Uniones de acero de elementos de sección transversal hueca
Las uniones de elementos de sección hueca pueden sufrir deformaciones importantes mientras aún son capaces de soportar cargas más elevadas. Por otro lado, las placas pueden pandear en rango inelástico, para lo cual se implementa un análisis geométrica y materialmente no lineal.
Deformación fuera del plano
Uno de los criterios para el estado límite último de las uniones de sección hueca es la deformación fuera del plano de la sección transversal hueca. La verificación está disponible en el software (en Configuración de código como verificación de deformación local, activada por defecto para elementos portantes huecos). Es reconocida por las guías de diseño CIDECT. Los límites son el 3 % del lado menor de la sección transversal (0,03 d0 para CHS y 0,03 b0 para RHS) para el estado límite último y el 1 % para el estado límite de servicio.
Definición de los tamaños de la sección transversal para sección hueca circular (CHS) y sección hueca rectangular (RHS)
Diagramas carga-deformación típicos para uniones de sección hueca; la curva roja corresponde a un elemento de pared delgada cargado a compresión, la curva verde a elementos regulares cargados a compresión, la curva azul corresponde, por ejemplo, a una unión en X cargada a tracción
Análisis geométrica y materialmente no lineal (GMNA)
En el caso de algunas uniones de secciones huecas, especialmente con una relación diámetro/espesor elevada, el análisis geométricamente lineal puede no capturar el comportamiento de la unión con suficiente precisión, y su resistencia a la carga puede subestimarse o sobreestimarse. Se recomienda utilizar un análisis geométrica y materialmente no lineal más avanzado para uniones de secciones huecas, aunque el tiempo de cálculo sea ligeramente mayor. Si se selecciona el análisis GMNA para secciones huecas en la Configuración de código, se utiliza GMNA en lugar del análisis geométricamente lineal y materialmente no lineal (MNA, utilizado como estándar en IDEA Statica Connection) para modelos con un elemento de sección hueca como elemento portante.
Nota: Si el elemento portante no es una sección hueca, el solver GMNA se desactiva para el análisis del modelo de unión completo, independientemente de la configuración en la configuración de código (GMNA activado o desactivado).
La sección transversal se deforma en el extremo del modelo de lámina
La sección transversal puede deformarse en los extremos del modelo compuesto por elementos lámina. Las uniones de secciones huecas requieren elementos relativamente largos, de hasta 10 veces el diámetro de la sección transversal. Un superelemento condensado se coloca detrás de la parte del modelo compuesta por elementos lámina. Esto permite un cálculo más rápido con la misma precisión que el modelo completo compuesto por elementos lámina. El superelemento condensado tiene únicamente propiedades de material elástico, lo que significa que las deformaciones plásticas debidas al modo de fallo investigado no deben alcanzar el extremo del modelo de elementos lámina. Por esta razón, el modelo de lámina se extiende por defecto 1,25 veces la altura de la sección transversal (editable en la Configuración de código) más allá de la última operación de fabricación.
Resistencia a flexión de lámina reducida para secciones huecas (imperfecciones)
Las resistencias a la carga de las uniones de sección hueca en las normativas se determinan mediante el Método de Modo de Fallo, que utiliza modelos de ajuste de curvas obtenidos a partir de experimentos y modelos numéricos avanzados. La estructura real contiene imperfecciones iniciales y tensiones residuales, que no son capturadas por los modelos de lámina en IDEA StatiCa Connection. Para lograr una mayor conformidad con los resultados de las normativas, la influencia de las tensiones residuales y las imperfecciones iniciales se simula reduciendo la resistencia a flexión de las láminas de secciones huecas con una relación D/(2t) elevada.
