Zona de descarga de Software

Zona de descarga de Software

Los mejores programas informáticos de estructuras que te hacen la vida mas fácil

Quienes somos

Quienes somos

Una breve descripción de quienes somos y a qué nos dedicamos.

Normativas y guías

Normativas y guías

Zona de descarga de Normativas y Guías sobre estructuras en el ámbito internacional

 

Arriostramientos, imperfecciones y demás

En el post de hoy vamos a hablar de la relación existente entre los arriostramientos de una estructura metálica, las imperfecciones y las cargas virtuales que han de soportar dichos arriostramientos.

nave

Cuando queremos verificar el pandeo de un elemento de la estructura, existen multitud de procedimientos, de los más sofisticados a los más sencillos. Uno de los procedimientos más sencillos es asignar un coeficiente de pandeo, función de las vinculaciones de dicha barra.

De esta forma cuando por ejemplo un pilar está empotrado en cimentación y apoyado en cabeza, decimos que su coeficiente de pandeo “beta” es 0,7.

Pero ahora viene la pregunta del millón ¿por qué suponemos que está apoyado en cabeza?

Podemos responder que porque hemos dispuesto un arriostramiento o triangulación que restringe su movimiento y que el pilar en cabeza se “apoya” en dicho arriostramiento, de forma que el modo de pandeo coincide con la suposición empotrado-apoyado.

Totalmente de acuerdo, pero eso nos conduce a otra pregunta; si supongo que ese arriostramiento impide la inestabilidad del pilar ¿que fuerza debo de tener en cuenta al calcularlo?, o dicho de otra forma, si el pilar quisiera irse fuera del plano ¿sería capaz el arriostramiento de impedirlo?Las normativas actuales responden a esa pregunta. Tanto el Eurocódigo 3 como la EAE, indican la fuerza necesaria para estabilizar a los pilares, de forma que se restrinja su pandeo. Esta carga es virtual y se basa en la imperfección lateral equivalente de la cabeza de los pilares según el ángulo ϕ, el cual viene dado por:

fmlas

Siendo h la altura en metros de los pilares y m el número de elementos comprimidos.

Para calcular la fuerza virtual Hp que debe soportar el arriostramiento debida a la imperfección anterior, lo único que hay que hacer es  el producto de la imperfección lateral equivalente ϕ y la suma de los axiles de los pilares arriostrados NEd:

 virtual

Evidentemente junto a la fuerza anterior hay que tener en cuenta las cargas de viento transmitidas por los cerramientos así como en el caso de naves industriales, las cargas de frenado (según la dirección longitudinal de la nave) en caso de existencia de un puente grúa.

Existe otra forma más sencilla que se ha venido empleando tradicionalmente, que sigue el siguiente razonamiento: Si consigo un arriostramiento en fachada con la suficiente rigidez, podré considerar que los pilares se apoyan en él y son arriostrados eficazmente frente a cargas horizontales.

¿Como se lleva a cabo lo anterior?. Muy sencillo. Podemos emplear una sencilla regla:

– Se calcula el desplazamiento horizontal Δ del pilar o pórtico producido por la carga horizontal, sin la colaboración del arriostramiento.

– Se vuelve a realizar el cálculo, pero esta vez con el arriostramiento.

– El conjunto pilar-arriostramiento ha de tener una rigidez tal, que el desplazamiento obtenido en este estado, no supere un 20% del obtenido inicialmente, es decir, que la rigidez del conjunto sea 5 veces superior respecto a cuando no existía arriostramiento.

Espero que este breve post os sirva para aclarar algo el tema de las imperfecciones a considerar y fuerzas virtuales en el cálculo de arriostramientos.


¿Quieres ser el primero en leer nuestros artículos?

Déjanos tu nombre y un email válido, y nosotros te avisaremos cuando hayan novedades en Estructurando

Flecha-roja

The following two tabs change content below.
Ingeniero Industrial. Consultor de estructuras.

One Response to Arriostramientos, imperfecciones y demás

  1. Raúl dice:

    Buenas David,

    Como siempre un placer leer tus entradas.

    Leyendo dicha entrada me ha surgido una duda. La formulación que indicas, de acuerdo con la EAE, se corresponde con las consideración de la imperfección geométrica global, la cual se debe de tener en cuenta para salvar las posibles desviaciones geométricas que presente la estructura. Por ello, no consigo ver la relación que existe con la determinación del coeficiente de pandeo. Según pensaba, además de la imperfección geometrica local que defines, acciones horizontales existentes, habría que considerar las acciones equivalentes debido a la restricción de pandeo que establecemos en el pilar con los arriostramientos. Es decir, al considerar un pandeo de 0,7 por disponer de arriostramiento, en vez de un valor de 2 en caso de no tener ningún tipo de restricción en cabeza, debemos de tener en cuenta en el cálculo del arriostramiento la fuerza que evita que nuestro pilar se desplaze en ménsula y pase a la configuración apoyado-empotrado.

    ¿Es suficiente con la consideración de la imperfección geométrica local?

    Un saludo.

Deja un comentario