Consideración de la sección transversal neta sometida a tracción según UNE-EN 1993-1-1

Artículo técnico sobre el tema del análisis de estructuras usando de Dlubal Software

  • Base de conocimientos

Artículo técnico

Este artículo fue traducido por el Traductor de Google

Ver texto original

Cuando se conectan componentes cargados por tracción con conexiones atornilladas, se debe considerar el debilitamiento de la sección debido a los agujeros para pernos en el cálculo del estado límite último. El siguiente artículo describe cómo se puede realizar el cálculo de la resistencia a tracción según DIN EN 1993-1-1 con el área de la sección neta de la barra a tracción en el módulo adicional RF-/STEEL EC3.

Cálculo de la resistencia a tracción según EN 1993-1-1

Según DIN EN 1993-1-1, capítulo 6.2.3 (2), la resistencia a tracción de una sección debilitada por agujeros resulta del mínimo de los siguientes valores de cálculo:

Valor de cálculo de la resistencia plástica a tracción de la sección bruta

Npl,Rd = A · fyγM0

Npl, Rd Valor de cálculo de la resistencia plástica a tracción de la sección bruta
I sección transversal bruta
fy límite elástico
γM0 Coeficiente de seguridad parcial para la resistencia de la sección

Nu,Rd = 0,9 · Anet · fuγM2

Nu, Rd Valor de cálculo de la resistencia a tracción de la sección neta
Anet Área neta de la sección a lo largo de la línea crítica de fisura
fU Resistencia a tracción
γM2 Coeficiente de seguridad parcial para la resistencia de la sección en caso de fallo por tracción

El área neta de la sección se determina a partir del área bruta de la sección menos todas las aberturas y agujeros para los elementos de fijación. Dependiendo de la disposición de los agujeros de los pernos, el área de deducción del agujero a aplicar se ajusta a la línea de fisura crítica.

Entrada en RF-/STEEL EC3

Por defecto, el cálculo de la resistencia a tracción en el módulo adicional sólo se realiza considerando la resistencia plástica a tracción de la sección bruta ( fórmula 1 ). El cálculo según la fórmula 2 se puede activar seleccionando la opción "Área neta de la sección" en la ventana de entrada "Parámetros de barras". Es posible introducir unárea de sección neta A net para el inicio de la barra (x = 0) y el final de la barra (x = l). Para introducir la misma área de sección neta para varias barras al mismo tiempo, se recomienda utilizar la opción "Establecer entrada para el número de barra".

Luego, se calculan ambos valores de cálculo de la resistencia a tracción y se realiza el cálculo según DIN EN 1993-1-1 con el valor mínimo.

Modificación para el cálculo de secciones angulares conectadas en un lado

Para componentes conectados asimétricamente, como secciones en ángulo conectadas en un lado a un lado, la DIEN EN 1993-1-8 proporciona regulaciones adicionales. En consecuencia, el ángulo conectado en un lado para la carga de tracción se puede diseñar como un ángulo de carga central si la capacidad de carga se determina con una sección transversal neta.

Valor de cálculo de la resistencia a tracción de la sección neta

Nu,Rd = Anet,eff · fuγM2

Nu, Rd Valor de cálculo de la resistencia a tracción de la sección neta
fU Resistencia a tracción
γM2 Coeficiente de seguridad parcial para la resistencia de la sección en caso de fallo por tracción

La sección eficaz de la red se puede determinar por medio de factores de modificación dependiendo del número de pernos y la separación de los agujeros. Ya no se requiere un factor de reducción adicional de 0.9 como en la ecuación 1 para el cálculo con la sección neta. La ventana de entrada en RF-/STEEL EC3 no le permite introducir la sección eficaz neta directamente, pero el área de la sección neta que se va a introducir se puede ajustar al cálculo en el módulo adicional por medio de un simple conversión.

Diseño con sección neta eficaz en el módulo

Área de la sección neta equivalente para la entrada en RF-/STEEL EC 3

Nu,Rd = 0,9 · Anet* · fuγM2  Anet* = Anet,eff0,9

Nu, Rd Valor de cálculo de la resistencia a tracción de la sección neta
Unared * Área de la sección neta equivalente para la entrada en RF-/STEEL EC3
fU Resistencia a tracción
γM2 Coeficiente de seguridad parcial para la resistencia de la sección en caso de fallo por tracción

Ejemplo

Se seleccionaron barras planas de 60 x 8 mm como cruces en la dirección Y. El área neta resulta para la fijación con un tornillo M20 en la línea crítica de fisura

Anet = A - d0 · t

I sección transversal bruta
d0 Diámetro del agujero del tornillo
t Espesor de la chapa

Unared = 4,8 cm 2 - 2,2 cm 0,8 cm = 3,04 cm 2

Se obtienen las siguientes resistencias de cálculo para el material S235:

Npl, Rd = (4,8 cm² ⋅ 23,5 kN/cm²)/1,0 = 112,8 kN

Nu, Rd = (0,9 3,04 cm² 36 kN/cm²)/1,25 = 78,8 kN

Para el cruce en la dirección X, se seleccionaron las secciones en ángulo isósceles L 75 x 8 en S355. La conexión se debe realizar en un brazo angular con 2 tornillos M20 uno detrás del otro. Las dimensiones se seleccionan de la siguiente manera:

e1 = 40 mm

p1 = 60 mm

e2 = 30 mm

El área de la sección neta eficaz para esta situación de conexión resulta del factor β2 según EN 1993-1-8

β2 = 0,44

Unared, eff = β2 ⋅ Unared = 0,44 ⋅ (11,4 cm² - 2,2 cm ⋅ 0,8 cm) = 4,21 cm²

Se obtienen las siguientes resistencias de cálculo para el material S355:

Npl, Rd = (11,4 cm² 35,5 kN/cm²)/1,0 = 404,7 kN

Nu, Rd = (4,21 cm² ⋅ 49 kN/cm²)/1,25 = 164,9 kN

La entrada en RF-STEEL EC3 se realiza con el área de la sección neta equivalente:

Unared * = 4,21 cm²/0,9 = 4,67 cm²


Autor

Dipl.-Ing. Oliver Müller

Dipl.-Ing. Oliver Müller

Product Engineering & Customer Support

El Sr. Müller es responsable del desarrollo de los módulos adicionales para estructuras de acero y proporciona soporte técnico a nuestros clientes.

Palabras clave

cálculo a tracción Sección neta Cruces Debilitamiento del agujero

Enlaces

Escribir un comentario...

Escribir un comentario...

  • Vistas 350x
  • Actualizado 19. abril 2021

Contacte con nosotros

Contacta con Dlubal

¿Tiene preguntas o necesita asesoramiento?
Contacte con nosotros a través de nuestro servicio de asistencia gratuito por correo electrónico, chat o fórum, o encuentre varias soluciones sugeridas y consejos útiles en nuestra página de preguntas más frecuentes (FAQ).

+34 911 438 160

info@dlubal.com

Curso de formación en línea | Inglés

Eurocódigo 2 | Estructuras de hormigón según DIN EN 1992-1-1

Curso de formación en línea 12. mayo 2021 8:30 - 12:30 CEST

Los errores más comunes del usuario con RFEM y RSTAB

Los errores más comunes del usuario con RFEM y RSTAB

Webinar 13. mayo 2021 16:00 - 17:00 CEST

Ingeniería estructural antideflagrante en RFEM

Análisis del historial de tiempo de voladura en RFEM

Webinar 13. mayo 2021 14:00 - 15:00 EDT

Curso de formación en línea | Inglés

RFEM para estudiantes | Parte 2

Curso de formación en línea 17. mayo 2021 14:00 - 16:30 CEST

Curso de formación en línea | Inglés

Eurocódigo 5 | Estructuras de madera según DIN EN 1995-1-1

Curso de formación en línea 20. mayo 2021 8:30 - 12:30 CEST

Curso de formación en línea | Español

RFEM | Fundamentos básicos

Curso de formación en línea 20. mayo 2021 15:00 - 19:00 CEST

Curso de formación en línea | Inglés

RFEM, | Dinámica estructural y cálculo sísmico según EC 8

Curso de formación en línea 2. junio 2021 8:30 - 12:30 CEST

Diseño de vidrio con Dlubal Software

Diseño de vidrio con Dlubal Software

Webinar 8. junio 2021 14:00 - 14:45 CEST

Curso de formación en línea | Inglés

RFEM para estudiantes | Parte 3

Curso de formación en línea 15. junio 2021 14:00 - 16:30 CEST

Cursos de formación en línea | Inglés

RFEM, | Curso de formación básico | EEUU

Curso de formación en línea 17. junio 2021 9:00 - 13:00 EDT

Introducción al programa RFEM

Introducción al programa RFEM

Webinar 22. abril 2021 16:00 - 17:00 CEST

CSA S16: 19 Diseño de acero en RFEM

CSA S16: 19 Diseño de acero en RFEM

Webinar 10. marzo 2021 14:00 - 15:00 EDT

Los errores de usuario más comunes con RFEM y RSTAB

Los errores más comunes del usuario con RFEM y RSTAB

Webinar 4. febrero 2021 14:00 - 15:00 BST

Diseño de barras de aluminio según ADM 2020 en RFEM

Diseño de barras de aluminio según ADM 2020 en RFEM

Webinar 19. enero 2021 14:00 - 15:00 EDT

Cómo ser más productivos usando RFEM

Cómo ser más productivos usando RFEM

Webinar 10. diciembre 2020 16:00 - 17:00 BST

Introducción al programa RFEM

Introducción al programa RFEM

Longitud 1:14:22 mín

RFEM Programa principal
RFEM 5.xx

Programa principal

Software de ingeniería estructural de análisis por elementos finitos (AEF) para sistemas estructurales planos o espaciales compuestos de barras, placas, muros, láminas, sólidos y elementos de contacto

Precio de la primera licencia
3.540,00 USD
RFEM Estructuras de acero y aluminio
RF-STEEL EC3 5.xx

Módulo adicional

Cálculo de barras de barras de acero según Eurocódigo 3

Precio de la primera licencia
1.480,00 USD
RSTAB Programa principal
RSTAB 8.xx

Programa principal

El software de ingeniería estructural para el análisis y dimensionado de estructuras de barras, pórticos y entramados realizando cálculos lineales y no lineales de los esfuerzos internos, deformaciones y reacciones en los apoyos

Precio de la primera licencia
2.550,00 USD
RSTAB Estructuras de acero y aluminio
STEEL EC3 8.xx

Módulo adicional

Cálculo de barras y conjuntos de barras de acero según Eurocódigo 3

Precio de la primera licencia
1.480,00 USD