Análisis de pandeo de una unión de acero (EN)

1 Nuevo proyecto

Inicie IDEA StatiCa (descargue la versión más reciente) y seleccione la aplicación Connection.

Cree un nuevo proyecto seleccionando la plantilla inicial más cercana al diseño deseado. Rellene el nombre, seleccione el grado de acero S355, el código de diseño Eurocode y haga clic en Crear proyecto.

Dado que utilizamos el código EN, establezca las unidades métricas (consulte Cómo cambiar el sistema de unidades).

2 Geometría

Comience con la modificación de la sección transversal del elemento horizontal C. Use el botón derecho del ratón sobre el elemento en la escena o el botón lápiz en las propiedades para cambiar la sección transversal de la misma forma.

Seleccione IPE220 de la biblioteca.

Ahora, cambie la sección transversal del elemento vertical B a otra forma, utilizando de nuevo el botón derecho del ratón sobre el elemento en la escena o el botón más en las propiedades.

Elija el grupo de secciones huecas rectangulares y confirme el tipo de sección transversal RHS120/80/8.0.

Ahora puede modificar las propiedades del elemento B. Establezca el Tipo de modelo en N-Vy-Vz y el parámetro Fuerzas en en Tornillos.

Lea más sobre el Tipo de modelo y los parámetros Fuerzas en en los artículos Cómo modelar una unión con un solo tornillo (Tipo de modelo) y Cómo definir la posición correcta de la carga (Fuerzas en).

3 Efectos de carga

Continuemos con los Efectos de carga. El efecto de carga LE1 se añadió automáticamente. Introduzca -40 kN de fuerza normal N [kN] para el elemento B / Extremo en la pestaña y -20 kN de fuerza cortante Vz [kN] para ambos extremos del elemento C (C / Inicio, C / Extremo).

4 Diseño

Ahora defina las operaciones de fabricación. Haga clic en los iconos de Operaciones en la cinta (alternativamente, haga clic derecho en Operaciones en el árbol de entidades y Nueva operación).

Seleccione la operación Placa de conexión de la lista de operaciones de fabricación disponibles.

Ahora, defina las propiedades de la placa de conexión CPL1. Cambie el Espesor de la placa de unión y la placa de conexión a 6 mm, el Ancho de la placa de unión y la placa de conexión a 140 mm, cambie el Tipo de la placa de conexión a Elemento con entalla y elija los tornillos M16 8.8.

El modelo está listo para ser analizado.

5 Cálculo y verificación

Navegue a la pestaña Verificación en la cinta superior e inicie el cálculo tanto del análisis EPS (tensión/deformación) como del análisis de pandeo mediante el comando Calcular y Tensión/deformación - Pandeo.

Active la vista Forma de pandeo, Malla y Deformada. La tabla de factores críticos de pandeo se muestra en la pestaña Pandeo.

Al hacer clic en cada fila de la tabla de factores críticos de pandeo, puede explorar las formas deformadas en la ventana 3D y analizarlas visualmente.

Para comprender los resultados del análisis, lea los documentos recomendados, como el artículo Base teórica o Pandeo global vs. pandeo local. ¿Qué significa?, o el blog ¡El pandeo requiere pensamiento crítico!.

Dado que se trata de un caso de pandeo global y el factor de pandeo es inferior a 15, debe utilizar una de las siguientes medidas adicionales:

• Simular los efectos de 2.º orden: añadir una carga cortante adicional perpendicular a la placa de unión como fuerza desestabilizadora debida a las excentricidades con una magnitud de V = N / 10 en la ubicación del centro del grupo de tornillos; una sugerencia para este tipo de unión se puede encontrar en el artículo Diseño de placa de unión en IDEA StatiCa Connection .
• o reforzar la unión y recalcular el análisis de pandeo para garantizar que el factor crítico de pandeo sea superior a 15,
• o utilizar un análisis o enfoque diferente para garantizar que el pandeo no sea peligroso para la unión diseñada.

Utilizaremos la primera medida. Vuelva a Diseño, abra el efecto de carga LE1, e introduzca 4 kN de fuerza cortante Vy en B / Extremo y -2 kN de fuerza cortante Vy en C / Inicio y C / Extremo.

Recalcule el análisis de Tensión/deformación (ya no es necesario el análisis de pandeo). Los resultados globales muestran que la unión supera todas las verificaciones normativas.

6 Informe

Como último paso, vaya a la pestaña Informe y Genérelo. IDEA StatiCa ofrece un informe totalmente personalizable para imprimir o guardar en formato editable.

Ha diseñado y realizado la verificación normativa de una unión de acero estructural según el Eurocódigo (EN).