Influencia de los parámetros para el pandeo lateral en el cálculo en RF-/STEEL EC3

Artículo técnico

Las ventanas de entrada en RF-/STEEL EC3 distinguen entre el análisis de pandeo flexotorsional y lateral. A continuación, en un ejemplo se mostrarán los parámetros para el pandeo lateral.

Figura 01 - Ménsula con apoyo lateral

Un artículo previo ya ha mostrado los efectos de los apoyos intermedios laterales así como las longitudes eficaces Lcr,y/z. Los parámetros para el pandeo lateral incluyen adicionalmente las longitudes LW y LT así como el factor de la longitud eficaz kz y el factor de longitud para alabeo kw para una definición más detallada.

Figura 02 - Ventana de entrada de RF-/STEEL EC3

Factor de longitud eficaz kz

Se puede usar un solucionador interno de los valores propios para determinar el momento de pandeo lateral ideal. Requiere un modelo de barra interna con cuatro grados de libertad (uy, φz, φx, ω).

Figura 03 - Definición del eje

El factor kz controla el apoyo en el inicio y final de la barra con respecto a los grados de libertad uy (desplazamiento en Y) y φz (giro sobre z). En este ejemplo, ambos parámetros están fijos en el inicio de la barra. En el final de la barra, sólo se puede asumir que el desplazamiento uy está coaccionado. La situación se corresponde con la definición kz = 0,7le.

Figura 04 - Factores de longitud eficaz y para alabeo

Factor de longitud para alabeo kw

Este parámetro también se usa para apoyar el modelo de barra interna. Este controla los dos grados de libertad restantes, φx (giro sobre x) y ω (alabeo). Debido a la coacción de la viga, ambos grados de libertad están fijos al inicio. En el final libre, φx o ω no estarán fijos. Esto se corresponde con la definición kw = 2,0le.

Longitud de deformación Lw

La longitud de deformación se incluye en la determinación de Mcr. Esto corresponde con la distancia de las coacciones laterales y torsionales y, por lo tanto, no es necesariamente idéntica a la longitud eficaz Lcr,z. Esto también es evidente cuando se compara los momentos críticos elásticos Mcr entre RF-/STEEL EC3 y LTBeamN (programa para determinar las cargas críticas).

La longitud eficaz Lcr,z = 0,7 ⋅ L (análogo al caso de Euler 3). En contraste con esto, la longitud de deformación se aplica con Lw = L. Para este caso, en RF-/STEEL EC3, Mcr da como resultado 105,90 kNm. Esto corresponde con el resultado del programa LTBeamN, que calcula Mcr = 105,77 kNm. Para la comparación: al utilizar una longitud de deformación de 0,7 · L se obtiene como resultado Mcr = 174 kNm.

Figura 05 - Comparación de RF-/STEEL EC3 y LTBeamN

Longitud torsional LT

La longitud torsional es la longitud determinante para el análisis de pandeo lateral según 6.3.1.4 [1]. Sólo se realiza para los esfuerzos de compresión. No tiene efecto en el análisis de pandeo lateral. En el ejemplo, se aplica igual a la longitud de la barra.

Comparación con la entrada por medio de los apoyos en nudo análogos a la ventana 1.7

Mediante el cálculo de conjuntos de barras según 6.3.4 [1], RF-/STEEL EC3 ofrece la posibilidad de definir directamente el modelo de la barra interna por medio de los apoyos en nudos. Aquí están disponibles los cuatro grados de libertad. En la siguiente comparación de las opciones de entrada, queremos dejar claro que es posible tener el mismo resultado. Para ello, el sistema estructural permanecerá idéntico. Sólo se cambia la carga, así como la sección. En vez de IP 160, se selecciona una sección en T simétrica simple. Luego será necesiaro el cálculo según .3.4 [1]. En la figura siguiente, puede ver una vista general comparativa de la entrada por longitudes eficaces a la izquierda y por apoyos en nudos a la derecha. El resultado demuestra la hipótesis formulada al principio.

Figura 06 - Comparación de las opciones de entrada

Resumen

RF-/STEEL EC3 generalmente asume una viga de vano simple con coacción lateral y torsional. Los parámetros predeterminados están alineados con esta. Con esos factores configurados previamente, el usuario tiene la opción de mostrar otros sistemas estructurales. Depende finalmente del usuario decidir qué grados de libertad se mantendrán en los respectivos puntos de los nudos.

Palabras clave

Longitud de deformación Longitud torsional Factor de longitud eficaz Factor de longitud para alabeo Pandeo lateral Alabeo

Referencia

[1]   Eurocódigo 3: Proyecto de estructuras de acero - Parte 1-1: Reglas generales y reglas para edificios; EN 1993-1-1:2010-12
[2]   Manual de RF-/STEEL EC3. (2018). Tiefenbach: Dlubal Software.

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