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  • 8/18/2019 VIGAS VIENDEREEL

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      NÁLISIS DEL RENDIMIENTO ESTRUCTUR L DE VIG S

    VIERENDEEL

    ANALYSIS OF STRUCTURAL EFFICIENCY OF VIERENDEEL BEAM

    Javier Estévez Cimadevila, Dr. Arquitecto, Emilio Martín Gutiérrez, Dr. Arquitecto

    Escuela Técnica

    Superior

    de Arquitectura de A Coruña

    ESPAÑA

    RESUMEN

    El presente artículo aborda el análisis del rendimiento

    estructural de vigas Vierendeel. Dicha valoración

    se

    determina a través de dos índices, uno relativo al rendimiento

    resistente y otro al rendimiento global, que tíene en cuenta

    además la rigidez del conjunto a flexion. Los resultados

    mostrados responden al análisis y dimensionado de más de

    400 vigas, en las que

    se

    han utilizado una serie de cinco

    modulaciones en combinación con siete valores de canto

    diferentes. El estudio

    se

    completa con el empleo de dos tipos

    de perjiles (tubular y abierto) y con la comparación de su

    comportamiento con el de las vigas trianguladas. Las

    grájicas aportadas constituyen una herramienta de gran

    utilidad en orden a valorar la incidencia de los parámetros

    de diseño de estas vigas en su rendimiento estructural,

    poniendo de manifiesto como conclusión más relevante la

    pérdida de ejiciencia que

    se

    produce, en un dimensionado

    optimizado, con la utilización de cantos elevados,

    contrariamente a los criterios vigentes en las soluciones de

    celosía.

    Fecha de recepción: 20 11 03

    SUMM RY

    This article approaches the analysis

    of

    the structural

    efficiency of the Vierendel beams. This assessment involves

    two variables: one relates to the strength-efjiciency and the

    other one to the global efjiciency. (The globa l efficiency takes

    also into account the bending stiffness

    of

    the beam). The

    results shown rejlect the analysis and dimensioníng ofover

    400 beams, where a series

    of

    jive

    different modulations

    combined with seven different beam depths have been used.

    The case study fini shes using two types ofprojiles (hollow

    and open section) and comparing the structural behaviour

    between beams and trusses. The graphs shown are a very

    useful tool in arder to assess the effect

    of

    these beams design

    parameters on their structural efficiency. The most important

    result of the case study

    is

    the fact that using high beam depths

    in an optimized dimension ing involves a decrease of

    the

    efficiency. This crueria differs from the criteria for latticed

    structures.

    l.

    INTRODUCCIÓN

    Los entramados en bastidor, también denominados

    Vierendeel por su creador, surgen a partir de las vigas en

    celosía, básicamente por la necesidad de permitir el paso

    a su través, ya sea de personas o conducciones, y por la

    facilidad que otorga esta tipología para la colocación de

    carpinterías. En consecuencia, se eliminan las posibles

    diagonales, de forma quc los cordones del sistema se vin

    culan únicamente mediante montantes. En estas condicio

    ncs, las conexiones

    deben

    ser necesariamente rígidas para

    garantizar la adecuada estabilidad del conjunto, y las dis

    tintas barras que configuran la estructura se ven someti

    das a la acción

    simultánea

    de esfuerzos axiles, cortantes y

    momentos flectores.

    Con

    frecuencia, la literatura técnica sobre el tema trata

    esta tipología como una extensión de los modelos en celo

    sía, reseñando las diferencias en términos de solicitacio

    nes, de su peor comportamiento resistente y de la comple

    jidad

    adicional que sup one hacer uniones rígidas. No obs

    tante, cabe plantear un estudio comparativo en que se

    manifiesten las posibles implicaciones de los parámetros

    de diseño habituales, fundamentalmente la dimensión del

    recuadro y el

    canto

    del entramado.

    El presente desarrollo viene así a complementar un do

    cumento previo 1), en el que se analizaban los rendi

    mientos obtenidos con sistemas Pratt, Howe, K

    y Warren,

    en este último caso, tanto con su formato convencional

    como

    con la inclusión de diferentes montantes adiciona

    422-30

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    28

    Informesde la Construcción, Yol. 54, n° 483, enero-febrero 2003

    les (Figura 1). Sc pretende así no sólo cuantificar de algún

    modo la mencionada pérdida de rendimiento, sino deter

    minar también en qué medida los criterios de diseño ana

    lizados cn cl caso de las celosías pueden resultar aplica

    blcs en el proyecto de entramados cn bastidor.

    2.

    BASES

    DE CÁLCULO

    El estudio ha comprendido el cálculo matricial de más de

    cuatrocientas vigas Vicrendeel, siempre en el ámbíto de

    luces medias y con soluciones de canto constante. En lo

    que respecta a los restantes condicionantes, se han obser

    vado los criterios descritos en los siguientes párrafos.

    Con objeto de contemplar un espectro de soluciones sufi

    cientemente representativo, se divide la luz entre apoyos

    en una serie de 5 modulaciones

    (L/14, L/12, L/ID, L/8,

    L/6),

    y se analizan 7 valores de canto diferentes, igual

    mente expresados como posibles fracciones del correspon

    diente vano

    (L/16.00; L/13.33; L/llA3; L/IO.OO; L/8.89;

    L/8.00;

    LI7.27) (Figura

    2).

    En relación

    con

    las acciones consideradas, y al margen

    del peso propio de los perfiles resultantes, se estima una

    carga permanente de 50 kg/rn , y otro de igual valor para

    las correspondientes sobrecargas. Ambos conjuntos se

    aplican, de forma independiente, bien como acciones pun

    tuales en los nudos del cordón superior (Cp), bien como

    YIERENDEEL

    PRATI

    HOWE

    K

    fuerzas distribuidas uniformemente sobre el mismo ele

    mento (Cu). Con esta última alternativa se pretende cubrir

    aqueIlas situacioncs en las que e I apoyo de correas no se

    produzca siempre

    sobre

    las

    conexiones

    del entramado,

    consecuencia lógica del

    empleo

    de recuadros de cierta

    amplitud.

    Como se ha indicado con anterioridad, la determinación

    de solicitaciones se ha efectuado con arreglo a métodos

    matriciales, suplementados con un proceso de optimización

    que selecciona, para cada barra, el perfil de menor peso

    que, dentro de la serie elegida, cumple con todas las con

    diciones de dimensionado en estado límite último. Tam

    bién se ha contemplado la posibilidad de mantener la sec

    ción constante a lo largo de

    ambos

    cordones, si bien tra

    tando de forma independiente los patines superior e infe

    rior. En lo sucesivo, para distinguir ambas opciones, las

    referiremos como soluciones de

    cordón

    estricto (Ce) y

    cordón continuo (Cc), respectivamente.

    El proceso de dimensionado se ha realizado conforme a

    las estipulaciones contenidas en la NBE-EA 95, tanto en

    lo referente al establecimiento de hipótesis combinatorias

    y aplicación de crite rios de seguridad, como en lo que res

    pecta a la valoración de los correspondie ntes coeficientes

    de pandeo. En relación con esta última cuestión, cabe apun

    tar que se ha considerado impedido el desplazamiento de

    todos los nudos en dirección normal al plano de la viga.

    WARREN

    l l ~  

    ARREN CON MONTANTES DE CORDÓN SUPERIOR (MS)

    WARREN CON MONTANTES DE CORDÓN INFERIOR (MI)

    WARRENCON AMBOS TIPOS DE MONTANTES(AM)

    Figura 1.- Tipologías analizadas.

    L/14 L/12 L/10

    L/8 L/6

    L/7.27

    1 1 1

    I I

    I

    ~  

    1 1

    1

    I

     

    I

    I

     Lmm

    m nJJ  LW

    W TI

    [I Jm

    L/8 OO

    I

    I

    1

    J

      I

    1 1

    I

    1

    I I

    1

    I

    I

    1

    [

    I

    I I

    I

    [

    I I I I I

     

    1

    I

    I

    I

    I

    11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

    1 1

    ,

    I

    /8 89

    I J

     

    1 1 1 1 1 1 1

    I

    1

    I I

    1

    I

    1

    I

    1 1 1 1

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    1

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    1

    1 1

    I

    1 1 1 1 I

    I

    I

    I

    1 1 1

    [

    1

    I

    I

     

    (

    I

    1

    [/10,OO

    I I I I

    I

    I I

    1

    I

    1

    I

    I

     

    I

    1

    O I

    1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

     

    nrrr

    I I

    I I

    I I

    I I

    Ir )

    /11 43

    I I I

    I I

    I I

    I I I I I I I

    I

    =e

    l

      ~

    ¡

    I I I I I I I

    I

    I I

    I

    /13 33 i=r=r=I

    I

    I

    I

    I

    I

    I

    I I I I I I I

    I

    I I

    t

    I

    I I

    I I I

    I I I

    I

    I I I I I I I I I

    I

    I I

    I

    cr=

    1

    I I I I

    e

    - ¡ - ] _1

    = r:

    - .C I

      I

    I L D

    . : IJ

    I I I I I

    r :L-c:L :: CJ C l =:I= fJ :- ¡- J= L-l

    /16.00

    lTI T l J :O

    L::.O

    J

    Figura 2.- Casuística analizada.

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    Informes de la Con strucción. Vol. 54. n'' 483 . enero- febrero 2003

    Inicialmente, el estudio contempla la utilizaciónde perfiles

    tubulares dentro de la serie europea de sección circular.No

    obstante, y como se manifiesta posteriormente, se han con

    templado secciones alternativas a fin de lograr una mayor

    generalidad en las conclusiones.

    En todos los casos propuestos se ha verificado una limita

    ción de flecha de magnitud

    Ll250,

    válida según criterios

    normativos para soluciones de cubierta. En consecuencia,

    se entiende cada viga analizada como la alternativa de me

    nor peso que cumple dicha restricción de forma simultánea

    con los restantes condicionantes derivados de la considera

    ción de estados límites últimos.

    3. EVALUACIÓN DE RENDIMI ENTOS

    Al igualque en

    el

    estudio precedente, se han manejado dos

    parámetros adimensionales con la pretensión de ilustrar

    comparativamente las diferencias de rendimiento existen

    tes entre las distintas alternativas planteadas. El primero,

    denominado rendimiento resistente (Rr) , relaciona el peso

    final del entramado con el total de carga soportada; mien

    tras que el segundo, designado como rendimiento global

    (Rg), modifica al anterior valorando también la rigidez del

    conjunto. Con estas premisas, se define:

    . endimiento resistente r

    raeterístieos propios de esta tipología. La variación de

    axiles se asemeja a la de las vigas trianguladas, en la me

    dida en que presenta mayores valores en las secciones co

    rrespondientes a la mayor flexión de la viga lineal equiva

    lente. E11 deriva de que la citada flexión da lugar a pares

    de fuerzas aplicados en los cordones. Por el contrario, los

    diagramas de cortantes en la viga equivalente, que origi

    nan en las celosías esfuerzos axiles en diagonales y mon

    tantes, se convierten en este caso, debido a los enlaces

    rígidos, en flexiones de magnitud muy acusada, con im

    portancia creciente a medida que nos aproximamos a los

    apoyos, donde los cortantes adquieren sus valores más ele

    vados. Este comportamiento servirá para explicar, tal y

    como se muestra en el apartado siguiente, las diferencias

    de rendimiento entre las citadas tipologías.

    Figura

    3.-

    Def ormada 

    a = coeficiente constante de ajuste a la escala de ordenadas.

    Q= Carga total aplicada a la estructura.

    P = Peso total de la estructura.

    .

    endimi ento global g

    I

    I

     

    - - ¡

    - - -

    I

    I

    Figura 4. Esf uerzos asi les 

    = coeficiente constante de ajuste a la escala de ordenadas.

    L = Luz del vano.

    f = Flecha en el punto medio.

    Figura

    5. 

    Esfurrzos cortantes

    4. ANÁLISIS DE RESULTADOS

    1. 1.

    eformada

    y so lic itac iones

    Enprimer término, se hace necesario ilustrar las diferencias

    de comportamiento más evidentes entre los entramados

    Vierendcel y las vigas de celosía. En las Figuras 3 a 6 se han

    representado la deformada y los diagramas de esfuerzos ca-

    ¡: ¡

      l

    l l/ Ó. 

    omentos

    [lectores

    I

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      - --

     

    ---

     

    ---  -

     

    --

    ]0

    Informes de la Construcción, Vol. 54, n" 48] , ene ro-febrero

    200]

    4.2. Canto del entramado

    Las Figuras 7 a 10 muestran los rendimientos resistente y

    global relativos a vigas Vierendecl constituidas por perfi

    les tubulares de sección circular.

    En primer lugar, se aprecia que las soluciones mediante

    cordón estricto implican un mejor rendimiento resistente,

    derivado de la optimización desarrollada en términos de

    reducción de peso. Por el contrario, la alternativa de cor

    dones continuos consigue mejorar la rigidez de la viga a

    costa de incrementos de peso propio poco significativos,

    10

    que se traduce en un rendimiento global netamente su

    perior al conseguido con el dimensionado estricto. En con

    secuencia, los resultados vienen así a apoyar la técnica

    habitual de mantener la sección de los cordones a lo largo

    de toda la estructura, opción que, por otra parte, tiende a

    Figura 7.- Rendimiento resistente. Rr Cu.

    2.5 r -

    -- r

    - - - - - , - - ---,----- -- --  ,---- -.-- 

    ,- -- ,

    2.3

    2.1

     

    W'

    I

    2,4

    t--t -

    - - -+--

    2,0

    - ---

    -I --  

     

    "

      1,9

    : ~

    ffi e

    ·

    o:: "' , ' .¿, ::'::' '1

    :? 1,7 +--0-;:-- + - -;= .... - - - "

     

    1.6

    1+-- -1

    - - - - -+

    - -=

    1:

    ::---:

    :- -

    --1

    , ' ' .' -

    =

    %

    o

        M = U

    m1,5

    I

    o

    CC- M=U1Z

    «

     

    1.4

    - -o- ce

    .

    M=U8

    1,3

    ---o- ce .

    M=U6

    ·CE · M: LJ14

    1.2 - O

    -· C

    E · M" U12

    -

     

    CE · M=Ul0

    -

       

    -

    ·ce·

    M=U 6

    1.0 .---'-'_ _ ~ _ _ _ _ _ _ ...L-_ _

    - -

    _ _ - --_ _

    .--- '

    simplificar la ejecución de conexiones y mejora la imagen

    del conjunto.

    Las dos primeras ilustraciones (Figuras 7 y 8) llaman la

    atención en la medida en que presentan trazados sensible

    mente descendentes, de forma que mayores cantos de en

    tramado conducen a menores rend imientos resistente s,

    contrariamente a las conclusiones que se extraen del aná

    lisis de rendimientos en las vigas de ce losía.

    La pérdida de rendimiento estructural con el incremento

    de canto supone una singularidad, en principio sorpren

    dente, pero fácilmente justifi cable a partir del análisis del

    comportamiento resistente de esta tipología. La Figura II

    muestra un modelo simplificado consistente en asumir la

    existencia de rótulas ficticias en los puntos medios de cor

    dones y montantes de cada recuadro, en coincidencia con

    Figura 8.- Rendimiento resistente. Rr Cp.

    2.4 r---r---;---- - , - - - - - - , - - - -,----

    -r -

    - - .,--- ,

    2.3

    2,2 -

    2,1

     

      1.9

    z

    w

    tn 1.B

    Si

    e;

    o

     

    ::¡

    0

    1

    .

    5

    z

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    «

    1,4

    1.3

    1.1

    ,   _.

    _ ~

     

    -c-

    2.0

    ~  

    1,7

    +---¿.? -

    d - -

    ---t=''''-" 'k ----'''''''(l... - -j

    1.6 - t - - = - - - - = : : + -    

    U16,00 U13 .33

    Ul1,43

    U10.00 UB.B9 UB.OO U7.27 U16.00 U13.33 Lll 1.43

    Ul0.00

    UB.B9 UB OO U7.27

    CANT O DE LA VIGA (H) CANTO DE LA VIGA (H)

    Figura 9.- Rendimiento globa l. Rg Cu.

    Figura 10. Rendimiento global. Rg Cp.

    3.5 3.5

    3,4

    .4

    3,3.3

    3.2 3.2

    3,1

    .1

    3,0

    _ 2.9

    3.0

    __ 2.9

      2,6

      2,8

    ...J

      2,7

     

    §

    2,6

     2,6

    02

    .5

    2

    .5

     

    m2,4

     

     

    2,4

     

    2.3

     

    2.3

    m2,2   2,2

    «

    ::

    2.1

    .1

    2.0

    .0

    1.9

    .9

    1.B

    1,7

    1.6

    1,7

    1,6

    .6

    1.5

    U16  OO U 13,33 U ll .43 U10.00 UB,B9 UB.

    OO

    U7.27

    U16.00 U13 .33

    Ul1.43

    Ul0 .00 UB,B9 UB.OO U7.27

    1.5

    CANTO DE LA VIGA (H)

    CAN TO DE LA VIGA (H)

    __

    _

    L .

    ,

    I

    1

    I

    I

    . .

    i

    =-

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    -- _ !

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    1 --....

    .

     

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    Q

    - - - -

    ...

    ~

    -

    " ,

    11

    '

    I

    I

     

    ,

    p

    ,

    ",

    ,

    -

    ,

    ,

    cc. M=U 14

    ,

     

    -- -

    cc -

    f..t:U l0

    I

    -L

    I

    ---

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    .

    .. ::

    UB

    o

    CC ·M:: U6

    1 '

    -

     

    ·

      E·

    M=U14

    I

    1

     

    CE·M.:(J1 2

    - I

    -   ·CE · M=Ul0

    I

    O- ·CE · M

  • 8/18/2019 VIGAS VIENDEREEL

    5/11

    3

    Informes de la Construcción,

    Vol

    54, n  483, enero-febrero 2003

    n VIGA VIERENDEEL

    MODELO SIMPLIFICADO DE CÁLCULO

    ..

    L

    DIMENSiÓN DEL RECUADRO D

    r

    MOMENTOS FLECTORES

    V-P .D/4

    Figura 11. Modelo simplificado de cálculo.

    los valores de momento nulo (2,3). Dicha hipótesis, adop

    tada igua lmente en el cálculo simplificado de vigas

    alveoladas, muestra una precisión aceptable en los ámbi

    tos sometidos a esfuerzos más elevados , originándose una

    mayor imprecisión del modelo a medida que los esfuerzos

    se hacen menos significativos desde el punto de vista de

    dimensionado del perfil.

    Del estudio estático del modelo en T definido entre rótu

    las se deduce que los esfuerzos de flexión en cordones y

    montante dependen únicamente de los cortantes actuantes

    en las rótulas fictici as y de la dimensión del recuadro. En

    consecuencia, un incremento de canto de la viga no origi

    na, en el modelo simplificado, variaciones del momento

    Figura 12.

    -

    Moment os

    fle ctores

    en cordones .

    soportado por las barras. Por tanto, una mayor altura del

    entramado da lugar a un incremento de peso derivado del

    empelo de montantes de mayor longitud pero de igual sec

    ción, lo que se traduce en una pérdida de rendimiento re

    sistente .

    Las Figuras 2y 3nos muestran, con un cálculo riguro

    so, los diagramas de momentos flectores correspondien

    tes a tres vigas de d istinto canto . Puede observarse cómo

    los valores de flcctor obtenido s no muestran una varia

    ción significativa, lo que valida la explicación preceden

    te.

    En el easo del rendimiento global (Figuras 9 y 10), las

    conclusiones son bastante similares, si bien aquí las gráfi

    cas siguen una curva escasamente pronunciada, igualmente

    con valores ópt imos correspondientes a fracciones relati

    vamente bajas (

    U J

    .3J a L/ I1.43).

    Figu ra 1J.•

    M

    om ll

    OS

    flcctorcs

    I Il

    mont antes .

  • 8/18/2019 VIGAS VIENDEREEL

    6/11

    --

    --

    -

     

    - -

    32

    Informes dc la Construcción, Vol. 54, n" 483, enero-febrero 2003

    4,3. Dimensión del recuadro

    Del análisis de las Figuras 14 a 17 se desprende que las

    modulacioncs pequeñas

    penalizan

    cl

    rendimiento

    resistente. Al mismo tiempo, la incidencia de dicho

    parámetro en el rendimiento global genera diferencias poco

    acusadas, Si tenernos cn cuenta que la utilización de

    recuadros de reducida dimensión origina un incremento

    en el número de uniones y, por tanto, un mayor coste de

    ejecución del entramado, la conclusión parece clara en el

    sentido de optimizar la solución estructural con recuadros

    de dimensión importante en combinación con cantos

    reducidos.

    Figura 14. Rendimiento resistente. Rr Cu.

    2.5 -,-----,-----------. , -- - - , . . .- -

    --r--,

    2.4

    2.3

    2.2 t - - ' I - = =o.:..::..;'"

    2.1

    ' i

      2.0

    >

     

    1,9

    t --

    r -

    - -   :: =

    ( / )

      1,8

    '"

    8

    1,7

    z

     

    1,6 + -

    -

    f '- ---:: - -

    -==

    P -

      '

     

    1.5 I- -

    +-=-- '==-

    .¡ -

    =-

    w

    '"

    1,4 r

      t

    - ¡ - - - = : o . . .

    ~ = ~

     

    4.4. Series de perfiles

    En las Figuras 18 a 21 se analizan comparativamente los

    resultados obtenidos considerando perfiles tubulares de la

    serie europea con sección circular y elementos HES. Se

    aprecia que estos últimos se sitúan por debajo de los

    tubulares tanto en términos resistentes como de rigidez,

    por lo que resulta oportuno que el diseño tienda a solucio

    nes cerradas con inercias principales en el mismo orden

    de magnitud, Esta solución aporta la ventaja adicional de

    una masividad mucho más favorable para tratamientos

    posteriores de la estructura, tanto en lo que respecta a la

    protección frente a la corrosión como frente al fuego.

    Figura 15.- Rendimiento resistente. Rr Cp.

    2,5 . , . - -   , . - -   _ , _ _   . . . .

    2,4

    2,3

    2,2

    2,1

    ' i

    2.0

    >

      1,9

    (/)

    f3

    1,8

    '"

    8 1.7

    z

     

    1.6

     

    1.1

    1,4

    1,3

    1,5

      - 4 ; ~ . . . . - :

    : : : : : : : : : ¡ : : : : :

    = - - = : ' ¡ ' : : : ~ -

    w

    '"

    Ll14

    Ll12 Ll10 Ll8

    Ll6

    MODULO DE LA VIGA (M)

    Figura 16. Rendimiento global. Rg Cu.

    3,5 ~ _ _ _ _ _ r _

    3.5

    i

    3,4

    ,4 .¡ -- .¡ -- - - ..¡-- - - + - - .

    i

    3,3

    3,2

    3,3

    3.2

    3.1 __ :'\...

    3.1

    3,0

    -   ---- -----

    ~ ~ -

    1 Oi 2.9

      f - -

    ~   ~   ~  

    , ,

    es

    2,8

    -'

    -'

    - : _ - -

    ~  ------

     

    O'í

    2,7

           

     

    ~

     

    ; z ~ ~ ~ ~

    r

    o

    G2,6

    25 -- -  ; i

      c

    ;:; ::

    ¡

    ---

    .......

    ~ ~ r ' - -

    02 ,5

    >

    aJ 2,4

    ::¡

    ,

    I - '-c::-t--1

      2,3

    §

    2:4 __

    o

    h    

    -

     

    : ~

    ~  

     

     

    ~ - - - -

    - - - + - - - - - - ~ - - - - - -

    ~ - - - r

      2,2

    '" 2,1

    " 2,1

    2,0

    ,0

    1,9

    ,9

    _ _ _ CC· ....U1t1.00

    - o - C C     ¡ : ¡ ;

    - -ce-

    H=Ul1,43

    1,8

    +- -

    -1 -- 1

    ____ce -

    H=UB,89 ~ ~ :  

    ~ ~ o o o o  

    1,8

    1,7 1---1-

    -1

    - o -CC ,

    H=U7,27

    -

     

    'CE -

    H=l..J16.00 f- -

    1,7

    -

    0 -

    'CE - H=U13,33

    ·CE·

    H=l..Jl1,43

    1,6

    -

    0 - ·CE·

    H=UlO,OO

    - .. . -

    ·CE·

    H=l..J8,89

    1,6

    - -o.- ·CE· H=U8.00

    - -o-·CE· H=U7,27

    1,5

    Ll14

    Ll12 Ll10 Ll8

    Ll6

    MODULO

    DE LA VIGA (M)

    1,5

    Ll14

    Ll12

    Lll0

    Ll8

    Ll6

    MODULO DE LA VIGA 1M)

    Figura 17. Rendimiento global. Rg Cp.

    ,

    -

    I

    j-

    I

    I

    I

    =

    I ..

    1 ~   ~  

    - :       ~   < - ~ \ . .  

    ~ = ~ ~  

    -,

    '\'\.\1

    - -- 1 <

    y ~

    ---_____ __---.;;- ', --__   V

    I

    Y _- - - - } - - _

     

    ' ~ \ ,  

    ,-

    ~  

    I ---L

    ' - , ~ ~  

    - - t "

    >;

    - - - - - - - ~ - I - - - - - __   ___

     

     

    J

    i

    I

    I

    +

     

    ,

    .......-cc·

    H=U16,OO

    --o-

    ce - I+-U1J ,33

    - -cc -H=U11,43

    - O -CC

    - H=U10,OO

    -- ' -cc ·

    H=UB,B9 tr CC·

    t-Fua.oo

    -o -

    ce .

    t-FU7.27 . · C E · H=U16.00

    - o- ·CE· H=UlJ.J3

    -

    ..

    -

    ·CE·

    H=U11,43

    - O-·CE· t-FU10,OO

    - '-·CE· H=Ua,69

    - - { ¡ , -

    ·CE·

    H=ua,OO

    -

    -0 - -CE· H=U7.21

    Ll14 Ll12 Ll10 Ll8

    Ll6

    MODULO DE LA VIGA 1M)

  • 8/18/2019 VIGAS VIENDEREEL

    7/11

    33

    Informes de la Construcción Vol. 54 , n  4H3, enero-febrero 2003

    Figura 18.- Rendimiento resist ente. Rr-Cu-Cc . Figura I

     J.

    Rendimiento resisten/e . Rr-C/I-Ce.

    2.4 r - - - - - -- - - ; -- - - -

     

    - -,--- - - ,..--;¡ 2,4 . . - - - --,--- - ., -- - -,--- - -,--- - - : -- - - ,

    i5

    1,3 '

    V

    !::

     

     

     

    r

    ~

    p

     

    1,0

    1 1 : -- --r -

    -- -

     ::  

     

    : : : L .Í, 

    ·__'___

    - ' -_ ._-._-,L_ _

    - -_

    .__ _; -- '

    0,7

    2,2

    2,1

    2,0

    U 16,00 U13 ,33

    Ul

    ' ,43 U l ,00 U8,89 U8.00 U7 ,27 U16  OO

    Ll13,33

    U   ,43 U l 0 OO U8 .89 U8 ,OO Ul ,27

    CANTO DE LA VIGA (H) CANTO DE LA VIGA (H)

    Figu ra 20.- Rendimiento global. Rg-Cu-Cc. Figura 21.- Rendimient o glo bal. Rg-Cu-Ce.

    2.3

    2.2

    2,1

    2,0

      1,9

      1,8

       

       

    o

    1.5

    1

     

    1,4

    .............TUBO ·

    ,

    2,3

    ~ ~

     

     

    o

    TUBO, M"lJ8

    t : r

    TUBO ·M =lJ6

    - . - -HES· M=U 14

    -

     

    -HEB· M=U l'1

    =

         

    : ~ ~ o

    1- - - ¡ - OHES   M=U6

    .-.

    I i - - 1

    _

      2 : : :     _,'. .  - j

     

    I - r

    ,

    4 ' -

    ...

    _ 1 - ....... 1 i

    o.__    - '''--'--: : {-::--

    T -i·-- -.---·· ·- -·

    3,2

    3,0

    2,8

    2,6 -

    ...LF

     - -

     

    - j -

     

    - j -

     

    -

    -=

     

    t>.

    2.4

    0,0

    L....-- -

     

    - - ' -

    ....:- _

    - -

    _ _

    - - - -

     

    ...J

    U 16,00 U13,33 Lll

    lA3

    Lll0.00 U8,89 U8,OO Ll7,27

    U16.00

    U 13,33 Ull ,43

    Ll10.CO

    U8.89 U 8 00 U7 ,27

    CANTO DE LA VIGA (H)

    CANTO DE LA VIGA (H)

    Asimismo, los análisis comparativos efec tuados muestran

    uniformemente dis tribuidas, el dimensionado estricto de

    que las conclusiones relativas a las implicaciones de los

    cordones o bien la adopción dc secci ón constante en toda

    restantes parámetros de diseño se hacen extensivas a otras

    la luz, así como tres CaSOS representativos en relación con

    alternativas de sección transversal diferentes de la tubular.

    las dimensiones del recuadro (M I=-LlI 4; M2=

    L11

    0;

    M3= L16).

    4.5. Co mparación co n vigas de celosías

    Los gráficos son elocuentes

  • 8/18/2019 VIGAS VIENDEREEL

    8/11

  • 8/18/2019 VIGAS VIENDEREEL

    9/11

    35

    lnfonnes de la Construcción, Vol. 54, n" 483, enero-febrero 2003

    18,0

    17,0

    16,0

    15,0

    14,0

    o;

    13,0

    '

    Figura 28.- Rendimiento global. Rg-Cp-Cc-MI .

    1

    1

    ....... PRATI

    B

    Q-HQWE

    -

    ---

    1

    --

    -

    -+-VIGA K

    -o-wARREN

    ~

    ......

    W REN

    MS

    --

    -

      -

    ~

     

    -l:r-WAAREN MI

    -r - -WARREN AA<

    ~ ~

    ~ ~  

    --

    ~  

    I

    T

    -;

    ~  

    ~  

    >

    I

    I

    .../'

    ....

    I

    ~  

    ~

     

    = b

    -

    ~

    I

    I

    -

    18,0

    17,0

    16.0

    15,0

    14,0

    6,0

    5,0

    4,0

    3,0

    2,0

    01 13,0

    '

    12,0

    -c

    (IJ

    011,0

  • 8/18/2019 VIGAS VIENDEREEL

    10/11

    --

    36

    Informes de la Cons trucción, Vol. 54, n? 483, enero-febrero 2003

    Figura

    34.-

    Rendimiento resistente.

    Rr-Cu-Cc-Mt .

    Figura 35.- Rendimiento glo bal. Rg-Cu-Cc-Ml .

    6,5

    10,0

    6,0

    9.0

    5,5

    5,0

    8,0

     

    Oi

    7.0

    UJ

     

      4,0

    >

     

    (f)

    o

    ¡;j

    6.0

    ¡¡¡

    3,5

    UJ

    «

    o

    >

    2

    3

    ,0 z

    UJ

    5,0

    z

    ::¡

    J

    ::¡ 2,5

    o

    z

    o

    UJ

    4,0

    ce

      2 0

    1,5

    3,0

    1,0

    2.0

    0,5

    0,0 1,0

    ¡ 

    PRATI

    I

    I

    00

    '

    - -

    ¡

      IlGA K

    o WARRfN

    -r-WARREN MS

     

    -

    I

    I

     ..

    »

    /

    -

     

    i

    -

     

    >-

    I

    .

     

    I

    I

    U16,00 U13 33 Ul1 43 Ul 0,00 U8 89 U8 ,00 Ul 27

    CANTO DE LA VIGA (H)

    J

    ....... PRAn

    ~

    H O M

    I

    .....

    VlGAK

    1

    1

    o WAAR

    EN

    I

    -r-WAAREN MS

    #

     

    VlEAENDEEl

    v i

    I

    W

    I ~  

    V

    -

    ......

    t-

     

    A

     

    ~  

    I

    I

    1

    U16,00

    U13 .33 Ul1 4 3

    U l0 .00 U8.B9 U8.00 Ul 2

    7

    CANTO DE LA VIGA (H)

    Figur a 37.- Rendimiento globa l. Rg-Cu-Cc-M2.

    6,5

    10,0 r r;::= =

    c::::::

    = =T- - ¡ - i - -T-  =:n

    6,0

    9.0 -

    5,5

    5,0

    B O

      4 ,5

     

    J

    >

    -

    m4,0

    s

    (f)

     

    ¡;

    3,5

    UJ

    cr

    o

    >

    2

    3

    ,0

     

    z

    ::¡

    J

    ::¡ 2,5

    o

    z

     

    z

      4,0

      2,0

    1.5

    3.0 r-

    1,0

    2,0 f

    0,5

    1 0 _ _ _ _ L_ _ L_ _ _ _ _ _

    ...J

    0.0

    U 16.00 U13.33 Ul 1.43 U l 0,00 U8.89 U8.00 Ul .27

    U 16.00 U13.33 Ul 1.43 Ul 0.00 U8.B9 U8.00 Ul .27

    CANTO DE LA VIGA (H)

    CANTO DE LA VIGA (H)

    Figura

    38.-

    Rendimiento resistente. Rr-Cu-Cc-M3. Figura 39.- Rendimiento global. Rg-Cu-Cc-M3.

    Figura

    36.-

    Rendimiento resistente. Rr-Cu-Cc-M2.

    [

    o -

    HQWE

    n

    - V1GA K

    .

     o WARREN

    I

    .-

    WARREN MS

    -o-

    VIERENOEEl

    1

    -

    -

    ..,

    ~

    -

    I

    I

    _

     

    1

    _T

    i,

    .

    -

    I I

    -_.-_.

    + - - ,- -

    -f

    -

    -f

    ;  - - - - t - i

    l

    -

      vrERENDEEL

    PRAn

    HOI/JE

    . . . . .VJGA K

    -o-wARREN

    -

    WAAREN MS

    r - - /

    7,0

    1

    ==

    =t

    ===1

    6 0

    f---+ -

    5.0 +---j- -

      -

    6.5

    10.0 ¡ Tr== =::¡:= = ;r- ¡ -

    -T

    - ¡ - - ¡

    PRAn

    6,0

    HQWE

    5,5

    5.0

    en

    UJ

    >

    m

    4 ,0

     

    ( f)

    s

    ¡;

    3.5

    (9

    w

    cr o

    >

    z

     

    3

    ,0

    UJ

    z

    ::¡

    ::¡ 2.5

    UJ

    o

    z

    z

    UJ

    cr

      2,0

    1,5

    1.0

    0.5

    - - 

    . . . I-_ _ - - - -_ _ --

    _- -

    _ _ --

    - -

    0,0

    U16.00

    U13 33 Ul1 43

    Ul0. 00

    U8 89

    UBOO Ul.2

    7

    CANTO DE LA VIGA (H)

    PRAn

    I

    I

    I

    -0-00 '

    ....... V1GAK

    o WARR

    EN

    - -

    WARREN MS

    -

    I

      VlEPENOEa

    I

    I

    I

    ,

    ~ ~  

    I

    ,-

    ...

    I

    I

    ..... -

    I

    I

    I

    U16,00

    U 13.33 U l1 .43

    U l 0,00

    U8 89

    U8,00 Ul 2

    7

    CANTO DE LA VIGA (H)

    9,0

    8.0

    7,0

    6.0

    5.0

    4,0

    2.0 +--+---:0 '-+ - --j- - --j- - -+ - -+ - ---i----1

    1,0

    ---....L

    l

  • 8/18/2019 VIGAS VIENDEREEL

    11/11

    37

    Informes de la Construcción, Vol.54, n  483, enero-febrero 2003

    Por otra parte, más

    sig

    nificativa res ulta la diferente ten

    dencia que manifiestan los trazados en re lación co n la re

    percusión que tiene el canto en la determinación de rendi

    mientos. Mientras que en las vigas trianguladas los rendi

    mien tos son sensiblemente ascendentes

    con

    el incremento

    de can to, las Vier endeel presentan la tendencia contraria,

    si bien con unas pendi

    ent

    es notablemente menos acusa

    das .

    Por último, las Figuras 34 a 39 muestran, con iguales cri

    terios, los resultados obtenidos para una luz incrementada

    en un 50%. Lógicamente, las magnitudes de los rendimien

    tos se modifican, pero tanto los aspectos cualitativos como

    las conclusiones que se dedu cen siguen siendo plenamen

    te vá lidas en el ámbito de las luces medias y pa ra las esti

    maciones de carga consideradas en el present e artículo.

    5. CONCLUSIONES

    Lo s resultados obt enidos co nstituyen una herramienta de

    ut ilidad para most

    rar

    la in

    cid

    en ci a qu e tienen lo s

    parámetros de diseño en el rendimiento estructural de las

    vigas Vierendee l.

    Ace ptando un cr iterio de o pti mizac ión entendido co mo la

    reso lución del probl ema estructural con mínimo peso pro

    pio se

    concluye

    que el

    diseño ópt

    imo

    correspo

    nde a

    entramados

    con

    cantos bajos

    en combinación

    con

    recuadros de elevada dimensión. Este resultado aparece

    avalado

    por

    toda fa cas uística

    contemp

    lada y se justifica

    con el análisis del comportamiento resistente del recua

    dro .

    Desde el punto de vista de la va loración de secciones al

    ternativas, se pu ede apunta r que la utilización de perfiles

    tubul ares aúna un notable rendimiento con una favorable

    masividad, lo que redunda en beneficio de otros aspectos

    construc tivos .

    Este trabajo analiza cualitativamente la pérdida de eficien

    cia que supone el prescindir de la triangulación del alma .

    BIBLIO GRAFÍ A

    (1) Estévez,

    J.,

    Ma rtín, E. Influ encia de los parámetros de diseño

    en el rend imiento estructuralde vigas de ce losía. Informes de la

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