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ESTUDIO DE CASOS - Solicitaciones combinadas - Problema de los 4 bulones

ESTUDIO DE CASOS - Solicitaciones combinadas - RESISTENCIA DE MATERIALES

Estabilidad
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ESTUDIO DE CASOS - Solicitaciones combinadas - Problema de los 4 bulones

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Presentation Transcript

  1. Solicitaciones combinadasEstudio de CasosProblema de los 4 bulones Introducción a la Mecánica del Sólido Deformable Ing. Gabriel Pujol Para la carrera de Ingeniería Mecánica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires

  2. z Problema Hormigón Nota:El empotramiento está materializado por una placa rígida unida a una estructura de hormigón por 4 bulones. Barra L z Dado el soporte de la figura se pide dimensionar los bulones de la unión(empotramiento O) Placa rígida y bulón Resolución y Al considerar a la placa como rígida las deformaciones y tensiones en la misma serán despreciables frente a la de los restantes elementos de la estructura,… L1 Datos: Acero F-24 (bulones) L1 = 2 m L2= 1 m z = 500 mm y = 250 mm P = 2 t CS = 2 P …así, los esfuerzos en la barra se transmitirán a través del empotramiento a la estructura de hormigón exclusivamente por medio de los bulones. L2 A continuación procederemos a realizar el análisis de las cargas que actúan en estos elementos de sujeción.

  3. …en el empotramiento O el esfuerzo de corte será P. Analicemos el esfuerzo de corte… Q = P P/4 P/4 P/4 P/4 L1 P L2 …este esfuerzo se transmitirá al bloque de hormigón a través de los bulones, los cuales transferirán una parte proporcional de este esfuerzo. Así: P

  4. z …en el empotramiento O el esfuerzo de flexión será MF. Analicemos el esfuerzo de flexión… z x T Hormigón MF = P.L1 L1 MF = P.L2 P C …este esfuerzo se transmitirá al bloque de hormigón a través de los bulones… MF = P.L1 L2 …la placa rígida ejercerá sobre los bulones superiores un esfuerzo de tracción (T) mientras que la parte inferior se apoyará sobre el bloque de hormigón (C)…

  5. z …en el empotramiento O el esfuerzo de flexión será MF. Analicemos el esfuerzo de flexión… z x T Hormigón MF = P.L1 L1 MF = P.L2 P C …este esfuerzo se transmitirá al bloque de hormigón a través de los bulones… MF = P.L1 L2 …la placa rígida ejercerá sobre los bulones superiores un esfuerzo de tracción (T) mientras que la parte inferior se apoyará sobre el bloque de hormigón (C)… …en este caso los bulones inferiores sólo cumplen una función de ajuste de la placa rígida sobre el bloque de hormigón (no están comprimidos). Así, para cada uno de los bulones superiores será:

  6. …en el empotramiento O el esfuerzo de torsión será MT. MT = P.L2 Fh Fh F Analicemos el esfuerzo de torsión… Fv Fv Fv Fh Fv Fh MT = P.L2 F F L1 P F …este esfuerzo se transmitirá al bloque de hormigón a través de los bulones… L2 …si descomponemos los esfuerzos F en sus componentes horizontales (Fh) y verticales (Fv), vemos que en los bulones de la izquierda las componentes verticales tienen la misma dirección que el corte (P/4), mientras que en los bulones de la derecha, estas componentes son ascendentes y descargan, en parte, la solicitación por corte…

  7. …en el empotramiento O el esfuerzo de flexión será MT. MT = P.L2 Fh Fh F Analicemos el esfuerzo de torsión… Fv Fv Fv Fh Fv Fh  MT = P.L2 F d F L1 P F …este esfuerzo se transmitirá al bloque de hormigón a través de los bulones… L2 …si descomponemos los esfuerzos F en sus componentes horizontales (Fh) y verticales (Fv), vemos que en los bulones de la izquierda las componentes verticales tienen la misma dirección que el corte (P/4), mientras que en los bulones de la derecha, estas componentes son ascendentes y descargan, en parte, la solicitación por corte… Así, para cada uno de los bulones será:

  8. …el más comprometido será el superior izquierdo, el cual es el más solicitado axilmente y a corte. Podemos observar que de los 4 bulones… Dónde:  QR L1 P Componemos el corte para este bulón: L2 z y T Fh=Qh x Qv=Fv+P/4

  9. …calculamos las tensiones admisibles (; ): Dimensionemos ahora los bulones… …dimensionamos: Adoptamos un valor conservador de:(el mayor de ambos)

  10. Bibliografía Estabilidad II - E. Fliess Introducción a la estática y resistencia de materiales - C. Raffo Mecánica de materiales - F. Beer y otros Resistencia de materiales - R. Abril / C. Benítez Resistencia de materiales - Luis Delgado Lallemad / José M. Quintana Santana Resistencia de materiales - V. Feodosiev Resistencia de materiales - A. Pytel / F. Singer Resistencia de materiales - S. Timoshenko

  11. Muchas Gracias

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