Tipos de área a cortante y sus significados

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

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Las propiedades de la sección en RFEM y RSTAB contienen diferentes tipos de superficies de cortante. Este artículo técnico explica el cálculo y el significado de los diferentes valores.

Área de cortante Ay y Az

El área de cortante se determina a partir del área de la sección utilizando el factor de corrección de cortante κ. Dependiendo de la selección de una sección de pared delgada o de pared gruesa, esto se calcula según la teoría correspondiente. Para secciones gruesas, el cálculo se realiza según la teoría de Grasshof-ZURAVSKI (ver también descripción del programa SHAPE-MASSIVE), para secciones de paredes delgadas del cálculo de las superficies de empuje se explica en este documento técnico.

El área de cortante de las secciones se usa de forma predeterminada para determinar los esfuerzos internos y las deformaciones en RSTAB/RFEM. Sin embargo, la influencia de la deformación por cortante también se puede omitir con la configuración correspondiente en los parámetros de cálculo, en cuyo caso las áreas de cortante de las secciones transversales no son relevantes. La influencia de la deformación por cortante en las deformaciones y esfuerzos internos se describe en este artículo técnico utilizando un ejemplo en la construcción de madera.

Área eficaz a cortante según EC3 Av, z y Av, y

Para el cálculo, las áreas de cortante personalizadas se determinan generalmente según las normas correspondientes, como el área de cortante eficaz según EC 3. El cálculo se regula allí en la Sección 6.2.6 (Resistencia al esfuerzo cortante) dependiendo de la forma de la sección.

Esta área de cortante se utiliza en el módulo adicional RF-/STEEL EC3 para comprobar la resistencia al esfuerzo cortante del plástico. Sin embargo, si se realiza un análisis de tensiones elásticas con RF-/STEEL, no se requiere el área de cortante porque la determinación de las tensiones de cortante se realiza independientemente de los puntos de tensión.

Área plástica a cortante Apl, z y Apl, y

El área plástica a cortante representa un enfoque simplificado para la determinación de la resistencia plástica al esfuerzo cortante. Primero, la sección se divide en elementos rectangulares. El área plástica de cortante resulta del área de los elementos que se extienden paralelamente a la dirección de la fuerza; no se consideran los empalmes y elementos existentes transversales a la dirección de la fuerza considerada. Los elementos inclinados se considerarán con respecto al ángulo.

El programa independiente SHAPE-THIN realiza el cálculo de las áreas plásticas de cortante según el mismo método.

Diferenciación entre secciones de paredes delgadas y gruesas

Para algunas secciones transversales, surge la pregunta de si todavía se consideran de pared delgada o se deben clasificar como de pared gruesa. Si las secciones transversales no se pueden reconocer claramente como paredes gruesas, una mirada a las superficies de cortante Az o Ay puede ayudar en la decisión.

Como ejemplo, la sección en I paramétrica IS 300/40/25/20/0 se introduce como una sección de pared delgada. Según la teoría de paredes delgadas, se determina un área de cortante Ay = 95,4 cm 2 . Por lo tanto, esto es mayor que el área de la sección A = 81 cm 2 e indica que la sección se debe calcular realmente como una sección de pared gruesa. Por lo tanto, antes del cálculo de una barra con esta sección en RSTAB/RFEM, aparece un mensaje de advertencia correspondiente debido a la comprobación de plausibilidad.

Si la rigidez a cortante se ha desactivado en los parámetros de cálculo, esta advertencia se puede ignorar sin consecuencias. Si desea considerar la rigidez a cortante, puede usar una sección en I paramétrica de pared gruesa o ajustar el área de cortante manualmente en la tabla de secciones. Dado que el cálculo posterior con RF-/STEEL EC3 requiere la definición como una sección de pared delgada y el área de cortante no se usa allí de todos modos, se recomienda ajustar el área de cortante de la sección de pared delgada.

Autor

Dipl.-Ing. Oliver Metzkes

Dipl.-Ing. Oliver Metzkes

Product Engineering & Customer Support

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

Palabras clave

área a cortante comprobación plausible de pared delgada de pared gruesa Deformación a cortante Rigidez a cortante

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  • Actualizado 5. mayo 2021

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