Estabilidad de columnas prefabricadas de hormigón armado esbeltas con ménsulas cortas

Problema de ingeniería

Imagine que tiene que diseñar una columna de hormigón armado (HA). El inversor del proyecto dice que la columna debe ser lo más esbelta posible con ménsulas cortas que permitan soportar las vigas adyacentes. La sección transversal de la columna es rectangular, las dimensiones son... la clase de hormigón es... La columna está sometida a cargas variables procedentes de la cubierta (carga de uso, nieve y viento), el peso propio y cargas concentradas excéntricas procedentes de las vigas adyacentes a través de las ménsulas cortas.

¿Cómo resolver la estabilidad de columnas prefabricadas de hormigón armado esbeltas con ménsulas cortas?

Puede optar por cálculos manuales pero tediosos. También puede utilizar herramientas sencillas en forma de hojas de cálculo Excel. O puede utilizar una herramienta moderna diseñada para resolver tareas similares en minutos. IDEA StatiCa Member es precisamente esa herramienta. 

Gracias a análisis avanzados, puede diseñar y verificar columnas de hormigón esbeltas en minutos. El flujo de trabajo se ha desarrollado de tal manera que puede crear fácilmente el sistema estructural, someterlo a todas las cargas que actúan sobre los elementos, diseñar la armadura y ejecutar inmediatamente los análisis y verificaciones. Al mismo tiempo, los análisis no lineales avanzados (GMNIA) capturan el comportamiento real de los elementos esbeltos, que tienden a perder su estabilidad antes de alcanzar la resistencia última del material.

Empecemos desde el principio:

• Cree la geometría mediante asignación general. Gracias a la numeración de los nodos, puede definir el esquema estructural de forma muy sencilla.

• ¿Cómo orientarse rápidamente en el modelo? Las juntas se muestran con un cubo alrededor que se resalta cuando la junta está seleccionada, ya sea en el árbol de navegación o en la escena 3D. Al hacer clic en Juntas en la cinta, también se pueden mostrar las etiquetas. Cambie entre los modos de visualización sólido, transparente y de estructura alámbrica.

• Utilice elementos relacionados si es necesario. Si existe un elemento relacionado, se recomienda modelarlo para capturar el comportamiento real o las condiciones de contorno del elemento analizado. Compruebe que las restricciones cumplen con el modelo global de toda la estructura.

• ¿Cómo ser rápido y eficaz al crear el modelo? Utilice el botón derecho del ratón. Añada fácilmente un efecto de carga o una armadura.

• Puede añadir una carga lineal o puntual en todos los elementos, analizados y relacionados. Los valores de carga deben estar mayorados.

• Optimice la disposición de la armadura utilizando las casillas de verificación activándolas y desactivándolas. O edite la armadura directamente en la ventana de propiedades en lugar de abrir el editor de armadura.
• Ejecute todos los tipos de análisis no lineales y compruebe los resultados y las verificaciones.

¿Elemento aislado o toda la estructura?

¿Le gusta el flujo de trabajo mencionado anteriormente pero prefiere modelar el modelo global de toda la estructura en software de MEF (SCIA Engineer, RFEM, AxisVM, Robot Structural Analysis, SAP2000, etc.) en lugar de resolver únicamente el elemento aislado? 

Ningún problema. IDEA StatiCa Member puede vincularse a su modelo global de MEF a través de Checkbot y puede importar aquí la columna crítica incluyendo la geometría, el material y las cargas. A continuación, solo es necesario establecer las condiciones de contorno y ejecutar un análisis GMNIA. ¡Compruebe si su MEF está vinculado a IDEA StatiCa!

¿Qué hay del diseño de la ménsula corta?

La ménsula corta o corbel es una conocida región de discontinuidad donde no se puede aplicar la teoría clásica de vigas. Para ello, existe el Método del Campo de Tensiones Compatible (CSFM) desarrollado e implementado en IDEA StatiCa Detail. Si está interesado en el diseño y la verificación de la ménsula corta, consulte nuestro tutorial o seminario web dedicado a este tema.

¿Por qué IDEA StatiCa Member?

IDEA StatiCa Member para hormigón fue desarrollado con el fin de ofrecer un flujo de trabajo de ingeniería sencillo para tareas complejas como considerar cálculos no lineales, estabilidad de columnas esbeltas, teniendo en cuenta las no linealidades materiales y geométricas incluyendo las imperfecciones iniciales y el cumplimiento normativo (hasta ahora, el Eurocódigo). ¡Utilice el análisis complejo envuelto en un flujo de trabajo sencillo y un entorno amigable!