Pandeo

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Pandeo
El pandeo es un fenómeno de Deformación lateral de una pieza larga, que se curva por la parte central, al estar sometida a compresión en la dirección de su eje.
En ingeniería estructural el fenómeno aparece especialmente en pilares y columnas, y se interpreta en la aparición de una flexión adicional en el pilar cuando se ha sometido a la acción de esfuerzos axiales de ciertaimportancia.
La aparición de deflexión por pandeo restringe severamente la resistencia en compresión de un pilar o cualquier tipo de pieza delgada. Casualmente, a partir de cierto valor de la carga axial de compresión, llamada carga crítica de pandeo, puede producirse una situación de inestabilidad elástica y por lo tanto fácilmente la alteración aumentará produciendo tensiones adicionales que superaránla tensión de rotura, provocando la ruina del elemento estructural. Además del pandeo flexional ordinario existen otros tipos de pandeo, el torsional o inestabilidad elástica provocado por un momento torsor excesivo.
Existen distintas maneras o modos de fallo por pandeo. Para un elemento estructural frecuentemente hay que revisar varios de ellos y asegurar que las cargas están lejos de las cargascríticas asociadas a cada modo o manera de pandear. Los modos típicos son:
* Pandeo flexional. Modo de pandeo en el cual un elemento en compresión se flecta lateralmente sin giro ni cambios en su sección transversal.
* Pandeo torsional. Modo de pandeo en el cual un elemento en compresión gira alrededor de su centro de corte.
* Pandeo flexo-torsional. Modo de pandeo en el cual unelemento en compresión se flecta y gira simultáneamente sin cambios en su sección transversal.
* Pandeo lateral-torsional. Modo de pandeo de un elemento a flexión que involucra deflexión normal al plano de flexión y, de manera simultánea, giro alrededor del centro de corte
Pandeo flexional
Los pilares y barras comprimidas de celosías pueden presentar diversos modos de fallo en función de suesbeltez mecánica:
* Los pilares muy esbeltos suelen fallar por pandeo elástico y son sensibles tanto al pandeo local el propio pilar como al pandeo global de la estructura completa.
* En los pilares de esbeltez media las imperfecciones constructivas como las heterogeneidades son particularmente importantes pudiéndose presentar pandeo anelástico.
* Los pilares de muy baja esbeltez fallanpor exceso de compresión, antes de que los efectos del pandeo resulten importantes.
Pandeo local
Modelo de los distintos tipos de pandeo de Euler. Como se puede ver, según las coacciones externas de la viga, la deformación debida al pandeo será distinta.
El pandeo local es el que aparece en piezas o elementos aislados o que estructuralmente pueden considerarse aislados. En este caso la magnitudde la carga crítica viene dada según el caso por la fórmula de Leonhard Euler o la de Engesser. La carga crítica de Euler depende de la longitud de la pieza, del material, de su sección transversal y de las condiciones de unión, vinculación o sujeción en los extremos. Para una pieza que puede considerarse biarticulada en sus extremos la carga crítica de Euler viene dada por:
(1)
Siendo: Pcrit,la carga crítica; E, Módulo de Young del material de que está hecha la barra; Imin, momento de inercia mínimo de la sección transversal de la barra; L, longitud de la barra y λ la esbeltez mecánica de la pieza. Cuando las condiciones de sujeción de los extremos son diferentes la carga crítica de Euler viene dada por una ecuación del tipo:
(2)
Al producto se le llama longitud de pandeo.Pandeo local de un tubo

Pandeo global
En una estructura compleja formada por barras y otros elementos enlazados pueden aparecer modos de deformación en los que los desplazamientos no sean proporcionales a las cargas y la estructura puede pandear globalmente sin que ninguna de las barras o elementos estructurales alcance su propia carga de pandeo. Debido a este factor, la carga crítica global de...
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