Elementos de acero de pared delgada

IDEA StatiCa Connection para el diseño de uniones de elementos de pared delgada debe dejarse únicamente a ingenieros con experiencia. El análisis de pandeo es imprescindible y cada modo de deformación debe analizarse cuidadosamente.

El software IDEA StatiCa Connection está dedicado a la evaluación de uniones de elementos laminados en caliente que no se ven significativamente afectados por el pandeo. El análisis geométricamente lineal y materialmente no lineal se realiza por su cálculo rápido y estable. Sin embargo, este análisis no es suficiente para la pérdida de estabilidad. Si el pandeo puede ser un problema, realizar un análisis lineal de pandeo ayuda a detectar zonas peligrosas y proporciona un factor para el punto de bifurcación de Euler, pero esto sigue siendo insuficiente para elementos de pared delgada. Para elementos de pared delgada, solo el análisis geométricamente no lineal con imperfecciones es adecuado.

Si el usuario decide igualmente utilizar el software IDEA StatiCa Connection para verificar uniones de elementos de pared delgada, deberá:

• Realizar un análisis lineal de pandeo y evaluar cuidadosamente cada modo de pandeo; los primeros 5 modos de pandeo presentados pueden no ser suficientes (Cómo aumentar el número de modos evaluados)
• No confiar en la plasticidad de las chapas de acero y, en su lugar, limitar la tensión de von Mises al límite elástico o incluso por debajo
• Tener en cuenta que el pandeo local, que no se considera, puede redistribuir los esfuerzos internos en los componentes de forma diferente
• Tener en cuenta que la rigidez de los componentes puede ser diferente debido a distintos modos de fallo o a su combinación.
• Tener en cuenta que las verificaciones y el detallado de los componentes presentados (p. ej., tornillos, soldaduras) siguen las guías para elementos estándar. Las verificaciones para elementos de pared delgada pueden variar y, en ese caso, las verificaciones proporcionadas no son correctas.

El diseño de uniones de elementos de pared delgada es muy específico para cada caso y no se puede proporcionar una guía general. IDEA StatiCa Connection no ha sido validado para este uso.

Verificaciones de componentes – EN

En EN 1993-1-1 los elementos de pared delgada se definen como: "Las secciones transversales de clase 4 son aquellas en las que el pandeo local se producirá antes de alcanzar la tensión de límite elástico en una o más partes de la sección transversal." La parte principal del Eurocódigo para el acero se limita a elementos con espesor de material t ≥ 3 mm. El Capítulo 4 – Uniones soldadas se aplica únicamente a espesores de material t ≥ 4 mm. Por lo tanto, las verificaciones de componentes proporcionadas por el software no son aplicables a elementos conformados en frío con espesores menores. Los usuarios deben ser conscientes de esto y sustituir las verificaciones por las fórmulas apropiadas de EN 1993-1-3 manualmente.

El análisis de uniones de perfiles huecos también debe realizarse con cuidado para elementos que estén fuera del rango de validez para uniones soldadas – EN 1993-1-8 – Tabla 7.1. No existen directrices para dichas uniones y los resultados del software no han sido validados.

Verificaciones de componentes – AISC

En el Capítulo A de AISC 360-16 existe una nota de usuario que indica: "Para el diseño de elementos estructurales de acero conformado en frío, se recomiendan las disposiciones de la Especificación Norteamericana AISI para el Diseño de Elementos Estructurales de Acero Conformado en Frío (AISI S100), excepto para secciones estructurales huecas (HSS) conformadas en frío, que se diseñan de acuerdo con esta Especificación." AISI S100 y AS/NZS 4600 proporcionan fórmulas para determinar la resistencia a cortante y tracción de los tipos de elementos de fijación más comunes junto con su rango de aplicación.

Verificaciones de componentes – CISC

CSA S16-14 establece en el Capítulo 1: "Los requisitos para estructuras de acero como puentes, torres de antena, estructuras marinas y elementos estructurales de acero conformado en frío se recogen en otras Normas del Grupo CSA."