Pregunta:
¿Cómo se determinan las longitudes eficaces de los pilares del pórtico en RFEM o RSTAB?
Respuesta:
La forma más fácil de hacerlo es utilizar los módulos adicionales RF-STABILITY (RFEM) o RSBUCK (RSTAB).
RF -STABILITY y RSBUCK realizan un análisis de valores propios para todo el modelo con un cierto estado del esfuerzo axial. Los esfuerzos axiles aumentan iterativamente hasta que se da el caso de carga crítica. En el análisis numérico, la carga de estabilidad se indica por el hecho de que el determinante de la matriz de rigidez vale 0.
Si se conoce la longitud eficaz, se determina la carga y modo de pandeo en función de esto. Para la carga de pandeo más baja, se determinan todas las longitudes eficaces y los factores de longitud eficaz.
Dependiendo del número requerido de valores propios, los resultados muestran los factores de carga crítica con las curvas de pandeo correspondientes y la longitud eficaz sobre el eje mayor y menor para cada barra, dependiendo de la forma del modo.
Dado que cada caso de carga tiene normalmente un estado diferente del esfuerzo axil en los elementos, surge un resultado de longitud eficaz perteneciente para el pilar del pórtico para cada situación de carga. La longitud eficaz cuyo modo de pandeo hace que el pilar se pandee en el plano correspondiente es la longitud correcta para el cálculo de la situación de carga respectiva.
Dado que este resultado puede ser diferente para cada diseño debido a las diferentes situaciones de carga, se supone que la longitud eficaz más larga de todos los análisis calculados es igual para todas las situaciones de carga.
Ejemplo de cálculo manual y RF-STABILITY/RSBUCK
Hay un pórtico 2D con un ancho de 12 m, una altura de 7,5 m y apoyos simples. Las secciones del pilar corresponden con I240 y la viga del pórtico con IPE 270. Los pilares están sujetos a dos cargas concentradas diferentes.
l = 12 m
h = 7,5 m
E = 21,000 kN/cm²
Iy, -R = 5.790 cm4
Iy, -S = 4.250 cm4
NL = 75 kN
NR = 50 kN
$EI_R=E\ast Iy_R=12159\;kNm^2$
$EI_S=E\ast Iy_S=8925\;kNm^2$
$\nu=\frac2+2}=0,63$
Esto da como resultado el siguiente coeficiente de carga crítica:
$\eta_{Ki}=\frac{6\ast\nu}{(0.216\ast\nu^2+1)\ast(N_L+N_R)}\ast\frac{EI_S}{h^2}=4,4194$
Las longitudes eficaces de los pilares del pórtico se pueden determinar como a continuación:
$sk_L=\pi\ast\sqrt{\frac{EI_S}{\eta_{Ki}\ast N_L}}=16,302\;m$
$sk_R=\pi\ast\sqrt{\frac{EI_S}{\eta_{Ki}\ast N_R}}=19,966\;m$
Los resultados del cálculo manual se corresponden muy bien con los de RF -STABILITY y RSBUCK.
RSBUCK
$\eta_{Ki}=4,408$
$sk_L=16,322\;m$
$sk_R=19,991\;m$
RF-STABILITY
$\eta_{Ki}=4,408$
$sk_L=16,324\;m$
$sk_R=19,993\;m$
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)