La norma de cálculo establece que puede utilizarse el análisis de primer orden para la estructura si se puede despreciar el aumento de los esfuerzos internos o de los momentos relevantes, o cualquier otro cambio en el comportamiento estructural causado por las deformaciones.
Para evaluar si este aumento puede despreciarse o no, puede utilizarse el factor crítico de pandeo αcr . Se puede despreciar el pandeo global de los elementos (incluida la unión) cuando el factor de pandeo es superior a 15 (en el caso de cálculo plástico) o superior a 10 (cuando la tensión en las placas se encuentra en la rama elástica).
El pandeo local afecta a placas individuales (rigidizadores, alma del pilar), y los factores de pandeo límite correspondientes se establecen según las normas de cálculo y los ensayos de investigación. Los efectos del pandeo local se consideran despreciables cuando el factor de pandeo es:
- ≥ 2 - en el caso de una placa apoyada en sus 4 lados
- ≥ 3 - en el caso de una placa apoyada en 3 lados
- ≥ 4 - en el caso de una placa apoyada en 2 lados (adyacentes)
- ≥ 15 - en el caso de una placa apoyada en 2 lados (opuestos)
En el vídeo puede ver los distintos tipos de pandeo y cómo tratarlos, teniendo en cuenta los factores de pandeo y las formas de pandeo.
Para obtener una explicación más completa sobre los tipos de pandeo que cabe esperar en el elemento analizado, consulte nuestro artículo sobre el análisis lineal de pandeo (LBA).
¿Cómo evaluar los resultados de pandeo en casos concretos?
En primer lugar, hay que determinar el multiplicador mínimo de las fuerzas con el que se alcanza el pandeo crítico elástico, αcr, mediante el análisis de pandeo. IDEA StatiCa proporciona los factores de pandeo en las tablas de resultados, y las formas de pandeo correspondientes a cada factor pueden mostrarse en una vista 3D.
El valor límite para el análisis global se encuentra en EN 1993-1-1:2005, apartado 5.2.1.
Ejemplo 1
En el primer ejemplo, la fuerza de compresión se aplica a la viga conectada mediante una placa de unión.
Se muestran los resultados del cálculo geométricamente lineal y el primer factor es 8,76. Según EN 1993-1-1:2005, apartado 5.2.1, el valor límite es 15, porque esta junta es crítica para la estabilidad de la propia viga, y la conclusión es que la unión no supera el análisis de pandeo. Además, esta placa de unión de un solo lado es peligrosa en este arriostramiento en configuración de compresión.
Consulte aquí más información sobre cómo calcular la resistencia a pandeo de una placa de unión.
Ejemplo 2
Por otro lado, en la mayoría de las placas de las uniones puede producirse pandeo local, y el valor máximo del factor crítico de pandeo, αcr, que requiere un análisis detallado suele ser menor. Se ha comprobado que, en el caso de rigidizadores y paneles de pilar sometidos a cortante, no es necesario tener en cuenta el pandeo si el factor crítico de pandeo es superior a 3.
Hay que determinar el valor límite adecuado para cada componente y decidir en consecuencia. Este ejemplo muestra que el primer modo de pandeo es el de un rigidizador con un factor αcr = 8,76 >> 3. En este ejemplo, este primer modo de pandeo no es peligroso.
Al realizar el análisis de pandeo y tratar los resultados, es necesario aplicar el criterio de ingeniería. La cuestión es cuándo utilizar los límites globales o locales del factor crítico de pandeo, y para dar la respuesta correcta es fundamental conocer la topología y el sistema estructural de la estructura proyectada. Aunque IDEA StatiCa puede obtener las formas de pandeo y el factor crítico de cualquier parte de la junta, no proporciona la verificación normativa de pandeo según la norma.
Cuando los resultados de las formas de pandeo arrojan valores negativos, no significa que el cálculo haya fallado ni que el resultado sea incorrecto. Lo que ocurre exactamente en estos casos se explica en este artículo de la base de conocimiento.
En este vídeo de un seminario web se presentó un ejemplo práctico de evaluación del análisis de pandeo de un elemento:
Fundamentos teóricos
Para comprender mejor el tema del pandeo y la solución de IDEA StatiCa, lea la información esencial sobre el análisis de pandeo en nuestros artículos de fundamentos teóricos.
IDEA StatiCa Connection - Cálculo estructural de uniones de acero
IDEA StatiCa Member - Estabilidad del elemento
Tutoriales
Hemos creado tutoriales paso a paso para definir el modelo y ejecutar el análisis. A continuación encontrará los enlaces:
Cálculo estructural de una viga transversal de acero afectada por pandeo lateral torsional (EN)
Cálculo estructural y verificación normativa de un pórtico de acero (EN)
Análisis de pandeo de una unión de acero (EN)
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