Foro CYPE - TORSION EN VIGAS A MEDIANA ALTURA

2020-02-14

JER

Cordial saludo. Viendo los videos y el ejemplo incluido en el programa, pues ambos presentan condiciones muy regulares que no generan muchos problemas torsionales en los elementos que conforman la estructura. Mi pregunta es en estructuras tipo Hangar donde en la parte de atras tiene columnas y vigas a diferencia del frente que solo tiene dos o tres columnas y se deforma justamente en el frente en la direccion debil esto genera torsiones en las vigas de altura intermedia, cual seria la solución mas adecuada para solucionar este inconveniente dado que en el frente no se puede colocar mas columnas o generar porticos que restrinjan el movimiento en el lado devil?.

Imagen referente a su consulta

2020-02-14

Instructor/Moderador

Estimado Ing. JER

Es un gusto saludarle. La torsión en planta siempre es un indicador de que la estructura puede mejorarse. En su estructura observo varias cuestiones a tratar.

1) Se han colocado tensores donde usualmente deben colocarse diagonales a compresión, me explico, los tensores en estas estructuras acostumbran a colocarse en la cubierta para reducir el periodo de vibración de la estructura, provocado por oscilaciones de movimiento grandes en la cubierta. Colocar diagonales a compresión, es decir elementos con capacidad para comprimirse sin pandear de forma excesiva, ayudaran ademas a reducir el periodo de vibración en el eje débil de la estructura, y a reducir periodo y derivas. Ademas, buscando una buena ubicacion para estos elementos, podra controlarse mas eficazmente la torsion.

2) Deben evitarse columnas cortas, aunque por supuesto puede permitirse el diseño, habrá que prestar atención si se producen cortantes elevados en el punto donde aparecen las columnas cortas. Sin embargo en estructuras de acero con cubiertas ligeras si que esta permitido y no es un punto grave del proyecto.

3) Otro dato es que esta usando un mixto de tipologías estructurales, por un lado esta usando perfiles del alma llena tipo I, o doble T, y por otro lado esta usando una cercha ligera, la cual visualmente observo que necesita mas rigidez. Pero en un diseño no es bueno mezclar estas dos tipologías, a no ser que sea un requerimiento obligado e imprescindible.

4) El pandeo de las vigas laterales es un indicador de falta de rigidez, y descompensación en el reparto de masas y rigideces en la estructura. Es bueno que las haya colocado para conseguir una disposición del tensor a 45 grados, pero seria un error de concepto el tema del tensor/tirante.

Ejemplo de galpon/nave industrial trabajado con alma llena, disposición correcta de diagonales a compresión y tirantes.

2020-03-16

JER

Cordial saludo ingeniero.
Efectivamente, trabajar con diagonales que soporten tracción y compresión es lo ideal, sin embargo en el modelo presentado no se busca que el cable trabaje a compresion, la idea es que restrinja el movimento funcionando a tension. En cype 3d no diseña este tipo de conexiones en diagonales y por tanto toca realizarla manualmente, las curadurias estan solicitando que las conexiones sean precalificadas; Aun no se como explicarles que las conexiones a momento de cpe 3d todas son precalificadas y si se las envio realizadas manualmente seguramente mas peros van a colocar. Me gustaria saber como explicarles que la conexiones de cipe 3d son precalificadas.
La cercha fue un ejercicio para determinar que tanto me ayudaba a evitar el movimiento de cabeceo en ese lado, ya la quite.
Aprovecho la oportunidad para otra consulta acerca del FACTOR POR AUSENCIA DE REDUNDANCIA, en este tipo de estructuras cual seria valor adecuado a utilizar?
Muchas gracias.

2020-03-17

Instructor/Moderador

Perfecto ingeniero.

Le voy a brindar mi punto de vista. Si otro ingeniero lee este post le animo a comentarlo.

Lo que sucede es que en una estructura irregular, controlar los movimientos torsionales con elementos llamados tensores, es francamente difícil. Los tirantes acostumbran a usarse para brindar estabilidad a cargas de viento, pero para tema sísmico se vuelve complicado. Ejemplo, en España se usan bastante para tal fin. (en fachada de naves industriales/galpones) Para su caso, controlar deformaciones puede hacerse de forma más efectiva (aumentando selectivamente tamaño de columnas y vigas, y con la introducción de diagonales a compresión)

Los tensores se usan en zona sísmica mayormente en cubiertas (para naves industriales). Que es donde principalmente tenemos la carga y las deformaciones mayores.

CYPE 3d entrega uniones precalificadas, cuando trabajamos con perfiles tipo I, o W. Para justificar que son precalificadas es sencillo, se extrae el reporte de comprobaciones del código, el cual el programa genera y se puede exportar a word para el documento de la memoria. Son precalificadas porque están dentro del tipo de unión que la norma precalifica y cataloga, además cumplen de manera estricta un conjunto de comprobaciones que el código recoge. Siempre que se este trabajando con los perfiles indicados tipo I o W.

Referente a las diagonales a compresión, efectivamente hay que dimensionar a mano, pero es sencillo. También será necesario tener a mano buenos detalles constructivos. En ocasiones es más importante un buen detalle constructivo que un buen cálculo. Colocar adecuadamente los rigidizadores y dotarlos del espesor adecuado.

Otro dato es que en el seminario gratuito, existe un video que puede interesarle donde se habla de un edificio metálico destinado a Discoteca, donde se comenta el arreglo torsional realizado, con diagonales a compresión y colocación de columnas y vigas mayores en puntos estratégicos.

Ejemplo de nave industrial con uniones precalificadas. (NAVE UBICADA en España, por ello las uniones reflejan un tamaño de elementos menor)

Detalle diagonales a compresión

2020-03-31

JER

Muchas Gracias por responder ingeniero, Si realmente realizar una conexión no es complicada, en mi caso hice varias a mano todas soldadas para tratar que el peso total de la estructura no suba tanto ya que al usar pernos implica colocar platinas y esto encarece mas el proyecto.
Le Agradezco su punto de vista del factor de Ausencia de Redundancia para este tipo de estructuras.

Nave industrial 2 (Perfiles en doble T o también llamados perfiles en I)

TORSION EN VIGAS A MEDIANA ALTURA