PandeoLateral

Estructuras de acero
Pandeo lateral de vigas
1. Concepto.
Al someter una chapa delgada a flexión recta en el plano de mayor rigidez,
antes de colapsar en la dirección de carga lo hace en la transversal por su
flexibilidad. Esta situación puede darse en perfiles en doble T si tienen una inercia
mucho mayor en uno de sus planos principales que en el otro.
De manera análoga a lo que sucede con lasbarras comprimidas, en las
flectadas se puede hablar de un momento crítico de gran analogía con la carga
crítica de Euler y que corresponde a aquel valor del momento flector para el cual el
plano medio de la viga pierde su posición inicial, presentándose un desplazamiento
lateral y un giro, tal y como se indica en la figura 1.
La justificación de este fenómeno de inestabilidad es fácil decomprender si se
tiene en cuenta que el cordón superior de la viga queda comprimido por las
tensiones de compresión derivadas de la flexión, motivo por el cual esta zona puede
pandear lateralmente (en el plano perpendicular al plano medio de la barra),
oponiéndose a ello el cordón inferior de la viga que está traccionado. Por este motivo
el pandeo lateral va acompañado de torsión.

Figura 1. Pandeo lateralen una viga.

Aunque esta situación es propia de vigas sobre las que normalmente sólo
actúa flexión, también puede producirse en soportes por la acción simultánea de axil
y momento.

Estructuras de acero. Pandeo lateral en vigas.

1

2. Verificación de la inestabilidad por pandeo lateral en barras sometidas a
flexión.
La comprobación de pandeo lateral en barras sometidas a flexión viene
recogidaen el CTE DB SE-A. Acero, en su artículo 6.3.3.
Si existe la posibilidad de que una viga pandee lateralmente, debe
comprobarse que MEd ≤ Mb,Rd , donde MEd es el valor de cálculo del momento flector y
Mb,Rd el valor de cálculo de la resistencia frente a pandeo lateral.
A partir del estudio teórico de la viga columna, particularizado a vigas de
sección constante, con doble simetría y momentosexteriores sólo en sus extremos o
cargas transversales aplicadas en el centro de esfuerzos cortantes, resulta como
valor del momento crítico para el que puede producirse pandeo lateral,
π2 ⋅ E ⋅ Ι Z
⋅
Mcr = C1 ⋅
(k ⋅ Lc )2

(k ⋅ Lc )2 ⋅ G ⋅ Ι T + ⎛⎜
π2 ⋅ E ⋅ Ι z

k
⎜k
⎝ w

2

⎞ Ιw
⎟⎟ ⋅
⎠ Ιz

donde
IT

Módulo de torsión. En una sección rectangular, Ι T =

Iz
Lc

k

kw

C1
G
E

)

1
⋅ 2 ⋅ b ⋅ t 3f + h w⋅ t 3w , siendo b el ancho del ala del perfil, tf y
3
tw los espesores de ala y alma, y hw la altura del alma del perfil.
1
Módulo de alabeo. En secciones rectangulares y en doble T, Ι w = ⋅ h2 ⋅ Ι z .
4
Momento de inercia de la sección transversal respecto al eje débil z.
Longitud de pandeo lateral (distancia entre puntos de la viga que tengan
coacción lateral).
Coeficiente de longitud eficaz(similar a β para longitud de pandeo en piezas
comprimidas) referido al giro de la viga en el plano perpendicular al de
flexión (plano de pandeo lateral); para vigas con enlaces en dos extremos
se adopta: k=0,5 para empotramiento perfecto en los dos extremos. k=1
para extremos articulados. k=0,7 para un extremo articulado y otro
empotrado. k=2,0 para viga en ménsula.
Coeficiente de longitud eficaz poralabeo de los extremos de la pieza. Se
toma1,0 salvo que se adopten precauciones especiales para coaccionar el
alabeo.
Coeficiente de momento equivalente, que depende de las cargas y las
condiciones de apoyo. Se determina por la tabla 1.
Módulo de elasticidad transversal.
Módulo de elasticidad.
en doble T, Ι T =

Iw

(

1
⋅ h ⋅ b3 . En una sección
3

Estructuras de acero. Pandeo lateral en vigas.2

Por la dificultad que conlleva el obtener el valor del momento crítico Mcr, para
la aplicación práctica se aceptan algunas simplificaciones válidas en la mayor parte
de los casos. Para ello se admite:
k=1. Equivale a suponer la viga biarticulada en sus dos extremos a efecto de
pandeo lateral, lo que resulta ser una hipótesis bastante aproximada, ya
que normalmente en esta dirección la...