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Dipl.-Ing. (BA) Sandy Matula

2019-01-02

Cálculo de la sección para dos vigas de vano

A continuación se calculará la clase de sección de dos vigas de vano. Además, se realizarán los cálculos necesarios para la sección. Se excluye el fallo de estabilidad debido a las suficientes medidas de estabilización.

Sistema, carga y esfuerzos internos

Sección de la viga HEA 240, S355

Cálculo de sección de dos vigas de vano

El área del apoyo interior de dos vigas de vano es determinante para el diseñar la clase de sección y para realizar el cálculo de la sección.

Cálculo para el alma (ψ = -1)
[1] Tabla 5.2, partes de la sección apoyadas en ambos lados

\begin{array}{l} c = 230 - 2 \cdot (12 21) = 164 mm \\ vorh c / t_{w} = \frac{164}{7, 5} = 21, 87 \\ grenz c / t_{w} = 72 \cdot ε = 72 \cdot 0, 81 = 58, 32 > 21, 87 \end{array}

Fórmula 1

De este modo, el alma completa los requerimientos de la clase de sección 2.

Cálculo para el cordón inferior (ψ = 1)
[1] Tabla 5.2, partes de la sección apoyadas en un lado

\begin{array}{l} c = \frac{240 - (7, 5 2 \cdot 21)}{2} = 95, 3 mm \\ vorh c / t_{f} = \frac{95, 3}{12} = 7, 94 > 9 \cdot ε = 7, 29 \\ grenz c / t_{f} = 10 \cdot ε = 10 \cdot 0, 81 = 8, 10 > 7, 94 \end{array}

Fórmula 2

De este modo, los cordones completan los requerimientos de la clase de sección 2. La sección se debe asignar a la clase de sección 2 debido a que la parte de la sección que se evalúa es la más desfavorable, que será la determinante para la sección entera.

Abolladura por cortante del alma

Se debe comprobar si se debe evaluar el pandeo por cortante del alma, independientemente de la asignación de la clase de sección según 6.2.6, sección (6) en [1]. El valor η en la ecuación 6.22 en [1] se aplica con 1.20.

\frac{h_{w}}{t_{w}} = \frac{230 - 2 \cdot 12}{7, 5} = 27, 47 < grenz \frac{h_{w}}{t_{w}} = 72 \cdot \frac{ε}{η} = 72 \cdot \frac{0, 81}{1, 20} = 48, 6

Fórmula 3

Según EN 1993-1-5, sección 5, no se requiere el cálculo de abolladura por cortante.

Cálculos a cortante

El cálculo de la sección se lleva a cabo para las secciones de clase 2. Por encima del apoyo interno, la viga está sujeta a esfuerzos de flexión y al esfuerzo cortante en el lugar de momento de flexión máximo. La influencia de la interacción M-V se comprueba antes de determinar el estado límite de la estructura. Si V _Ed no es mayor que 0,5 ⋅ V _pl,Rd, no es necesario reducir el momento resistente según [1], sección 6.2.8 (2).

\begin{array}{l} V_{pl, z, Rd} = A_{Vz} \cdot τ_{Rd} = 25, 18 \cdot \frac{35, 5}{\sqrt{3} \cdot 1, 0} = 516, 09 kN \\ \frac{V_{z, Ed}}{V_{pl, z, Rd}} = \frac{130, 96}{516, 09} = 0, 254 < 0, 5 \end{array}

Fórmula 4

No es necesario reducir el momento resistente.

Se debe cumplir el siguiente cálculo para el valor de cálculo de los momentos flectores actuantes M_Ed :

\frac{M_{Ed}}{M_{c, Rd}} \leq 1, 0

Fórmula 5

Se determina el valor de cálculo para la tensión de flexión de una sección, con una carga con flexión simple, como a continuación para las secciones de clase 2:

\begin{array}{l} M_{c, Rd} = M_{pl, Rd} = \frac{W_{pl} \cdot f_{y}}{γ_{M 0}} \\ M_{c, Rd} = M_{pl, Rd} = \frac{2 \cdot S_{y} \cdot f_{y}}{γ_{M 0}} = \frac{2 \cdot 372, 3 \cdot 35, 5}{1, 0} = 264, 33 kNm \\ \frac{M_{Ed}}{M_{c, Rd}} = \frac{155, 76}{264, 33} = 0, 59 \leq 1, 0 \end{array}

Fórmula 6

Autor

La Sra. Matula proporciona soporte técnico para nuestros clientes.

Enlaces

Software de análisis para estructuras de acero

Referencias

Eurocódigo 3: Eurocódigo 3: Cálculo de estructuras de acero. Parte 1‑1: Reglas generales y reglas para edificios. (2010). Berlín: Beuth Verlag GmbH
Kuhlmann, U.; Feldmann, M.; Lindner, J.; Müller, C.; y Stroetmann, R. Eurocódigo 3 - Cálculo de estructuras de acero - Volumen 1: Reglas generales y construcción de edificios - DIN EN 1993-1-1 con Anejo Nacional - Comentarios y ejemplos. Berlín: Beuth.
Albert, A. (2018). Schneider – Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen (23. edición. Colonia: Boletín Federal

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