Estructuras Isostáticas en Vigas

Estructuras Isostáticas

• Vigas de un solo tramo, biapoyadas o articuladas-apoyadas, con momentos máximos en el medio del vano.
• Más sensibles a la generación del colapso.
• Problema en los nudos debido al alto coeficiente de dilatación del acero, produciendo empujes y arrastres que llevan al colapso.
• El proceso de colapso comienza antes que el fallo por plastificación del centro del vano.

Estructuras Hiperestáticas

• Modelo más frecuente, con dos casuísticas comunes: estructuras de nudos rígidos y vigas continuas.
• Más estables que las estructuras isostáticas ante el fuego.
• Dos efectos importantes:
  • Rótulas plásticas: articulación en el punto de la estructura donde se alcanza la temperatura crítica.
  • Expansión térmica: las deformaciones se traducen en movimientos longitudinales (dilatación o arrastre) en estructuras isostáticas, y en coacción del movimiento de los nudos en estructuras hiperestáticas.

Rótulas Plásticas

• Consecuencia del cambio de estado del material: pérdida del estado elástico y entrada en estado plástico.
• Deformaciones no reversibles.
• El comportamiento mecánico hace que, a partir del momento de la aparición de la rótula, en ese punto concreto no se absorban los incrementos de momentos y el resto de los elementos comienzan a trabajar como si se tratara de una articulación simple.
• Los puntos con mayores momentos son los lugares más propensos a generar rótulas plásticas.

Consecuencias de las Rótulas Plásticas

• El elemento constructivo queda inutilizado para realizar su función portante tras el incendio.
• Sin embargo, durante una potencial intervención de bomberos, el elemento puede mantenerse en su sitio sin desplomarse por fallo de sus nudos durante más tiempo.

Efectos de la Expansión Térmica

• Pandeos: característicos en elementos estructurales con líneas esbeltas y con movimientos limitados en sus nudos.
• La expansión térmica produce diferentes manifestaciones en estructuras isostáticas y hiperestáticas.

Analiza las estructuras isostáticas en vigas, incluyendo vigas biapoyadas y articuladas-apoyadas, y sus vulnerabilidades en los nudos. Aprende a identificar los puntos críticos y el colapso en estas estructuras.