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¿Cómo se calcula la rigidez de coacción al giro para una coacción al giro no contínua (por ejemplo, correas) en RF-/STEEL EC3?

Respuesta

El muelle a torsión total consta de varios muelles a torsión individuales que se dan en [1] como la ecuación 10.11.

En el caso de una restricción rotacional no continua debido a correas, RF-/STEEL EC3 considera la restricción rotacional debido a la rigidez de la conexión CD, A , la restricción rotacional CD, C de la rigidez a la flexión de las correas aplicadas, y , si está activado, también la restricción rotacional CD, B de la deformación de la sección.

Como se desconoce la ejecución de la conexión, el valor infinito se establece de manera predeterminada. Las rigideces elásticas se consideran como valores recíprocos 1/C, por lo que "infinito" da como resultado una rigidez elástica = 0. Si se conoce la rigidez elástica al giro de la unión, puede especificar este valor manualmente.

La rigidez rotacional CD, C a partir de la rigidez a la flexión se determina según la siguiente fórmula:

${\mathrm c}_{\mathrm D,\mathrm C}={\mathrm C}_{\mathrm D,\mathrm C}/\mathrm e\\{\mathrm C}_{\mathrm D,\mathrm C}=\frac{\mathrm k\cdot\mathrm E\cdot\mathrm I}{\mathrm s}\\$

donde

E es el módulo de elasticidad
k es el coeficiente para la posición (vano interior, vano exterior)
I es el momento de inercia IY
s es la distancia entre las vigas
e es la distancia entre las correas

La restricción rotacional CD, B a partir de la deformación de la sección se determina según la siguiente fórmula:

${\mathrm c}_{\mathrm D,\mathrm B}={\mathrm C}_{\mathrm D,\mathrm B}/\mathrm e\\{\mathrm C}_{\mathrm D,\mathrm B}=\sqrt{\mathrm E\cdot{\mathrm t}_{\mathrm w}^3\cdot\mathrm G\cdot{\mathrm I}_{\mathrm T,\mathrm G}/\left(\mathrm h-{\mathrm t}_{\mathrm f}\right)}\\{\mathrm I}_{\mathrm T,\mathrm S}=\left(\mathrm h-{\mathrm t}_{\mathrm f}\right)\cdot{\mathrm t}_{\mathrm w}^3/3\\{\mathrm I}_{\mathrm T,\mathrm G}=\left({\mathrm I}_{\mathrm T}-{\mathrm I}_{\mathrm T,\mathrm S}\right)/2$

donde

E es el módulo de elasticidad
tw = grosor del alma de la armadura o componente soportado
G es el módulo G
h es la altura de la cercha o del componente apoyado
tf = espesor del ala de la armadura
b es el ancho de la cercha
e es la distancia entre las correas

El ejemplo adjunto incluye dos casos de cálculo.

El caso 1 se diseñó sin tener en cuenta la deformación de la sección. El total de la rigidez elástica al giro es
CD = CD, C = 4729 kNm/m

El caso 2 se ha diseñado teniendo en cuenta la deformación de la sección.  El total de la rigidez elástica al giro es
CD = 72.02 kNm/m

Resorte simple CD, B = 73.14 kNm/m
Resorte simple CD, C = 4729 kNm/m

Muelle total:

$\begin{array}{l}\frac1{{\mathrm C}_{\mathrm D}}=\frac1{{\mathrm C}_{\mathrm D,\mathrm B}}+\frac1{{\mathrm C}_{\mathrm D,\mathrm C}}\;=\;\frac1{73,14}+\frac1{4.729}\\{\mathrm C}_{\mathrm D}\;=72,02\;\mathrm{kNm}/\mathrm m\end{array}$

Palabras clave

Determinación del muelle a torsión Deformación de la sección Conexión Rigidez al giro Muelle a torsión

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]   Eurocódigo 3: Proyecto de estructuras de acero - Parte 1-3: Reglas generales. Reglas adicionales para perfiles y chapas de paredes delgadas conformadas en frío; EN 1993-1-3:2006

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