Consideración de la rigidez a cortante para el cálculo de la sección en RFEM 6

Este artículo muestra los esfuerzos internos y los desplazamientos de una viga continua calculados con y sin consideración de la rigidez a cortante.

En RFEM 6, el programa considera automáticamente las rigideces a cortante de las barras. Sin embargo, esta consideración conduce a resultados diferentes a los que podría obtener con un cálculo manual. Para mostrar esto, así como para ilustrar cómo desactivar la rigidez a cortante para un cálculo de la sección, se proporcionará un ejemplo práctico. El modelo de interés es una viga de madera con dos vanos de 4 m cada uno, cargados con 1,5 kN/m, como se muestra en la Imagen 1.

1 Viga Continua con Carga Uniforme

Primero, podemos realizar el cálculo manual de los esfuerzos internos y desplazamientos para esta viga continua. Para este propósito, los datos disponibles se pueden ingresar en el cálculo de vigas y ecuaciones de flechas conocidas para una viga continua con dos vanos iguales y una carga uniformemente distribuida. La distribución de los esfuerzos internos se muestra en la Imagen 2, y los resultados obtenidos son los siguientes:

\frac{3 q L}{8} = \frac{3 * 1.5 * 4}{8} = 2.25 k N

Esfuerzo cortante V₁ y V₄

\frac{5 q L}{8} = \frac{5 * 1.5 * 4}{8} = 3.75 k N

Esfuerzo cortante V₂ y V₃

\frac{9 q L^{2}}{128} = \frac{9 * 1.5 * 4^{2}}{128} = 1.6875 k N m

Momento de flexión M₁

\frac{q L^{2}}{8} = \frac{1.5 * 4^{2}}{8} = 3 k N m

Momento de flexión M₂

Δ_{m a x} = \frac{q L^{4}}{185 E I} = \frac{1, 5 * 4^{4}}{185 * 2911.76} = 0.0007 m

Flecha máxima Δ_máx .

2 Distribución de Fuerzas Internas

A continuación, puede realizar el mismo cálculo en RFEM 6 y observar los resultados obtenidos como se muestra en la Imagen 3. Como ya se ha mencionado, la diferencia con respecto a los resultados del cálculo manual se debe a la consideración automática de la rigidez a cortante y al aumento de la deformación.

3 Resultados con Consideración de la Rigidez al Corte

Sin embargo, si hay interés en obtener resultados para los que no se considera la rigidez a cortante, esto también es posible en RFEM 6, ya que tiene la posibilidad de controlar la consideración de las rigideces a cortante por separado para cada sección. Para hacerlo, debe abrir el cuadro de diálogo "Editar sección" asociado, como se muestra en la Imagen 4. La influencia del cortante depende de las áreas de sección A_y y A_z (Imagen 4).

Estas propiedades de la sección se pueden mostrar en tablas o entradas de datos de sección y se pueden ajustar si es necesario. Además, la rigidez a cortante se puede desactivar (Imagen 5) y, por lo tanto, no se considerará en el cálculo de la sección. En este caso, los resultados obtenidos en RFEM 6 (Imagen 6) serán idénticos a los calculados manualmente.