Estructuras Metálicas: Diseño de Estructuras Esbeltas
El diseño de estructuras metálicas con elementos flectados y
comprimidos debe tener en consideración los efectos no-lineales y
la existencia de imperfecciones geométricas, tensiones residuales.
comprimidos debe tener en consideración los efectos no-lineales y
la existencia de imperfecciones geométricas, tensiones residuales.
- A- Indirectamente: Utilizando fórmulas de interacción a nivel
barra Greiner y Boissonade (apartado 6.3; por defecto, en
este artículo todos los apartados se refieren a la norma. - B- Directamente: realizando el análisis no-lineal de la estructura
con imperfecciones geométricas.
B.1- En sistemas susceptibles de pandeo inducido por compresión:
las imperfecciones geométricas se pueden incluir de 2 maneras:
la primera de ellas, descrita en los apartados (5.3.2 (1)-(10)), en los que se define una imperfección global y otra local, tiene el
inconveniente de que existen muchas posibles combinaciones de
imperfecciones globales y locales entre las cuales el proyectista
tiene que encontrar la más desfavorable (Agüero).
- B.2- En sistemas susceptibles de pandeo inducido por flexión: incluyen
imperfecciones geométricas equivalentes. En la norma se hace
una referencia a esta imperfección en el apartado 5.3.4 (3). «En el
caso de un análisis en segundo orden teniendo en cuenta el pandeo
lateral de un elemento flectado, puede adoptarse una imperfección
k·eo, donde eo es la imperfección inicial en arco según el eje débil
del perfil considerado. Generalmente no resulta necesario incluir
una imperfección de torsión»
Planteamiento del Problema.
El equilibrio de sistema imperfecto se puede formular imponiendo
que la primera variación del potencial total sea nula δV = 0;
el potencial total se puede escribir sumando la energía de deformación
al potencial de las fuerzas exteriores V = U1 + U2 + U3.
que la primera variación del potencial total sea nula δV = 0;
el potencial total se puede escribir sumando la energía de deformación
al potencial de las fuerzas exteriores V = U1 + U2 + U3.
Los esfuerzos que se producen cuando la estructura tiene una
imperfección con la forma del primer modo de pandeo son los
anteriores escalados por el factor 1/αcr−1. Que para algún elemento
susceptible de pandeo la energía de deformación asociada
al primer modo de pandeo sea nula.
imperfección con la forma del primer modo de pandeo son los
anteriores escalados por el factor 1/αcr−1. Que para algún elemento
susceptible de pandeo la energía de deformación asociada
al primer modo de pandeo sea nula.
Cuando existan varias imperfecciones {nj} asociadas a cargas
críticas similares αj para conocer la dirección de la imperfección
que en combinación con las fuerzas exteriores produce
un efecto más desfavorable, se recomienda utilizar la imperfección
que maximiza la expresión.
críticas similares αj para conocer la dirección de la imperfección
que en combinación con las fuerzas exteriores produce
un efecto más desfavorable, se recomienda utilizar la imperfección
que maximiza la expresión.
Imperfecciones de en el análisis global.
Un punto clave es calibrar la magnitud de la imperfección con
la que se opera. En este trabajo aplicamos la cláusula 6.3.4 para
obtener la carga de pandeo del sistema estructural susceptible de
pandeo por compresión o flexión.
la que se opera. En este trabajo aplicamos la cláusula 6.3.4 para
obtener la carga de pandeo del sistema estructural susceptible de
pandeo por compresión o flexión.
Magnitud de la imperfección para estructuras susceptibles de
pandeo por compresión.
En este apartado se obtiene el factor de escala ec por el que
se debe multiplicar el modo de pandeo (inducido por la compresión) para que la imperfección quede completamente definida.
se debe multiplicar el modo de pandeo (inducido por la compresión) para que la imperfección quede completamente definida.
Nota: para secciones de pared delgada las tensiones tangenciales
asociadas al cortante y la torsión alabeada, debidas a la imperfección,
son despreciables
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