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2024-02-23

VE0099 | Flexión espacial con alabeo

Descripción del trabajo

El giro axial del perfil en I está restringido en ambos extremos por medio de los apoyos en horquilla (el alabeo no está restringido). La estructura está cargada por dos fuerzas transversales en su centro. El peso propio se omite en este ejemplo. Determinar las flechas máximas de la estructura uy,max y uz,max, el giro máximo φx,max, los momentos flectores máximos My,max y Mz,max y los momentos torsores máximos MT,max, MTpri,max, MTsec,max y Mω,max. El ejemplo de verificación se basa en el ejemplo presentado por Gensichen y Lumpe (ver la referencia).

Material Acero Módulo de elasticidad E 210000,000 MPa
coeficiente de Poisson ν 0,300
Geometría Viga perímetro L 6,000 m
Sección Altura H 400,000 mm
Ancho b 180,000 mm
Espesor de alma s 10,000 mm
espesor del ala t 14,000 mm
Carga Fuerza horizontal Fy 3,000 kN
Fuerza vertical Fz 194,000 kN
Flexión espacial con alabeo
Flexión espacial con alabeo

Solución analítica

La solución analítica no está disponible. Los resultados del software S3D se toman como referencia.

Configuración de RFEM y RSTAB

  • Modelado en RFEM 5.26, RSTAB 8.26 y RFEM 6.01, RSTAB 9.01
  • El tamaño del elemento es lFE = 0,025 m
  • Se utiliza el modelo de material elástico lineal isótropo
  • Se utiliza el análisis de segundo orden
  • El complemento Alabeo por torsión y cálculo de acero se utiliza en RFEM 6 y RSTAB 9

Resultados

Los siguientes gráficos ilustran el comportamiento de las deformaciones seleccionadas y los esfuerzos internos calculados en RSTAB 9. Los valores máximos se ordenan y comparan en las tablas de resultados.

Resultados RSTAB 9 - Deformación uy [mm]
Resultados RSTAB 9 - Deformación uy [mm]
Resultados de RSTAB 9 – Deformación u_z [mm]
Resultados de RSTAB 9 – Deformaciónuz [mm]
Resultados de RSTAB 9 - Deformación φ_x [mrad]
Resultados de RSTAB 9 – Deformación φx [mrad]
Resultados de RSTAB 9 - Momento flector M_y [kNm]
Resultados de RSTAB 9 – Momento flector My [kNm ]
Resultados de RSTAB 9 – Momento flector M_z [kNm]
Resultados de RSTAB 9 – Momento flector Mz [kNm]
Resultados de RSTAB 9 – Momento torsor M_T [kNm]
Resultados de RSTAB 9 – Momento torsor MT [kNm]
Resultados de RSTAB 9 – Momento torsor primario M_Tpri [kNm]
Resultados de RSTAB 9 – Momento torsor primario MTpri [kNm]
Resultados de RSTAB 9 - Momento torsor secundario M_Tsec [kNm]
Resultados de RSTAB 9 – Momento torsor secundario MTsec [kNm]
Resultados de RSTAB 9 – Momento de alabeo Mω [kNm]
Resultados de RSTAB 9 - Momento de alabeo Mω [kNm]
Cantidad S3D RFEM 6 Razón RSTAB 9 Razón
uy,máx. [mm] 25.0 26,6 1,064 27,1 1,084
uz,máx. [mm] 19,8 20,8 1,051 18.9 0,955
φx,máx. [mrad] 81,0 87,7 1,083 84,1 1,038
My,máx. [kNm] 290,0 289,5 0,998 289,1 0,997
Mz,máx. [kNm] -28,0 -30,0 1,071 -28,7 1,025
MT,máx. [kNm] 2,38 2,56 1,034 2,45 1,029
MTpri,máx. [kNm] 1,48 1,57 1,061 1.50 1,013
MTsec,máx. [kNm] 1,03 1,21 1,175 1.15 1,117
Mω,máx. [kNm] 2,61 2,84 1,088 2,70 1,034
Cantidad S3D RFEM 5 - RF-FE-LTB Razón RSTAB 8 - FE-LTB Razón
uy,máx. [mm] 25.0 28,1 1,124 28,1 1,124
uz,máx. [mm] 19,8 18.9 0,954 18.9 0,954
φx,máx. [mrad] 81,0 87,8 1,084 87,9 1,084
My,máx. [kNm] 290,0 289,0 0,997 289,0 0,997
Mz,máx. [kNm] -28,0 -29,9 1,068 -29,9 1,068
MT,máx. [kNm] 2,38 2,54 1,068 2,54 1,068
MTpri,máx. [kNm] 1,48 1,57 1,061 1,57 1,061
MTsec,máx. [kNm] 1,03 1,19 1,155 1,19 1,155
Mω,máx. [kNm] 2,61 2,77 1,061 2,78 1,061
Ejemplo de verificación 0099 | 2
503x
19x
Ejemplo de verificación 0099 | 1
Referencias
  1. LUMPE, G. y GENSITEN, V. Evaluación del análisis de barras lineal y no lineal en teoría y software: Ejemplos de ensayos, causas de fallo, teoría detallada. Ernesto.
  2. LUMPE, G. S3D (vers. 25/09/2011). Universidad de Ciencias Aplicadas de Biberach, 2011.
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