Pregunta:
¿Cómo puedo realizar un análisis de estabilidad para una barra de sección variable?
Respuesta:
¡Las barras cónicas no se deben diseñar según el método simplificado de barra equivalente!
Para estructuras de acero, el cálculo se puede realizar considerando la torsión de alabeo o utilizando el método general. Estos métodos se describen en este artículo técnico.
Para estructuras de madera, el cálculo también se puede realizar considerando la torsión de alabeo. El método para estructuras de madera se explica en detalle en este seminario web.
Según el método de la barra equivalente, el cálculo se puede realizar si se cumplen las disposiciones de las explicaciones para DIN 1052, sección E8.4.2 (3) para secciones variables. En varias fuentes de la bibliografía técnica, este método se adopta para el Eurocódigo 5. Un ejemplo de esto se puede encontrar en el documento en brettschichtholz.de, página 64 y siguientes.
En el programa RX-TIMBER, el cálculo de barras cónicas se realiza según el método de la barra equivalente. Esto se explica brevemente con un ejemplo simple.
Sistema estructural (imagen 01):
Longitud del vano: 8,00 m
Altura de la viga a la derecha: 80 cm
Altura de la viga a la izquierda: 26 cm
Inclinación de cubierta: 3,9 °
No se define rigidez. La estabilidad lateral-torsional pasa a ser determinante con un 99% (figura 02) en la posición x de 1.598 m. La altura de la sección es de 36,8 cm. Sin embargo, la relación de esbeltez se basa en la altura de la sección equivalente de 60,9 cm (figura 03).
La altura de la sección equivalente resulta en la posición x de 5,2 m aproximadamente 0,65 × 8 m = 5,2 m.
Si el refuerzo está en el medio del vano, por ejemplo, la altura equivalente para la posición x cambia a 45,3 cm.
Dado que la rigidización se aplica generalmente sobre la longitud de la barra, la altura se debe calcular según un algoritmo especial. Los apoyos se aplican siempre como puntos fijos y las alturas equivalentes se calculan en función de las posiciones x de las comprobaciones de cálculo.
Para el ejemplo, se obtienen los siguientes resultados: x-0,65 = 0,32 x 4 m + 1,598 m = 2,878 m