Estructuras Metálicas, 4ª edición, septiembre 2024
Estructuras Metálicas, 4ª edición, septiembre 2024
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Área de Ingeniería de la Construcción Curso: 3º
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La finalidad de esta asignatura es transmitir los fundamentos básicos del proyecto y la construcción de estructuras de acero. La formación recibida en el curso permite proyectar y construir estructuras metálicas de perfiles laminados. La asignatura aporta, por tanto, parte de la formación necesaria para que el futuro titulado pueda desarrollar adecuadamente las atribuciones profesionales relacionadas con el comportamiento de las estructuras metálicas y con su capacidad para concebir, proyectar, construir y mantener este tipo de estructuras.
- Aplicar los conceptos básicos y la terminología propia de las estructuras metálicas.
- Utilizar los métodos de diseño y cálculo fundamentales de este tipo de estructuras.
- Manejar las distintas normas en estructuras metálicas, interpretándolas y aplicándolas a casos prácticos de diseño y cálculo.
- Elegir entre los procesos constructivos más habituales, ideando su necesidad según la casuística analizada y diseñando de manera básica los casos que se le propongan como evaluación de cara a su integración en el proyecto de la estructura metálica.
- Diseñar un conjunto estructural metálico (triangulado, aporticado o edificio).
Es necesario disponer de conocimientos de resistencia de materiales y de cálculo de estructuras.
Contiene el programa de la asignatura o curso y la guía de aprendizaje.
Tema 1. Aceros y perfiles estructurales
1.1. Normativa estructural
1.2. Introducción al tema
1.3. Aceros estructurales
1.4. Perfiles estructurales
Tema 2. Comportamiento del acero estructural
2.1. El ensayo de tracción
2.2. Criterios de fallo o de plastificación
Tema 3. Bases de cálculo
3.1. Acciones
3.2. Valores característicos
3.3. Valores de cálculo
3.4. Estados límite
3.5. El método de los coeficientes de seguridad
3.6. Situaciones de proyecto
3.7. Hipótesis de combinación de acciones
3.8. Valores de acciones según el CTE DB SE‐AE
Tema 4. Flexión
4.1. Introducción
4.2. Tensiones normales debidas a la flexión. Análisis elástico
4.3. Tensiones tangenciales debidas a la flexión
4.4. Diseño a resistencia (en tensiones) de piezas flectadas
4.5. Tipos de sección
4.6. Resistencia de las secciones
4.7. Limitación de deformaciones
4.8. Vibraciones
Tema 5. Torsión
5.1 Tipos de torsión
5.2 Torsión sin alabeo y torsión de Saint-Venant
5.3. Casos comunes de piezas solicitadas a torsión de Saint-Venant
5.4. Interacción de esfuerzos
Tema 6. Pandeo lateral
6.1. Introducción
6.2. Momento crítico elástico de pandeo lateral
6.3. Momento resistente a pandeo lateral
6.4. Consideraciones de diseño. Arriostramientos
Tema 7. Tracción
7.1. Introducción
7.2. Hipótesis de diseño en estructuras trianguladas
7.3. Tracción centrada
7.4. Tracción excéntrica
7.5. Limitaciones a la esbeltez
Tema 8. Compresión
8.1. Introducción. Fenómenos de inestabilidad
8.2. Pandeo teórico: Fórmula de Euler
8.3. Longitud de pandeo
8.4. Resistencia de cálculo a pandeo de un elemento comprimido
Tema 9. Flexocompresión
9.1. Introducción
9.2. Efectos P‐Delta o de 2º orden (coeficientes B1 y B2)
9.3. Longitud de pandeo en pilares de edificios
9.4. Comprobación de piezas a flexocompresión
Tema 10. Uniones. Comportamiento y tipos
10.1. Introducción
10.2. Clasificación de las uniones
10.3. Uniones articuladas
10.4. Uniones rígidas
10.5. Brochales
10.6. Nudos acartelados
Tema 11. Uniones atornilladas
11.1. Introducción
11.2. Medios de unión
11.3. Esfuerzos en los elementos de la unión
11.4. Resistencia de los elementos de la unión
11.5. Disposiciones para uniones atornilladas
Tema 12. Uniones soldadas
12.1. Introducción
12.2. Procedimientos de soldadura
12.3. Material de aportación
12.4. Tipos de soldadura
12.5. Clasificación de los cordones según posición de ejecución
12.6. Deformaciones y tensiones residuales
12.7. Defectos de las soldaduras
12.8. Control de calidad
12.9. Resistencia de una soldadura en ángulo
12.10. Cálculo de uniones soldadas sometidas a distintos esfuerzos
Tema 13. Apoyos y bases
13.1. Apoyos de vigas
13.2. Bases de pilares
Tema 14. Estructuras trianguladas
14.1. Generalidades
14.2. Consideraciones de diseño y cálculo
14.3. Detalles constructivos
Tema 15. Estructuras aporticadas
15.1. Generalidades
15.2. Consideraciones de diseño y cálculo
15.3. Detalles constructivos
Tema 16. Edificios
16.1. Generalidades
16.2. Consideraciones de diseño y cálculo
16.3. Detalles constructivos
Contiene los materiales sobre los temas impartidos en clase por el profesor.
Tema 1. Aceros y perfiles estructurales
Tema 2. Comportamiento del acero estructural
Tema 4. Flexión
Tema 5. Torsión
Tema 6. Pandeo lateral
Tema 7. Tracción
Tema 8. Compresión
Tema 9. Flexocompresión
Tema 10. Uniones. Comportamiento y tipos
Tema 11. Uniones atornilladas
Tema 12. Uniones soldadas
Tema 13. Apoyos y bases
Tema 14. Estructuras trianguladas
Tema 15. Estructuras aporticadas
Tema 16. Edificios
Contiene enlaces y materiales complementarios de utilidad para el desarrollo de las clases.
Contiene las referencias a la bibliografía recomendada para el curso.
1. Bibliografía básica
TEORÍA
Unidades didácticas I, II y IV
ARGÜELLES, R. [et al.]. Estructuras de acero 1: Fundamentos y cálculo. Madrid: Bellisco, 2013. ISBN 978-8492970520
Unidades didácticas III, V y VI
ARGÜELLES, R. [et al.]. Estructuras de acero 2. Uniones y sistemas estructurales. Madrid: Bellisco, 2007.
Unidades didácticas I a V
GIL, L.M.; HERNÁNDEZ, E. Estructuras de acero y mixtas. Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, CC. y PP., colección Seinor nº 59, 2020.
MONFORT, J. Estructuras metálicas para edificación: adaptado al CTE. Valencia: Servicio de Publicaciones UPV, 2007.
PRÁCTICA
Unidad didáctica IV
ARGÜELLES, R. [ET AL.]. Estructuras de acero 4: Inestabilidad, fundamentos, cálculo y programas. Madrid: Bellisco, 2016. ISBN 9788492970940
Unidades didácticas I a VI
GIL, L.M.; HERNÁNDEZ, E. Estructuras de acero y mixtas. Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, CC. y PP., colección Seinor nº 59, 2020.
MONFORT, J.; PARDO, J. L.; GUARDIOLA, A. Problemas de estructuras metálicas adaptados al CTE. Valencia: Servicio de Publicaciones UPV, 2007.
2. Bibliografía complementaria
TEORÍA
Unidades didácticas I a V
MARCO, J. Fundamentos para el cálculo y diseño de estructuras metálicas de acero laminado. Madrid: McGraw-Hill, 1997.
SIMÓN-TALERO, J. M. Introducción al cálculo de estructuras metálicas según el Eurocódigo 3. Madrid: El autor, 2000.
Unidades didácticas VI
ARNEDO, A. Naves industriales con acero. Madrid: APTA, 2009.
HURTADO, C. [et al.]. Estructuras de acero en edificación. Madrid: APTA, 2008.
PRÁCTICA
Unidades didácticas I a V
CARRETERO, J.; BENITO, J.L. Problemas de estructuras metálicas. Delta: Madrid, 2010.
MARTÍNEZ, R. Ejercicios de estructuras metálicas (conforme al Eurocódigo 3). Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, 1997.
MONFORT, J. Estrucutras metálicas para edificación: según criterios del Eurocódigo 3. Valencia: Servicios de Publicaciones, 1999.
Unidad didáctica VI
MONTALVÁ, J.M. [ET AL.]. Proyecto estructural de edificio industrial. Diseño y cálculo de estructura metálica. Valencia: Universitat Politécnica de Valencia, 2012.
3. Normativa
3.1. Normativa de acciones
CTE DB SE-AE. (2006). Código Técnico de la Edificación. Documento Básico SE-AE “Acciones en la edificación”. Madrid: Ministerio de Vivienda. BOE 28/03/2006 y modificaciones 23/10/2007, 25/01/2008 y 23/04/2009
EC-1. Eurocódigo 1. Norma UNE-ENV 1991 Bases de proyecto y acciones en estructuras. Partes 1, 2 y 4. Madrid: AENOR
NCSE-02. (2009). Norma de construcción sismorresistente: parte general y edificación. Madrid: Ministerio de Fomento
IAP-11. (2012). Instrucción sobre las acciones a considerar en el proyecto de puentes de carretera. Madrid: Ministerio de Fomento
IAPF-07. (2010). Instrucción sobre las acciones a considerar en el proyecto de puentes de ferrocarril. Madrid: Ministerio de Fomento
NCSP-07. (2008). Norma de construcción sismorresistente: puentes. Madrid: Ministerio de Fomento
3.2. Normativa de estructuras metálicas y prontuarios
CE. (2021). Código Estructural. Madrid: Ministerio de Fomento. BOE 10/08/2021
CTE DB SE. (2006). Código Técnico de la Edificación. Documento Básico SE “Seguridad Estructural”. Madrid: Ministerio de Vivienda. BOE 28/03/2006 y modificaciones 23/10/2007, 25/01/2008 y 23/04/2009
CTE DB SE-A. (2006). Código Técnico de la Edificación. Documento Básico SE-A “Seguridad estructural. Acero”. Madrid: Ministerio de Vivienda. BOE 28/03/2006 y modificaciones 23/10/2007 y 25/01/2008
EC-3. (2013). Eurocódigo 3. Norma UNE-EN 1993-1-1 Proyecto de estructuras de acero. Parte 1-1: Reglas generales y reglas para edificios. Madrid: AENOR
Rodríguez-Bolardo, R., Martínez, R. & Martínez, C. (2002). Prontuario de estructuras metálicas. Madrid: CEDEX
Prontuario ENSIDESA. (1993). Manuales sobre la construcción con acero, Tomo 2. Madrid: Publicaciones ENSIDESA.
4. Referencias empleadas en las figuras
AA.VV. Fichas informativas de productos certificados: perfiles, barras y chapas de acero laminados en caliente para aplicaciones estructurales. Castellón: Calidad Siderúrgica, 2001.
AA.VV. Guía de diseño para edificios con estructura de acero. Ordizia: ITEA, 1999.
ACHE. Guía para la optimización técnico-económica de la protección anticorrosiva mediantesistemas de pintado de estructuras metálicas. Madrid: ACHE, 2021.
ARGÜELLES, R. [et al.] Estructuras de acero 1: cálculo, norma básica y eurocódigo. Madrid: Bellisco, 2001.
ARGÜELLES, R. La estructura metálica hoy. Madrid: Bellisco, 1975.
ARGÜELLES, R. [et al.] Estructuras de acero 1: cálculo. Bellisco: Madrid, 2005.
ARGÜELLES, R. [et al.] Estructuras de acero 1: fundamentos y cálculo. Madrid: Bellisco, 2013.
ARGÜELLES, R. [et al.]. Estructuras de acero 2: uniones y sistemas estructurales. Madrid: Bellisco, 2007.
ARGÜELLES, R. [et al.]. Estructuras de acero 4. Inestabilidad: fundamentos, cálculo y programas. Madrid: Bellisco, 2016.
ARNEDO, A. Naves industriales con acero. Madrid: APTA, 2009.
ATIENZA, J. R. Apuntes de estructuras metálicas. Valencia: ETSICCP, 1995.
AVALLONE, S. “Design and analysis of structural systems for steel buildings: a case of study”. En: HERNÁNDEZ, S. (ed.). Congreso de la Estructura de Acero, CEA 2004. A Coruña: ARTECNIUM, 2004. P. 113-122.
BAZANT, Z.P.; ZHOU, Y. “Why did the World Trade Center collapse? Simple analysis”. Journal of Engineering Mechanics ASCE, 9/13/01, Expanded 9/22/01, Appendices 9/28/01.
CAÑAS, J. Soldadura: tecnología de procedimientos. Sevilla: [s. n.], 1993.
CE. Código Estructural. Madrid: Ministerio de Fomento: Madrid, 2021. BOE 10/08/2021
CHEN, W.F.; LUI, E. M. Stability design of steel frames. Boca Ratón: CRC Press, 1991.
CTE. Código Técnico de la Edificación. Documentos Básicos SE “Seguridad estructural”, SE-AE “Acciones en la edificación” y SE-A “Acero”. Ministerio de Vivienda: Madrid, 2006.
DW. [en linea] [consulta: 14 noviembre 2022]. Disponible en: https://www.dw.com/es/nueva-york-viva-y-pujante-20-a%C3%B1os-despu%C3%A9s-del-11-de-septiembre/g-59123637
EAE. Instrucción de acero estructural. Ministerio de Fomento: Madrid, 2012
EL PLAN Z ARQUITECTURA. [en linea] [consulta: 14 noviembre 2022]. Disponible en: http://elplanz-arquitectura.blogspot.com/2012/05/cesar-pelli-torres-petronas.html
FIOL, F. Acciones en la edificación. Madrid: [s.n.], D.L., 2008.
GARCIMARTÍN, M. A. Edificación agroindustrial: estructuras metálicas. Madrid: Mundi-Prensa, 2000.
GIL, L.M.; HERNÁNDEZ, E. Estructuras de acero y mixtas. Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, CC. y PP., colección Seinor nº 59, 2020.
HERNÁNDEZ, S. [et al.]. “Diseño óptimo de pórticos de acero”. En: HERNÁNDEZ, S. (ed.). Congreso de la Estructura de Acero, CEA 2004. A Coruña: ARTECNIUM, 2004. P. 101-110.
H.H. ANGUS & ASSOCIA. [en linea] [consulta: 14 noviembre 2022]. Disponible en: https://hhangus.com/tag/td/
HURTADO, C. [et al.]. Estructuras de acero en edificación. Madrid: APTA, 2008.
MARCO, J. Fundamentos para el cálculo y diseño de estructuras metálicas de acero laminado. Madrid: McGraw-Hill, 1997.
MONFORT, J. Estructuras metálicas para edificación: adaptado al CTE. Valencia: Servicio de Publicaciones UPV, 2006.
MONFORT, J.; PARDO, J. L.; GUARDIOLA, A. Problemas de estructuras metálicas adaptados al CTE. Valencia: Servicio de Publicaciones UPV, 2007.
MOPU. Recomendaciones para el proyecto y puesta en obra de los apoyos elastoméricos para puentes de carretera. Madrid: MOPU, 1982.
NBE EA-95. Norma Básica de la Edificación EA-95 “Estructuras de acero en edificación”. Madrid: Centro de Publicaciones, Secr. Gral. Técnica, Ministerio de Fomento, 1996.
NTE. Normas Tecnológicas de la Edificación. NTE EA “Estructuras de Acero”. Madrid: MOPT, 1997.
PINTEREST. [en linea] [consulta: 14 noviembre 2022]. Disponible en: https://ar.pinterest.com/pin/492299802987826407/
RODRÍGUEZ-BOLARDO, R.; MARTÍNEZ, R.; MARTÍNEZ, C. Prontuario de estructuras metálicas. Madrid: CEDEX, 1999.
ROVIRA, P. La arquitectura del once de septiembre. Valencia: [s. n.], 2001.
TORROJA, E. Razón y ser de los tipos estructurales. (1ª ed. 1957). Madrid: CSIC, 2004.
WIKIPEDIA. [en linea] [consulta: 14 noviembre 2022]. Disponible en: https://es.wikipedia.org/wiki/Torres_Petronas
ZAKNIC, I.; SMITH, M.; RICE, D. 100 de los edificios más altos del mundo. Madrid: Paraninfo, 1999.