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2021-02-15

Cálculo de muelles de alabeo para su consideración en el análisis de pandeo lateral para secciones abiertas

Bei offenen Querschnitten erfolgt der Abtrag von Torsionsbelastung vor allem über sekundäre Torsion, da die St. Venantsche Torsionssteifigkeit gegenüber der Wölbsteifigkeit gering ist. Besonders für den Biegedrillknicknachweis sind daher Wölbversteifungen im Querschnitt interessant, da diese die Verdrehung erheblich reduzieren können. Hierfür bieten sich beispielsweise Stirnplatten oder eingeschweißte Steifen und Profile an.

Cálculo del muelle de alabeo

Si se aplica una tensión de alabeo, esto se corresponde con la coacción completa del alabeo de la sección, por ejemplo a través de una placa extrema rígida. En realidad, sin embargo, esta coacción completa no suele darse porque las placas de los extremos no son infinitamente rígidas, sino que también son deformables. Al introducir los apoyos en nudo, los módulos de cálculo para estructuras de acero y aluminio permiten un cálculo directo de los muelles de alabeo a partir de las variantes presentadas a continuación según [1].

Chapa frontal

Coacción de alabeo a través de la placa de extremo

La coacción al alabeo de la placa extrema resulta de la rigidez a torsión de la placa conectada.

C_{ω} = \frac{1}{3} \cdot G \cdot b \cdot h \cdot t ³

C_ω	muelle de alabeo
[LinkToImage06]	módulo de cortante
b	anchura de la chapa frontal
H	Altura de la placa frontal
t	Espesor de chapa frontal

Muelle de alabeo para coacción de alabeo a través de la placa de extremo

Secciones de canal y ángulo

Coacción de alabeo a través de una sección de canal soldada

Coacción de alabeo mediante sección en ángulo soldada

La coacción al alabeo por la rigidez a torsión de los mamparos transversales es significativamente mayor que por las placas frontales y el voladizo de la viga, debido a la mayor rigidez a la torsión. Los rigidizadores en U o en L soldados en un lado junto con el alma forman una viga cajón; si se dispone en ambos lados, se obtiene una viga cajón con mayores dimensiones.

C_{ω} = G \cdot h_{m} \cdot \frac{4 \cdot A_{m}^{2}}{\sum \frac{l_{i}}{t_{i}}}

C_ω	muelle de alabeo
[LinkToImage06]	módulo de cortante
h_m	Distancia entre planos centrales de las alas de la viga
A_m	Área delimitada por la línea central
l_i	Longitud lateral
T_i	Espesor de la placa

Muelle de alabeo para coacción de alabeo mediante canal soldado o sección angular

Pilar de conexión

Coacción de alabeo a través de la conexión de la columna

La coacción al alabeo por un pilar conectado resulta de la rigidez a torsión de la sección del pilar. El requisito previo para su eficacia es la disposición de los rigidizadores como una extensión de las alas en el pilar.

Cω = G \cdot I_{T} \cdot h_{m}

C_ω	muelle de alabeo
[LinkToImage06]	módulo de cortante
I_T	Módulo de torsión
h_m	Distancia entre las líneas centrales del ala

Muelle de alabeo para coacción de alabeo mediante columna de conexión

Parte en voladizo

Coacción al alabeo a través del voladizo de la viga

C_{ω} = G \cdot I_{T} \cdot \frac{1}{λ} \cdot \tan h (λ \cdot l_{k})

C_ω	muelle de alabeo
[LinkToImage06]	módulo de cortante
I_T	Momento de inercia torsional de la viga extendida
λ	√ [(G ⋅ I_T )/(E ⋅ I_ω )]
l_k	Exceso de longitud
I_ω	Resistencia al alabeo de la viga extendida

Muelle de alabeo para coacción de alabeo a través del voladizo de la viga

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Enlaces

Software de análisis para estructuras de acero

Referencias

Petersen, C.: Statik und Stabilität der Baukonstruktionen, 2ª edición. Wiesbaden: Vieweg.

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