Elementos estructurales y arquitectonicos



Elementos estructurales básicos.

Los elementos estructurales que trabajan en flexión, vigas, trabes armadas y armaduras, suelen tener resistencia y rigidez, en el plano de aplicación de las cargas (alrededor, casi siempre, del eje de mayor momento de inercia), mucho mayores que en el normal a él, por lo que, a menos que se contraventeen adecuadamente, para evitar deflexiones laterales y deformaciones por torsión, pueden fallar por pandeo lateral por flexotorsión antes de que se alcance su resistencia máxima en el plano. Esta forma de pandeo es especialmente crítica durante la etapa de construcción, cuando no hay soportes laterales, o son muy diferentes de los definitivos.

El pandeo lateral por flexotorsión es un estado límite de utilidad estructural en el que la viga deformada se sale del plano de carga, desplazándose lateralmente y retorciéndose; la resistencia disminuye, bruscamente, por los cambios en geometría, que originan torsión y flexión alrededor del eje de menor resistencia, y por la rápida plastificación del material; puede evitarse colocando un contraventeo lateral espaciado y diseñado adecuadamente, utilizando secciones transversales de rigidez torsional elevada, como las secciones en cajón, o asegurando que el momento de diseño no sea mayor que el crítico de pandeo. La variable que más afecta la resistencia al pandeo lateral es la separación entre secciones soportadas lateralmente. Otras variables importantes son: tipo y posición de las cargas, restricciones a los desplazamientos de los apoyos y continuidad en ellos, forma de las secciones transversales, presencia, o ausencia, de elementos que restrinjan el alabeo de secciones críticas, propiedades del material, magnitud y distribución de esfuerzos residuales, imperfecciones iniciales en geometría y carga, discontinuidades producidas por cambios de sección o agujeros, e interacción con pandeo local.

Una viga de sección I, apoyada de manera que sus extremos pueden girar libremente alrededor de sus ejes centroidales y principales x y y, pero no alrededor del longitudinal z, sometida a flexión pura, producida por pares de magnitudes iguales y sentidos contrarios, aplicados en los extremos. Uno de los patines, el superior en este caso, trabaja en compresión, y se encuentra en condiciones parecidas a las de una columna cargada axialmente; el otro patín está en tensión. Si los momentos crecen, el equilibrio del patín comprimido se vuelve eventualmente inestable, y se pandea lateralmente; el patín en tensión trata de conservarse recto, lo que retrasa, pero no impide, el pandeo del comprimido; su influencia aumenta con la rigidez del alma, que liga los dos patines entre sí, de manera que es mayor en vigas de alma gruesa y poco peralte.

Gracias al señor Ángel Ariel Portorreal por enviarnos este material

Para citar este articulo en formato APA: Revista ARQHYS. 2012, 12. Elementos estructurales y arquitectonicos. Equipo de colaboradores y profesionales de la revista ARQHYS.com. Obtenido , de http://www.arqhys.com/contenidos/elementos-estructurales-basicos.html.