Este artículo le mostrará un ejemplo práctico de cómo realizar un análisis de pandeo lateral-torsional para la nave de acero que se muestra en la Imagen 1. También puede ver este artículo como una continuación del titulado
Determinación de factores de carga crítica con el complemento Estabilidad de la estructura en RFEM 6 y RSTAB 9
, que muestra cómo utilizar el complemento de Estabilidad de la estructura para determinar los factores de carga crítica y los modos de estabilidad correspondientes para este modelo 3D.
No obstante, el artículo mencionado observó que es necesario considerar el alabeo por torsión en el análisis de estabilidad de la estructura debido a los resultados del análisis estático (es decir, las cargas aplicadas resultan en momentos flectores My, por lo que también se espera un problema de pandeo lateral-torsional de la viga principal).
Como resultado, el siguiente texto te mostrará cómo utilizar el complemento de Alabeo por torsión (7 GDL) en combinación con el complemento de Estabilidad de la estructura para considerar el alabeo de la sección transversal como un grado de libertad adicional al realizar el análisis de estabilidad. Es importante saber que el cálculo se realiza en todo el modelo, por lo que la rigidez de las barras o las condiciones de apoyo definidas se considera automáticamente.
Tanto el complemento de Alabeo por torsión como el de Estabilidad de la estructura se pueden encontrar en los Datos Básicos, como se muestra en la Imagen 2. Debe saber que en RFEM 6 y el complemento de Alabeo por torsión alabeo está asociado solo a las barras; por lo tanto, no hay que definir condiciones de apoyo globales para ello.
Además, se asume por defecto que el alabeo en los extremos de las barras es libre; por lo tanto, debes usar Rigidizadores transversales de barras para definir muelles de alabeo en los extremos de las barras y considerar la rigidez o tensión de alabeo. Puede leer más sobre esto en el artículo de la Base de conocimientos
Cálculos de pandeo lateral con el nuevo complemento Alabeo por torsión (7 grados de libertad) para RFEM 6/RSTAB 9
.
Dado que se asume que el alabeo no está obstruido en el extremo de la barra, no hay ninguna transferencia del momento entre las barras adyacentes. En otras palabras, todas las barras se consideran individualmente para el cálculo del alabeo (es decir, las barras individuales pueden alabeo libremente en sus extremos). Para transferir el alabeo entre las barras individuales que están conectadas, puede definir un conjunto de barras. En este sentido, las vigas principales de la nave de acero de interés se definen como conjuntos separados de barras, como se muestra en la Imagen 3.
En este punto, se puede hacer un paralelo entre el punto de aplicación de la carga al calcular barras con 6 grados de libertad y al calcular barras con 7 grados de libertad. Es decir, si otros objetos están conectados a una barra a calcular con 6 grados de libertad, los esfuerzos cortantes de otros componentes se introducen en el centro de cortante.
Sin embargo, al calcular barras con 7 grados de libertad, se considera que el punto de conexión está en el centro de gravedad (es decir, el centroide de la sección transversal), y las cargas definidas en las barras también se aplican allí. Para abordar este problema en el análisis, puede definir excentricidades de barras o usar barras rígidas para definir dichas conexiones. En este sentido, el punto de aplicación de la carga en este ejemplo se definirá con la excentricidad mostrada en las Imágenes 4 y 5.
A continuación, los ajustes del análisis de estabilidad se pueden definir de la misma manera que se explica en el artículo de la Base de conocimientos
Determinación de factores de carga crítica con el complemento Estabilidad de la estructura en RFEM 6 y RSTAB 9
. Es decir, puede seleccionar el método de análisis y considerar las otras opciones mostradas en la Imagen 6.
Como comentado en el artículo mencionado, el análisis de estabilidad se puede considerar en términos de casos de carga, combinaciones de carga y situaciones de proyecto. En este ejemplo, el análisis de estabilidad se considera en términos de la situación de proyecto del estado límite último, como se muestra en las Imágenes 7 y 8. Por lo tanto, puede calcular esta situación de proyecto y obtener resultados de la misma manera que se trató en el artículo mencionado.
Finalmente, puede ejecutar el cálculo y obtener los resultados del análisis de estabilidad considerando el alabeo por torsión de la sección transversal. En la tabla Visión general del Análisis estático, puede ver el factor de carga más crítico de todas las combinaciones de carga (Imagen 9), junto con la combinación de carga determinante con la que se asocia el factor de carga crítica. De esta manera, puede abrir los resultados del análisis de estabilidad para la combinación de carga específica y mostrar la forma del modo asociado.
