estructura metalicas

ESTRUCTURA METALICA

Comprobación de fenómenos de inestabilidad de elementos sometidos a flexión

Tema 1
COMPROBACION DE FENOMENOS DE INESTABILIDAD DE
ELEMENTOS SOMETIDOS A FLEXION

1. GENERALIDADES
Se consideran como piezas trabajando a flexión aquellas barras de la estructura en
las que los esfuerzos más importantes son los provocados por el momento flector, bien
porque sólo reciben cargastransversales, bien porque se prescinda de posibles esfuerzos
de tracción o compresión cuando éstos son poco importantes. Se conocen como vigas y
están situados en posición generalmente horizontal en la estructura. Se encargan de
soportar y transmitir a los pilares cargas verticales casi siempre de tipo gravitatorio.
Son ejemplos de elementos a flexión las jácenas o vigas principales que soportanlos forjados de los edificios, las viguetas de algunos tipos de forjados, las vigas carril de
puentes grúa, los propios puentes grúa, las correas de las cubiertas de las naves, el
tablero de algunos puentes, etc.
La norma NBE EA-95 estudia en su parte 3.4 los elementos sometidos a flexión,
sin considerar en ningún caso la flexocompresión, que se analiza en el capítulo 3º.
TIPOLOGIA ESTRUCTURAL
Loselementos estructurales sometidos a flexión pueden resolverse mediante
alguno de los tipos siguientes:
Vigas de alma llena
• Simples (perfiles laminados)
• Múltiples (dos o más perfiles unidos)
• Armadas (formadas por chapas unidas)
Vigas aligeradas
Vigas de celosía
COMPROBACIONES A REALIZAR
Para que una pieza sometida a flexión pueda considerarse correctamente calculada,
y por tanto seautilizable, precisa el cumplimiento simultáneo de varias condiciones, las
cuales se refieren a:
Estado tensional: tensiones combinadas inferiores a la tensión admisible.

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Estado de deformación: flechas que no alcancen un límite preestablecido.
Estabilidad: comprobación de posibles fenómenos de pandeo lateral, local yabollamiento del alma.
El análisis de la pieza, su dimensionamiento y comprobaciones se resuelven
siguiendo las indicaciones contenidas en la mencionada parte 3.4 de la NBE EA-95 sobre
piezas de directriz recta sometidas a flexión.

2. CONDICIONES DE AGOTAMIENTO
Según la NBE EA-95 (siguiendo el criterio de Von Misses)
σ
σco = E
γ
σco : Tensión de comparación
σ E : Límite elástico .
γ : Coeficiente deminoración del acero . 1 para aceros homologados
1.1 para aceros no homologados .
Si el estado de tensión está definido por unos ejes cualesquiera, la condición de
agotamiento se convierte en:
σ co =

[

(

1
(σ x − σ y )2 + (σ y − σ z )2 + (σ x − σ z )2 + 6 ⋅ τ 2xy + τ 2xz + τ 2yz
2

)]

En un estado simple de compresión o tracción, la condición de agotamiento es:

σ co = σ
En un estado decortadura simple la condición de agotamiento es:
σco = τ 3

τ=

σE
= 0. 576 ⋅ σ E
3

Si sólo hay una tensión principal y esfuerzo cortante, la condición de
agotamiento es:
σco = σ2 + 3 ⋅ τ2

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ACCIONES PONDERADAS
Acción ponderada es el producto de una acción característica por el coeficiente de
ponderación que lecorresponda, en la combinación de acciones que se esté
considerando.
A efectos de aplicación de coeficientes de ponderación las cargas se clasifican en
dos grupos: constantes y variables.
Se consideran como cargas o acciones constantes las que actúan o pueden actuar
en todo momento o durante largo periodo de tiempo con valor fijo en posición y
magnitud.

Cargas o
acciones constantes

Sobrecargas yacciones variables

La concarga
Las cargas permanentes
El peso y empuje del terreno
Las acciones térmicas por variación de temperatura
Los asientos de las cimentaciones
Las sobrecargas de uso o explotación variables
Las sobrecargas de explotación que puedan presentarse durante el
periodo de montaje y construcción
Las acciones del viento
La sobrecarga producida por la nieve
Las acciones sísmicas

Los...