Cálculo del empuje del viento en una pasarela de arco (IAP) (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
#273041
Creo que en alguno de los volúmenes de la colección Puentes de Javier Manterola de la escuela de caminos de Madrid te lo explicará con más detalle y corrección. De lo que yo me acuerdo no tiene por qué estar bien:

- El viento transversal se aplica como fuerza horizontal uniforme en las barras longitudinales de los bordes. La excentricidad de la carga se introduce como momento distribuido. Alguna vez he repartido entre las barras de presión y las de succión cuando he obtenido efectos locales muy desfavorables pero en la mayoría de casos con aplicar el 100% del viento transversal a presión podemos darlo por bueno.

- El viento vertical suele ser muy poco importante y en el método simplificado se desprecia. Cuando no es muy ancho el puente y puedes meterlo como una carga distribuida a modo de cuchillo haciua arriba o hacia abajo en una línea de barras+momento que corrija el punto de aplicación a ancho/4. Si ves que te da resultados locales o en apoyos desfavorables, pues tocaría hacer un laborioso reparto más realista en las barras longitudinales de todo el ancho de la plataforma pero es un coñazo y no creo que merezca la pena. No sé, quizas es que no entiendo muy bien tu modelo de tablero (¿sólo tienes dos jácenas metálicas y una losa de hormigón?). Con sólo dos líneas de jácenas el reparto es sencillo, ¿no? Manueeel échame un cable!

- El viento longitudinal por comodidad conviene aplicarlo igual que la carga de frenado, involucrando a las barras longitudinales del ancho de plataforma. Las cargas longitudinales valen fundamentalmente para dimensionar la subestructura.

Creo que el viento no dimensiona un tablero con vanos inferiores a los 40m pero siempre va a ser importante para dimensionar la subestructura.
por
#273092
mendinho escribió:Creo que en alguno de los volúmenes de la colección Puentes de Javier Manterola de la escuela de caminos de Madrid te lo explicará con más detalle y corrección. De lo que yo me acuerdo no tiene por qué estar bien:

- El viento transversal se aplica como fuerza horizontal uniforme en las barras longitudinales de los bordes. La excentricidad de la carga se introduce como momento distribuido. Alguna vez he repartido entre las barras de presión y las de succión cuando he obtenido efectos locales muy desfavorables pero en la mayoría de casos con aplicar el 100% del viento transversal a presión podemos darlo por bueno.

- El viento vertical suele ser muy poco importante y en el método simplificado se desprecia. Cuando no es muy ancho el puente y puedes meterlo como una carga distribuida a modo de cuchillo haciua arriba o hacia abajo en una línea de barras+momento que corrija el punto de aplicación a ancho/4. Si ves que te da resultados locales o en apoyos desfavorables, pues tocaría hacer un laborioso reparto más realista en las barras longitudinales de todo el ancho de la plataforma pero es un coñazo y no creo que merezca la pena. No sé, quizas es que no entiendo muy bien tu modelo de tablero (¿sólo tienes dos jácenas metálicas y una losa de hormigón?). Con sólo dos líneas de jácenas el reparto es sencillo, ¿no? Manueeel échame un cable!

- El viento longitudinal por comodidad conviene aplicarlo igual que la carga de frenado, involucrando a las barras longitudinales del ancho de plataforma. Las cargas longitudinales valen fundamentalmente para dimensionar la subestructura.

Creo que el viento no dimensiona un tablero con vanos inferiores a los 40m pero siempre va a ser importante para dimensionar la subestructura.


El tablero es todo metálico, son dos jácenas que van soldadas a cada uno de los travesaños (sujetados por las péndolas). Luego he puesto cruces de San Andrés para darle rigidez. El pavimento es de madera, es una pasarela peatonal en una zona de parques. Lo he "copiado" de una pasarela que hay en Valencia: http://e-ache.com/modules/ache/ficheros ... Obra94.pdf

En la página 3, 2º párrafo del PDF lo explica.

Y otra cosa (más :lol ), para las acciones térmicas en los arcos, sólo voy a tener en cuenta la variación uniforme de temperatura (por las diferencias de temperatura a lo largo del año). ¿Es aceptable? No creo que tenga mucha influencia la diferencia de temperaturas entre la fibra superior y la inferior de los perfiles redondos huecos que forman los arcos.
por
#273184
Hans Topo escribió:para las acciones térmicas en los arcos, sólo voy a tener en cuenta la variación uniforme de temperatura (por las diferencias de temperatura a lo largo del año). ¿Es aceptable? No creo que tenga mucha influencia la diferencia de temperaturas entre la fibra superior y la inferior de los perfiles redondos huecos que forman los arcos.


Creo que es lo mejor. Considerar un gradiente de temperatura te va a sobredimensionar la estructura y para elementos metálicos con pequeño espesor es que no hay tal gradiente.

El reparto del empuje vertical del viento con dos jácenas es muy sencillo, pon el viento repartido en las barras longitudinales y olvídate de lo que te he dicho arriba.
por
#273813
Otra duda :D

Para hacer el cálculo simplificado del viento según la IAP, la condición es que tenga "luces máximas de vano inferiores a 40 m de luz medida a ejes de apoyos y menos de 20 m de altura máxima de las pilas".

La segunda condición la cumplo, pero la primera... ¿puedo considerar que las péndolas son apoyos? Me explico, en un puente típico de arco superior, lo que se hace es colgar de cada par de péndolas una viga transversal sobre la que apoya el tablero. Visto desde abajo es algo así:
Imagen

En mi caso, en vez de apoyadas, van soldadas, para no tener un tablero demasiado alto. Así:
Imagen
(Las cruces de San Andrés son para darle rigidez, ahí no apoya el pavimento)

¿Puedo considerar cada par de péndolas como un apoyo? Si el arco fuera inferior se vería más claro que el tablero apoya en lo que es el equivalente a las péndolas, no sé si me explico:
Imagen



Todo esto viene porque lo he calculado por el método "largo" y el momento de vuelco producido por el empuje vertical me sale una burrada, tanto que me condiciona mucho el diseño de las dos jácenas longitudinales por las torsiones enormes que produce. Y en el método simplificado ni siquiera se tiene en cuenta el empuje vertical :rolleyes
por
#273895
Muy bonita la pasarela. Me temo que no puedes considerar que los cables son directamente apoyos. El empuje vertical por el método largo debería salirte muy bajo con una estructura tan poco ancha y con un piso de madera hasta diáfano. Revisa los cálculos del viento y si ves que no sale nada lógico, lo desprecias razonadamente. No se me ocurre mucho: si no lo ves claro, cúrate en salud y cambia las jácenas por un par de cajones cerrados rectangulares. Un saludo.
por
#274013
mendinho escribió:Muy bonita la pasarela. Me temo que no puedes considerar que los cables son directamente apoyos. El empuje vertical por el método largo debería salirte muy bajo con una estructura tan poco ancha y con un piso de madera hasta diáfano. Revisa los cálculos del viento y si ves que no sale nada lógico, lo desprecias razonadamente. No se me ocurre mucho: si no lo ves claro, cúrate en salud y cambia las jácenas por un par de cajones cerrados rectangulares. Un saludo.


Gracias por la respuesta. La pasarela de la primera foto no es mía, es una que encontré por internet. Aunque el pavimento de la mía también es de madera, son tablones de madera de pino C18 de 3 cm de espesor que van apoyados sobre otra pequeña estructura que los soporta para no atornillarlos directamente a las vigas.

El empuje vertical me sale una fuerza de 433 N/m2 sobre el tablero. Luego, lo que he hecho ha sido multiplicar eso por los 5 m de anchura y me sale una carga repartida a lo largo de los 56 m de largo de 2.165 N/m. Al multiplicar por 5/4 me queda un momento linealmente repartido de 2.707 m•N/m.

Pero claro, es que estoy suponiendo que la jácena de barlovento soporta todo el empuje, lo que es mucho (y mal) suponer. Pero no sé qué reparto hacer:

-Suponer que se transmite como cargas puntuales de 8.083 N en cada una de las vigas transversales, a 1/4 del borde de barlovento.

-Repartir el momento distribuido entre la jácena de barlovento y la de sotavento, 3/4 para la primera y 1/4 para la segunda (que tendría el momento en sentido contrario).

Lo de los cajones cerrados supongo que lo dices porque una IPE no aguanta nada a torsión.
por
#274081
Hans Topo escribió:El empuje vertical me sale una fuerza de 433 N/m2 sobre el tablero. Luego, lo que he hecho ha sido multiplicar eso por los 5 m de anchura y me sale una carga repartida a lo largo de los 56 m de largo de 2.165 N/m. Al multiplicar por 5/4 me queda un momento linealmente repartido de 2.707 m•N/m.


No sé muy bien lo que haces. Para un empuje vertical de 0.43 kN/m2 y un ancho de 5 m las fuerzas distribuidas a aplicar en cada jácena para hacer el reparto según dice la IAP serían

F= +/- 0.25 x 0.43 x 5 = +/- 0.54 kN/m en sotavento
F= +/- 0.75 x 0.43 x 5 = +/- 1.62 kN/m en barlovento

El empuje transversal sobre el tablero lo puedes aplicar en la barra que simula la jácena de barlovento. Si ves que es demasiado desfavorable haz un reparto entre las dos jácenas.

En cuanto a los perfiles cerrados, efectivamente, resisten mejor la torsión que un perfil abierto, son más fáciles de calcular y son más fáciles de mantener.
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