RT info:eu-repo/semantics/bachelorThesis T1 Cálculo plástico: origen, desarrollo y comparativa con el cálculo elástico A1 Ballesteros Barranco, Andrea K1 Estructuras K1 Cálculo plástico K1 Cálculo estados límite K1 Rótula plástica K1 Optimización sección K1 Arquitectura K1 Architecture AB El cálculo plástico surge a consecuencia de los resultados obtenidos desucesivas ensayos empíricos realizados para comprobar los cálculos matemáticos.Tras 200 años olvidando el compor tamiento real de las estructuras, losexperimentos llevados a cabo por G. Kazinczy en 1914 abrieron el nuevo caminodel calculo estructural. En estos experimentos se apreció la notable diferenciaentre los resultados arrojados por el cálculo elástico y lo que sucedía en lapráctica. A par tir de ahí, en los diversos congresos del IABSE (Internationalassociation for Bridge and Structural Engineering/Asociación internacional parapuentes e ingeniería estructural) , ingenieros de diversas disciplinas compar tieronponencias y descubrimientos. En ellas se demostraba que las cargas de colapsoen una estructura dúctil no se ven afectadas por defectos de construcción ofabricación. Se enunciaron los requisitos en las características del material paraque el cálculo sea válido. Así mismo se cita el anteriormente desarrollado, métodode trabajos vir tuales como forma de obtener directamente los esfuerzos plásticos,aunque el método principal hasta este momento fuera el método estático,llevahasta el colapso los resultados obtenidos mediante el método elastico.Paralelamente en Rusia e Inglaterra se realizan estudios con resultadossemejantes o complementarios. A. A. Gvozdev, en Rusia, proporciona una baserigurosa a los avances en plasticidad, determinando los tres teoremas paraobtener el mecanismo de colapso válido. J. F. Baker en Inglaterra, con su trabajopara el Comité de Investigación de Estructuras Metálicas de la industria británica,realizó ensayos sobre estructuras de acero reales y su relación, o falta de ella,con los resultados de cálculo.Cuando W. Prager, en Estados Unidos, tuvo noticias de los descubrimientosde A. A. Gvozdev, comenzó a realizar avances en el desarrollo matemático desus teoremas. Esta labor que se vio incentivada cuando W. Prager y J. F.Baker seconocieron en un congreso y sus respectivas universidades, Brown y Cambrige,comenzaron a colaborar. La primera desarrolla el marco matemático a los avancesteóricos que produce la segunda.Por último ingenieros como B. G. Neal y B. S. Symands, con los teoremasfundamentales ya disponibles, desarrollan las teorías de cálculo no lineal, comoel método de combinación de mecanismos para calcular pór ticos complejos.Jacques Heyman, habiendo sido miembro de los equipos de investigaciónde Brown y Cambrige bajo la dirección de W. Prager y J. F. Baker, realizó unarecopilación exhaustiva de la historia y el desarrollo de la ciencia y el cálculo delas estructuras, dándole un cuidado hasta la fecha desconocido al origen yevolución del cálculo plástico. Además de aplicar esos conocimientos al cálculopara la construcción y restauración de mampostería.Gracias a la contribución de estos investigadores se han desarrollado lasdos par tes fundamentales de la teoría del calculo plástico, también denominadocálculo de estados límites. Por un lado la par te teórica con los requisitos ehipótesis fundamentales del cálculo plástico, el concepto de rótula y momentoplástico, así como los criterios para obtener el único mecanismo de colapsoválido de cada estructura. Por otro lado los métodos de cálculo para las diferentesestructuras: método de resistencia de materiales, método estático, método detrabajos vir tuales y los métodos de combinación de mecanismos. La coincidenciaentre los resultados arrojados por varios métodos, estando uno apoyado en elcálculo elástico, método estático, y siendo el otro, trabajos vir tuales, un métododesarrollado varios siglos antes, se demuestra la precisión de éstos. Con respectoal dimensionado, en este trabajo hemos seguido el mismo procedimiento delcálculo elástico garantizando estar del lado de la seguridad gracias a lacomprobación de rigidez.Aplicando los teoremas y métodos anteriores se realiza el modelado ycálculo sobre un pór tico de la estructura del proyecto del que se adjuntan planosy previsión de cargas reales, de acuerdo a la normativa aplicable,CTE– DB– SE– AE.El dimensionado se realiza de acuerdo a los esfuerzos elásticos y plásticos.Distinguiendo dentro del dimensionado con los esfuerzos de estados límites entreaquel que emplea la tensión elástica y aquel que utiliza la tensión de rotura.Comprobando en los tres casos ¡os límites de deformaciones aceptables.Una vez comprobada la seguridad de la estructura, en las tres hipótesispara el mismo pór tico se realiza un comparativa de las secciones obtenidas en loscálculos, en la que se aprecia el claro ahorro de peso de acero utilizado y porconsiguiente la reducción económica y de residuos de su producción y puesta enobra.Tras la constatación con estructuras reales, por par te de investigadoresreputados citados anteriormente, de que una vez superado el límite elástico lasestructuras dúctiles se compor tan de manera plástica hasta la formación delmecanismo de colapso y en vista de los resultados empíricos del ahorro quesupone, solo queda añadir que es necesaria la integración de este modelo en lapráctica habitual del cálculo de estructuras para optimizar sus secciones. YR 2016 FD 2016-09-05 LK http://hdl.handle.net/10017/26058 UL http://hdl.handle.net/10017/26058 LA spa NO 107 p. DS MINDS@UW RD 28-mar-2024