Pandeo lateral torsional de secciones transversales abiertas con restricciones laterales y torsionales
El forjado de hormigón, si está conectado a las vigas mediante pernos con cabeza, restringe eficazmente el pandeo lateral torsional de dichas vigas. El chapeado trapezoidal o los paneles sándwich, típicamente conectados mediante tornillos autotaladrantes, no tienen suficiente resistencia y rigidez para restringir completamente el pandeo lateral torsional. Sin embargo, pueden contribuir hasta cierto punto. La forma en que se aplica esta restricción al pandeo lateral torsional se describe en este artículo.
En este exhaustivo estudio realizado por autores de la ETH de Zúrich, se comparan los resultados de tres programas de análisis lineal de pandeo: LTBeam, Abaqus e IDEA StatiCa Member. Las diferencias se discuten y explican. Además, se comparan los resultados del análisis geométrica y materialmente no lineal con imperfecciones de dos programas: Abaqus e IDEA StatiCa Member. LTBeam no dispone de esta funcionalidad.
Se investigan dos secciones transversales:
- IPE 240
- CFC265x65
Se investigan tres tipos de restricciones en el ala superior:
- Restricción lateral (cortante)
- Restricción torsional
- Combinación de restricción lateral y torsional
Se consideran dos tipos de carga:
- Carga uniformemente distribuida
- Fuerza en el centro del vano
Dos tipos de condiciones de contorno:
- Empotrado
- Articulado
Conclusiones
- Las simulaciones de Análisis Lineal de Pandeo (LBA) muestran buena concordancia para valores bajos de restricciones en los tres programas; sin embargo, para valores más altos de restricciones, LTBeam diverge. Esto se debe a una gran simplificación: la sección transversal de LTBeam, que utiliza elementos 1D, no puede deformarse. IDEA StatiCa Member con Abaqus muestra buena concordancia en el factor crítico de pandeo.
- El Análisis Geométrica y Materialmente No Lineal con Imperfecciones (GMNIA) muestra de nuevo buena concordancia entre IDEA StatiCa Member y Abaqus (diferencia máxima del 5%).
El informe completo está adjunto.
Autor: Andreas Müller M.Sc.
Investigador responsable: Prof. Dr. techn. Andreas Taras
ETH Zúrich, Instituto de Ingeniería Estructural (IBK)