIGA MÉNSULA no vuelca porque "tira" de ella la armadura del pilar, con un brazo de palanca aplicado en el centro de la zona comprimida, y que yo sepa, EN ESTE CASO, esta no ocupa la mitad del pilar. Si se aplica en el centro del pilar, creo que esto va del lado de la seguridad, pero mi pregunta es, si se aplica en el centro de la zona comprimida ¿es correcto? Por favor, y para no liarme más de la cuenta, la respuesta que sea SÍ o NO. Después de esto, si quieres, te puedes extender algo más.
Muchísimas gracias.

No.
Lo primero, sin datos concretos no puedes saber cuánta zona comprimida tiene el pilar, y por tanto cómo trabaja. lo importante para saberlo es la distancia de aplicación de la carga y su magnitud, lo que en bibliografía llaman la excentricidad relativa entre el axil y el momento. También las armaduras a colocar de tracción y compresión.
Una cosa son las solicitaciones exteriores (que por cierto, pueden estar referidas a cualquier punto en teoría, simplemente existen muchos estados de carga equivalentes) y otra la carga máxima que puede aguantar el pilar. Al final de lo que se trata es de hacer un equilibrio de todas estas fuerzas a nivel de sección para resolver el problema
me da la sensación que andas un poco despistado con los conceptos de brazo de palanca, flexión simple,...
un pilar, al contrario que una viga, no trabaja a flexión simple porque siempre existe un axil sobre el mismo, aunque luego estos estados se puedan estudar de manera similar
por
#316142
estigia76 escribió:
jab escribió:
estigia76 escribió:hombre, lo habitual es hacerlo al eje del pilar, que es por donde nos gusta considerar que bajan las cargas verticales en estos elementos
anda échale un vistazo a las instrucciones del foro y preséntate en el hilo para este fin


Gracias, estigia76, por tu respuesta, y recibido el tirón de oreja por no haberme presentado antes.

Puntualizo un poco más mi pregunta: es simplemente un ejemplo. Insisto en que se trata solo de un pilar de cuya cabeza sale una viga en ménsula, no hay nada más ni encima del pilar, ni en la prolongación hacia detrás de la viga (es decir que la viga se empotra solo en el pilar, porque no hay otra cosa donde empotrarse).

Expongo cual es mi pensamiento, y espero no decir nada erróneo: La VIGA MÉNSULA no vuelca porque "tira" de ella la armadura del pilar, con un brazo de palanca aplicado en el centro de la zona comprimida, y que yo sepa, EN ESTE CASO, esta no ocupa la mitad del pilar. Si se aplica en el centro del pilar, creo que esto va del lado de la seguridad, pero mi pregunta es, si se aplica en el centro de la zona comprimida ¿es correcto? Por favor, y para no liarme más de la cuenta, la respuesta que sea SÍ o NO. Después de esto, si quieres, te puedes extender algo más.
Muchísimas gracias.

No.
Lo primero, sin datos concretos no puedes saber cuánta zona comprimida tiene el pilar, y por tanto cómo trabaja. lo importante para saberlo es la distancia de aplicación de la carga y su magnitud, lo que en bibliografía llaman la excentricidad relativa entre el axil y el momento. También las armaduras a colocar de tracción y compresión.
Una cosa son las solicitaciones exteriores (que por cierto, pueden estar referidas a cualquier punto en teoría, simplemente existen muchos estados de carga equivalentes) y otra la carga máxima que puede aguantar el pilar. Al final de lo que se trata es de hacer un equilibrio de todas estas fuerzas a nivel de sección para resolver el problema
me da la sensación que andas un poco despistado con los conceptos de brazo de palanca, flexión simple,...
un pilar, al contrario que una viga, no trabaja a flexión simple porque siempre existe un axil sobre el mismo, aunque luego estos estados se puedan estudar de manera similar


Gracias Estigia76 por tu respuesta. No es que esté despistado con lo que dices, simplemente es que mis conocimientos sobre el tema son muy rudimentarios, ya que hace poco tiempo que estoy intentando aprender algo sobre la cuestión. No soy titulado, ni estudiante, pero trabajo en construcción y tengo interés en aprender. Te propongo que me contestes a lo siguiente: Supongamos que me dan un plano con los detalles de secciones, luz, armaduras, características de los materiales y cargas de la viga ménsula y pilar donde se empotra. Supongamos que el pilar no recibe otra carga que la que le transmite la viga. No hay empujes de tierras, no hay acciones de viento, no hay nada de nada más que lo expresado. En una palabra, esto sería como una L invertida (prescindo del cimiento, porque para lo que quiero saber creo que no me hace falta). Supongamos que me piden comprobar que la viga (solo la viga) no vuelca. Lo haría de la siguinte manera:
1 Calculo el momento de la viga (Md).
2 Calculo la profundidad del hormigón comprimido del pilar (a).
3 Calculo el brazo de palanca (z).
4 Calculo el momento último resistente del pilar (tensión de las barras minorada x brazo de palanca) (Mu).
Conclusión: si Mu > Md la viga no vuelca. ¿Está bien como lo he hecho?
Última edición por jab el 25 Jul 2014, 17:36, editado 1 vez en total
Avatar de Usuario
por
#316146
La verdad es que de estructuras no sé mucho, pero a ver si te puedo ayudar, y de paso cuando conteste alguien que si sepa aprendemos los dos.

En el caso de vuelco se toma la estructura como un conjunto (al menos así me lo enseñaron a mi). Es decir, imáginate una L invertida, con la ménsula apuntando hacia la izquierda, bueno pues en tomas el punto mas abajo y a la izquierda del pilar, y haces momentos respecto a ese punto. Los favorables al vuelco han de ser menores que los momentos estabilizantes. De todas formas en el código técnico aparece algo sobre cálculos a estabilidad.

Es lo único que se me ocurre, por que no veo el vuelque de la ménsula sin el pilar :S. Pero bueno ya te digo, estoy más en este hilo para aprender que para decir nada, lo mio no son las estructuras :)
Avatar de Usuario
por
#316195
RDR escribió:En el caso de vuelco se toma la estructura como un conjunto (al menos así me lo enseñaron a mi). Es decir, imáginate una L invertida, con la ménsula apuntando hacia la izquierda, bueno pues en tomas el punto mas abajo y a la izquierda del pilar, y haces momentos respecto a ese punto. Los favorables al vuelco han de ser menores que los momentos estabilizantes. De todas formas en el código técnico aparece algo sobre cálculos a estabilidad.

exacto. vuelco del conjuto. se debe diseñar un cimiento que sea capaz de equilibrar las cargas actuantes en el pilar-viga.
luego individualmente tanto viga como pilar han de comprobarse que resisten los esfuerzos a que cada uno está sometido. y aparte que entre ambos elementos exista un correcto anclaje, que a efectos prácticos se materializa prolongando la armadura una cierta longitud mas alla de los planos de unión entre ambos
jab escribió:Gracias Estigia76 por tu respuesta. No es que esté despistado con lo que dices, simplemente es que mis conocimientos sobre el tema son muy rudimentarios, ya que hace poco tiempo que estoy intentando aprender algo sobre la cuestión. No soy titulado, ni estudiante, pero trabajo en construcción y tengo interés en aprender. Te propongo que me contestes a lo siguiente: Supongamos que me dan un plano con los detalles de secciones, luz, armaduras, características de los materiales y cargas de la viga ménsula y pilar donde se empotra. Supongamos que el pilar no recibe otra carga que la que le transmite la viga. No hay empujes de tierras, no hay acciones de viento, no hay nada de nada más que lo expresado. En una palabra, esto sería como una L invertida (prescindo del cimiento, porque para lo que quiero saber creo que no me hace falta). Supongamos que me piden comprobar que la viga (solo la viga) no vuelca. Lo haría de la siguinte manera:
1 Calculo el momento de la viga (Md).
que es prácticamente el mismo que el del pilar para entendernos. lo del vuelco aclarado no? no tiene sentido
jab escribió:2 Calculo la profundidad del hormigón comprimido del pilar (a).
lo que hay que ver es con la pareja Nd-Md para el pilar y Md para la viga cómo trabaja la sección mas desfavorable del pilar y de la viga respectivamente.
la viga trabaja a flexión simple y podemos dimensionarla para que no precise armadura de compresión si queremos: en este caso establecemos el equilibrio entre Md, el volumen de compresiones y la armadura de tracción. en este caso (que creo que es por donde van los tiros de lo que decías) el momento máximo que resista la viga es el que proporciona el brazo de palanca entre el centro de gravedad del volumen de compresiones (fuerza aportada por el hormigón) y la armadura de tracción.
Si la sección ya me viene fijada, para soportar ese Md podría ocurrir que el hormigón por si solo no puede aguantar las compresiones, y por tanto aparte de la armadura de tracción debería colocar armadura de compresión, y por tanto al hacer equilibrio de fuerzas intervendría este nuevo término
Con el pilar algo parecido, pero como tiene una pareja Nd-Md la sección puede trabajar de muchas mas maneras diferentes, lo que se suele llamar los distintos "dominios de deformaciones", en función del valor de la excentricidad dada por Nd/Md
jab escribió:3 Calculo el brazo de palanca (z).
4 Calculo el momento último resistente del pilar (tensión de las barras minorada x brazo de palanca) (Mu).
Conclusión: si Mu > Md la viga no vuelca. ¿Está bien como lo he hecho?

creo que confundes por el título del post el brazo de palanca que produce la fuerza exterior sobre la viga y pilar, con lo que internamente se llama brazo de palanca, y que proporciona el momento máximo capaz de resistir la sección
y efectivamente se trata de armar la viga y el pilar para que resistan sus solicitaciones:
en la viga Md
y en el pilar hay una solicitación combinada Nd-Md
y poco mas se puede decir porque habría que meterse ya en formulaciones y normativas concretas para calcularlo
por
#316223
[quote="estigia76"][quote="RDR"]
En el caso de vuelco se toma la estructura como un conjunto (al menos así me lo enseñaron a mi). Es decir, imáginate una L invertida, con la ménsula apuntando hacia la izquierda, bueno pues en tomas el punto mas abajo y a la izquierda del pilar, y haces momentos respecto a ese punto. Los favorables al vuelco han de ser menores que los momentos estabilizantes. De todas formas en el código técnico aparece algo sobre cálculos a estabilidad.
ACLARACIÓN A RDR
Quizá no me haya explicado bien. Me refería a lo siguiente en cuanto a lo del vuelco da la viga sobre el pilar: imagina que tenemos un pilar; imagina que tenemos una viga; imagina que queremos poner la viga encima del pilar, apoyada en uno de sus extremos: ¡SE CAE, SE VUELCA!
Gracias por tu colaboración.
Última edición por jab el 25 Jul 2014, 17:37, editado 1 vez en total
por
#316228
estigia76 escribió:
jab escribió:2 Calculo la profundidad del hormigón comprimido del pilar (a).
lo que hay que ver es con la pareja Nd-Md para el pilar y Md para la viga cómo trabaja la sección mas desfavorable del pilar y de la viga respectivamente.

ACLARACIÓN PARA ESTIGIA76
En mi ejemplo éstoy suponiendo que Nd = 0


la viga trabaja a flexión simple y podemos dimensionarla para que no precise armadura de compresión si queremos: en este caso establecemos el equilibrio entre Md, el volumen de compresiones y la armadura de tracción. en este caso (que creo que es por donde van los tiros de lo que decías) el momento máximo que resista la viga es el que proporciona el brazo de palanca entre el centro de gravedad del volumen de compresiones (fuerza aportada por el hormigón) y la armadura de tracción.

ACLARACIÓN PARA ESTINGA76
Me refería no a la viga, sino al pilar. No obstante, muy buena tu explicación.


Con el pilar algo parecido, pero como tiene una pareja Nd-Md la sección puede trabajar de muchas mas maneras diferentes, lo que se suele llamar los distintos "dominios de deformaciones", en función del valor de la excentricidad dada por Nd/Md

ACLARACIÓN PARA ESTINGA76
Hasta ahí, "dominios de deformaciones", no llego todavía. Me suena, pero de eso no tengo ni idea. Supongo que en el ejemplo que he puesto, al suponer Nd = 0, no habrá que tener en cuenta lo que dices, o bien se simplificará la cuestión.

jab escribió:3 Calculo el brazo de palanca (z).
4 Calculo el momento último resistente del pilar (tensión de las barras minorada x brazo de palanca) (Mu).
Conclusión: si Mu > Md la viga no vuelca. ¿Está bien como lo he hecho?

creo que confundes por el título del post el brazo de palanca que produce la fuerza exterior sobre la viga y pilar, con lo que internamente se llama brazo de palanca, y que proporciona el momento máximo capaz de resistir la sección

ACLARACIÓN PARA ESTINGA76
Es posible que sí confunda una cosa con otra, pero no veo en qué. Por favor lee detenidamente los 4 puntos y la conclusión, y me comentas si te parece.

Muchísimas gracias por tu contestación.
Última edición por jab el 25 Jul 2014, 17:38, editado 1 vez en total
Avatar de Usuario
por
#316231
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 :cheers
por
#316232
jab escribió:
estigia76 escribió:
jab escribió:2 Calculo la profundidad del hormigón comprimido del pilar (a).
lo que hay que ver es con la pareja Nd-Md para el pilar y Md para la viga cómo trabaja la sección mas desfavorable del pilar y de la viga respectivamente.

ACLARACIÓN PARA ESTIGIA76
En mi ejemplo éstoy suponiendo que Nd = 0


Con el pilar algo parecido, pero como tiene una pareja Nd-Md la sección puede trabajar de muchas mas maneras diferentes, lo que se suele llamar los distintos "dominios de deformaciones", en función del valor de la excentricidad dada por Nd/Md

ACLARACIÓN PARA ESTINGA76
Hasta ahí, "dominios de deformaciones", no llego todavía. Me suena, pero de eso no tengo ni idea. Supongo que en el ejemplo que he puesto, al suponer Nd = 0, no habrá que tener en cuenta lo que dices, o bien se simplificará la cuestión.

jab escribió:


Hola, buenas noches: me he dado cuenta ahora (son las 4 de la mañana), y creo que estoy equivocado con el valor de Nd. Aunque, en mi ejemplo, encima del pilar no hay nada que gravite sobre él, quizá Nd sí tenga un valor , y este sea igual al peso de la viga ménsula. ¿Estoy en lo cierto?
Un saludo, y gracias.
Última edición por jab el 25 Jul 2014, 17:38, editado 1 vez en total
por
#316233
RDR escribió: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 :cheers


Buenas noches: no soy nada experto en esto de mandar dibujos, pero mañana (hoy ya), después de que haya dormido lo intentaré (aun no me he ido a la cama). Un saludo.
Última edición por jab el 25 Jul 2014, 17:41, editado 1 vez en total
Avatar de Usuario
por
#316272
jab escribió:

Hola, buenas noches: me he dado cuenta ahora (son las 4 de la mañana), y creo que estoy equivocado con el valor de Nd. Aunque, en mi ejemplo, encima del pilar no hay nada que gravite sobre él, quizá Nd sí tenga un valor , y este sea igual al peso de la viga ménsula. ¿Estoy en lo cierto?
Un saludo, y gracias.


Siempre hay axiles, si no es el peso de la viga ménsula será el peso del propio pilar. El tema es si son despreciables respecto al resto de cargas que actúan sobre la viga. Yo personalmente no los despreciaría. No se hasta que punto, pero a efectos de aprender muchas veces resulta más sencillo no tenerlos en cuenta.
Avatar de Usuario
por
#316282
siempre vas a tener axiles en el pilar: como mínimo el peso de la viga y el del propio pilar. además esa ménsula está hecha para recibir cargas, que suponiendo verticales,se sumarán al axil. también sobre el pilar actúa el momento en cuestión que será la suma de los momentos que producen al eje del pilar (como habíamos supuesto) el peso de la viga y las cargas sobre la ménsula.
se entiende el concepto de vuelco de la viga respecto al pilar, lo que pasa es que nunca se emplea esa terminología. en estos casos se habla de que la viga esté suficientemente anclada al pilar, y como te comentaba se consigue prolongando las barras de armado de la viga (las de la cara superior que trabajan a tracción) unas longitudes determinadas
el proceso de cálculo del pilar, suponiendo que partimos de unas dimensiones ya dadas, es partiendo de unas solicitaciones y una excentricidad suponer una comportamiento de la sección, plantear ecuaciones de equilibrio y depejar los valores de las armaduras. evidentemente nuestra suposición debe concordar con los resultados. lo que quiero decir es que en función de Nd y Md la sección puede estar todas ella trabajando a compresión, o parte trabajando a tracción y la otra parte a compresión. además puedeb estar trabajando a su máxima capacidad (su límite elástico) o no. esto a la hora de plantear las ecuaciones influye, ya que las armaduras llevarán uno u otro sentido si está traccionadas o comprimidas
en este punto no cabe otra que estudiar la formulación
Palabras clave
Temas similares

Usuarios navegando por este Foro: No hay usuarios registrados visitando el Foro y 2 invitados

Permisos de mensaje

No puede abrir nuevos temas en este Foro
No puede responder a temas en este Foro
No puede editar sus mensajes en este Foro
No puede borrar sus mensajes en este Foro
No puede enviar adjuntos en este Foro