Hola! En primer lugar daros las gracias a todos por las contribuciones anteriores, me han sido de gran ayuda. Reabro este tema porque he estado estudiando un poco y tengo unas dudas al respecto que intentaré explicar lo mejor posible a continuación.
Además de estar interesado en calcular las cargas críticas de las columnas del "Armazón1" (la estructura con la que abrí el tema), ahora quiero hayar las carga críticas de pandeo de las columnas y vigas de una estructura ligeramente diferente, el "Armazón2":
Armazon02b.jpg
En ella todos los marcos están contraventeados (aunque no se indica en la figura), los nudos son uniones rígidas (círculos negros) capaces de transmitir momentos, las columnas (en azul) soportan cargas verticales de igual magnitud (P) y las vigas (en rojo) soportan las cargas horizontales (P') iguales entre sí a la vez que proporcionan momentos restrictivos para retrasar el pandeo de las columnas. Cada columna descansa sobre rodillos que permiten el deslizamiento horizontal libre.
En el libro titulado "Estructuras de Acero Comportamiento y Diseño" de Oscar de Buen Lopez de Heredia, que fue acertadamente recomendado por "estigia76" para tratar estos problemas y que podéis encontrar en:
http://www.4shared.com/get/MyqPiyk_/estructuras_de_acero_comportam.html, se exponen algunos métodos aproximados (basados en el método de las rigideces) a partir de los cuales obtener las cargas críticas del "Armazón1":
- Método del CRC (Column Research Council) (página 476).
- Método de Wood (página 481).
En el método del CRC se determina la carga crítica de cada columna a partir de un subconjunto compuesto por ella y por las dos vigas que conectan en cada uno de sus extremos y suponiendo que: a) todas las columnas alcanzan sus cargas críticas simultáneamente, b) las rotaciones en los extremos alejados de las vigas son iguales en magnitud y de sentidos opuestos a la del nudo de la columna correspondiente, y c) los momentos restrictivos proporcionados por las vigas se reparten entre las dos columnas que concurren en cada nudo de manera proporcional a sus rigideces. El método de Wood es parecido, aunque además tiene en cuenta los efectos estabilizadores que ejercen las columnas de los pisos adyacentes entre sí.
Desafortunadamente, ninguno de ellos tiene en cuenta la presencia de fuerzas compresivas horizontales que reducen la capacidad de las vigas del "Armazón2" para ejercer momentos restrictivos sobre las columnas. Por ello, mi intención es incluir los efectos de dichas fuerzas horizontales en las ecuaciones 10.16 (página 477) del método CRC para obtener las cargas críticas del "Armazón2". En otras palabras, quiero substituir las rigideces de las vigas, que no tienen en cuenta la compresión axial ocasionada por las cargas P', por otras que sí las consideren. Por ejemplo, para una viga con un extremo empotrado sometida a carga axial su rigidez sería: SEI/L, donde S es una función de estabilidad tabulada en el Apéndice y que depende de las condiciones de apoyo (véanse las fórmulas de la figura 10.3).
Dicho todo esto, mis dudas son:
1.¿Por qué el autor en el método CRC utiliza una rigidez del tipo 2EI/L para las vigas, cuando su rigidez debería ser 4EI/L (considerando un extremo empotrado) o 3EI/L (extremos articulados)? ¿Está incluyendo de alguna manera el factor de transporte (C) del extremo de la viga que gira hacia el extremo empotrado (que para vigas con un extremo empotrado C=1/2)? Nótese que a pesar de que estas rigideces no tienen en cuenta el efecto de la fuerza axial, me interesa saber de dónde vienen porque ésto determina qué expresión utilizar como rigideces "que sí tengan en cuenta la fuerza axial", es decir, si emplear SEI/L ó SCEI/L. Además también necesito saber qué tipo de apoyo he de considerar en S para tener en cuenta adecuadamente la rigidez de la viga.
2. ¿Es correcto intentar incluir el efecto de la compresión axial en las vigas de este modo?
3. ¿Se os ocurre una manera mejor o más sencilla de hacerlo?
Muchas gracias por vuestra paciencia y ayuda, y también por haber llegado hasta aquí!
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, aunque creo que el material es fundamental para el estudio del pandeo
Tengo que estudiarlo para ver que se puede extrapolar a otros materiales. Muchas gracias!
¿Me equivoco? Por tu presentación, me da que sí, pero bueno.
