7. TENSIONES Y COEFICIENTES MAS UTILIZADOS EN ESTRUCTURAS

Sumario: Tensión de rotura. Tensión de trabajo. Coeficiente de seguridad. Coeficiente de transmisión térmica. Coeficiente de dilatación térmica. Peso propio. Sobrecarga.

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TENSIONES Y COEFICIENTES EN ESTRUCTURAS

Edificación y Construcción para bomberos

Tema 18 "Temario Sargentos"

Cuando se diseñan las estructuras y las edificaciones, hay que tener en cuenta una serie de parámetros para su proyecto y su posterior ejecución. Dichos parámetros tienen la finalidad de proporcionar a las construcciones las condiciones de seguridad y estabilidad necesarias y precisas para que desarrollen la funcionalidad para la que fueron diseñadas.

Entre los más importantes y generalmente utilizados, tenemos los siguientes:

1. TENSION DE ROTURA

Es la carga por unidad de superficie que se necesita aplicar a un elemento para producir su rotura. 

Las tensiones de rotura a tracción/compresión típicas de algunos elementos son:

2. TENSIÓN DE TRABAJO

Es la carga a la que se hace trabajar a un elemento, por unidad de superficie de su sección. Se mide en Kg/cm2 y es inferior a la tensión de rotura.

3. COEFICIENTE DE SEGURIDAD

Se obtiene al dividir la tensión de rotura por la tensión de trabajo del elemento considerado, siendo entonces:

Los coeficientes de seguridad para los diferentes materiales utilizados en el calculo de estructuras oscilan habitualmente entre:

4. COEFICIENTE DE TRANSMISION TERMICA

Mide la cantidad de calor que atraviesa la unidad de superficie del material, en cada unidad de tiempo al incrementar un grado centígrado la temperatura. Se mide en Kcal / m2. h .ºC.

5. COEFICIENTE DE DILATACION TERMICA

Mide la dilatación producida en un elemento por cada grado centígrado de aumento de temperatura y en cada metro lineal.Se mide en mm / ml . ºC. 

El coeficiente de dilatación térmica del acero es de 0,012 mm / ml . ºC y el del hormigón es aproximadamente el mismo. Esto significa que una viga, por ejemplo de acero de 10 metros de longitud que, durante el proceso de un incendio pase de 20 ºC a 400 ºC sufrirá una dilatación lineal de : d = 0,012 x 10 x 380 = 45,6 mm. = 4,56 cm. 

Este aumento de longitud puede provocar empujes laterales de gran importancia sobre el resto de la estructura, pudiendo llegar incluso a ser causa del colapso de la misma.

6. PESO PROPIO

Es el peso de los elementos que componen la estructura. 

Los pesos propios de los elementos más habituales en construcción son:

7. SOBRECARGA

Es el peso debido a los materiales que pueden descansar o incidir normalmente sobre la estructura.

• Sobrecarga de uso: Entre 100 y 2.000 Kg/m2 (normalmente entre 150 y 300 Kg/cm2)

• Sobrecarga de nieve: Entre 120 y 400 Kg/m3

• Sobrecarga de viento: Esta en función de la superficie que es afectada, su ubicación y las características del edificio.

• Sobrecarga por efecto de la acción sísmica: Esta en función de la situación o zona geográfica donde este ubicado.