Category Archives: Hormigón

Ejemplo práctico de pretensado hiperestático

Si recordamos el post de la semana anterior “Cálculo de esfuerzos debido al pretensado hiperestático”, habíamos presentado unas tablas de aplicación para obtener los momentos en los extremos de la pieza considerando empotramiento perfecto o bien empotramiento-apoyo para distintas tipologías de trazado del pretensado.

Al final del post nos comprometimos a hacer un ejemplo de aplicación. Pues bien, aquí esta.

Supongamos una viga continua de dos vanos desiguales con trazado parabólico tal como se indica en la figura:

La acción del pretensado es de 10.000 kN y las vigas tienen un canto de 1,00 m y una E·I=constante.

La tabla da valores para tramos independientes considerados empotrados-empotrados o articulados-empotrados. Pues bien, lo único que habría que hacer es

Cálculo de esfuerzos debidos al pretensado hiperestático

En un post anterior hablamos de las deformaciones que causaba el pretensado, de las cargas necesarias para contrarrestarla y terminamos anunciando un futuro post sobre pretensado hiperestático.

Pues bien, como lo prometido es deuda, hoy  hablaremos de cómo determinar los esfuerzos debidos al pretensado en estructuras hiperestáticas.

Cuando aplicamos el pretensado a una estructura isostática, esta se deforma libremente y por tanto no aparecen reacciones debidas a tal efecto.

Posicionamiento de cables para pretensar. Imagen cedida por Prefabricados Aljema.

En cambio, si la estructura es hiperestática (por ejemplo un pórtico rígido cuyo dintel se pretensa o, lo que es muy común, una viga continua de varios vanos), se está restringiendo el movimiento y por lo tanto en dichos puntos aparecerán reacciones debidas al pretensado (reacciones hiperestáticas) al no poder  moverse libremente la pieza.

Para resolver el problema anterior, existen varios métodos. Uno de los más sencillos y directos, consiste en

Contraflecha debida al pretensado

En este post vamos a determinar la contraflecha debida al pretensado, qué valor de carga uniformemente repartida compensa dicha contraflecha y presentaremos unos valores tabulados de los casos más comunes.

Cuando se aplica un pretensado a un elemento de hormigón, se produce una deformación de dicho elemento, de forma que si el pretensado se aplica en su cara inferior, se produce una contraflecha en sentido contrario a la que se produciría bajo cargas gravitatorias.

En efecto, consideramos el caso de pretensado recto con una carga de tesado P, se produce una compresión sobre las secciones de hormigón y por tanto un acortamiento de estas:

Si además el trazado del cable no coincide con el centro de gravedad de la sección, se producirá un momento debido a la excentricidad ep de la carga P, de valor Mp=ep·P. La aparición de este momento provoca un giro en la seccion que en el ejemplo indicado se traduce en una contraflecha, es decir, una deformada de la viga contraria a cuando se encuentra sometida a

Congreso internacional de estructuras ACHE

Desde Estructurando tenemos el gusto de anunciar que queda abierto el plazo de inscripción para el VII Congreso Internacional de Estructuras de la Asociación Científico-Técnica del Hormigón Estructural (ACHE).

El encuentro, el evento estructural del año, será del 20 al 22 de Junio de 2017 en A Coruña (E. T. S. de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos) y contará con grandes especialistas en el campo de las estructuras, cuyo nivel técnico lo avalan las anteriores ediciones.

Los objetivos fundamentales de este Congreso Internacional de Estructuras son,

Empujes en muros: Sobrecarga puntual

Continuamos una vez más con la serie de post dedicados a empujes en muros debidos a diferentes tipologías de cargas sobre el terreno.

En post anteriores ya hablamos sobre Empujes en muros: Sobrecarga uniforme , Empujes de olas sobre muros y Empujes en muros: Sobrecarga paralela a coronación

En esta ocasión, presentaremos el caso de empujes debidos a sobrecarga puntual sobre el trasdós del muro. Realmente se trata de una carga sobre un área suficientemente reducida para que pueda asimilarse a una puntual, como por ejemplo una zapata aislada.

Supongamos que la carga Q está situada a una distancia x desde la cara del muro en contacto con el terreno y queremos evaluar el empuje a una profundidad z.

Si consideramos que tanto x como z son una fracción de la altura del muro:

x=m·H

z=n·H

La solución elástica que permite obtener la ley de empujes se presenta en función de

¿Sabes cuál fue el primer invento en hormigón armado?

La invención del hormigón armado se suele atribuir al constructor William Wilkinson, quien solicitó en 1854 la patente de un sistema que incluía armaduras de hierro para «la mejora de la construcción de viviendas, almacenes y otros edificios resistentes al fuego». Sin embargo, pocos meses después se patentó el primer invento realizado exclusivamente de hormigón armado. Y este invento puede que te desconcierte un poco. 😉

Fue el francés Joseph-Louis Lambot quien después de realizar varias pruebas con mortero y barras de acero y malla de gallinero para construir pequeños depósitos de agua y bebederos, construye y patenta el primer invento realizado en hormigón armado, el cual presentó en la Exposición Universal de París de 1855. Se trató de un pequeño

Predimensionamiento de Estribo cerrado de puente

Ya hemos hablado en varios post sobre cómo predimensionar diferentes tipos de tableros de puente (como los mixtos tipo cajón o de vigas, las losas de hormigón…). Ahora toca meterle mano a los estribos de los puentes.

En este post os dejamos una relación de reglas de dimensiones iniciales para empezar a calcular un estribo de muro cerrado que os ayudarán para que el proceso de cálculo sea lo más rápido posible.

Estas reglas parten de la idea de 

Rótulas internas en hormigón…para los atrevidos

En este post vamos a ver cómo se diseñan y calculan rótulas o articulaciones internas en un elemento de hormigón, concretamente las conocidas como de Freyssinet.

Cuando se trata de una estructura de acero, crear una articulación en el interior de una barra es relativamente sencillo. Hay que permitir el giro en la unión. Si es atornillada, pueden alinearse los tornillos según el eje de giro, si es soldada, dimensionar el cordón de soldadura, para que permita dicho giro. En ambos casos, deberán de soportarse los cortantes y axiles transmitidos. También pueden disponerse elementos que no transmitan momentos, como pasadores, orejetas…

Pero…¿Cómo se materializa esto únicamente con hormigón?

Empujes en muros: Sobrecarga paralela a coronación

Continuamos hoy con la serie de post decicados a empujes en muros debidos a diferentes tipologías de cargas sobre el terreno.

En post anteriores ya hablamos sobre Empujes en muros: Sobrecarga uniforme y Empujes de olas sobre muros.

En esta ocasión, presentaremos el caso de empujes debidos a sobrecargas paralelas a la coronación del muro.

Consideraremos dos casos:

1) En el primer caso una sobrecarga en banda paralela a la coronación, como puede ser el caso de una carretera que discurre según vemos la figura superior, perpendicular a la pantalla de nuestro monitor.

2) Un segundo caso en el cual la dimensión transversal de la carga es despreciable y se asimila a una sobrecarga lineal, también perpendicular a nuestro monitor. Este puede ser el caso de una zapata corrida de ancho despreciable.

La solución elástica que permite obtener la ley de empujes del primer caso se presenta en función de

Calcular Flechas integrando Curvaturas. El método definitivo.

¿Pensabas que calcular flechas era un asunto de alquimistas? Las curvaturas, su integración, las inercias, las fisuras, los teoremas de Mohr, todo parece muy complejo, pero no lo es tanto si lo entiendes. Además, como ya te contamos hace poco, no siempre el cálculo de las flechas es de fiar (en nuestro anterior post: “¿El cálculo de flechas es de fiar?).

En este post te intentamos arrojar algo de luz para que veas llegar las flechas con nitidez. Te vamos a explicar cómo calcular flechas integrando curvaturas, con hoja de excel incluida para que puedas practicar 😉 .

Antes de empezar a fondo con el proceso de cálculo repasemos algún concepto importante relacionado con

Estructuras mixtas madera-hormigón en flexión

Un tipo estructural ya archiconocido es el de las estructuras mixtas de acero laminado y hormigón en flexión, si bien, increíblemente, la normativa española no las recoja expresamente. Pero nos basta el eurocódigo, todo sea dicho.

Un tipo estructural análogo, pero poco usado hasta hace poco, es el de las estructuras mixtas de madera y hormigón, con un comportamiento similar a las de acero y hormigón. Digamos, en una primera aproximación, que son iguales, pero que el papel del acero lo juega la madera. Sin embargo, algunos matices son importantes e implican diferencias notables entre ambos casos.

En este post os explicamos cómo afrontar el cálculo a flexión de esta tipología de estructura mixta madera-hormigón.

Empujes en muros: Sobrecarga uniforme

Quiero aprovechar este post para desearos en primer lugar una buena entrada de año y un próspero 2017. Espero que la vuelta de las vacaciones – para los que las hayais podido disfrutar – no sea demasiado traumática.

Comenzamos hoy con una secuencia de varios post, dedicados a ir presentando los distintos empujes en muros o en general sobre elementos de contención debidos a diferentes tipologías de cargas sobre el terreno.

En post anteriores ya hablamos sobre el empuje de olas sobre muros.

A los empujes que vayamos viendo, habrá que adicionar los empujes del terreno que correspondan.

pantalla

Como es el primero y para no hacer dura la cuesta de enero, hoy presentaremos un caso muy sencillo para hacer el tema lo más liviano posible:

Empujes debidos a sobrecargas sobre el terreno uniformemente repartidas:

Este es uno de los casos más comunes y más sencillos de resolver.

¿El cálculo de flechas es de fiar?

Un caso real de cumplimiento normativo pero fracaso estructural.

Hace unos años llegó a nuestra oficina un curioso caso que ocurrió en Syldavia: Un elemento ornamental de hormigón armado con importantes problemas de flecha, que había sido bien calculado utilizando las fórmulas normativas pero que tenía una flecha instantánea excesiva, incluso antes de que se desarrollase la flecha diferida.

Este interesante edificio, aunque no lo es, me recuerda mucho al de Syldavia.

Este interesante edificio, aunque no lo es, me recuerda mucho al de Syldavia.

Se buscaron razones en el proceso constructivo, se realizaron diversos estudios con la norma española EHE, con el Eurocódigo

La razón, una laguna en la formulación de la EHE, un ángulo muerto, una zona en la que no funciona. Una situación que, por suerte, casi nunca se da.

Dos nuevos cursos de estructuras gracias a INGENIO.XYZ

No es la primera vez que una empresa puntera en el sector nos ofrece poner sus cursos en nuestro portal. Y si estos son realmente interesantes, nosotros encantados de compartirlos con nuestros lectores. Así, con el paso del tiempo, estamos recolectando una interesante colección de Cursos de Ingeniería Estructural.

Pues bien, la última adquisición a nuestro repertorio son los interesantísimos cursos de estructuras de INGENIO.XYZ.

estructurando-e-ingenio_xyz

Estructurando ha llegado a un acuerdo con IGENIO.XYZ para poder poner en nuestro portal sus cursos de estructuras :

En el post de hoy vamos a hablar un poco de estos dos interesantes cursos en los que ¡te puedes matricular ya!!!. Ademas aprovechamos para anunciaros que hemos abierto el plazo de matriculación para una nueva edición de nuestros siguientes cursos (empiezan el 1 de diciembre):

El primer curso del que vamos a hablar es el

Toperas: las estructuras para parar un tren

Hace poco me he visto en vuelto en el cálculo de una de las estructuras mas curiosas de las que han pasado por mis manos en un buen tiempo. Se trata del cálculo de unas “toperas”, las estructuras encargadas de parar el tren cuando todo falla. Cosa que pasa más a menudo de lo que nos creemos:

accidente_topera_salamanca

Accidente en Salamanca en el 2009. Tren sobrepasa la topera.

En este post os explico cómo calcular la Fuerza de Impacto a tener en cuenta en el cálculo de una topera, qué comprobaciones hay que realizar al cuerpo de la topera y cómo plantear el cálculo del armado si se pretende hacerla de hormigón.

Básicamente una topera debe resistir una sola clase de acción, la de

La descompresión en hormigón pretensado

En este post vamos a hablar del significado del momento de descompresión en hormigón pretensado.

Para los que buceamos cuando oímos el término descompresión, nos viene a la cabeza otra cosa muy distinta; largas esperas cuando pasamos el tiempo necesario para evitar la descompresión.

ceador compensando la presión al descender.

Buceador compensando la presión al descender. Fuente Wikipedia.

Pero en ingeniería estructural, el término descompresión tiene otra acepción muy distinta.

La EHE-08 sin ir más lejos cita en algunos artículos que no se alcance la descompresión en una sección determinada y concretamente en la limitación del

Simplificación que no puede hacerse al calcular un depósito cilíndrico

En esta ocasión vamos a contar una anécdota que nos ocurrió hará ya algunos años sobre una patología de un depósito cilíndrico de hormigón armado, cuál fue su causa y finalmente cómo se remedió.

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Pues bien, nos contrataron para averiguar cuál podía ser la causa por la que, al hacer la prueba de carga de un digestor de una EDAR, comenzaron a aparecer fisuras y filtraciones de agua en sus muros.

Sus dimensiones aproximadas eran 9 m de diámetro interior, con unos muros y una losa de fondo de 0,70 m de espesor.

La altura de agua a contener rondaba los 16 m, lo cual producía unos esfuerzos sobre el depósito nada despreciables.

Cuando comenzamos el trabajo y revisamos la documentación del proyecto, enseguida nos llamó la atención que la

Los pilotes de hinca sí engañan

En este post os voy a contar una anécdota que me ocurrió en una ocasión en una obra cuya cimentación resolvimos mediante pilotes de hinca.

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No os dejeis engañar por el título: “los pilotes de hinca sí engañan”. Aunque estuvieron a punto de engañarme a mí en una ocasión, este tipo de cimentación cuenta, indudablemente, con grandes ventajas.

Entre otras muchas, aparte de que el control del hormigón es mucho más riguroso que los pilotes in situ al ser un elemento prefabricado, es que se hincan hasta el rechazo. Por tanto, en terrenos donde el estrato resistente presenta una cota variable, resultan una solución idónea, ya que en la práctica es como si ensayaramos la resistencia a hundimiento del 100% de los pilotes durante el proceso de hinca.

Tras esta pequeña aclaración sobre el título (no critico a los pilotes prefabricados), ahí va lo que me ocurrió.

Vuelven nuestros Cursos de Cálculo de Estructuras

Como ya va siendo habitual, cada mes de octubre volvemos con nuestros Cursos de Cálculo de Estructuras. Y también, como siempre, volvemos con alguna sorpresa.

vuelven-cursos-estructuras

Ya está abierto el plazo para matricularse y hemos fijado las fechas. Todos empiezan a principios de Octubre, a la vuelta de la esquina.

En este post os dejamos la lista de los cursos que ofrecemos con fecha, duración, coste y link para obtener mas información de cada uno. Además os presentamos un avance de un nuevo curso que estamos fraguando y que seguro os va ha hacer la boca agua.

Pregunta con trampa: ¿Cuándo podemos decir que una zapata es rígida o flexible?

Muchos, al leer la pregunta del título de este post, habréis pensando inmediatamente en la regla de que si el vuelo de la zapata es menor que dos veces el canto, la cimentación es rígida, y en caso contrario, flexible. Pues bien, eso no es del todo cierto.

Zapara Flexible o Rígida

En este post os contamos donde está la “trampa” en esta pregunta, que por otra parte, no es un tema despreciable y tiene sus implicaciones como os vamos a comentar.

Ya hace unos cuantos años, justo cuando empezaba esta crisis que lo ha frenado todo, me dirigí a Madrid a defender ante el asesor geotécnico de la obra, unos cálculos de un puente que había realizado para un tramo del AVE. En cierto aspecto estaba contento de conocer a

Juntas en estructuras

Sobre el tema de las juntas en estructuras existe alguna que otra confusión ya que a menudo su empleo responde a distintos condicionantes.

Junta de dilatación/retracción en puente de ferrocarril en desuso

Junta de dilatación/retracción en puente de ferrocarril en desuso

En este post vamos a dar unas pinceladas básicas sobre el tema dando un repaso a los tipos de juntas que se presentan en estructuras y para qué sirve cada una de ellas.

Timelapse constructivo de la estación de autobuses Donostia /San Sebastián

Tras 3 años de obras y 32 millones de euros de inversión bajo la fórmula de concesión, la Terminal de autobuses de Donostia/San Sebastián ya es una realidad.

En este post os dejamos un timelapse de la ejecución de esta obra que se explaya en el proceso constructivo de la parte estructural.

Se trata de una infraestructura muy demandada socialmente y que ha sido diseñada para satisfacer las necesidades de los usuarios. Los números son: casi 25.000 m2 de superficie, 21 dársenas (9 adaptadas para minusválidos), 400 plazas de parking, 8.000-12.000 pasajeros diarios, 200 cámaras de seguridad e información a tiempo real.

Esta información es la que comúnmente se comenta, sin embargo, vamos a ofreceros, además del vídeo, otro punto de vista, las entrañas de la estación, es decir, la estructura portante y el procedimiento constructivo.

Cinco libros sobre puentes que te recomendamos para estas vacaciones

Como ya va siendo una tradición, antes de zambullirnos en nuestras merecidas vacaciones, os dejamos una lista de libros sobre estructuras que pueden amenizar vuestras tardes de vacaciones.

cinco libro de puentes para estas vacaciones

La idea es que paséis leyendo un rato ameno sobre lo que más nos gusta, las estructuras y en este caso en particular, sobre puentes.

El año pasado, os dejamos un post con cinco grandes propuestas: “Cinco libros de estructuras que te recomendamos para este verano” sobre estructuras en general y en este post os dejamos otras tantas pero con el foco puesto en los puentes. Espero que os guste.

Empuje de olas sobre muros

Debe ser que mis vacaciones se acercan porque a la hora de pensar un post para esta semana solo se me ocurrían temas relacionados con la playa. Si… Voy necesitando unas vacaciones.

Mientras llegan, os dejo el post de hoy sobre cómo estimar los empujes que generan las olas del mar (o de grandes láminas de agua) sobre muros.

Cálculo de empujes de olas sobre muros

Concretamente os voy a explicar varios métodos desde los más sencillos y groseros, además de más antiguos, a los mas complicados, exactos y actuales.

En todos los métodos siguientes, ofrecemos los sobreempujes hidrodinámicos de las olas sobre muros. Los empujes hidrostáticos (ley triangular de toda la vida) se deberán considerar o no, en función de que supongamos o no que hay agua al otro lado del muro.

Aplicación del coeficiente reductor de cuantías de acero en hormigón

En este post voy a hablar de cómo emplear el coeficiente reductor de cuantías de acero en hormigón, concretamente para las cuantías mecánicas que a menudo penalizan el área de acero necesaria.

CUANTÍAS

Me he animado a hacer este sencillo post ya que es una consulta que hemos recibido en Estructurando en alguna que otra ocasión y es un tema que ciertamente puede plantear alguna duda en su aplicación.

En post anteriores hablamos de la formulación que establece EHE-08 relativa a las cuantías mecánicas mínimas (“¿Estamos desperdiciando acero con las cuantías mecáncias de la EHE-08?“) y comentamos por encima la existencia de los coeficientes reductores de cuantías, pero ¿Qué son? Y sobre todo ¿Cómo se aplican?

¿Cuándo es necesario comprobar la flecha en una viga de hormigón?

En este post vamos a repasar cuando la EHE-08 nos exime de la comprobación de flecha en una viga o losa de hormigón armado y facilitaremos una sencilla hoja de cálculo para no hacer la tediosa comprobación manualmente.

Flecha

Como sabemos, la verificación a flecha en un elemento de hormigón es compleja, ya que aunque se pueden aplicar métodos simplificados (Branson), a diferencia de una estructura de acero cuyo cálculo es inmediato, en hormigón hay que tener en cuenta fenómenos tales como fisuración, efectos diferidos…lo que complica el problema notablemente.

Pero no siempre es obligatorio el cálculo de la flecha, de hecho, si se cumplen ciertas esbelteces indicadas en

Cómo calcular cimentaciones anulares

Un caso especial que se suele dar con frecuencia en depósitos o torres es que su zapata sea de forma anular con simetría de revolución.

cimentacion anular

En este caso, el cálculo de esfuerzos para armar la zapata no es inmediato y no suele venir recogido en los programas de cálculo convencionales.

En este post os dejamos una metodología para poder obtener los esfuerzos de una zapata anular y así poder armarla convenientemente.

El primer paso es calcular las

Elección de parámetros para modelización de estructuras de contención flexibles

El muro-pantalla soluciona los problemas de excavación y contención de tierras. La cualidad básica que le da nombre, es la de contención flexible, es decir, al contrario que los elementos rígidos de contención (como son los muros), las deformaciones (cambios deformacionales y movimientos de flexión que éstos experimentan) cambian la distribución y magnitud de los empujes, e influyen notablemente en las resistencias y acciones mutuas del suelo contenido y la estructura resistente en su conjunto.

Elección de parámetros para modelización de estructuras de contención flexibles

En realidad los muros-pantalla, o simplemente, para abreviar, las pantallas pueden ser consideradas como:

  • Elementos estructurales de contención flexible.
  • Cimentación profunda.

En su forma más común, la pantalla es un muro de contención hormigonado en el interior de una zanja profunda, sin necesidad de encofrado ni de entibación, ya que las paredes se autosostienen en los terrenos cohesivos y con lodos bentoníticos en la mayor parte de los restantes.

Por consiguiente es la solución previa al vaciado de solares de baja calidad, en presencia de niveles freáticos, o si existe peligro de hundimientos en las calles y en las edificaciones colindantes.

A la hora de modelizar una pantalla y por lo tanto el proceso constructivo del vaciado que albergará, es necesario previamente valorar una serie de parámetros de tipo geotécnico y estructural, independientemente del tipo de modelo numérico o analítico que se emplee.

En este post, se exponen de manera sucinta que parámetros de tipo geotécnico y estructural, así como las hipótesis más habituales a tener en cuenta en la elección de los mismos, para la simulación de pantallas mediante modelos de tensión-deformación, uno de ellos elastoplástico con modelo de muelles ( implementado por RIDO) y otro mediante modelos de elementos finitos ( implementado por PLAXIS 2D).

Un estadio vibrando y cómo calcular las frecuencias fundamentales de una placa

El pasado 19 de mayo un vídeo se hizo viral en las redes sociales mostrando un estadio “vibrando” literalmente debido a que los aficionados saltaban al unísono haciendo entrar la estructura en resonancia.

Se trata del Commerzbank-Arena, en Alemania; el estadio del club deportivo Eintracht Frankfurt que participa en la Bundesliga. Por lo visto, el club se jugaba la permanencia en la categoría y la afición lo dio todo 😕 .

He visto en las redes que hay mucha gente que se ha preguntado si estas cosas, el salto de personas al unísono, se tienen en cuenta en el cálculo de las estructuras.

La respuesta es que sí. Se trata de un Estado Límite de Servicio llamado Estado Límite de Vibraciones.

En general, para cumplir el Estado Límite de Vibraciones debe proyectarse la estructura para que sus frecuencias naturales de vibración se aparten suficientemente de ciertos valores críticos.

En este post vamos a repasar esos valores críticos, deducir la frecuencia que tenía la acción de los aficionados germánicos botando (por cierto, ¿esa no es la canción de Pipi CazasLargas? 😯 ) y de paso os dejo un método simplificado para calcular rápidamente la primera frecuencia fundamental de un forjado.

E-struc, una aplicación online para calcular estructuras

Hoy vamos a hablaros de una interesante página web que pone a disposición de cualquier técnico una aplicación para calcular varios tipos de estructuras desde cualquier lugar con conexión a internet sin necesidad de instalar ningún programa. Se trata de la aplicación online de e-struc.

e-struc

Además de explicaros en este post un poco en que consiste e-struc y el alcance que tiene, hemos conseguido un descuento del 30% para los lectores de nuestro blog en cualquiera de las suscripciones que e-struc ofrece.

Y no solo eso, además, hemos conseguido que los desarrolladores de e-struc den en nuestra plataforma educativa un curso de vigas de acero a flexión usando su aplicación.