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Autor Tema: Cálculo del módulo resistente plástico en acero  (Leído 13920 veces)

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Cálculo del módulo resistente plástico en acero
« en: 10 de Julio de 2012, 08:02:23 am »
Hola, estoy intentando desarrollarme una mini-aplicación (hasta el punto de que probablemente termine antes haciéndola en excel) para el cumplimiento de la normativa en el cálculo de pilares y vigas de acero.


El caso es que uno de los datos de entrada que necesitaría sería el Módulo de Resistencia Plástico (que aparece en muchos prontuarios para HEB, IPE, etc) pero que para secciones compuestas no suele aparecer. Y ahí va mi pregunta, ¿sabéis si hay algún procedimiento para calcular el módulo de resistencia plástico de una sección genérica de acero de la cual conozco su centro de gravedad, su momento de inercia y su área?


Gracias, cualquier ayuda será bien recibida!


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Re:Cálculo del módulo resistente plástico en acero
« Respuesta #1 en: 10 de Julio de 2012, 02:37:09 pm »
Dejo aquí archivo adjunto que puede prestarle ayuda. También se pueden descargar algunos libros de carácter gratuito desde los links   Resistencia de Materiales. Autor: V. I. Feodosiev Gentileza de: Editorial MIR.Resistencia de Materiales. Autor: P. Stiopin Gentileza de: Editorial MIR. 3era. parte. Revisar en esa pág. por otros.
También, se pueden consultar "Nociones de cálculo plástico, de C. BENITO HERNÁNDEZ", "Cálculo plástico, de C. FRATELLI DE CÁMPORA (Buenos Aires, 1967)". En la mayoría de los tratados de cálculo de estructuras se incluyen los temas relativos al cálculo plástico. Por ejemplo, puede verse La estructura metálica hoy (Bellisco, Madrid 1988), de R. ARGÜELLES ALVAREZ, y Estructuras de acero, del mismo autor y otros (Bellisco, Madrid 2001); asimismo, los textos de Estructuras metálicas de la UNED (FRANCISCO QUINTERO MORENO, coordinador), de la Escuela de la edificación (Madrid, 1988), también tratan de esta materia.

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Re:Cálculo del módulo resistente plástico en acero
« Respuesta #2 en: 12 de Julio de 2012, 09:08:39 am »

Muchas gracias! He estado consultándolos (sobretodo el archivo adjunto), pero por lo que he podido entender siempre me llevan al cálculo del Momento estático de primer orden y no consigo encontrarle una relación con el Momento de inercia, el área y el centro de gravedad que me permita obtener el modulo resistente plástico sin tener que dibujar la geometría.


Tal vez lo haga por aproximación, como me ha recomendado mi profesor y asignándole que el Wplast sea un 115 % del Welast (para secciones en I, creo). De esta forma quizá consiga un predimensionamiento.


Ah, por último, ¿conoceis algún prontuario en el que pueda ver el módulo resistente plástico para secciones compuestas por otros perfiles? Es que otra opción que estoy barajando es crear una especie de base de datos, y que el perfil se seleccione de ahí.
Gracias!!

Dejo aquí archivo adjunto que puede prestarle ayuda. También se pueden descargar algunos libros de carácter gratuito desde los links   Resistencia de Materiales. Autor: V. I. Feodosiev Gentileza de: Editorial MIR.Resistencia de Materiales. Autor: P. Stiopin Gentileza de: Editorial MIR. 3era. parte. Revisar en esa pág. por otros.
También, se pueden consultar "Nociones de cálculo plástico, de C. BENITO HERNÁNDEZ", "Cálculo plástico, de C. FRATELLI DE CÁMPORA (Buenos Aires, 1967)". En la mayoría de los tratados de cálculo de estructuras se incluyen los temas relativos al cálculo plástico. Por ejemplo, puede verse La estructura metálica hoy (Bellisco, Madrid 1988), de R. ARGÜELLES ALVAREZ, y Estructuras de acero, del mismo autor y otros (Bellisco, Madrid 2001); asimismo, los textos de Estructuras metálicas de la UNED (FRANCISCO QUINTERO MORENO, coordinador), de la Escuela de la edificación (Madrid, 1988), también tratan de esta materia.

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Re:Cálculo del módulo resistente plástico en acero
« Respuesta #3 en: 13 de Julio de 2012, 01:25:31 pm »
Dejo aquí adjunto un par de Prontuarios que tal vez sean de utilidad. Efectivamente, si se toma por ejemplo un IPE 140: W(elástico)= 77,30 cm3, Wpl(plástico)= 88,40cm3 .: Wpl/W= 1,144; para un HE 140 B:   W(elástico)= 216,00 cm3, Wpl(plástico)= 245,00cm3  .: Wpl/W= 1,134 - como se ve, cercanos al 1,150 teórico.
Para secciones compuestas se debe determinar la posición de la fibra neutra plástica "f.n.p." deducida de la ecuación AT = A1 + A2 y que consiste en  igualar las áreas de las dos(2) semi-secciones (A1= A2).: A1 = AT/2  de aquí se despeja h1 y h2= hT - h1, obteniéndose así la posición buscada; luego se toman momentos estáticos de las dos(2) semi-secciones respecto a la fibra hallada, sumando finalmente los momentos estáticos se obtiene el Wpl(plástico).  



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Re:Cálculo del módulo resistente plástico en acero
« Respuesta #4 en: 13 de Julio de 2012, 03:54:55 pm »

Lo primero agradecerte tu ayuda, y agradecerte también los prontuarios que me has enviado. En cuanto al cálculo del módulo resistente plástico de la manera en que me indicas, primero se debería dibujar la figura (en el programa) para poder hacer ese cálculo y dado que es más para un uso personal (o de quien lo quiera, pero en principio personal) es mucho más sencillo calcularlo a mano que dibujarlo en el ordenador.


Mi idea original (y que probablemente haga con el 1,15; como tu también me has demostrado) era que utilizando un prontuario de perfiles compuestos como el que adjunto, en el que se conoce el Area, la Inercia, el C.G., etc. utilizarlos para calcular el Modulo plastico de resistencia (porque al fin y al cabo todos esos parámetros definen de alguna manera la forma). Quizá lo tenía que haber explicado así desde un principio jeje.


P.D.: Conoce alguien algún prontuario que tenga perfiles compuestos y que tenga el Modulo resistente plástico? (o en su lugar, un valor "S" que me han comentado que se utilizaba para el cálculo del cortante y que en secciones simétricas equivale a la 1/2 del W(plastico)?

Gracias por todo de todas formas, he aclarado bastante dudas aquí!



Dejo aquí adjunto un par de Prontuarios que tal vez sean de utilidad. Efectivamente, si se toma por ejemplo un IPE 140: W(elástico)= 77,30 cm3, Wpl(plástico)= 88,40cm3 .: Wpl/W= 1,144; para un HE 140 B:   W(elástico)= 216,00 cm3, Wpl(plástico)= 245,00cm3  .: Wpl/W= 1,134 - como se ve, cercanos al 1,150 teórico.
Para secciones compuestas se debe determinar la posición de la fibra neutra plástica "f.n.p." deducida de la ecuaciónAT = A1 + A2 y que consiste en  igualar las áreas de las dos(2) semi-secciones (A1= A2).: A1 = AT/2  de aquí se despeja h1 y h2= hT - h1, obteniéndose así laposición buscada; luego se toman momentos estáticos de las dos(2) semi-secciones respecto a la fibra hallada, sumando finalmente los momentos estáticos se obtiene el Wpl(plástico).  



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