area eficaz secciones tipo 4 (Valoración de 5.00 sobre 5, resultante de 1 votos)

Resistencia y estabilidad, aptitud al servicio, acciones en la edificación, cimientos, estructuras de acero, fábrica, madera
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#270685
Buenas, me encuentro calculando el área eficaz de secciones de acero tipo 4 a compresión. Estoy aplicando el Eurocódigo 3.
Mis secciones son una UBP 305x305x88 ó UPB 305x305x79, lo que vendría a ser una HEB para daros una idea (perfiles laminados).
El caso es que veo que se analiza el alma por un lado y las alas por otro, o así me parece entender, y se ve la "longitud" eficaz del ala y la del alma; hasta ahí sé llegar (o eso creo), el problema es cómo interpretar los resultados.
Yo obtengo una longitud eficaz del alma y por tanto un área eficaz de ella, e igual para las alas.

¿¿El área eficaz de la sección se obtiene sumando las áreas eficaces que hemos obtenido para alma y alas??, puede parecer una pregunta absurda ésta, pero si vemos en el Eurocódigo cómo se determina la longitud de ala a considerar, tabla 5.2 del EN 1993-1-1:2005, no se está considerando la parte que ocupa el radio de la unión de ala y alma, quiero decir que lo que sería la "c" de cálculo del ala es menor que lo que mide el ala en sí (en este caso medio ala, con la tabla delante se me entenderá bien); al igual pasa con el alma, que no se toma toda la altura interior de dicho alma, sino se descuenta la parte que ocupa el radio de curvatura de la unión alma-ala.

Estamos por tanto no contando una parte de la sección transversal del perfil.

Yo lo que he hecho es mediante las longitudes eficaces, hallar las longitudes "no eficaces" (restando a la longitud de cálculo, la eficaz); y por tanto he obtenido el área de alas y alma que no sería eficaz, y se lo descuento al área del perfil. ¿¿SERIA ESTO CORRECTO??.

Espero haber expuesto más o menos claramente mi problema.

Muchas gracias a todos.
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#270705
Hola, finalmente el tema del tablero modelamos en 3D como emparrillado; y respecto al tema del pandeo lateral, finalmente no se ha descontado a la longitud de pandeo, la comprendida dentro de las cartelas y se ha aumentado el perfil o incluso podríamos pasar a perfil armado en lugar de laminado, ahora mismo es un prediseño para un concurso.
Muchas gracias.
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#270709
centu escribió:Hola, finalmente el tema del tablero modelamos en 3D como emparrillado; y respecto al tema del pandeo lateral, finalmente no se ha descontado a la longitud de pandeo, la comprendida dentro de las cartelas y se ha aumentado el perfil o incluso podríamos pasar a perfil armado en lugar de laminado, ahora mismo es un prediseño para un concurso.
Muchas gracias.

Según se indica en las instrucciones, se agradece la respuesta en los hilos respectivos originales.
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#270711
Como dices se analiza por separado el alma y las alas.
El área eficaz será el resultado de restarle al área bruta las áreas no eficaces dadas por las tablas del eurocódigo o CTE.
Respecto a las alas c es el valor de 1/2 ala como se puede ver también en la tabla anterior de determinación de la clase de sección, por lo que no veo ningún problema de interpretación en este sentido.
El alma da la distancia b, que como se ve también en las tablas anteriores no considera los radios de giro ni las soldaduras. pero no hay ningún problema a este respecto porque las zonas eficaces y no eficaces son un porcentaje del valor de b (yo creo que no tiene sentido no contar la parte con radio de unión; simplemente descuenta la parte no eficaz del alma).
Es muy importante conocer las solicitaciones perfectamente. Si tu caso es el de flexión simple uniforme (psi=1) no hay mayor por problema porque todo será simétrico (si la compresión no es uniforme la simetría no existe y por ejemplo cada ala tendrá áreas eficaces diferentes). En solicitaciones de flexión la cosa se complica porque el valor de la relación entre tensiones depende a su vez de la posición del centro de gravedad, el cual a priori no se conoce ya que hay que descontar las zonas no eficaces de la sección (como tampoco se conocerá inicialmente la clase de sección del alma).
Para calcular las características mecánicas de la sección (inercia, modulo resistente,..), habrá que ir calculando los centros de gravedad de la sección, primero tras descontar la parte no eficaz del ala comprimida, y segundo tras descontar también la parte no eficaz del alma
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#270737
Como a mi también me está tocando estudiar estos temas he estado mirando normativa así como algún programa de cálculo de secciones para tratar de aclarar bien este tema.
Para calcular el tipo de sección tanto de las alas como del alma se usan los parámetros c y d respectivamente. El parámetro c, según aparece tanto en EC3 como en CTE se toma en vigas laminadas (con radio de transición ala-alma) desde el eje de simetría de la sección, cosa que no pasa en el caso de haber soldadura. A mi me parece lógico que en estos perfiles laminados se descuente también para las alas, la zonas de radio, pero ambos códigos dicen lo contrario. Para almas en todos los casos se descuentan radios y soldaduras según dibujos del parámetro d.
Respecto al cálculo de la sección efectiva, nada hace pensar que deba quitarse este área, tal y como se puede ver en los dibujos 5.3.1 y 5.3.2 del EC3. Para ver como funcionan los programas a este respecto he calculado una sección IPE550 a compresión simple con el "prontuario informático de estructuras metálicas y mixtas", editado por Apta, AcerlorMittal y Fhecor entre otros, empresas de referencia en el sector del acero. El programa despieza totalmente la sección en las 4 alas de longitud cxtf, el alma dxtw, y 2 trozos correspondientes a las zona de unión ala-alma de forma irregular, indicando la clase de cada parte por separado y la del conjunto de la sección. De cara a obtener el área efectiva sí se tienen en cuanta los 2 trozos de unión o apoyo como parecen indicar las normas, o eso se deduce del valor de axil máximo a compresión que la sección es capaz de soportar. Por último decir que el programa sólo aplica reducción de área bruta a las partes de la sección de clase 4, y no a todas las partes de la sección, cosa que parece lógica
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#270759
Muchas gracias a los dos, mi duda ha quedado resuelta, entiendo que lo que hice de hallar las longitudes eficaces de alas y almas y a partir de ahí, restando a "c" y "d" respectivamente, obteniendo asi las áreas no eficaces de las mísmas, y restando al área total de la sección esas áreas no eficaces, es correcto.

Los esfuerzos que tengo son de compresión, pues son elementos de una celosía articulada; gracias a Dios, porque hallar las características de la sección eficaz (inercia y demás...sería un inferno).

He adjuntado un croquis de la sección en pdf, como se puede ver, al usar "c" y "d" para obtener las secciones eficaces de alas y alma, hay una parte que he puesto a rojo, que en principio no estaría contando, pero ahora veo que esa parte si cuenta, lo que se descuenta es la parte no eficaz, que va a aparecer en las zonas planas del perfil.

Por otro lado, quisiera indicar que para tomar "c" en las alas, es cierto que se toma c = (1/2) ala ; tal como aparece en la tabla 5.3.1 (pg.80) del Eurocódigo 3 (UNE-ENV 1993-1-1:1992), pero eso ha sido cambiado, puesto que en la UNE-EN 1993-1-1:2005, tabla 5.2 (pg.49) se está descontando para obtener el "c" del ala, el radio de la unión ala-alma. Incluiría un recorte de dicha tabla en pdf, pero me temo que no sería legal pues en la norma indican "reproducción prohibida". No obstante, en el croquis he tomado "c" para el ala tal como indica dicha tabla.

Saludos y muchas gracias por la ayuda.
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#270775
Gracias por la aclaración, ya que había mirado una versión vieja del EC3, que como bien dices se ha corregido en su última revisión, al igual que el CTE. Como he dicho en el anterior post, mi opinión es que las partes rojas no deben quitarse ya que en ninguna parte de las normas se dice nada al respecto y de hecho en los croquis aclaratorios nunca se hace
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#270827
Un último apunte:
Creo que la fórmula 5.2a del apartado 5.2.5 "Características de las secciones de clase 4" del CTE SE A posee un errata ya que el denominador que contiene el término esbeltez relativa^2, debería no estar elevado al cuadrado: al menos así viene en otros libros y manuales de referencia que tratan el tema de la abolladura
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#270870
Gracias a un nuevo tema abierto en el foro sobre la Instrucción de acero estructural (EAE) he leído qué dice la nueva normativa de este tema:
http://www.fomento.gob.es/NR/rdonlyres/ ... do_EAE.pdf
se puede ver en el artículo 20.7 "Características de la sección reducida de secciones trasversales esbeltas", como efectivamente el CTE tenía la errata comentada en el anterior post. Por otra parte este apartado está muy mejorado respecto al CTE y EC3 (recomiendo leerlo a todo el que quiera saber cómo se obtiene el cálculo de una sección de clase 4), y en él explican algunos de los temas tratados anteriormente, como la problemática de hallar la inercia y módulo resistente de este tipo de sección por la variación del centro de gravedad que provoca ir descontando las zonas no eficaces de la sección
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#270938
Muchas gracias, lo miro sin falta.
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#271116
Para cerrar el tema un ejemplo de aplicación:
http://www.uclm.es/area/ing_rural/Prob_ ... oLocal.pdf
En el mismo se ha usado como factor de reducción rho, el que da la fórmula 5.2b del apartado 5.2.5 del CTE SE A, tanto para alas como para almas, y a mi entender, debiera haberse usado la exprexión 5.2a en el cálculo de almas
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#272276
Estimados compañeros:

Si están interesados en el cálculo de secciones sometidas a flexocompresión y su categorización, puede emplear el Prontuario Informático de Estructura Metálica y Mixta. En la página de APTA viene dónde pueden descargarlo.

http://www.apta.com.es/index.php

Un saludo:

Juan José
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