Valores límite para análisis de estabilidad en RF-/STEEL EC3

Artículo técnico

Con la versión X.11, se han revisado las opciones de filtrado de esfuerzos de compresión o momentos pequeños para el análisis de estabilidad en RF-/STEEL EC3. La revisión de estas opciones de filtrado en la pestaña "Estabilidad" del cuadro de diálogo "Detalles" permite trabajar en el módulo de manera transparente ya que ahora son independientes del cálculo.

Las opciones de filtrado se deberían utilizar para permitir el diseño en el caso de problemas de cálculo debidos al análisis de estabilidad no regulados de ciertas secciones y situaciones de carga, y también para despreciar los esfuerzos internos problemáticos mediante el uso de límites definibles libremente. Los valores límite se pueden definir sin reparar en la configuración predeterminada en el cuadro de diálogo que se muestra en la Figura 01.

Figura 01 - Definición de los valores límite para análisis de estabilidad

Aplicación y ejemplo

A continuación, se proporcionan dos ejemplos simples para explicar la aplicación. Hay dos vigas de vano singular con una longitud de 5 metros cada una. Ambas están compuestas por el acero estructural S235. La viga izquierda es un perfil angular L 100 x 100 x 10 y la derecha es un perfil UPE 300. La carga se muestra en la Figura 02.

Figura 02 - Sistema y cargas

Si trata de realizar el cálculo directamente en RF-/STEEL EC3 usando el Anejo Nacional alemán [2] según el Eurocódigo 3, ambas vigas se consideran como no calculables.

Figura 03 - Resultado del intento de cálculo sin éxito

Para tanto el perfil angular como para el perfil en U, no es posible ninguna interacción según el apartado 6.3.3 de EN 1993 [1] ya que las secciones deben ser doblemente simétricas. De manera similar, el cálculo según 6.3.4 de EN 1993 tampoco es posible ya que aquí solo se permiten secciones en I. Sería posible realizar el cálculo según el análisis de segundo orden en RF-/STEEL Warping Torsion. Sin embargo, el momento flector pequeño en el perfil angular y el esfuerzo axil de compresión en el perfil en U deben despreciarse en este ejemplo.

En este caso, el problema es que al despreciar el esfuerzo axil del perfil en U, por ejemplo con un límite del 10 %, el esfuerzo axil en el perfil angular se excluiría, el cual debe utilizarse en el perfil angular para el cálculo a pandeo. Por contra, al despreciar el momento flector en el perfil angular, se puede despreciar también el momento flector en el perfil en U. En este ejemplo el procedimiento correcto es crear dos casos en el módulo y calcular las barras por separado.

De este modo, se consideran dos casos en RF-/STEEL EC3:

  • Cálculo del perfil angular despreciando el momento flector
  • Cálculo del perfil en U despreciando el esfuerzo axil

Para el Caso 1 los valores límite para despreciar el momento se incrementan a 0,100. El cálculo de pandeo se puede realizar ahora.

Figura 04 - Valores límite para el Caso 1 y cálculo de pandeo con éxito

Para el Caso 2, los valores límite para despreciar el esfuerzo axil se incrementan a 0,100. El pandeo lateral-torsional se puede realizar ahora también.

Figura 05 - Valores límite para el Caso 2 y cálculo de pandeo lateral-torsional con éxito

Referencias

[1]   Eurocódigo 3: Proyecto de estructuras de acero - Parte 1-1: Reglas generales y reglas para edificios; UNE-EN 1993-1-1
[2]   Anejo Nacional alemán - Parámetros de determinación nacional - Proyecto de estructuras de acero - Parte 1-1: Reglas generales y reglas para edificiosDIN EN 1993-1-1/NA:2015-08

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