Bielas e tirantes

Falabamos o outro día das trabes de gran canto, un exemplo de como as proporcións inflúen na maneira de calcular as solicitacións dunha estrutura.

Isto era unha pequena introdución práctica ás rexións D, ou rexións de descontinuidade. As rexións D son as estruturas ou partes dunha estrutura nas que non é válida a teoría xeral da flexión, é dicir, onde non sexan aplicables as hipóteses da flexión de Bernouilli-Navier ou Kirchhoff. Pola outra banda, están as estruturas ou partes de estruturas que si cumpren estas hipóteses e que denominamos rexións B.

Existen tres tipos de rexións D, primeiro as de descontinuidade xeométrica, é dicir, cando se produce un cambio brusco na xeometría do elemento, por exemplo unha trabe que reduce o seu canto drasticamente; o segundo tipo son as descontinuidades estáticas, aquelas que teñen cargas concentradas, por exemplo un piar apoiado nunha trabe; e por último as descontinuidades xeneralizadas, aquelas estruturas que pola súa forma ou proporcións non poden ser calculadas polas hipóteses da flexión, por exemplo, a trabe de gran canto.

Un dos métodos empregados para calcular as rexións D é o método das bielas e tirantes, pero para explicalo fai falta lembrar dous pequenos conceptos, o primeiro, as estruturas de vector activo ou articuladas; e, o segundo, que na resistencia a compresión temos en conta o formigón, e na resistencia a tracción o armado. O método das bielas e tirantes consiste en substituir, para o cálculo, a rexión D por unha estrutura articulada representante do seu comportamento; de maneira que queden dous tipos de barras, por un lado as comprimidas ás que lles chamaremos bielas, e por outro as traccionadas ás que lles chamaremos tirantes. É suficiente con substituir as bielas por cilindros de formigón, e os tirantes por barras de aceiro para realizar o cálculo da sección precisa para que resista; se o diámetro de formigón calculado colle dentro do elemento, sabemos que o elemento soporta os esforzos porque a cantidade de formigón é maior, e pola outra banda, se o aceiro resiste, é suficiente con colocar as barras aí definitivamente.

A EHE dá, en moitos casos, un exemplo de estrutura de bielas e tirantes pola que guiarnos para facer o cálculo correctamente, aquí temos uns exemplos xerais:

Para ver os exemplos que dá a normativa en elementos concretos, debedes ver o Capítulo 11: Elementos estructurales da EHE 08.

Normativa aplicable EHE 08. Artigo 24: Regiones D