Conceptos Esenciales de Ingeniería Estructural y Diseño de Edificaciones

Coeficientes de Combinación

Son coeficientes por los que hay que multiplicar los efectos de las sobrecargas de distinto tipo, para tener en cuenta que todas estas sobrecargas no actúan con valores máximos en el mismo momento. Tienen, por lo tanto, en cuenta la no concomitancia de las sobrecargas, y son menores que la unidad.

Envolvente de Esfuerzos

Es el lugar geométrico de los esfuerzos máximos que puede experimentar cada sección de una estructura para diferentes posiciones de sobrecargas. La superposición ponderada de la ley de esfuerzos correspondiente al peso propio y a la carga permanente, más la envolvente debida a las sobrecargas, sirve para dimensionar y comprobar estructuras en ELU y ELS.

Ley de Esfuerzos

Es el lugar geométrico de los esfuerzos (momentos flectores, cortantes...) que se producen en cada sección de una estructura para un conjunto fijo de acciones exteriores. Las cargas permanentes, por estar siempre en el mismo lugar, dan lugar a una única ley de esfuerzos.

Ductilidad

Es la cualidad de los materiales para exhibir una gran capacidad de deformación, más allá de la plastificación de los materiales constituyentes. Puede evaluarse como el cociente entre la energía total (área bajo la curva M-k) y la energía elástica (área bajo dicha curva hasta la plastificación del acero). La ductilidad puede asegurar una gran capacidad de avisos tanto en giros como en flechas. Es también deseable porque permite absorber la energía transmitida por los sismos, pero sin colapso. Finalmente, la ductilidad permite redistribuir esfuerzos y aumentar la capacidad de carga de las estructuras hiperestáticas. El cociente se puede aproximar por: ratio de curvatura de agotamiento / k de plastificación.

Bielas y Tirantes

Las bielas son la resultante de los campos de compresiones que se generan en el hormigón. Los tirantes corresponden a las fuerzas absorbidas por la armadura dispuesta. Los nudos son los lugares de intersección de ambos.

Adherencia Hormigón-Acero

Son tres los factores fundamentales que determinan la adherencia entre el hormigón y el acero: la adherencia fisicoquímica (pequeña y poco confiable), el rozamiento (producido por las irregularidades entre ambos materiales) y los mecanismos de resistencia al corte y compresión (las corrugas de las barras producen empujes sobre el hormigón impidiendo que estas deslicen). Se ensaya mediante pull-out o beam test.

Estabilidad Estructural

Hace referencia al comportamiento de un sistema ante pequeñas variaciones de las condiciones de equilibrio. El problema fundamental reside en aquellos casos en los que la perturbación incrementa la inestabilidad con el tiempo. Este es el caso del pandeo: en el instante en el que se produce la más mínima deformación, se genera un momento que tiende a aumentar esta deformación.

Formato de Seguridad Estructural

La condición de seguridad, en ELU o ELS, se cumple si la probabilidad de que no se cumpla que las solicitaciones mayoradas E(d) se mantienen iguales o inferiores a las capacidades resistentes minoradas R(d'), es suficientemente baja a lo largo de la vida útil de la estructura.

Flechas en Estructuras

El planteamiento se basa en otorgar a las piezas unas dimensiones tales que las flechas no sean un problema. El Eurocódigo 2 (EC-2) propone unos límites de esbeltez (relación máxima entre la luz y el canto útil) que depende de la cuantía de la armadura, de las condiciones de apoyo y de las propiedades del hormigón. Las flechas, instantáneas y diferidas, pueden obtenerse de modo simplificado, interpolando los resultados entre la rigidez bruta, no fisurada, en todas las secciones, y la hipótesis de que todas las secciones están fisuradas.