Diseño plástico de secciones según EN 1993-1-1

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RF-/STEEL EC3 le permite realizar diseños de secciones de plástico según la norma EN 1993-1-1 Cap. 6.2. Debe prestar atención a la interacción de la carga debido a la flexión y la fuerza axial para las secciones en I, que se regula en el capítulo. 6.2.9.1.

En general, la ecuación. 6.31 proporciona el siguiente criterio de diseño para secciones de clase 1 a clase 2:
MEd <MN, Rd

El cálculo de MN, Rd se especifica en el capítulo. 6.2.9.1 (ecuación 6.32 a ecuación 6.40) para las siguientes secciones:

  • Secciones sólidas (rectangulares)
  • Secciones I y H (doblemente simétricas)
  • Secciones huecas (circulares y rectangulares)

Para las secciones I y H doblemente simétricas sometidas a flexión alrededor del eje mayor, la ecuación. 6.36 se aplica:
$${\mathrm M}_{\mathrm N,\mathrm y,\mathrm{Rd}}\;=\;{\mathrm M}_{\mathrm{pl},\mathrm y,\mathrm{Rd}}\;\cdot\;\frac{1\;-\;\mathrm n}{1\;-\;0,5\;\mathrm\alpha}$$

Por lo tanto, se incluyen dos valores iniciales en el cálculo:
$$ \ begin {array} {l} 1. \; \ mathrm {Design} \; \ mathrm {ratio} \; \ mathrm {debido a} \; \ mathrm {fuerza normal} \; \ mathrm n \; = \; \ frac {{\ mathrm N} _ \ mathrm {Ed}} {{\ mathrm N} _ {\ mathrm {pl}, \ mathrm {Rd}}} \\ 2. \; \ mathrm {Sección } \; \ mathrm {parámetro} \; \ mathrm \ alpha \; = \; \ frac {\ mathrm A \; - \; 2 \; \ cdot \; \ mathrm b \; \ cdot \; {\ mathrm t } _ \ mathrm f} {\ mathrm A} \; \ leq \; 0.5 \ end {array} $$

El estándar establece un límite para α en 0.5, y el valor más bajo de las secciones transversales enrolladas es de aproximadamente 0.2. Una evaluación gráfica de la interacción según EN 1993‑1‑1 [1] y DIN 18800 muestra casi los mismos resultados para el α pequeño.

Figura 01 - Evaluación gráfica de la interacción

La eficiencia del diseño plástico de las secciones depende principalmente del parámetro de sección α. La evaluación de la serie actual de secciones proporciona la siguiente distribución.

Figura 02 - Secciones transversales y parámetro de sección α

Esta situación se puede explicar en un ejemplo simple. Como puede ver, se puede alcanzar una carga significativamente mayor (diseño de sección transversal pura sin análisis de estabilidad) cuando se utiliza la sección IPE 200 según EN 1993-1-1 [1] en lugar de según DIN 18800.

Figura 03 - Carga máxima según DIN 18800 y EN 1993-1-1

Bibliografía

[1] Eurocódigo 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1-1: Normas y reglas generales para edificios ; EN 1992-1-1: 2010-12
[2]  Manual RF-/STEEL EC3. Tiefenbach: Dlubal Software, febrero de 2016. Descargar
[3]  Manual de formación EC3. Leipzig Dlubal Software, mayo de 2016

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