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Este cuarto volumen de la colección de Estructuras de Acero dirigida por el profesor Ramón Argüelles Álvarez tiene un interés práctico fundamental debido a que hoy en día gran parte de los cálculos de estructuras se realizan mediante programas de ordenador.
Este cuarto volumen de la colección de Estructuras de Acero dirigida por el profesor Ramón Argüelles Álvarez tiene un interés práctico fundamental debido a que hoy en día gran parte de los cálculos de estructuras se realizan mediante programas de ordenador. La introducción o verificación de los datos correctos en lo que se refiere a las longitudes de pandeo de las barras es de extraordinaria importancia para evitar errores que en ocasiones pueden dar origen a resultados verdaderamente desafortunados con el riesgo que ello implica para la construcción. También se hace necesario el conocimiento del coeficiente crítico de pandeo para seleccionar el método de cálculo adecuado.
El texto incluye 9 capítulos y un anexo que recogen los fundamentos del cálculo y la normativa en vigor: Documento Básico SE-A (CTE), Instrucción EAE y Eurocódigo 3. Los dos primeros capítulos y el capítulo 5 se refieren a los fundamentos del pandeo por flexión y a la aplicación de la normativa para la determinación del coeficiente crítico de pandeo global, desplazamientos modales y longitudes de pandeo. Los capítulos 3, 4 y 6 recogen la realización prática del cálculo con los programas METALBUCKLING y METALPLA XEn. En el capítulo 7º se estudia el pandeo por torsión y torsión flexión, en el 8º el pandeo lateral y en el 9º, cortesía de los autores que figuran en la primera página de este libro, se incluyen los fundamentos y formulaciones del análisis global del pandeo incluyendo la torsión y el alabeo de las secciones. Para su aplicación se utiliza el programa CONSTEEL.
Para facilitar los cálculos se ha desarrollado el programa METALBUCKLING de manejo muy sencillo que se entrega con este libro.
Esta publicación está destinada a profesionales, arquitectos e ingenieros, pero además, al ser sus autores profesores universitarios, está estructurada como un libro de texto. Se han intercalado ejemplos, con el fin de aplicar o aclarar algún concepto. Estamos seguros de que este enfoque será de gran ayuda al docente que trate actualizar sus conocimientos para impartirlos a sus alumnos y también para los profesionales que manejan programas de Cálculo de Estructuras de Acero
ÍNDICE TOMO 4. INESTABILIDAD: FUNDAMENTOS, CÁLCULO Y PROGRAMA
1. FORMULACIÓN BÁSICA DEL PANDEO POR FLEXIÓN DE LA BARRA
1.1 Fórmula de Eule
1.2 Longitudes de pandeo
1.2.1 Introducción
1.2.2 Barras aisladas de sección constante con apoyos perfectos
1.2.3 Pórticos
1.2.4 Otros casos
1.3 Esbeltez adimensiona
1.4 Coeficiente de reducción por pandeo
Normas y Bibliografía
2. CÁLCULO MATRICIAL DEL PANDEO DE LOS SISTEMAS DE BARRAS
2.1 Cálculo matricial de sistemas de barras axilmente cargadas
2.1.1 Ecuación matricial de la barra en ejes locales incluida la matriz geométrica
2.1.2 Ecuación matricial de la barra en ejes generales incluyendo la matriz geométrica
2.1.3 Ecuación matricial del sistema
2.2 Pandeo de pórticos
2.2.1 Coeficiente crítico de pandeo y desplazamientos modales
2.2.2 Longitudes de pandeo
2.3 Ejercicio
Bibliografía
3. FORMULARIO. APLICACIÓN CON EL PROGRAMA METALBUCKLING
3.1 Longitudes de pandeo de barras, sistemas de celosía y arcos
3.1.1 Barras de sección constante con esfuerzos de compresión con variación axial de menor a mayor valor
3.1.2 Barras de sección constante sometidas a compresión variable debida a cargas puntuales
3.1.3 Arcos de sección constante y carga uniforme
3.1.4 Celosías
3.1.5 Barras de sección constante arriostradas en secciones intermedias
3.1.6 Pilares en bayoneta
3.1.7 Barras comprimidas de sección variable bajo carga constante
3.2 Pandeo de pórticos de un piso
3.2.1 Conceptos generales
3.2.2 Fórmulas
3.2.3 Cálculo con el Programa Metalbuckling
Normas
4. PANDEO DE SISTEMAS DE BARRAS PLANOS. APLICACIÓN CON EL PROGRAMA METALBUCKLING
4.1 Cálculo longitudes de pandeo de pilares de pórticos ortogonales, aplicando la EAE
4.1.1 Introducción .
4.1.2 Entrada de datos
4.1.2.1 Pantalla principal
4.1.2.2 Generador de tipologías
4.1.3 Resultados
4.2 Cálculo de longitudes de pandeo de barras de pórticos de naves simétricas de 2/4 aguas con barras de sección constante
4.2.1 Introducción
4.2.2 Entrada de datos
4.2.3 Resultados
4.3 Cálculo del ceficiente crítico, desplazamientos modales y longitudes de pandeo de las barras de cualquier sistema de barras plano
4.3.1 Introducción
4.3.2 Entrada de datos
4.3.3 Cálculo
4.3.4 Resultado
4.3.5 Barras de sección variable o acarteladas en sus extremos
4.3.6 Pilares con enlaces semirrígidos en cimentación
4.3.7 Cualquier barra con enlaces semirrígidos
5. CONSIDERACIONES SOBRE EL CÁLCULO DEL PANDEO DE PÓRTICOS ORTOGONALES
5.1 Ejemplo para valorar la influencia de los esfuerzos axiales en el coeficiente αcrit y en las longitudes de pandeo de los pilares
5.2 Métodos de cálculo de longitudes de pandeo
5.3 Comparación de resultados de la instrucción EAE y del cálculo matricial
6. PANDEO DE BARRAS COMPRIMIDAS POR TORSIÓN Y POR TORSIÓN-FLEXIÓN APLICACIÓN CON EL PROGRAMA METALBUCKLING
6.1 Teoría
6.1.1 Introducción. Cargas críticas de pandeo
6.1.2 Esbeltez adimensional para el pandeo por torsión y pandeo por flexión y torsión
6.2 Manejo del programa
Normas y Bibliografía
7. PANDEO LATERAL DE VIGAS. APLICACIÓN CON EL PROGRAMA METALBUCKLING
7.1 Introducción
7.2 Momento crítico elástico para barras de acero de sección en doble te simétrica
7.3 Comprobación de la barra para secciones en doble te simétricas según EAE y EC 3
7.3.1 Método general (artículo 35.2.2 de la EAE)
7.3.2 Perfiles laminados o secciones soldadas equivalentes
7.4 Aplicación con el Programa Metalbuckling.
Normas
8. PANDEO DE ESTRUCTURAS ESPACIALES.APLICACIÓN CON EL PROGRAMA METALPLA XEn
8.1 Procedimiento general, válido para estructuras espaciales orientadas según los ejes generales XYZ
8.1.1 Definición de la estructura espacial y cargas
8.1.2 Selección de resultados y cálculo
8.1.3 Resultados referentes al pandeo
8.1.4 Resultados referentes al cálculo de barras (solo en METALPLA XEn)
8.2 barras con enlaces semirrígidos
9. ANÁLISIS GLOBAL DE PANDEO INCLUYENDO LA TORSIÓN Y EL ALABEO DE LAS SECCIONES APLICACIÓN CON EL PROGRAMA CONSTEEL
9.1 Análisis global de pandeo incluyendo la torsión y el alabeo de las secciones
9.1.1 Formulación básica utilizando elementos finitos espaciales de 7 G.D.L
9.2 Análisis de esfuerzos y deformaciones
9.2.1 Ejemplo de cálculo de una viga simplemente apoyada
9.3 Análisis lineal del pandeo en barras y modos de pandeo
9.3.1 Ejemplo de pandeo lateral de viga de sección mono-simétrica
9.4 Análisis de modos de pandeo en sistemas de pórticos 2D
9.4.1 Influencia de los nudos de esquina.
9.4.2 Ejemplo de un pórtico con perfiles de inercia variable
9.5 Análisis de modos de pandeo en modelos 3D
9.5.1 Introducción
9.5.2 Análisis parcial de valores propios
9.5.3 Análisis de sensibilidad al pandeo
9.5.4 Ejemplo de análisis de sensibilidad al pandeo en pórticos
9.6 Verificación de la estructrura a partir de los modos de pandeo global
9.6.1 Principio del “método general” definido en el Eurocódigo
9.6.2 Aplicación del método general a un pórtico de inercia variable
9.6.3 Aplicación del método general a un sistema 3D
Referencia bibliográfica
ANEXO A. RECOMENDACIONES DE LA INSTRUCCIÓN EAE PARA EL CÁLCULO DE LONGITUDES DE PANDEO DE PÓRTICOS ORTOGONALES DE EDIFICACiÓN
A.1 Introducción
A.2 Longitudes de pandeo de pilares de pórticos intraslacionales. Método de Wood.
A.3 Longitudes de pandeo de pilares de pórticos traslacionales. Método de Wood .
A.4 Influencia de los esfuerzos axiles en las vigas
A.5 Consideraciones sobre la aplicación del método de Wood .
Normas y Bibliografía .
