Análisis de segundo orden

Término del glosario

En el cálculo según el análisis de segundo orden, se determina el equilibrio en un sistema estructural deformado.

El cálculo según el análisis de segundo orden (también: P-delta) detecta los efectos de la deformación debido a las cargas, que afecta a la distribución de esfuerzos internos. Los esfuerzos internos en el sistema estructural normalmente conllevan a un aumento de los momentos flectores: en el caso de elementos con cargas de presión, surgen momentos adicionales y, por lo tanto, se producen efectos excesivos de las cargas y momentos. Por otro lado, los esfuerzos de tracción tienen un efecto positivo.

En RFEM y RSTAB es posible calcular casos y combinaciones de carga según varios métodos de análisis (ver figura 01). Sin embargo, las combinaciones de resultados superponen los resultados de los casos de carga y las combinaciones calculados, de tal forma que el método de análisis sólo se puede controlar indirectamente.

El cálculo según el análisis de segundo orden examina los problemas de estabilidad, por ejemplo el pandeo. En el módulo adicional RF-/SEEL EC3 también puede realizar el análisis de estabilidad según el pandeo lateral (flexotorsional). La ampliación del módulo RF-/STEEL Warping Torsion permite realizar el análisis según la teoría de segundo orden con 7 grados de libertad (torsión de alabeo).

En el caso de estructuras de acero, el análisis de segundo orden se debe usar si el esfuerzo de compresión en una barra excede el 10% de la carga de pandeo elástico crítica [4]. Para estructuras de hormigón, ciertos límites de la esbeltez son determinantes. Las estructuras de madera normalmente se calculan según el análisis estático lineal.

El capítulo 7.2.1.1 del manual de RFEM [1] o RSTAB [2] contiene más información sobre los métodos de análisis.

En el ejemplo adjunto, se analiza una carga según el análisis estático lineal y el análisis de segundo orden. Una carga vertical con una pequeña carga horizontal actúa en la cabeza del pilar (ver figura 02). El esfuerzo axil no tiene influencia en la distribución de momentos My en CC 1. Sin embargo, el momento adicional según el análisis de segundo orden se reconoce claramente en CC 2. Si la carga se incrementa más (o se reduce la sección), el programa mostrará un mensaje sobre la inestabilidad.

Palabras clave

Análisis de segundo orden Sistema deformado P-delta Combinación de cargas Estabilidad Carga crítica

Bibliografía

[1]   Manual de RFEM. Tiefenbach: Dlubal Software, marzo de 2016.
[2]   Manual de RSTAB. Tiefenbach: Dlubal Software, abril de 2013.
[3]   Roik, K.; Carl, J.; Lindner, J. (1972). Biegetorsionsprobleme gerader dünnwandiger Stäbe. Berlin: Ernst & Sohn.
[4]   Eurocódigo 3: Proyecto de estructuras de acero - Parte 1-1: Reglas generales y reglas para edificios; EN 1993-1-1:2010-12

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Análisis de segundo orden de torsión de alabeo con 7 grados de libertad

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