Cálculo de pilar de sección variable según EN 1993-1-1

Sistema

Secciones: IS 220/300/15/25/0 (base del pilar), IS 620/300/15/25/0 (capitel)
Material: S 355 (DIN EN 1993-1-1)
Altura del pilar: 6,0 m
En el lado traccionado de la sección existe un apoyo continuo en dirección Y (eje de giro lateral).

Cargas

Cargas de cálculo:
N_Ed = 1.500 kN
M_Ed = 600 kNm

Sistema

Clasificación de las secciones

En el lado traccionado de la sección existe un apoyo continuo en dirección Y (eje de giro lateral). Por lo tanto, los esfuerzos internos se deben aumentar hasta el estado último.
Para esto, hay dos opciones:

1. Incrementar linealmente todos los esfuerzos internos hasta que se alcance el estado último (ver imagen 02 a la izquierda, la segunda opción [predeterminada] en Detalles)
2. Aumentar solo MEd para alcanzar el estado último (ver imagen 02 [derecha], la primera opción en Detalles)

Clasificación de secciones

Ambas opciones y métodos conducen a resultados muy diferentes: desde un cálculo elástico máximo en el tercio superior hasta una razón de cálculo plástica completamente posible de la sección en toda la altura del pilar.

En el fallo de estabilidad actual, no surge ningún incremento del esfuerzo axil; sólo un incremento de los momentos debido a las deformaciones y el análisis de segundo orden. Por lo tanto, se selecciona la segunda opción.

Amplificador mínimo_αult,k

En este caso, la razón de tensiones de la sección se determina utilizando la interacción plástica lineal (véase la ecuación [6.2] en [2]). Esto se debe activar en Detalles, ya que RF-/STEEL EC3 realiza el cálculo para las secciones de clase 1 o 2 según la ec. (6.31) o (6.41) de [2] de forma predeterminada.

De conformidad con la sección 6.3.4 (2) en [2], puede ser necesario calcular el amplificador de carga mínimo αult,k para alcanzar la resistencia característica en el plano principal con todos los efectos de las imperfecciones y el análisis de segundo orden.

La comprobación, en la medida en que las deformaciones afectan a los esfuerzos internos, se determina según la ecuación (5.1) en [2]:

En este caso,_αcr se debe determinar mediante RF-/STEEL EC3 y RF-/STEEL Warping Torsion. La mejor manera es generar un caso de módulo por separado y definir coacciones laterales intermedias para el conjunto de barras con el fin de aplicar la primera deformada del modo con "pandeo en la dirección del eje mayor".

Primera deformada del modo

_αcr = 18,90 >10

La relación de tensiones de la sección y, por lo tanto, el amplificador de carga mínimo_αult,k se puede calcular con los esfuerzos internos según el análisis estático lineal. Las siguientes razones y factores surgen entonces a lo largo de la longitud de la barra.

Coeficientes de amplificación y razones de tensiones mínimos

Esbeltez del componente estructural y coeficiente de reducción χ_op

La determinación del coeficiente de reducción χ_op requiere que la relación de esbeltez λop tenga en cuenta el pandeo por flexión o el pandeo lateral. Esto se calcula según la ecuación (6.64) en [2]:

Durante el cálculo según 6.3.4, el solucionador de RF-/STEEL EC3 determina el amplificador de carga mínimo para alcanzar la carga crítica elástica del componente estructural con respecto al pandeo lateral o lateral. Las propiedades del sistema estructural subyacente se especifican en las ventanas 1.4 y 1.7 de la siguiente manera.

Beschreibung des statischen Systems

Basándose en la bibliografía de referencia, se prescindió de las coacciones elásticas de alabeo, aunque estarían justificadas debido a la placa base y también a la coacción presente en el capitel. El resultado del cálculo es:

Amplificador α_ (cr, op)

Por lo tanto, es posible determinar la esbeltez del componente estructural según [2] 6.3.4:

La curva de pandeo se puede seleccionar de conformidad con el Anejo Nacional (NDP hasta 6.3.4 [1]) según la tabla NA.4:
Pandeo, tabla 6.2 (sección en I soldada, t_f < 40 mm, pandeo en y): BC "c"
Pandeo lateral, tabla 6.4 (h/w = 2.07 > 2): BC "d"

En el caso de efectos combinados, se debe usar el siguiente amplificador de carga mínimo:
χ_op,z = 0,659 (Ec. 6.49)
χ_op,LT = 0,684 (Ec. 6.57)
χ_op = mín {χ_op,LT ; χop_,z }
χ_op = 0,659

Cálculo de los componentes

El cálculo real se realiza según [2] 6.3.4 (2) ecuación (6.63):