El modelo de este artículo técnico se basa en el ejemplo 5.5.3 de la documentación técnica [1]. Explica los efectos de la rigidez de las conexiones en la determinación de los esfuerzos internos, así como en el diseño de estas conexiones utilizando el ejemplo de un pórtico de acero de dos pisos y dos vanos.
hipótesis de carga
Las cargas resultantes de un ancho de avance de cuatro metros se aplican según [1]. Sólo se omite el desplazamiento de las articulaciones de las barras en 0,1 m desde el eje de los pilares. Las inclinaciones iniciales globales se calculan según la ecuación 5.5 en [2]:
Donde
Hasta
Geometría de conexiones y características del momento de giro
Las conexiones de las vigas en el techo intermedio así como en la cubierta se forman con placas frontales extendidas sin rigidizadores en los pilares. Este diseño conduce a ventajas económicas en el presente caso.
Según [1], normalmente se debe tener en cuenta el efecto de las características de momento-giro de las conexiones en la distribución de esfuerzos internos en una estructura para conexiones deformables. Con el método de los componentes especificado en EN 1993-1-8, es posible calcular la rigidez elástica inicial Sj,ini para las conexiones. Aquí se utiliza el módulo adicional RF-/JOINTS Steel Rigid.
La aplicación de la rigidez elástica a torsión en el modelo está simplificada según EN 1993-1-8 apartado 5.1.2 (4) y se define para el ajuste rápido en el sistema en el caso de cambios mediante la parametrización.
IPE 240: Sj,Model = Sj, ini/η = 16.304/2 = 8.152 kNm/rad
IPE 300: Sj,Model = Sj, ini/η = 26.372/2 = 13.186 kNm/rad
Esfuerzos internos y diseño de conexiones
La determinación de la forma del primer modo en el plano de la estructura con los módulos adicionales RSBUCK o RF-STABILITY da como resultado un factor de carga crítica acr de 12,6. Esto le permite calcular los esfuerzos internos según la ecuación 5.1 en [2] según el análisis estático lineal.
El cálculo del caso de carga con articulaciones en barras modeladas rígidamente da como resultado los siguientes esfuerzos internos.
Basándonos en estos esfuerzos internos, la conexión se calcula según EN 1993-1-8 en el módulo adicional RF-/JOINTS Steel Rigid.
El cálculo del caso de carga con articulaciones en barras rígidas da como resultado los siguientes esfuerzos internos.
Con estos esfuerzos internos más altos en las conexiones entre la viga y el pilar, no es posible diseñar las conexiones.
Conclusión
La consideración de la rigidez de las conexiones en el análisis estructural permite el diseño sin reforzar de las conexiones, así como también una utilización más homogénea de las vigas en la estructura presente de acero de dos pisos y dos vanos.
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