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- 30 Mar 2014, 21:26 #336794

Muy buenas a tod@s!

Me dirijo al consejo para que me podáis orientar un poco a resolver el tema coeficientes de pandeo y del viento sobre una estructura a un agua que paso a describir ahora:

Distancia entre pórticos: 5 m
Nº de Pórticos: 7
Longitud Cordón Superior: 33,165 m
Longitud Cordón Inferior (Lci): 30,613 m
Longitud Diagonales: 2,919 m
Distancia entre correas (Dc): 2,5m (Flecha=L/250 a Tres Vanos; Fijación Rígida; Perfil: C )

Geometría de las 5 celosías centrales:

Canto = 2,5m
Los pilares de 7,3m serán interiores. Los he definido como muros laterales autoequilibrados que además arriostran el pilar frente a pandeo para no considerar cargas en ellos, pero ¿debería considerar el peso propio del cerramiento como el generador de pórticos considera en los laterales?
Los pilares de 4m serán exteriores pero también he considerado que arriostran los pilares a pandeo y son autoequilibrados ¿Es descabellado?



Perfiles Celosía: Tubo estructural cuadrado (Librería Tuboeuro: Cold Formed SHS) en Cordones y diagonales
Perfil Pilares: HEA anclados a pilares de hormigón en su base

Exporto a NM3D como pórticos intraslacionales aunque en la realidad se comporte como intraslacional en el plano XZ y como traslacional en el plano XY. Aún así repaso los coeficientes de pandeo para ajustarlos al máximo.

PANDEO:

¿Hago bien marcando como L/300 únicamente las relativas?



X
Y
Z



Pilares
Considero que el cerramiento de los laterals y hastiales - en donde no hay huecos - arriostra lo suficiente a los pilares, por lo que:

Pilares contenidos en el plano ZY según el eje de coordenadas de NM3D. Los coeficientes pertenecen a los ejes locales de cada barra.

XY: B=0
XZ: B=0,7

Pilares contenidos en el eje XY

XY: B=0
XZ: B=0,7

Cordón Superior
¿Es correcto dejar los nudos como rígidos?
Suponiendo que las correas arriostran lo suficiente, considero:

XY: B= 1
XZ: B= 1

Diagonales
Se calcula como barras articuladas, pero en la realidad esos tubos irán soldados por todo su perimétro, entonces ¿No sería en realidad considerado como empotrado-empotrado? supongo que mejor quedar del lado de la seguridad porque el dimensionado de estos perfiles no suelen ser muy grandes. Por ello considero:

XY B= 1
XZ: B= 1

Cordón Inferior
Me gustaría saber ¿Qué coeficientes de pandeo escoger?. Como el Lci=30,613m y la Distancia entre diagonales=2,551
Coeficiente de pandeo para cada sub-barra
alpha = Sumatorio Li / Li = 30,613/2,551 = 12
Obteniendo
Lk = alpha * B * L = 12 * B * L

Este cordón es el que más problemas me da a la hora de dimensionar. NM3D considera unos coeficientes de pandeo B=13, pero ningún perfil me cumple. Por ello he pensado en la idea de realizar un arriostramiento con cruces de san andrés en el centro de la celosía. De esta forma reduciría los coeficientes de pandeo a B=6, aún con B=6 obtengo estos perfiles. De verás que no se muy bien como continuar...

Lo mismo el cordón inferior SHS 250x6 no es demasiado contando con la luz a salvar...


¿Se arriostraría así?



PANDEO LATERAL:

Esto no sé por donde cogerlo. He leído que para piezas poco esbeltas se puede NO considerar, pero no sé que se considera por pieza poco esbelta. Supongo que en el EC (EuroCódigo) o en el CTE definirán estos valores para esbeltez pequeña. ?????. Puede que en realidad escuché que no se consideraba para piezas de pequeña longitud, aún así seguiría sin saber a partir de qué longitudes se debe considerar el pandeo lateral.

También pregunté si debía considerar los mismos coeficientes en pandeo lateral de los considerados en pandeo. Me dijeron que sí, pero me gustaría que alguien me orientase en este aspecto.

PD: Si no es mucha molestia, para organizar mejor las respuestas estaría genial que citáseis el texto y respondiéseis a continuación.
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Como sé que no se puede abrir un mismo hilo para temas diferentes, abriré otro tratando el "VIENTO" y adjuntando en este mismo post el link para que otros usuarios pueden seguir el hilo de este proyecto.

Desde ya agradecer a las personas que me echen una mano con esto. ¡GRACIAS!

Última edición por Ares el 31 Mar 2014, 20:10, editado 3 veces en total

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- 31 Mar 2014, 18:53 #336875

Los pilares de 7,3m serán interiores. Los he definido como muros laterales autoequilibrados que además arriostran el pilar frente a pandeo para no considerar cargas en ellos, pero ¿debería considerar el peso propio del cerramiento como el generador de pórticos considera en los laterales?
Los pilares de 4m serán exteriores pero también he considerado que arriostran los pilares a pandeo y son autoequilibrados ¿Es descabellado?

Pero ¿tienes pilares o muro (o ambos hasta ciertas alturas)? si activas muro autoequilibrado, se supone que hay un muro capaz de resistir el viento, y en la altura del muro que pongas, a los pilares no les llega nada de viento. Dicho muro se calculará aparte y deberá ser capaz de resistir precisamente ese viento y transmitirlo a cimentación. El peso del cerramiento de fachada se pone cuando sobre los pilares cuelga ese cerramiento, como por ejemplo cuando tienes correas laterales ancladas a los pilares. Consulta la ayuda del programa para saber qué implica cada opción.
De hecho en tu exportación notarás que no existe viento sobre los pilares

Exporto a NM3D como pórticos intraslacionales aunque en la realidad se comporte como intraslacional en el plano XZ y como traslacional en el plano XY. Aún así repaso los coeficientes de pandeo para ajustarlos al máximo.

yo exportaría como traslacional, no me creo esos pórticos de 35 m. intraslacionales. Y los coeficientes de pandeo de 0,7 en pilares corresponden a barras canónicas. En el foro hay varios temas sobre esto. Probablemente los coeficientes de pandeo rondarán 1,2-1,6 en el plano del pórtico

Se calcula como barras articuladas, pero en la realidad esos tubos irán soldados por todo su perimétro, entonces ¿No sería en realidad considerado como empotrado-empotrado? supongo que mejor quedar del lado de la seguridad porque el dimensionado de estos perfiles no suelen ser muy grandes

Tratándose de tubulares yo consideraría nudos rígidos. Prueba si quieres articulando estas diagonales. En teoría no habrá mucha diferencia

Este cordón es el que más problemas me da a la hora de dimensionar. NM3D considera unos coeficientes de pandeo B=13, pero ningún perfil me cumple. Por ello he pensado en la idea de realizar un arriostramiento con cruces de san andrés en el centro de la celosía. De esta forma reduciría los coeficientes de pandeo a B=6, aún con B=6 obtengo estos perfiles. De verás que no se muy bien como continuar...

Respecto al pandeo del cordón inferior en el plano perpendicular al pórtico deberás buscar algún invento del estilo si quieres reducir el coeficiente. La luz es notable. Si optas por esas cruces yo ni las colocaría en el modelo pero eso sí, reduciría los coeficientes convenientemente

PANDEO LATERAL:

Esto no sé por donde cogerlo. He leído que para piezas poco esbeltas se puede NO considerar, pero no sé que se considera por pieza poco esbelta. Supongo que en el EC (EuroCódigo) o en el CTE definirán estos valores para esbeltez pequeña. ?????. Puede que en realidad escuché que no se consideraba para piezas de pequeña longitud, aún así seguiría sin saber a partir de qué longitudes se debe considerar el pandeo lateral.

Y del pandeo lateral yo no lo consideraría en la cercha. Son perfiles tubulares cerrados, y el pandeo lateral se da en perfiles abiertos sobre todo. Yo lo consideraría únicamente en las alas interiores de los pilares HEB. Las exteriores las supondría arrostradas por el cerramiento
Saludos

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- 03 Abr 2014, 18:53 #337054

Lo primero estigia76, GRACIAS por animarte a comentar y ayudar siempre, eres de gran ayuda.

Pero ¿tienes pilares o muro (o ambos hasta ciertas alturas)? si activas muro autoequilibrado, se supone que hay un muro capaz de resistir el viento, y en la altura del muro que pongas, a los pilares no les llega nada de viento. Dicho muro se calculará aparte y deberá ser capaz de resistir precisamente ese viento y transmitirlo a cimentación. El peso del cerramiento de fachada se pone cuando sobre los pilares cuelga ese cerramiento, como por ejemplo cuando tienes correas laterales ancladas a los pilares. Consulta la ayuda del programa para saber qué implica cada opción.
De hecho en tu exportación notarás que no existe viento sobre los pilares

La estructura tiene un muro de sótano de 8,5m de altura perimetral. Sobre este muro arrancan los pilares de 4m sobre los que apoyan las celosías, mientras que los pilares de 7,3m son sólo continuación de pilares interiores de HA que arrancan desde cimentación. Pretendía realizar el cerramiento, cerrando -valga la redundancia- ese lateral de 30x4 (rectangular) con muro-ladrillo entre vigas, pero como no he mirado aún al respecto, no tengo ni idea de cómo realizar este cerramiento. Así reduzco en mucho el coef. De pandeo en esos pilares.

Cerramiento lateral:este cerramiento tiene forma de trapecio según la misma geometría de las cerchas (lo adjunte en el post).¿Las correas laterales se dispondrían así?



Continuaré en este lateral con el muro de 4m de ladrillo, pero la parte superior (de 4 a 7,3m) lo mismo incluyo panel sandwich.

yo exportaría como traslacional, no me creo esos pórticos de 35 m. intraslacionales. Y los coeficientes de pandeo de 0,7 en pilares corresponden a barras canónicas. En el foro hay varios temas sobre esto. Probablemente los coeficientes de pandeo rondarán 1,2-1,6 en el plano del pórtico

He seguido tu consejo y he exportado como traslacional, obteniendo unos coeficientes de pandeo en pilares de B= 2 en el plano XZ. No sé como es que lo considera empotrado-libre. Me he fijadoque los valores de pandeo poniendo traslacional desde el generador son diferentes a los dados por nm3d entrando en comando pandeo-generar coef.-traslacional.

En el cordón inferior y las diagonales de los extremos me da valores B=11, como si considerase que esas diagonales forman parte del cordón inferior, les estoy asignando el mismo valor a esas diagonales extremo que al resto de diagonales (B=1). En las diagonales extremo he cambiado este valor por B=1, mientras que en el cordón he puesto un coeficiente de B=6 suponiendo un arriostramiento en la parte central de la celosía.

Tratándose de tubulares yo consideraría nudos rígidos. Prueba si quieres articulando estas diagonales. En teoría no habrá mucha diferencia

OK...el tema es que sin articular me dan valores B=XY 1,15 XZ 1,07, pero si las desarticulo el programa me da valores B=XY 100.000 XZ 100.000....pero bueno, a muy malas dejo B=1 y listo.

Respecto al pandeo del cordón inferior en el plano perpendicular al pórtico deberás buscar algún invento del estilo si quieres reducir el coeficiente. La luz es notable. Si optas por esas cruces yo ni las colocaría en el modelo pero eso sí, reduciría los coeficientes convenientemente

Estoy probando con otro modelo de cercha pero del mismo tipo para evitar ese arriostramiento transversal. Obteniendo B=10, pero lo mismo también debo reducir aquí el coeficiente por lo menos a B=5.
¡Indagaré!

Y del pandeo lateral yo no lo consideraría en la cercha. Son perfiles tubulares cerrados, y el pandeo lateral se da en perfiles abiertos sobre todo. Yo lo consideraría únicamente en las alas interiores de los pilares HEB. Las exteriores las supondría arrostradas por el cerramiento
Saludos

Perfecto, esto es algo que me quita de muchos problemas....pero ¿No ves necesario considerar el pandeo lateral en el ala inferior del cordón inferior?

¡GRACIAS FIERA!

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- 04 Abr 2014, 18:24 #337108

Hola Ares. Te contesto rápido a lo que puedo, las prisas....
Lo que comentas del muro, cerramiento... ahora mismo no me acuerdo cómo era el tema. Sólo te digo que cuidado cómo exportas tu estructura: cota 0 a partir de la cual hay viento, zona protegida por el muro, longitud de pilares (en especial los muy esbeltos).. que todo concuerde y sea lógico. Ojo con considerar qué cerramientos y su ejecución impiden el pandeo en el eje débil de los pilares. Se ha hablado largo y tendido en el foro.
Respecto a coeficientes de pandeo que exporta y genera el programa muchas veces están para modificarse, el programa los genera con los datos que posee y éstos en ocasiones no son todos los que al usuario le gustaría.
El coeficiente de 2 en el plano del pórtico es el teórico, aunque probablemente pueda reducirse. Las ligaduras de la nave (correas, atados, cerramientos..) hacen que se reduzca. ¿cuánto? depende de muchos factores. 2 es conservador y del lado de la seguridad pero podría bajarse a valores entre 1,5-1,8 en mi opinión. En el CTE y EC tienes cómo calcular coeficientes de pandeo en caso traslacional o intraslacional de manera mas exacta. Mira también por el foro.
Respecto al pandeo del cordón inferior en el plano perpendicular y si no quieres arriostrar perpendicularmente (para esa luz no es raro hacerlo pues es elevada) puedes probar con con tubular rectangular colocado convenientemente para resistir en esta dirección (además es probable que un perfil cuadrado trabaje desprovechado): mira en estos detalles de cype la posición del perfil para resistir esfuerzos en el plano perpendicular al pórtico:
http://www.cypelatam.com/uniones-v-celo ... -tubulares
Otra opción de diseño podría ser prolongar el cordón inferior hasta el pilar
Respecto a los coeficientes de las diagonales modifícalos y punto. El coeficiente de pandeo de una barra biemportada traslacional es 1. Probablemente por la unión y los perfiles que se sueldan tampoco será un empotramiento perfecto, y será una unión intermedia entre un empotramiento y una articulación. No te cuesta nada calcular de las dos formas para ver las variaciones.
Y del pandeo lateral, pues es mas importante en una viga doble T que en un tubular pero tampoco es que no exista. Cuanto mas similar sea la inercia según los 2 ejes del perfil mejor comportamiento al pandeo lateral: así para un tubular cuadrado se desprecia el pandeo lateral, al igual que para un circular. En tubulares rectangulares debería considerarse, aunque no sabría decirte cómo lo hace exactamente el programa
Saludos

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- 05 Abr 2014, 10:14 #337138

Hola de nuevo Ares:
Respecto al pandeo lateral, éste se da en las partes comprimidas de perfiles solicitados a flexión. En teoría los cordones de una celosía trabajan uno a tracción y el otro a compresión por lo que no deberían sufrir el pandeo lateral. Por así decirlo sería toda la celosía (asimilándola a un perfil lleno, un doble T, en el que las alas del doble T son los cordones de la celosía) la que pandearía lateralmente. Ahora bien no todo trabaja como lo suponemos y a veces aparecen flexiones en los cordones. Lo que ocurre es que en general estas flexiones son secundarias y no son comparables a los axiles. Pero vamos que hoy día con los programas de cálculo no tiene sentido despreciar nada, que calcule el programa..
Sabía que había leído algo del pandeo lateral en tubulares, pero no sabía donde. Era el tomo de ITEA dedicado a estos perfiles. Echarle un vistazo te podría ayudar. Te trascribo literalmente algunos conceptos que en él aparecen y que podrían serte útiles:
"El comportamiento frente al pandeo global
de los perfiles tubulares mejora al aumentar
el diámetro o la relación entre la anchura y el
espesor de la pared. No obstante, esta mejora
está limitada por el pandeo local. Para impedir el
pandeo local, se proporcionan los límites d/t, o
bien b/t en el Eurocódigo 3 para el cálculo plástico,
así como también para el elástico (tabla 7).
En el caso de secciones de pequeño
espesor (clase 4), se debe considerar la interacción
entre el pandeo global y el pandeo local.
Además de las ventajas frente al pandeo
debidas al alto radio de giro y al uso de curvas
de pandeo de cálculo menos penalizadoras, los
perfiles tubulares pueden ofrecer otras ventajas
en las vigas en celosía. Debido a su rigidez torsional
y a la rigidez a la flexión de las barras, en
combinación con cierta rigidez en la unión, la
longitud de pandeo de las barras comprimidas
puede ser reducida. El Eurocódigo 3 [1] recomienda
las longitudes de pandeo eficaz, para
perfiles tubulares en vigas en celosía."
"En general, las secciones IPE y IPN son
más económicas bajo flexión (Imax es mayor que
la de perfiles tubulares). Sólo en aquellos casos
en los que la tensión de cálculo en los perfiles
abiertos venga gobernado por el pandeo lateral,
los perfiles tubulares podrán ofrecer ventajas. Se
puede demostrar mediante cálculos que para los
perfiles tubulares circulares y para los rectangulares
con b/h >0,25, que son los normalmente utilizados,
la inestabilidad lateral no es crítica"

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