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Esfuerzos por temperatura alta en losa de concreto y su acero
Buenas tardes
Tengo una consulta frente a como se calcula el esfuerzo y momento, generados por la temperatura alta en el concreto. Por ejemplo una losa de concreto que sostenga una caldera donde este a temperaturas altas, como calcular ese acero, por lo que habria que diseñarlo por flexión y temperatura alta.
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4 Respuestas
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Hola Daniel,
Ese es un tema especial y creo que no viene dentro de lo que es diseñar edificaciones convencionales de hormigón armado.
Pero te doy algunas pautas para que lo analices:
- En el curso de resistencia o mecánica de materiales estudiamos lo que sucede con los esfuerzos producidos por la variación de temperatura. Como datos necesitas conocer la longitud, las propiedades del material y la variación de temperatura que existirá.
- Los conceptos mencionados en el curso se aplican en algunos software, por ejemplo el SAP2000 si realiza esos cálculos. No tengo conocimiento de otro que lo aplique (pero seguro que varios si lo hacen).
Ahora bien, cuando se habla de esfuerzos por temperaturas debemos tener claro lo siguiente: Cualquier elemento incrementará su longitud con el incremento de la temperatura y disminuirá su longitud cuando la temperatura baje. ¿Esto como podemos aplicar para que sea considerado en el diseño de la losa (como pones de ejemplo) sin utilizar un software que lo tenga incluido?
Lo que se puede hacer es tomar las consideraciones de los apoyos (vigas o columnas), que se pueden considerar como simplemente apoyados o empotrados y, como en el curso de resistencia de materiales, calcular cual es la reacción producida (es hiperestático), por el incremento de temperatura, en cada apoyo y esta colocar como cargas puntuales o lineales a las columnas o vigas (respectivamente). Es decir, que si la losa “quiere” incrementar de tamaño por el aumento de temperatura, las vigas, losas y/o columnas lo impedirán, pero ese impedimento o resistencia se debe simular como fuerzas.
Esa es la forma que deberías realizar, no es algo muy complejo, la variación por temperatura suele no ser algo determinante en el diseño, en la mayoría de los casos. Lo que tienes que cuidar más es el tema de la fabricación del hormigón, que este no sea afectado o se deteriore por cambios de temperatura, pero como te dije al inicio, este es un tema que ya sale de lo que abarca esta formación.
Espero haberte ayudado con tu consulta.
Saludos
Rodrigo
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Daniel la lección donde hablo de esto en el curso de resistencia de materiales es la siguiente:
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Hola Rodrigo
La fuerza que menciona que ejerce la losa sobre las vigas y columnas, se consideraría en la mitad de la losa?, gracias por la respuesta explicación, consultare lo recomendado en el curso de resistencia de materiales
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Hola Daniel,
Las fuerzas que menciono las entenderás bien cuando veas la explicación que está en el curso de resistencia de materiales. Una vez revisada esa lección y si quedan dudas continuamos.
Saludos
Rodrigo
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