laminas delgadas
1. GENERALIDADES
Los perfiles formados en frió se han convertido hoy en día en perfiles sustitutos de
secciones corrientes como los perfiles laminados, brindando unas ventajas adicionales
como su facilidad de fabricación y montaje y disminuyendo las cuantías de acero de las estructuras, significativamente. Entre los usos de los perfiles de lámina delgada están las
correas de cubierta, muros divisorios, cielos rasos, estanterías, bodegas con luces
menores, campamentos de obra, estructuras provisionales, elementos secundarios de
entrepisos, mezanines e incluso edificaciones de hasta tres pisos.
En nuestro país los perfiles formados en frío, inicialmente se fabricaban doblados, lo que
generaba una reducción de resistencia del perfil al debilitarlo en los dobleces.
Actualmente, se fabrican rolados mediante un proceso de conformado en frío en el cual se
forma el perfil paso a paso, pasando por una serie de rodillos. Este proceso de rolado, además de no debilitar el perfil en sus vértices, genera una resistencia adicional debido al
formado en frío, incrementando la capacidad de la sección hasta en un 30%.
Figura 1. Perfiladora o Roladora
Figura 2. Diferencias entre un perfil doblado y uno rolado
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Los elementos en lámina delgada formados en frío, a diferencia de los elementos
laminados o ensamblados, son elementos que requieren un diseño especial como el
cálculo de sus propiedades brutas, el cálculo de sus propiedades efectivas y el diseño para
fuerzas de cualquier tipo. Es importante, más allá del diseño por resistencia, verificar las condiciones de servicio de los elementos, ya que pueden presentarse fallas locales antes
de que el material del perfil llegue a su límite de fluencia. Es importante tener en cuenta
algunas particularidades en el diseño de perfiles formados en frío, enunciadas por el Dr.
Jairo Uribe Escamilla en sus notas de clase:
Pandeo local a niveles bajos de esfuerzo.
Rigidez torsional.
Proveer a las secciones rigidizadores de borde que aumente las capacidades efectivas.
Distribución no uniforme de esfuerzos debido a espesores delgados de material.
Especial atención en conexiones. Las conexiones pernadas pueden generar fallas
locales y las soldadas requieren un mejor cuidado que los perfiles laminados o
ensamblados.
Fallas locales en el alma por aplicación de cargas puntuales.
Protección del perfil contra la corrosión, no se admite ningún debilitamiento
debido a los espesores delgados.
Los perfiles presentan fallas locales antes de llegar a la fluencia, por lo cual el
diseño no puede ser plástico.
Cálculo de propiedades por el método lineal.
Realizar ensayos de laboratorio para secciones especiales.
Los efectos de formado en frío pueden incrementar significativamente la
resistencia del perfil.
2. PROPIEDADES DE LA SECCION TOTAL
El cálculo de las propiedades de las secciones se puede realizar por un método
denominado método lineal, en el cual el material utilizado se considera concentrado a lo
largo del eje del perfil y así el área del elemento se puede descomponer en varios tramos.
La dimensión del espesor, t, se introduce después de que el cálculo lineal haya finalizado.
Las formulaciones y gráficas mostradas aquí han sido extraídas de las Especificaciones del
AISI.
El área total de la sección se obtiene de la relación: Área: L x t, siendo L la longitud total
de todo los tramos del elemento.
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