Sinopsis

El libro presenta el estudio de las características y propiedades del material y las consecuencias que, por ello, presenta frente a los fenómenos de inestabilidad y formas de agotamiento.

A diferencia de lo que es habitual, no se circunscribe al desarrollo de su cálculo de acuerdo a una determinada normativa, sino que partiendo de las propiedades del acero y su comportamiento estructural, tanto teórico como experimental, establece las bases de su funcionamiento, analizando posteriormente como se aplican estas bases en la práctica según las diferentes Instrucciones haciendo especial hincapié en el Eurocódigo 3 y el LRFD del Instituto Americano de la Construcción Metálica (AISC).

Este libro trata en detalle la construcción metálica, se centra en el acero estructural, sus propiedades y tipos y las formas de agotamiento mediante rotura dúctil, rotura frágil y rotura por fatiga. A continuación, se trata la Inestabilidad en los elementos lineales de las estructuras metálicas y de las estructuras metálicas bidimensionales. Los últimos capítulos están dedicados a la clasificación y cálculo de secciones, incluyendo un capítulo sobre las bases de cálculo. El libro termina con un capítulo dedicado al cálculo dinámico de las cargas sísmicas.

Índice

1. La construcción metálica


1.1. Generalidades
1.2. Características generales
1.3. Ventajas de las estructuras de acero
1.4. Antecedentes históricos
1.5. Evolución histórica en España

2. El acero estructural


2.1. El acero estructural
2.2. Clasificación de los aceros en función de su grado de desoxidación
2.3. Tratamientos térmicos del acero
2.4. Productos estructurales laminados

3. El acero estructural: propiedades y tipos


3.1. Propiedades mecánicas de los aceros
3.2. Tipos de aceros estructurales

4. Formas de agotamiento del acero estructural: rotura dúctil


4.1. Generalidades
4.2. Rotura dúctil del acero
4.3. Comportamiento dúctil del acero
4.4. Importancia del comportamiento dúctil de la estructura.

5. Formas de agotamiento del acero estructural: rotura frágil.


5.1. Rotura frágil del acero
5.2. Hipótesis de la mecánica lineal elástica de la fractura (MLEF o LEFM)
5.3. Campo de tensiones y deformaciones en el entorno del extremo de una grieta en un cuerpo elástico
5.4. Coeficiente de concentración de tensiones
5.5. Teoría de Griffith o criterio energético de propagación de la fractura.
5.6. Teoría de Orowan-Irwin o criterio de las fuerzas
5.7. Propagación de la fractura
5.8. Resiliencia: temperatura de transición
5.9. Prevención de la rotura frágil

6. Formas de agotamiento del acero estructural: rotura por fatiga


6.1. Introducción
6.2. Rotura por fatiga del acero.
6.3. Factores modificativos
6.4. Criterios para el cálculo de los elementos sometidos a fatiga
6.5. Clasificación de la resistencia a fatiga de las secciones abiertas y tubulares
6.6. Modificación de la resistencia a la fatiga
6.7. Ciclos de variación de tensiones no constantes.
6.8. Comprobación de elementos sometidos a cargas de fatiga
6.9. Método del daño acumulado de Palmgran- Miner
6.10. Situaciones en las que no es necesaria la comprobación a fatiga
6.11. Recomendaciones para el diseño de elementos sometidos a fatiga

7. Inestabilidad en los elementos lineales de las estructuras metálicas


7.1. Introducción
7.2. Los problemas de estabilidad
7.3. Modelo con un grado de libertad
7.4. Fórmulas de Euler.
7.5. Aportación de Schneider
7.6. Estudios en el campo elastoplástico
7.7. Columnas con curvatura inicial
7.8. Efecto de la excentricidad del axil
7.9. Longitud efectiva
7.10. Pandeo por flexión y torsión

8. Inestabilidad de las estructuras metálicas bidimensionales


8.1. Introducción
8.2. Abolladura precrítica de placas planas
8.3. Abolladura postcrítica de placas planas

9.Clasificación de las secciones


9.1. Análisis estructural
9.2. Clasificación de secciones transversales
9.3. Criterios para la clasificación de secciones

10. Características mecánicas: cálculo de secciones


10.1. Áreas brutas, neta y semineta de una sección
10.2. Centros de gravedad y de masas
10.3. Momentos estáticos. Propiedades del centro de gravedad
10.4. Momentos de inercia. Tensor de inercia
10.5. Módulos resistentes
10.6. Radios de giro
10.7. Esbeltez de una pieza recta λ
10.8. Hipótesis básicas de la resistencia de materiales
10.9. Esfuerzos a los que puede estar sometida una rebanada
10.10. Esfuerzos axiles puros
10.11. Secciones sometidas a esfuerzos de flexión pura: fibra neutra
10.12. Equilibrio de fuerzas en la rebanada.
10.13. Tensiones tangenciales. Flexión simple
10.14. Flexión compuesta

11. Bases de cálculo


11.1. Cargas y acciones.
11.2. Vida de una estructura
11.3. Métodos de cálculo
11.4. Seguridad de la estructura
11.5. Consideraciones respecto a las acciones más frecuentes a emplear en el cálculo estructural

12. Cálculo dinámico: cargas sísmicas


12.1. Introducción
12.2. Criterios generales de cálculo
12.3. Sismología
12.4. Modelización
12.5. Disposiciones constructivas

Apéndice 1. Notación
Apéndice 2. Tabla de conversión de unidades
Apéndice 3. Glosario de términos
Bibliografía