Cálculo del área sometida a cortante en SHAPE-THIN

Artículo técnico

El cálculo de secciones transversales requiere normalmente muchas propiedades de secciones distintas. Tanto en RFEM como en RSTAB, están disponibles todas las propiedades necesarias de las secciones transversales normalizadas en la biblioteca de secciones, las cuales pueden utilizarse directamente para el cálculo. Si las secciones no están normalizadas, SHAPE-THIN las permite utilizar también. Tan sólo introduzca la geometría para determinar todas las propiedades de secciones. El ejemplo siguiente muestra el cálculo de un área de cortante en un ejemplo práctico.

Introducción teórica al cálculo del área a cortante

El área a cortante es una reducción calculada del área de la sección. Mediante el uso de este valor, es posible considerar la deformación a cortante al determinar los esfuerzos internos. En contraste con el área eficaz a cortante de EN 1993-1-1, las áreas a cortante calculadas aquí se utilizarán sólo para determinar los esfuerzos internos. Por tanto, se aplica el área a cortante de EN 1993-1-1 para el cálculo de tensiones. La reducción del área de la sección resulta de una distribución distinta de la ley de material y el equilibrio de secciones, lo que conlleva a una contradicción. Esta contradicción es debida a la hipótesis de que las secciones permanecen igual, aunque la sección estaría sujeta realmente al alabeo cuando ocurre el efecto del esfuerzo cortante. Por consiguiente, el área a cortante se introduce en la resistencia de materiales. La derivación de esta área a cortante se describe a continuación.

Equiparación de la energía de deformación II* para el elemento de barra dx

Figura 01 - Derivación


 
 
 
 

Al calcular un rectángulo, el resultado es el factor de corrección a cortante κ. Este factor indica qué extensión debe reducirse del área de la sección.

Figura 02 - – Ejemplo de rectángulo


 
 
 
 
 
 

Para tipos de secciones simples, es posible cerrar directamente el área a cortante. Algunos de los factores de corrección son:

Rectángulo: 0,833

Viga en I: ~ Aalma

La comparación de los valores numéricos muestra que se tiene que prestar atención siempre al tipo de sección al considerar la deformación a cortante. Los factores de corrección a cortante varían dentro de un intervalo amplio, dependiendo si hay secciones macizas, de paredes delgadas abiertas o cerradas.

Ejemplo de sección en T

El cálculo de las áreas a cortante para secciones simples es entonces muy sencillo. Por ejemplo, si sólo hay una sección en T, SHAPE-THIN determina el área de cortante para esta sección automáticamente.

Figura 03 - – Entrada de datos en SHAPE-THIN


 
 
 
 
 

Figura 04 - – Solución analítica para el cálculo del área a cortante


 
 
 
 
 

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