Clasificación de la sección en caso de flexión uniaxial con fuerza axial

Artículo técnico

Este artículo fue traducido por el Traductor de Google

Ver texto original

El módulo adicional RF- / STEEL EC3 realiza una clasificación de la sección detallada en cada cálculo antes de llevar a cabo el cálculo . De este modo, se evalúa la susceptibilidad al pandeo local de todas las partes de la sección. La clase de sección definida tiene un efecto sobre la determinación de la resistencia y la capacidad de rotación.

Clases de sección

El Eurocódigo 3 [1] define cuatro clases de sección:

Figura 01 - 1 - Cross-Section Classes

Los siguientes parámetros y condiciones de contorno se incluyen en la clasificación de la sección:

  • Soporte del miembro de la sección (sostenido en uno o dos lados)
  • Longitud del miembro de sección transversal c
  • Espesor de la sección transversal parte t
  • Límite elástico del acero utilizado en forma del factor épsilon
  • Distribución de tensiones sobre la parte de la sección considerada

La clase de la sección más ponderada desfavorablemente se convierte en la regla para toda la sección. Para las secciones I y H, esta suele ser la red relativamente delgada.

distribución de tensiones

La distribución de tensiones está determinada por los parámetros alfa (plástico, clase 1 y 2) o psi (elástico, clase 3). En este caso, alfa representa la longitud porcentual de la tensión de compresión en la parte de la sección, psi, sin embargo, la relación de las tensiones del borde.

Figura 02 - 2 - Explanation of Alpha and Psi

Importante:

  • Las tensiones existentes siempre se aumentan o disminuyen hasta el límite elástico.
  • Las tensiones de compresión siempre se deben aplicar positivamente, las tensiones de tracción negativas.

Para una flexión exclusivamente uniaxial en una sección doble simétrica, la determinación de alfa y psi es trivial. Si actúa una fuerza axial adicional, se deben considerar consideraciones adicionales. Es interesante saber qué tan alta se aplica la fuerza axial. Hay dos enfoques, los cuales se implementan en RF-/STEEL EC3.

Figura 03 - 3 - Types of Determination of Alpha and Psi

Primero, se discutirá primero la segunda opción "Aumentar N Ed y M Ed uniformemente", que está preestablecida en RF-/STEEL EC3. En el caso de una distribución de tensiones elásticas, las tensiones existentes se incrementan en la relación límite elástico/tensión de compresión máxima en la parte de la sección. El parámetro psi resulta de la relación tensión de compresión/tensión de tracción. Si la distribución de tensiones es plástica, el momento y la fuerza axial se incrementan hasta una de las condiciones de interacción enumeradas en [1] y, por lo tanto, se alcanza el estado límite plástico. Consulte también la información en [2] , página 13.

En RF-/STEEL EC3, se utiliza la condición de interacción según la fórmula 6.2 porque es fácil de entender y válida para todos los tipos de sección. El siguiente gráfico muestra un ejemplo de un IPE 360, S 235, con las siguientes fuerzas internas y capacidades de carga de plástico:
M y, Ed = 125.0 kNm N Ed = 300.0 kN
M y, Rd = 239,5 kNm N Rd = 1.709,0 kN

Figura 04 - 4 - Interaction Diagram

La extrapolación de las cargas existentes da como resultado las siguientes fuerzas internas límite:
M N, y, Rd = 179,2 kNm N My, Rd = 430,1 kN

A partir de la fuerza axial límite, el tamaño del bloque de tensión se determina y aplica ahora en la bisectriz de la superficie de la sección. Junto con los bloques de tensión restantes del momento flector, ahora es posible determinar la longitud de la tensión de compresión en la sección y, por lo tanto, el parámetro alfa.

Figura 05 - 5 - Calculation of Alpha

La primera opción "N Ed fijo, Incrementar M Ed para alcanzar f yd " se explica mejor por la distribución de tensiones plásticas. La fuerza axial no se extrapola sino que se aplica en el tamaño aplicado. Por lo tanto, con esta opción, el área de impresión y el alfa suelen ser ligeramente más pequeños.

La determinación de los valores límite de c/t para las clases de secciones individuales no se describirá más aquí. Se pueden tomar de [1], Tabla 5.2.

Bibliografía

[1] Eurocódigo 3: Diseño de estructuras de acero. Parte 1-1: Reglas generales y reglas para edificios; EN 1993-1-1: 2005 + AC: 2009
[2]  SEMI-COMP +: Directriz de cálculo para la sección y el diseño de los miembros de acuerdo con el Eurocódigo 3 con un enfoque en secciones semi-compactas. Graz: TU Graz - Instituto de Estructuras de Acero, julio de 2011

Descargas

Enlaces

Contacte con nosotros

Contacte con Dlubal Software

¿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

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
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
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 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