En el registro Baras | Base del cuadro de diálogo 'Configuración de capacidad de carga' o 'Configuración de resistencia', realice configuraciones básicas para el dimensionamiento de barras y conjuntos de barras.
Los 'Parámetros de diseño' están divididos en varias categorías que varían según la norma de diseño.
General
El campo de verificación 'Realizar comprobación de estabilidad' controla si además de las comprobaciones de la sección transversal se realizan también comprobaciones de estabilidad como contra el pandeo por flexión o el pandeo lateral torsional. Debe desactivar el campo de verificación si no desea realizar una comprobación de estabilidad o si ya ha considerado los efectos de estabilidad en la determinación de los esfuerzos interna (por ejemplo, a través de un cálculo según la teoría de segundo orden con imperfecciones y/o reducción de rigidez).
Si la comprobación de estabilidad está activada, será necesario definir longitudes de pandeo y condiciones de borde que deberán asignarse a las respectivas barras o conjuntos de barras. De no ser así, no será posible realizar una comprobación de estabilidad. En la tabla de resultados Errores & Avisos se mostrará un mensaje correspondiente después del cálculo. Las barras de cables y de tracción están exentas de esto, ya que sólo pueden soportar fuerzas de tracción y no requieren comprobaciones de estabilidad.
El campo de verificación 'Realizar dimensionamiento plástico avanzado' ofrece la posibilidad de dimensionar las barras o conjuntos de barras según el denominado "Método de las fuerzas parciales" (TSV). Puede establecer los parámetros en el registro Barras | Plasticidad, que estará disponible después de marcar la opción.
Límites para casos especiales
Las normas de diseño, principalmente diseñadas para cálculos manuales, contienen fórmulas de comprobación o condiciones de interacción que a menudo están diseñadas solo para ciertas combinaciones de fuerzas internas. En el cálculo estructural del modelo 3D, sin embargo, generalmente se obtienen valores muy pequeños para las fuerzas internas. Aunque desde un punto de vista ingenieril no son significativas para la capacidad de carga, previenen ciertas comprobaciones si las normas de diseño se interpretan estrictamente o fuerzan el uso de ecuaciones de interacción menos favorables. Los 'Límites para casos especiales' ofrecen una manera sencilla y transparente de omitir ciertas fuerzas internas en la comprobación y evitar estos problemas mencionados.
El límite η describe la relación entre la fuerza interna aplicada y la resistencia plástica de la sección, que se determina de manera simplificada a través de los valores de la sección. No se trata de capacidades de carga de diseño reguladas normativamente: Las regulaciones específicas de las normas (por ejemplo, para la clasificación de la sección) no se consideran; esto no corresponde al propósito de la configuración del límite. Debe utilizar valores de límite altos solo para propósitos de prueba.
Si una fuerza interna está por debajo de la condición de límite, el dimensionamiento se realiza sin advertencia de que se ha omitido la fuerza interna. Sin embargo, en los del diseño 000286, puede comprobar mediante la nota 'Despreciable' en las fuerzas de diseño cuáles se han omitido debido a los límites y no se han considerado en la comprobación. Si en un punto todas las fuerzas internas son despreciables, solo se indicará la comprobación de las fuerzas internas despreciables como prueba.
Si el complemento Torsión con alabeo (7 grados de libertad) está activado, para algunas normas de diseño también está disponible un límite para el bimomento y las tensiones de corte por torsión secundaria.
Análisis de estructuras delgadas (para EN)
La determinación de la sección efectiva requiere un enfoque iterativo. En el campo de entrada 'Número máximo de iteraciones' puede establecer el número máximo de ciclos de cálculo. Una vez que la 'Diferencia máxima entre iteraciones' se queda por debajo de entre los resultados de dos iteraciones, el cálculo finaliza.
En secciones comprimidas no doblemente simétricas y propensas al abultamiento local, la localización del centroide de la sección efectiva se desplaza en comparación con la sección bruta. La fuerza de compresión externa que actúa centrada en la sección bruta ahora actúa excéntrica en la sección efectiva, generando así un momento de flexión adicional. Este momento de flexión se considera de manera predeterminada en el cálculo. Si no se desea, marque el campo de verificación 'Ignorar momentos de flexión por desplazamiento del centroide'.
Con el campo de verificación 'Considerar anchos efectivos según EN 1993-1-5, Anexo E' puede controlar si se debe utilizar el método alternativo mencionado en el Anexo E para determinar la sección efectiva para tensiones por debajo del límite elástico.
Opciones (para EN, CSA, GB, SIA, etc.)
Dependiendo de la norma de diseño, hay opciones adicionales disponibles en la configuración de capacidad de carga. Se presentan para normas seleccionadas.
EN 1993
Las secciones de las clases 1 y 2 pueden dimensionarse plásticamente. Marque el campo de verificación 'Dimensionado elástico (también para secciones de la clase 1 y 2)' si desea que estas secciones se comprueben sin utilizar las reservas plásticas. En este caso, puede utilizar el campo de verificación 'Usar comprobación según la ecuación 6.1 para dimensionado elástico' para controlar si se debe realizar la comprobación general según la teoría de elasticidad. Esto puede ser conservador, ya que no se consideran las redistribuciones parciales de tensiones plásticas que normalmente se permiten en el dimensionado elástico.
Para el dimensionado plástico, el campo de verificación 'Usar interacción lineal según 6.2.1(7) para comprobación de secciones con M+N' ofrece la posibilidad de sumar linealmente los grados de utilización de las fuerzas internas. Este enfoque es conservador y no se permite para secciones de la clase 4.
CSA S16
Las secciones de las clases 1 y 2 pueden dimensionarse plásticamente. Marque el campo de verificación 'Dimensionado elástico también para secciones clase 1 o 2' si desea que estas secciones se comprueben sin utilizar las reservas plásticas.
Con las opciones adicionales puede controlar los 'Parámetros para la resistencia a la compresión según 13.3.1' y el 'Coeficiente del efecto a la flexión uniforme (ω1) según 13.8.6'.
GB 50017
La descripción está en proceso.
SIA 263
La comprobación de cortante se realiza generalmente con la área de cortante efectiva Av. En secciones I simétricas y secciones U de la clase 3, también se puede considerar alternativamente el área del alma Aw. Para ello, marque el campo de verificación 'Considerar área de cortante según 5.2.4'.
La opción 'Considerar comprobación de abultamiento por cortante' está activada por defecto. Con esto se realiza la comprobación contra abultamiento por cortante según los párrafos 4.5.4, 5.3.4 o Anexo F.1. Si desactiva el campo de verificación, no se investigará el abultamiento por cortante.
Las secciones de clase 3 pueden comprobarse para flexión alrededor de ambos ejes con fuerza normal según el apartado 5.2.6 Si activa el campo de verificación 'Usar cálculo alternativo de los exponentes de flexión α y β según 5.1.6.4', se realizarán las comprobaciones para estas secciones según el apartado 5.1.6.4.
Abultamiento Local (para AISC)
La tabla B4.1b proporciona las relaciones de ancho a espesor para elementos sometidos a compresión (partes de sección) de barras sometidas a flexión. Si está dimensionando secciones que no están reguladas en esta tabla, marque el campo de verificación. Luego puede establecer los límites λr para elementos no reforzados y reforzados.
Barras angulares comprimidas (para AISC)
La resistencia a la compresión de las secciones de ángulo sencillo debe determinarse para el pandeo por flexión según la sección E3 o E7, y para el pandeo lateral torsional según la sección E4. El campo de verificación 'Usar esbeltez efectiva según E5' ofrece la posibilidad de usar el procedimiento simplificado de verificación según la sección E5, donde se trata el ángulo ajustando la esbeltez como una barra axialmente cargada. Se puede aplicar cuando la fuerza longitudinal de compresión se introduce en un ala. El otro ala debe estar fijado al componente adyacente mediante soldadura o una unión mediante al menos dos tornillos. El cálculo de la esbeltez efectiva puede realizarse para un 'Cercha plana según E5(a)' o para un 'Cercha espacial según E5(b)'.
El procedimiento descrito en la sección E5 permite el uso de longitudes desiguales de flancos, que están conectadas por el ala más corto – siempre y cuando que la esbeltez equivalente se incremente por un valor que considere la relación de la longitud de ala más larga a la más corta. Indique si la 'Conexión es por' el ala más larga o el ala más corta.
Dimensionado de perfiles formados en frío (para EN, AISC, CSA)
Para algunas normas de diseño, es posible realizar las verificaciones de perfiles formados en frío. Se presentan para normas seleccionadas.
EN 1993
El campo de verificación 'Realizar dimensionado de perfiles formados en frío' está marcado por defecto. Las barras con tales secciones se verificarán según EN 1993-1-3. Si elimina el marcado, el dimensionado de los perfiles formados en frío se realizará según EN 1993-1-1.
El 'Factor de perfilado k según 3.2.2(3)' influye en el cálculo del aumento del límite elástico fya. Puede elegir qué procedimiento se utilizó para fabricar el perfil. La lista ofrece dos opciones:
- Perfilado por laminado (k = 7)
- Otros métodos de perfilado (k = 5)
Si marca el campo de verificación 'Usar dimensionado elástico según 6.1.6', los comprobaciones de tensiones se realizarán como se regula para la solicitación con torsión en EN 1993-1-3, sección 6.1.6. Con ello, se utilizan para todas las combinaciones de fuerzas internas las fórmulas elásticas de tensiones (6.11a), (6.11b) o (6.11c). Los métodos de comprobación plásticos más económicos, que pueden aplicarse para ciertas configuraciones de fuerzas internas, quedan excluidos en este caso.
Si está activado el campo de verificación 'Considerar el alma como reforzada según Tab. 6.1', no se determinará la capacidad de carga del alma bajo carga local aplicada. No podrá producirse abultamiento local.
El campo de verificación 'Determinar la capacidad de carga del alma bajo carga local según 6.1.7' controla si se realizan las comprobaciones contra aplastamiento local, crujido del alma o abultamiento local en el alma. La condición aquí es que se haya definido un Apoyo de dimensionado correspondiente.
La comprobación de pandeo por torsión lateral para componentes sometidos a flexión no es aplicable según EN 1993-1-3, sección 6.2.4(2) si la sección presenta una diferencia marcada de ángulo entre los ejes principales de la sección efectiva y los ejes principales de la sección bruta. Con el campo de entrada para la 'Inclinación límite de los ejes principales según 6.2.4(2)', puede establecer el ángulo αlim hasta el cual se realiza la comprobación.
AISC 360
Determina si el 'Dimensionado de perfiles huecos formados en frío según la norma' se realiza según AISC 360 o AISI 100.
Para 'Barras fuera de los límites de aplicación' de la tabla B4.1-1 de AISI, puede establecer con el campo de verificación si se debe usar el coeficiente de seguridad Ω o el coeficiente de resistencia Φ según AISI S100, sección A1.2(c). Esta directriz también se aplica para secciones generales cuyos límites de aplicación no están regulados en la norma.
Con los campos de verificación de la categoría 'Barras en flexión', puede establecer directrices detalladas para las comprobaciones de estabilidad. Es posible utilizar la capacidad de reserva inelástica según las secciones F2.4.2, F3.2.3 y F4.3 de AISI. Para perfiles I doblemente simétricos, la tensión crítica de pandeo Fcre puede determinarse alternativamente según la ecuación (F2.1.1-6). Al examinar secciones Z simétricas puntuales, es posible también determinar Fcre según la ecuación (F2.1.3-2).
La resistencia Pn contra 'crujido del alma' se determina según la ecuación (G5-1). Alternativamente, el valor puede calcularse según la ecuación (G5-2). Marque para ello el campo de verificación correspondiente.
CSA S16
Determina si el 'Dimensionado de perfiles huecos formados en frío según la norma' se realiza según CSA S16 o CSA S136.
Para 'Barras fuera de los límites de aplicación' de la tabla B4.1-1 de CSA S136, puede establecer con el campo de verificación si se debe usar el coeficiente de seguridad Ω o el coeficiente de resistencia Φ según CSA S136, sección A1.2(c). Esta directriz también se aplica para secciones generales cuyos límites de aplicación no están regulados en la norma.
Con los campos de verificación de la categoría 'Barras en flexión', puede establecer directrices detalladas para las comprobaciones de estabilidad. Es posible utilizar la capacidad de reserva inelástica según las secciones F2.4.2, F3.2.3 y F4.3 de CSA S136. Para perfiles I doblemente simétricos, la tensión crítica de pandeo Fcre puede determinarse alternativamente según la ecuación (F2.1.1-6). Al examinar secciones Z simétricas puntuales, es posible también determinar Fcre según la ecuación (F2.1.3-2).
La resistencia Pn contra 'crujido del alma' se determina según la ecuación (G5-1). Alternativamente, el valor puede calcularse según la ecuación (G5-2). Marque para ello el campo de verificación correspondiente.
Comprobación de abultamiento por cortante (para EN)
El campo de verificación 'Realizar comprobación de abultamiento por cortante' está activado por defecto. Esto comprueba si la esbeltez λ del alma requiere una comprobación de abultamiento por cortante según EN 1993-1-5, párrafos 5.1, 5.2, 5.3 y 5.5. Si el límite λlim se cumple, la comprobación se considera superada. Sin embargo, si la esbeltez está por encima del límite, están previstas rigidices en los apoyos según el párrafo 5.1.(2) para que se pueda realizar la comprobación de abultamiento por cortante.
Comprobación de soldaduras longitudinales (para EN)
Si desea comprobar la capacidad de carga de las uniones longitudinales de secciones soldadas, marque el campo de verificación 'Realizar comprobación'. El factor βw está incluido como propiedad del material en la mayoría de los aceros de la biblioteca según EN 1993-1-8, Tabla 4.1. Si las partes de la sección están hechas de diferentes tipos de acero, también puede proporcionar el coeficiente de correlación βw para la comprobación de soldaduras a tope de manera personalizada.
Comprobación de estabilidad con fuerzas internas según teoría de segundo orden (para EN)
Es posible realizar las comprobaciones de estabilidad no con el método de barra equivalente según EN 1993-1-1, sección 6.3, sino con los esfuerzos internos según la teoría de segundo orden considerando torsión con alabeo e imperfecciones. En este caso, puede controlar con el campo de verificación 'Usar γM1 para determinar la capacidad de sección' si se debe usar el coeficiente γM1 (en lugar de γM0) para las comprobaciones de la sección.
