|
Métodos de dimensionamiento.
De la influencia de las distintas variables en la reducción de
resistencia por esbeltez, puede deducirse que la solución rigurosa del problema
consiste en calcular las deflexiones adicionales y los momentos de segundo
orden. La suma de estos momentos y de los de primer orden es igual a los
momentos totales de diseño. Sin embargo, el cálculo de los momentos de segundo
orden, que se conoce con el nombre de análisis estructural de segundo orden,
resulta demasiado laborioso para fines de dimensionamiento de estructuras
comunes. Las consideraciones anteriores indican que in análisis de segundo orden
solo puede hacerse en forma expedita con programas para computadora electrónica
bastante elaborados. Por lo tanto, no suele usarse este procedimiento excepto en
estructuras importantes en las que existan reducciones fuertes de resistencia
por esbeltez. El dimensionamiento de
columnas esbeltas en estructuras comunes suele
hacerse con métodos simplificados, en los que no es necesario desarrollar
análisis de segundo orden. Dichos métodos simplificados pueden reunirse en los
tres siguientes grupos.
• Métodos de amplificación de momentos. Estos métodos consisten en obtener
el valor de la carga axial, P, y el momento flexionante, M, en las columnas de
una estructura por medio de un análisis de primer orden y dimensionar las
columnas para el mismo valor de P y para un momento amplificado dM. Los
incrementos de la carga con un valor constante de la excentricidad estarían
representados por puntos sobre la línea resta. Para tomar en cuenta el efecto de
esbeltez, la columna se diseña para los valores P y dM, y su resistencia es la
que corresponde al punto 2 del diagrama de interacción.
• Métodos del momento complementario. En estos métodos, se calculan los
valores P y M mediante un análisis de primer orden y a partir de estos valores
se calcula la excentridad e= M/P que tendría la columna si no hubiese efecto de
esbeltez. A esa excentricidad, e, se agrega una excentridad adicional e¹, que es
función de la principales variables que intervienen en la reducción de
resistencia por esbeltez. Al aumentar la excentricidad, el dimensionamiento de
la columna se hace para un momento de primer orden mas un momento complementario
que resulta de multiplicar la carga P por la excentricidad adicional. El valor
de la carga P no se modifica.
• Métodos de factor de reducción. En estos métodos se supone que la carga
axial y el momento que puede resistir una columna esbelta son iguales a los que
puede resistir una columna corta, multiplicados por un factor de reducción, ?,
que siempre es menor que la unidad. Por lo tanto, para fines de dimensionamiento,
los valores de P y M obtenidos de un análisis de primer orden se dividen entre
el factor ?, con lo cual se obtienen valores amplificados, para los que se
dimensiona la columna. Colaborado por Ana Luisa
garcia para
www.arqhys.com.
|
