jueves, 3 de enero de 2013

INTRODUCCION DE LOS PERFILES

INTRODUCCION
 
  • Información del Blog
 
En este blog vamos hablar de los perfiles que existen en la construcción los tipos y las características de los perfiles que hay, como se utilizan y en donde se los utilizan también hablaremos de qué materiales nomas podemos encontrar y cuales son los más apropiados.
 
  • Perfiles en la Ingeniería Civil

Perfil T


Un perfil T es un prisma mecánico, frecuentemente fabricado en acero laminado cuya sección tiene forma de T. También pueden construirse vigas de hormigón con sección en T, con resistencia similar a las sección cuadrada maciza pero con ahorro de material.

Perfil T metálico

El extremo del alma es redondeado, así como las uniones de la misma con las caras interiores de las alas y las aristas interiores de éstas. Las caras interiores de las alas están inclinadas un 2% respecto a las exteriores, y las del alma un 2% respecto a su eje.

Sección T de hormigón

El hormigón es un material cerámico compuesto que tiene diferente resistencia a la tracción que a la compresión. Las tensiones que puede resistir en compresión son del orden de 10 o 15 veces las tensiones en tracción. Como en una viga sometida a flexión simple gran parte de la sección está sometida a tracción la aportación del hormigón de esa parte es pequeña comparada con la de la parte comprimida. Por esa razón ampliando ligeramente la parte comprimida y reduciendo la parte traccionada, puede lograrse un aumento de resistencia empleando la misma cantidad de hormigón. Esa es la razón de que el empleo de vigas de hormigón con sección T esté tan extendido.
 

  • Perfil doble T



Fotografía de un perfil doble T usado para soportar el forjado del primer piso de una casa.



  

 
Un perfil doble T (o perfil I o H) es un perfil laminado o armado cuya sección transversal está formada por dos alas y un alma de unión entre ellas. Generalmente se usan como vigas de flexión, cuando los esfuerzos de torsión son pequeños.

Contenido

Perfiles doble T normalizados

Existen diversos tipos de perfil doble T normalizado los más importantes:

Comportamiento general


Principales dimensiones de un perfil doble T esquemático.
 
Todos los perfiles doble T presentan un buen comportamiento para la flexión provocada por un momento flector cuya dirección vectorial sea perpendicular al alma central. De hecho, en esa situación los perfiles doble T constituyen una solución muy económica. Por esa razón los perfiles doble T se usan para vigas en flexión recta.
Sin embargo, los perfiles doble T no tienen tan buen comportamiento para un momento flector perpendicular a las alas o en casos de flexión esviada. Sin embargo, el principal problema resistente que presentan es su escasa resistencia frente a torsión. En casos de torsión grande es recomendable usar perfiles macizos o perfiles cerrados huecos. Otro hecho que debe tenerse en cuenta es que cuando un perfil doble T se somete a torsión sufre alabeo seccional, por lo que a la hora de calcular las tensiones es importante tener en cuenta el módulo de alabeo y el bimomento que sufre el perfil.

Valores de características resistentes

Las características resistentes relacionan los esfuerzos internos sobre una sección con las tensiones existentes sobre ella. El cálculo de los perfiles adecuados requiere por tanto conocer las características geométricas y resistentes. Por ejemplo en un perfil doble T asimétrico el centro de gravedad estará más cerca del ala grande, tomando como referencia la figura, el centro de gravedad y el centro de cortante están situados a una altura:
h_G= \frac{1}{2}\frac{(h^2-e_f^2)e_w + e_f^2b_2 + (2h+e_f)b_1e_f}{(b_1+b_2)e_f+(h-e_f)e_w} \qquad h_C = h\frac{b_1^3}{b_1^3+b_2^3}
El área y las áreas de cortante vienen dadas por:
A = (b_1+b_2)e_f+(h-e_f)e_w \qquad A_{Q,y} = e_wh \qquad A_{Q,z} = \frac{5}{6}e_f(b_1+b_2)
Las características flexionales relevantes para el cálculo son los momentos de inercia (respecto al centro de gravedad y según ejes principales de inercia) y los momentos resistentes de flexión, que pueden calcularse sin dificultad a partir del teorema de Steiner.
Las características torsionales necesarias para el cálculo son el módulo de torsión (J), el momento de alabeo (Iω) y el momento resistente de torsión:
J = \frac{(b_1+b_2)e_f^3+he_w^3}{3} \qquad I_\omega = \frac{e_fh^2}{12}\frac{b_1^3b_2^3}{b_1^3+b_2^3} \qquad W_T = \cfrac{J}{\max(e_f,e_w)}

Perfil doble T simétrico

Si la sección es simétrica es decir si b_1 = b_2 = b\; entonces varias de las fórmulas anteriores se simplifcan notablemente:
\begin{matrix} h_G = \cfrac{h}{2} & h_C =\cfrac{h}{2}\\ A= & A_Q=\\ I_z= \cfrac{1}{4}\left[\frac{(h-e_f)^3e_w+2e_f^3b}{3}+ 2h^2e_fb \right] & W_z = \cfrac{2I_z}{h+2e_f}\\ I_y= & W_y = \cfrac{I_y}{b}\\ J = \cfrac{2be_f^3+he_w^3}{3} & W_T = \\ I_\omega = \cfrac{e_fh^2}{24}b^3 & \end{matrix}

Historia

Entre las primeras vigas con sección de doble T usadas en la edificación están las que se usaron en la Palm House (casa de la palmera), construida entre 1844 y 1848 por Richard Turner y Decimus Burton, ubicada en el Real Jardín Botánico de Kew en Londres. En 1853, en Nueva Jersey, William Borrow, de la Trenton Iron Company (TIC), se acercó a la idea de perfil de doble T. En 1855, Peter Cooper, el propietario de TIC, lanzó una viga doble T comercial de una sola pieza, que se denominó vigo Cooper.
 

Perfil IPN




Sección transversal de un perfil IPN.
 
Un perfil IPN es un tipo de producto laminado cuya sección tiene forma de doble T también llamado I y con el espesor denominado normal.
Las caras exteriores de las alas son perpendiculares al alma, y las interiores presentan una inclinación del 14% respecto a las exteriores, por lo que las alas tienen un espesor decreciente hacia los bordes. Las uniones entre las caras del alma y las caras interiores de las alas son redondeadas. Además, las alas tienen el borde con arista exterior viva e interior redondeada.





Perfil IPE


El perfil IPE es un producto laminado cuya sección normalizada tiene forma de doble T también llamado I y con el espesor denominado Europeo. Las caras exteriores e interiores de las alas son paralelas entre sí y perpendiculares al alma, y así las alas tienen espesor constante (principal diferencia con respecto al perfil IPN).
Las uniones entre las caras del alma y las caras interiores de las alas son redondeadas. Las alas tienen el borde con aristas exteriores e interiores vivas. 




Perfil HE



Sección transversal de una HEB-100.
 
El perfil HE es un tipo de perfil laminado cuya sección transversal tiene forma de doble T, con alas más anchas que un perfil doble T de tipo IPN o IPE. Las caras exteriores e interiores de las alas son paralelas entre sí y perpendiculares al alma, por lo que las alas tienen espesor constante. Las uniones entre las caras del alma y las caras interiores de las alas son redondeadas. Además, las alas tienen el borde con aristas exteriores e interiores vivas.
Los perfiles HE comprenden las tres series siguientes:
  • Serie normal: HEB
  • Serie ligera: HEA
  • Serie pesada: HEMla altura del perfil se mantiene menor que 0,66.
 
 
  • PERFILES NO RAMIFICADOS
 

Perfil UPN





Sección transversal de un perfil UPN.
 
Un perfil UPN es un tipo de producto laminado cuya sección tiene forma de U.
Las caras exteriores de las alas son perpendiculares al alma, y las interiores presentan una inclinación del 8% respecto a las exteriores, por lo que las alas tienen espesor decreciente hacia los extremos. La superficie interior de la unión entre el alma y las alas es redondeada. Las alas tienen el borde exterior con arista viva y la superficie interior redondeada.
Se usan como soportes y pilares, soldando dos perfiles por el extremo de las alas, formando un especie de tubo de sección casi cuadrada, con momento de inercia muy semejante en sus dos ejes principales. Adicionalmente, en algunos casos permite el uso del espacio interior para realizar conducciones.


Perfil L



Perfil Ll

Un perfil L y un perfil I
 
 
El Perfil L es un tipo de producto laminado cuya sección tiene forma de ángulo recto, con las alas de igual o distinta longitud. Las caras de éstas son paralelas entre sí, y la unión de las caras interiores está redondeada. Las alas tienen el borde exterior con aristas vivas, y el interior redondeado.
También existen perfiles L soldados. Se sueldan dos placas rectangulares para formar una L.
También existen perfiles L plegados.

Perfil LD


El Perfil LD es un tipo de producto laminado cuya sección tiene forma de ángulo recto, con alas de distinta longitud. Las caras de éstas son paralelas, y la unión de las caras interiores es redondeada. Las alas tienen el borde exterior con aristas vivas, y el interior redondeado.


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4 comentarios:

  1. Unknown3 de enero de 2013, 12:16

    Nos dice sobre las construcción los tipos y las características de los perfiles que hay, como se utilizan y en donde se los utilizan

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  2. Unknown3 de enero de 2013, 12:45

    Es un blog muy interesante, es d egran utlidad para nuestar carrera, nos ayuda a entender acerca de los perfiles, para que se los utiliza y de que material estan hechos.

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  3. Unknown3 de enero de 2013, 13:33

    este blog es muy interesante ya que no ayuda fortalecer las estructuras de las construcciones y nos facilita la construccion de las mismas.

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  4. Unknown10 de noviembre de 2018, 3:30

    gracias, muy buena info, me queda una duda si, porque el J se calcula asi y no considerando todas las dimensiones, mas bien por que no es Ix + Iy completo, gracias

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