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1123
Anejo 22
Proyecto de estructuras de acero. Reglas generales y reglas para edificaciĂłn
1124
Contenido
1. GENERALIDADES ................................................................................................................................................... 1127
1.1 ALCANCE .................................................................................................................................................................... 1127
1.1.1 Alcance de los Anejos 22 a 29 ............................................................................................................................. 1127
1.1.2 Alcance del Anejo 22........................................................................................................................................... 1127
1.2 NORMATIVA DE REFERENCIA .......................................................................................................................................... 1128
1.3 HIPĂTESIS .................................................................................................................................................................. 1128
1.5 TĂRMINOS Y DEFINICIONES ............................................................................................................................................. 1128
1.5.1 PĂłrtico ................................................................................................................................................................ 1128
1.5.2 Subestructura ..................................................................................................................................................... 1128
1.5.3 Tipos de pĂłrticos ................................................................................................................................................. 1128
1.5.4 AnĂĄlisis global ..................................................................................................................................................... 1128
1.5.5 Longitud del sistema ........................................................................................................................................... 1128
1.5.6 Longitud de pandeo ............................................................................................................................................ 1128
1.5.7 Arrastre por cortante .......................................................................................................................................... 1129
1.5.8 CĂĄlculo de la capacidad ...................................................................................................................................... 1129
1.5.9 Perfiles de canto constante ................................................................................................................................ 1129
1.6 NOTACIĂN ................................................................................................................................................................. 1129
1.7 CONVENIO PARA LOS EJES .............................................................................................................................................. 1138
2. BASES DE CĂLCULO ............................................................................................................................................... 1140
2.1 REQUISITOS ................................................................................................................................................................ 1140
2.1.1 Requisitos bĂĄsicos ............................................................................................................................................... 1140
2.1.2 GestiĂłn de la fiabilidad ....................................................................................................................................... 1140
2.1.3 Vida Ăștil, durabilidad y resistencia...................................................................................................................... 1140 2.1.3.1 Generalidades .............................................................................................................................................................. 1140 2.1.3.2 Vida Ăștil en edificaciĂłn ................................................................................................................................................. 1140 2.1.3.3 Durabilidad de los edificios .......................................................................................................................................... 1141
2.2 PRINCIPIOS DE CĂLCULO EN ESTADO LĂMITE ....................................................................................................................... 1141
2.3 VARIABLES BĂSICAS ...................................................................................................................................................... 1141
2.3.1 Acciones y condiciones ambientales ................................................................................................................... 1141
2.3.2 Propiedades de los materiales y de los productos .............................................................................................. 1141
2.4 COMPROBACIĂN POR EL MĂTODO DE LOS COEFICIENTES PARCIALES ........................................................................................ 1142
2.4.1 Valores de cĂĄlculo de las propiedades de los materiales .................................................................................... 1142
2.4.2 Valores de cålculo de los paråmetros geométricos ............................................................................................ 1142
2.4.3 Resistencias de cĂĄlculo ....................................................................................................................................... 1142
2.4.4 ComprobaciĂłn del equilibrio estĂĄtico ................................................................................................................. 1142
2.5 CĂLCULO ASISTIDO POR ENSAYOS .................................................................................................................................... 1142
3. MATERIALES .......................................................................................................................................................... 1143
3.1 GENERALIDADES .......................................................................................................................................................... 1143
3.2 ACERO ESTRUCTURAL .................................................................................................................................................... 1143
3.2.1 Propiedades del material .................................................................................................................................... 1143
3.2.2 Requisitos de ductilidad ...................................................................................................................................... 1143
3.2.3 Tenacidad de fractura ........................................................................................................................................ 1143
1125
3.2.4 Propiedades en el sentido del espesor ................................................................................................................ 1146
3.2.5 Tolerancias ......................................................................................................................................................... 1146
3.2.6 Valores de cĂĄlculo de los coeficientes de los materiales..................................................................................... 1146
3.3 DISPOSITIVOS DE UNIĂN ................................................................................................................................................ 1146
3.3.1 Fijaciones ............................................................................................................................................................ 1146
3.3.2 Material de aporte en soldaduras ...................................................................................................................... 1147
3.4 OTROS PRODUCTOS PREFABRICADOS PARA EDIFICACIĂN ...................................................................................................... 1147
4. DURABILIDAD ........................................................................................................................................................ 1147
5. ANĂLISIS ESTRUCTURAL ........................................................................................................................................ 1147
5.1 MODELIZACIĂN DE LA ESTRUCTURA PARA EL ANĂLISIS ......................................................................................................... 1147
5.1.1 ModelizaciĂłn estructural e hipĂłtesis bĂĄsicas ..................................................................................................... 1147
5.1.2 ModelizaciĂłn de uniones .................................................................................................................................... 1148
5.1.3 InteracciĂłn suelo-estructura ............................................................................................................................... 1148
5.2 ANĂLISIS GLOBAL ......................................................................................................................................................... 1148
5.2.1 Efectos de la geometrĂa deformada de la estructura ......................................................................................... 1148
5.2.2 Estabilidad estructural de los pĂłrticos ................................................................................................................ 1150
5.3 IMPERFECCIONES ......................................................................................................................................................... 1151
5.3.1 Bases ................................................................................................................................................................... 1151
5.3.2 Imperfecciones para el anĂĄlisis global de pĂłrticos ............................................................................................. 1152
5.3.3 Imperfecciones para el anĂĄlisis de los sistemas de arriostramiento .................................................................. 1156
5.3.4 Imperfecciones de los elementos ........................................................................................................................ 1157
5.4 MĂTODOS DE ANĂLISIS CONSIDERANDO LA NO LINEALIDAD DE LOS MATERIALES ........................................................................ 1158
5.4.1 Generalidades ..................................................................................................................................................... 1158
5.4.2 AnĂĄlisis global elĂĄstico........................................................................................................................................ 1158
5.4.3 AnĂĄlisis global plĂĄstico ....................................................................................................................................... 1159
5.5 CLASIFICACIĂN DE LAS SECCIONES.................................................................................................................................... 1159
5.5.1 Bases ................................................................................................................................................................... 1159
5.5.2 ClasificaciĂłn ........................................................................................................................................................ 1160
5.6 REQUISITOS RELATIVOS A SECCIONES PARA EL ANĂLISIS GLOBAL PLĂSTICO ................................................................................ 1161
6. ESTADOS LĂMITE ĂLTIMOS .................................................................................................................................... 1164
6.1 GENERALIDADES .......................................................................................................................................................... 1164
6.2 RESISTENCIA DE LAS SECCIONES ....................................................................................................................................... 1165
6.2.1 Generalidades ..................................................................................................................................................... 1165
6.2.2 Propiedades de la secciĂłn ................................................................................................................................... 1166 6.2.2.1 SecciĂłn bruta ............................................................................................................................................................... 1166 6.2.2.2 SecciĂłn neta ................................................................................................................................................................. 1166 6.2.2.3 Efectos de arrastre por cortante .................................................................................................................................. 1167 6.2.2.4 Propiedades eficaces de secciones con almas Clase 3 y alas Clases 1 o 2 ..................................................................... 1167 6.2.2.5 Propiedades eficaces de la secciĂłn de Clase 4 ............................................................................................................. 1168
6.2.3 TracciĂłn .............................................................................................................................................................. 1168
6.2.4 CompresiĂłn ......................................................................................................................................................... 1169
6.2.5 Momento flector ................................................................................................................................................. 1169
6.2.6 Cortante .............................................................................................................................................................. 1170
6.2.7 TorsiĂłn ................................................................................................................................................................ 1172
6.2.8 FlexiĂłn y cortante ............................................................................................................................................... 1173
1126
6.2.9 FlexiĂłn y axil ....................................................................................................................................................... 1174 6.2.9.1 Secciones Clases 1 y 2 .................................................................................................................................................. 1174 6.2.9.2 Secciones Clase 3 ......................................................................................................................................................... 1175 6.2.9.3 Secciones Clase 4 ......................................................................................................................................................... 1175
6.2.10 FlexiĂłn, cortante y axil ................................................................................................................................... 1176
6.3 RESISTENCIA A PANDEO DE LOS ELEMENTOS ...................................................................................................................... 1176
6.3.1 Elementos de secciĂłn constante a compresiĂłn .................................................................................................. 1176 6.3.1.1 Resistencia a pandeo ................................................................................................................................................... 1176 6.3.1.2 Curvas de pandeo ........................................................................................................................................................ 1177 6.3.1.3 Esbeltez para el pandeo por flexiĂłn ............................................................................................................................. 1179 6.3.1.4 Esbeltez para el pandeo por torsiĂłn y el pandeo por torsiĂłn y flexiĂłn........................................................................ 1180
6.3.2 Elementos de canto constante a flexiĂłn ............................................................................................................. 1180 6.3.2.1 Resistencia a pandeo ................................................................................................................................................... 1180 6.3.2.2 Curvas de pandeo lateral por torsiĂłn. Caso general .................................................................................................... 1181 6.3.2.3 Curvas de pandeo lateral para secciones laminadas o secciones soldadas equivalentes ............................................ 1182 6.3.2.4 MĂ©todos simplificadosde comprobaciĂłn de vigas con arriostramientos laterales en edificios ................................... 1183
6.3.3 Elementos de secciĂłn constante sometidos a flexiĂłn y compresiĂłn ................................................................... 1184
6.3.4 MĂ©todo general para el pandeo lateral y flexiĂłn de elementos estructurales ................................................... 1186
6.3.5 Pandeo lateral de los elementos con rĂłtulas plĂĄsticas en edificaciĂłn ................................................................ 1187 6.3.5.1 Generalidades .............................................................................................................................................................. 1187 6.3.5.2 Arriostramiento en rĂłtulas plĂĄsticas rotadas ............................................................................................................... 1187 6.3.5.3 VerificaciĂłn de la longitud estable del segmento ........................................................................................................ 1188
6.4 ELEMENTOS COMPUESTOS COMPRIMIDOS ........................................................................................................................ 1189
6.4.1 Generalidades ..................................................................................................................................................... 1189
6.4.2 Elementos triangulados comprimidos ................................................................................................................ 1191 6.4.2.1 Resistencia de los componentes de los perfiles triangulados comprimidos ................................................................ 1191 6.4.2.2 Detalles constructivos .................................................................................................................................................. 1192
6.4.3 Elementos empresillados comprimidos .............................................................................................................. 1193 6.4.3.1 Resistencia de los elementos empresillados comprimidos .......................................................................................... 1193 6.4.3.2 Detalles constructivos .................................................................................................................................................. 1194
6.4.4 Elementos compuestos prĂłximos ....................................................................................................................... 1195
7. ESTADOS LĂMITE DE SERVICIO ............................................................................................................................... 1196
7.1 GENERALIDADES .......................................................................................................................................................... 1196
7.2 ESTADOS LĂMITE DE SERVICIO EN EDIFICACIĂN .................................................................................................................... 1196
7.2.1 Flechas verticales ................................................................................................................................................ 1196
7.2.2 Flechas horizontales ........................................................................................................................................... 1197
7.2.3 Efectos dinĂĄmicos ............................................................................................................................................... 1198
APĂNDICE A MĂTODO 1: COEFICIENTES RECOMENDADOS DE INTERACCIĂN KIJ PARA LA FĂRMULA
DE INTERACCIĂN EN 6.3.3(4) ................................................................................................................................... 1199
APĂNDICE B MĂTODO 2: COEFICIENTES RECOMENDADOS DE INTERACCIĂN đ€đąđŁ PARA LA FĂRMULA
DE INTERACCIĂN 6.3.3(4) .......................................................................................................................................... 1202
APĂNDICE AB DISPOSICIONES ADICIONALES DE CĂLCULO RECOMENDADAS EN EDIFICACIĂN ...... 1205
APĂNDICE BB RECOMENDACIONES SOBRE PANDEO EN ESTRUCTURAS DE EDIFICACIĂN ................ 1206
APĂNDICE C SELECCIĂN DE LA CLASE DE EJECUCIĂN ............................................................................. 1218
1127
1. Generalidades
1.1 Alcance
1.1.1 Alcance de los Anejos 22 a 29
(1) Los Anejos 22 a 29 son de aplicaciĂłn en los proyectos de edificaciĂłn y de obra civil en acero. Cumple con los principios y requisitos de seguridad estructural y aptitud al servicio de las estructuras, con las bases de cĂĄlculo y las comprobaciones establecidas en el Anejo 18 Bases de cĂĄlculo de estructuras.
(2) Los Anejos 22 a 29 se ocupan Ășnicamente de los requisitos de resistencia, aptitud al servicio, durabilidad y resistencia al fuego de estructuras de acero. No se consideran otros requisitos, como aislamiento tĂ©rmico o acĂșstico.
(3) Los Anejos 22 a 29 estĂĄn planteados para su utilizaciĂłn con el resto de este CĂłdigo Estructural.
NOTA: La numeraciĂłn de los apartados de este Anejo en ocasiones no es consecutiva, a semejanza de la
estructura de la correspondiente norma de EurocĂłdigo.
1.1.2 Alcance del Anejo 22
(1) Este Anejo proporciona unas reglas bĂĄsicas para aceros estructurales con un espesor mayor o
igual a 3 mm (đĄ â„ 3 đđ). TambiĂ©n proporciona disposiciones suplementarias para cĂĄlculos de estructuras metĂĄlicas en edificaciĂłn, que se indican con la letra âBâ despuĂ©s del nĂșmero de pĂĄrrafo.
NOTA: Los perfiles y chapas finas conformados en frĂo no estĂĄn considerados.
(2) En este Anejo se tratan las siguientes materias:
Apartado 1: Generalidades.
Apartado 2: Bases del diseño.
Apartado 3: Materiales.
Apartado 4: Durabilidad.
Apartado 5: AnĂĄlisis estructural.
Apartado 6: Estados LĂmite Ăltimos.
Apartado 7: Estados LĂmite de Servicio.
(3) Los apartados 1 y 2 incluyen requisitos adicionales a los establecidos en el Anejo 18 de este CĂłdigo Estrucutral.
(4) El apartado 3 incluye las propiedades de los materiales de los productos hechos con aceros estructurales de aleaciones bajas.
(5) El apartado 4 establece requisitos generales de durabilidad.
(6) El apartado 5 se refiere al anĂĄlisis estructural de estructuras que para su anĂĄlisis global se pueden modelizar sus elementos con suficiente precisiĂłn, como elementos lineales.
(7) El apartado 6 establece requisitos detallados para el cĂĄlculo de secciones y elementos.
(8) El apartado 7 establece requisitos para la aptitud al servicio.
1128
1.2 Normativa de referencia
Las normas citadas en este Anejo deben utilizarse en la versiĂłn indicada en el Anejo 1 de este CĂłdigo Estructural.
1.3 HipĂłtesis
AdemĂĄs de las hipĂłtesis generales del Anejo 18, asĂ como las recogidas en la reglamentaciĂłn especĂfica vigente, tambiĂ©n serĂĄn de aplicaciĂłn los criterios sobre fabricaciĂłn y ejecuciĂłn establecidos en el CapĂtulo 21 de este CĂłdigo Estructural.
1.5 TĂ©rminos y definiciones
(1) Son de aplicaciĂłn los criterios del apartado 1.4 del Anejo 18.
(2) En este anejo se utilizan los siguientes términos y definiciones, cuyos significados se indican a continuación:
1.5.1 PĂłrtico
Estructura completa o parte de ella, formada por un conjunto de elementos estructurales conectados directamente entre sĂ, calculados para resistir de forma solidaria las cargas; este tĂ©rmino se refiere a celosĂas reticuladas y articuladas, ya sean planas o tridimensionales.
1.5.2 Subestructura
PĂłrtico que forma parte de uno mayor, pero es tratado de forma aislada en su anĂĄlisis estructural.
1.5.3 Tipos de pĂłrticos
Los términos utilizados para distinguir entre los distintos tipos de pórticos son:
- SemirrĂgido: En la que las propiedades estructurales de los elementos y uniones necesitan una consideraciĂłn explĂcita en el anĂĄlisis global.
- RĂgido: En la que solo las propiedades estructurales de los elementos necesitan ser considerados en el anĂĄlisis global.
- Articulado: En la que no se le pide a las uniones resistir momentos.
1.5.4 AnĂĄlisis global
La determinaciĂłn de un conjunto consistente de esfuerzos internos de la estructura, en equilibrio con un conjunto particular de acciones aplicadas sobre ella.
1.5.5 Longitud del sistema
Distancia en un plano dado entre dos puntos adyacentes en el que un elemento tiene coaccionado el movimiento en el plano, o entre un punto y el final del elemento.
1.5.6 Longitud de pandeo
Longitud del sistema de un elemento equivalente biarticulado, con la misma resistencia al momento flector que un segmento o elemento dado.
1129
1.5.7 Arrastre por cortante
DistribuciĂłn no uniforme del esfuerzo cortante en las alas anchas debido a la deformaciĂłn por cortante, se tendrĂĄ en cuenta en los cĂĄlculos usando un ancho eficaz reducido de las alas para las comprobaciones de seguridad.
1.5.8 CĂĄlculo de la capacidad
Método de cålculo que permite alcanzar la capacidad plåstica de una sección de un elemento dåndole mayor resistencia a sus uniones y elementos conectados al mismo, para que estas no sean puntos débiles que limiten la capacidad del elemento.
1.5.9 Perfiles de canto constante
Perfiles con una secciĂłn transversal constante en toda su longitud.
1.6 NotaciĂłn
(1) Los siguientes sĂmbolos son de aplicaciĂłn.
(2) Los sĂmbolos que aparecen en el articulado y no estĂĄn incluidos en esta lista se encuentran definidos en su primera apariciĂłn.
NOTA: Los sĂmbolos estĂĄn ordenados por orden de apariciĂłn en el texto.
Apartado 1
đ„ â đ„ eje longitudinal del elemento
đŠ â đŠ eje de una secciĂłn
đ§ â đ§ eje de una secciĂłn
đą â đą eje principal mayor (cuando no coincide con el eje đŠ â đŠ)
đŁ â đŁ eje principal menor (cuando no coincide con el eje đ§ â đ§)
đ ancho de la secciĂłn
â canto de la secciĂłn
đ canto de la parte recta del alma
đĄđ€ espesor del alma
đĄđ espesor del ala
đ radio
đ1 radio
đ2 radio
đĄ espesor
Apartado 2
đđ valor nominal del pretensado impuesto durante el montaje
đșđ valor nominal del efecto de las secciones permanentes
đđ valores caracterĂsticos de la propiedad X del material
đđ valores nominales de la propiedade X del material
1130
đ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia
đ đ valor caracterĂstico de la resistencia
đŸđ coeficiente parcial de seguridad (general)
đŸđđ coeficiente parcial de seguridad (particular)
đŸđđ coeficiente de seguridad a fatiga
η factor de conversión
đđ valor de cĂĄlculo para datos geomĂ©tricos
Apartado 3
đđŠ lĂmite elĂĄstico
đđą tensiĂłn Ășltima
đ đđ» lĂmite elĂĄstico obtenido de la norma del producto
đ đ tensiĂłn Ășltima obtenida de la norma del producto
đŽ0 ĂĄrea de la secciĂłn inicial
íđŠ deformaciĂłn correspondiente al lĂmite elĂĄstico
íđą deformaciĂłn correspondiente a la tensiĂłn Ășltima
đđžđ valor cĂĄlculo de la resistencia del material a desgarro laminar especificado en funciĂłn de las deformaciones debidas a la restricciĂłn de la retracciĂłn tĂ©rmica del material bajo los cordones de soldadura
đđ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia del material a desgarro laminar
đž mĂłdulo de elasticidad longitudinal
đș mĂłdulo de elasticidad transversal
đ coeficiente de Poisson en rĂ©gimen elĂĄstico
đŒ coeficiente de dilataciĂłn tĂ©rmica lineal
Apartado 5
đŒđđ factor por el que la carga de cĂĄlculo tendrĂa que ser aumentada para provocar una inestabilidad elĂĄstica en el modo global (pandeo global)
đčđžđ carga de cĂĄlculo sobre la estructura
đčđđ carga crĂtica de inestabilidad global por pandeo elĂĄstico de la estructura calculada con las rigideces elĂĄsticas iniciales
đ»đžđ valor de cĂĄlculo de la resultante horizontal, incluyendo las fuerzas equivalentes transferidas por la planta (cortante)
đđžđ valor de cĂĄlculo de la carga vertical total en la estructura, ejercida sobre el entramado transferida por la planta (reacciĂłn de la planta)
đżđ»,đžđ desplazamiento horizontal relativo entre una planta y la inmediatamente inferior
â altura de la planta
ïżœïżœ esbeltez relativa adimensional
1131
đđžđ valor de cĂĄlculo del esfuerzo axil
đ· imperfecciĂłn inicial de verticalidad
đ·0 coeficiente valor bĂĄsico de imperfecciĂłn inicial de verticalidad
đŒâ coeficiente de reducciĂłn para la altura h aplicable a columnas
â altura de la estructura
đŒđ coeficiente de reducciĂłn por el nĂșmero de pilares en una fila
đ nĂșmero de pilares por fila
đ0 mĂĄxima imperfecciĂłn de un elemento
đż longitud del elemento
đđđđđĄ amplitud del modo elĂĄstico crĂtico de pandeo
đđđ forma de la deformada del modo elĂĄstico crĂtico de pandeo
đ0,đ valor de cĂĄlculo de la amplitud mĂĄxima de una imperfecciĂłn
đđ đ resistencia caracterĂstica a flexiĂłn de la secciĂłn crĂtica
đđ đ resistencia caracterĂstica a axil de la secciĂłn crĂtica
đŒ factor de imperfecciĂłn
đžđŒđâČâČđđ momento flector producido por la deformada đđđ en la secciĂłn
đ factor de reducciĂłn para la curva de pandeo considerada
đŒđąđđĄ,đ mĂnimo coeficiente de amplificaciĂłn de las acciones de cĂĄlculo para alcanzar la resistencia
caracterĂstica de la secciĂłn transversal mĂĄs crĂtica del componente estructural considerando su comportamiento en el plano, sin tener en cuenta el pandeo laterial o lateral torsional, pero sĂ teniendo en cuenta todos los efectos debidos a las deformaciones geomĂ©tricas e imperfecciones en el plano, globales y locales, cuando estas sean relevantes
đŒđđ mĂnimo coeficiente de amplificaciĂłn para alcanzar el pandeo crĂtico elĂĄstico
đ fuerza equivalente por unidad de longitud
đżđ flecha del sistema de arriostramiento en el plano de estabilizaciĂłn
đđ fuerza equivalente de cĂĄlculo por unidad de longitud
đđžđ momento flector de cĂĄlculo
đ coeficiente para đ0,đ
í deformaciĂłn
đ tensiĂłn
đđđđ,đžđ tensiĂłn de compresiĂłn mĂĄxima de cĂĄlculo en un elemento
đ longitud
í coeficiente dependiente de đđŠ
c ancho o canto de una parte de una secciĂłn
đŒ parte de la secciĂłn transversal comprimida
đč coeficiente de tensiĂłn o deformaciĂłn
đđ factor de pandeo transversal o de alabeo
1132
d diĂĄmetro exterior de una secciĂłn tubular circular
Apartado 6
đŸđ0 coeficiente parcial de seguridad de la resistencia de la secciĂłn para cualquier Clase
đŸđ1 coeficiente parcial de seguridad de la resistencia de los elementos a inestabilidad evaluada por la comprobaciĂłn de los elementos
đŸđ2 coeficiente parcial de seguridad de la resistencia a tracciĂłn de la secciĂłn en tracciĂłn para fracturar
đđ„,đžđ valor de cĂĄlculo de la tensiĂłn longitudinal en el punto considerado
đđ§,đžđ valor de cĂĄlculo de la tensiĂłn transversal
đđžđ valor de cĂĄlculo de la tensiĂłn tangencial
đđžđ valor de cĂĄlculo del esfuerzo axil
đđŠ,đžđ valor de cĂĄlculo del momento en el eje y-y
đđ§,đžđ valor de cĂĄlculo del momento en el eje z-z
đđ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia a esfuerzo axil
đđŠ,đ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia a momentos en el eje y-y
đđ§,đ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia a momentos en el eje z-z
đ es el paso de alternancia, la distancia entre los centros de dos agujeros consecutivos en la secuencia medida paralela al eje del elemento
đ es el espacio de los centros de los mismos agujeros medidos perpendicular al eje del elemento
đ es el nĂșmero de agujeros existentes en cualquier diagonal o lĂnea en zigzag progresivamente a travĂ©s del elemento o parte del mismo
đ0 es el diĂĄmetro del agujero
đđ desplazamiento del centro de gravedad del ĂĄrea eficaz đŽđđđ respecto del centro de gravedad
de la secciĂłn bruta del elemento
âđđžđ incremento del momento debido al desplazamiento del centro de gravedad del ĂĄrea eficaz respecto del centro de gravedad de la secciĂłn bruta
đŽđđđ ĂĄrea eficaz de la secciĂłn
đđĄ,đ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia a tracciĂłn
đđđ,đ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia plĂĄstica a axil de la secciĂłn bruta
đđą,đ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia Ășltima a axil de la secciĂłn neta en los considerando los
agujeros de las uniones
đŽđđđĄ Ărea neta de la secciĂłn
đđđđĄ,đ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia plĂĄstica a esfuerzos normales de la secciĂłn neta
đđ,đ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia a compresiĂłn uniforme, de la secciĂłn
đđ,đ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia a flexiĂłn alrededor del eje principal de la secciĂłn
đđđ mĂłdulo resistente plĂĄstico de la secciĂłn
1133
đđđ,đđđ mĂłdulo resistente elĂĄstico mĂnimo de la secciĂłn
đđđđ,đđđ mĂłdulo resistente mĂnimo de la secciĂłn eficaz
đŽđ ĂĄrea del ala traccionada
đŽđ,đđđĄ ĂĄrea neta del ala traccionada
đđžđ valor de cĂĄlculo del esfuerzo cortante
đđ,đ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia a esfuerzo cortante
đđđ,đ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia plĂĄstica a cortante
đŽđŁ ĂĄrea de cortante
đ coeficiente del ĂĄrea de cortante
đ momento estĂĄtico de la secciĂłn
đŒ momento de inercia de la secciĂłn
đŽ ĂĄrea de la secciĂłn transversal
đŽđ€ ĂĄrea de un alma
đŽđ ĂĄrea del ala
đđžđ valor de cĂĄlculo de los momentos a torsiĂłn totales
đđ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia a los momentos torsores
đđĄ,đžđ valor de cĂĄlculo del momento torsor de Saint Venant
đđ€,đžđ valor de cĂĄlculo del momento torsor por alabeo
đđĄ,đžđ valor de cĂĄlculo de la tensiĂłn tangencial de cĂĄlculo debida a la torsiĂłn de Saint Venant
đđ€,đžđ valor de cĂĄlculo de la tensiĂłn tangencial de cĂĄlculo debida a la torsiĂłn por alabeo
đđ€,đžđ valor de cĂĄlculo de la tensiĂłn normal de cĂĄlculo debida al bimomento đ”đžđ
đ”đžđ valor de cĂĄlculo del bimomento
đđđ,đ,đ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia a cortante plĂĄstico reducida por la presencia de momentos
torsores
đ coeficiente de reducciĂłn del valor de cĂĄlculo de la resistencia a flexiĂłn, considerando la existencia de cortantes
đđ,đ đ valores de cĂĄlculo de la resistencia a flexiĂłn, reducida por la presencia de esfuerzos
cortantes
đđ,đ đ valores de cĂĄlculo de la resistencia a flexiĂłn, reducida por la presencia de esfuerzo axil
đ cociente entre el valor de cĂĄlculo a esfuerzo axil y la resistencia plĂĄstica a axil de la secciĂłn bruta
đ cociente ĂĄrea del alma â ĂĄrea bruta
đŒ parĂĄmetro para introducir el efecto de la flexiĂłn biaxial
đœ parĂĄmetro para introducir el efecto de la flexiĂłn biaxial
đđ,đŠ desplazamiento del centro de gravedad del ĂĄrea eficaz respecto del centro de gravedad de
la secciĂłn bruta (eje y-y)
1134
đđ,đ§ desplazamiento del centro de gravedad del ĂĄrea eficaz respecto del centro de gravedad de
la secciĂłn bruta (eje z-z)
đđđđ,đđđ mĂłdulo resistente mĂnimo de la secciĂłn eficaz
đđ,đ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia a pandeo para un elemento comprimido
đ coeficiente de reducciĂłn por el modo de pandeo considerado
đ· valor para determinar el factor de reducciĂłn đ
đ0, đ, đ, đ, đ denominaciĂłn de las curvas de pandeo
đđđ esfuerzo axil crĂtico elĂĄstico para el modo de pandeo considerado calculado con las propiedades de la secciĂłn bruta
đ radio de giro segĂșn el eje considerado, calculado con las propiedades correspondientes de la secciĂłn bruta
đ1 valor de la esbeltez para determinar la esbeltez relativa
ïżœïżœđ esbeltez relativa para pandeo por torsiĂłn o por flexo-torsiĂłn
đđđ,đđč esfuerzo axil crĂtico elĂĄstico para pandeo por flexiĂłn y torsiĂłn
đđđ,đ esfuerzo axil crĂtico elĂĄstico para pandeo por torsiĂłn
đđ,đ đ valor de cĂĄlculo de la resistencia a flexiĂłn frente a pandeo lateral
đđżđ coeficiente de reducciĂłn para pandeo lateral torsional
đ·đżđ valor para determinar el coeficiente de reducciĂłn đđżđ
đŒđżđ coeficiente de imperfecciĂłn
ïżœïżœđżđ esbeltez adimensional para pandeo lateral torsional
đđđ momento elĂĄstico crĂtico para pandeo lateral torsional
ïżœïżœđżđ,0 longitud para las curvas de pandeo lateral torsional para perfiles laminados y soldados
đœ coeficiente de correcciĂłn para las curvas de pandeo lateral torsional para perfiles laminados y soldados
đđżđ,đđđ coeficiente de reducciĂłn modificado para pandeo lateral torsional
đ factor de modificaciĂłn para đđżđ
đđ coeficiente de correcciĂłn por la distribuciĂłn de momentos
đč relaciĂłn entre momentos extremos de un segmento
Lc longitud entre coacciones laterales
ïżœïżœđ esbeltez del ala comprimidas equivalente
đđ,đ§ radio de giro del ala comprimida alrededor del eje dĂ©bil de la secciĂłn
đŒđđđ,đ momento de inercia del ĂĄrea del ala comprimida reducida sobre el eje dĂ©bil de la secciĂłn
đŽđđđ,đ ĂĄrea eficaz del ala de compresiĂłn
đŽđđđ,đ€,đ ĂĄrea eficaz de la parte comprimida del alma
đđ0 parĂĄmetro de esbeltez
đđđ coeficiente de correcciĂłn
1135
âđđŠ,đžđ momento debido al desplazamiento del centro de gravedad del eje y-y
âđđ§,đžđ momento debido al desplazamiento del centro de gravedad del eje z-z
đđŠ coeficiente de reducciĂłn debido al pandeo por flexiĂłn del eje y-y
đđ§ coeficiente de reducciĂłn debido al pandeo por flexiĂłn del eje z-z
đđŠđŠ coeficiente de interacciĂłn
đđŠđ§ coeficiente de interacciĂłn
đđŠđ§ coeficiente de interacciĂłn
đđ§đ§ coeficiente de interacciĂłn
đđđ esbeltez adimensional global de un componente estructural para pandeo fuera de su plano
đđđ coeficiente de reducciĂłn de la esbeltez adimensional đđđ
đŒđąđđĄ,đ factor mĂnimo de amplificaciĂłn de las cargas de cĂĄlculo para alcanzar la resistencia mĂĄxima
caracterĂstica de la secciĂłn mĂĄs crĂtica
đŒđđ,đđ factor mĂnimo de amplificaciĂłn de las cargas situadas sobre un plano para alcanzar la carga
crĂtica elĂĄstica del componente estructural con respecto al pandeo fuera del plano
đđ đ valor caracterĂstico de la resistencia a compresiĂłn
đđŠ,đ đ valor caracterĂstico de la resistencia a momento flector alrededor del eje y-y
đđ§,đ đ valor caracterĂstico de la resistencia a momento flector alrededor del eje z-z
đđ fuerza local aplicada en cada elemento estabilizado en las rĂłtulas plĂĄsticas
đżđ đĄđđđđ longitud estable del segmento
đżđâ longitud de pandeo del cordĂłn
â0 distancia de los centros de los cordones de un pilar compuesto
đ distancia entre arriostramientos de los cordones
đŒ ĂĄngulo entre ejes de los cordones y las triangulaciones
đđđđ mĂnimo radio de giro de los ĂĄngulos
đŽđâ ĂĄrea de un cordĂłn de un pilar compuesto
đđâ,đžđ valor de cĂĄlculo del esfuerzo de un cordĂłn en el medio de un elemento compuesto
đđžđđŒ valor de cĂĄlculo del momento mĂĄximo de primer orden en el medio de un elemento
compuesto
đŒđđđ momento de inercia eficaz del ĂĄrea del elemento compuesto
đđŁ rigidez a cortante de la triangulaciĂłn usada para el enlace o del panel empresillado
đ nĂșmero de planos triangulados o presillas
đŽđ ĂĄrea de una diagonal de un elemento compuesto
đ longitud de una diagonal de un elemento compuesto
đŽđ ĂĄrea de un montante (o elemento transversal) de un pilar compuesto
đŒđâ momento de inercia en el plano de un cordĂłn
1136
đŒđ momento de inercia en el plano de una presilla
đ coeficiente de eficacia
đđŠ radio de giro del eje y-y
Apéndice A
đ¶đđŠ coeficiente para la obtenciĂłn de la distribuciĂłn uniforme del momento equivalente
đ¶đđ§ coeficiente para la obtenciĂłn de la distribuciĂłn uniforme del momento equivalente
đ¶đđżđ coeficiente para la obtenciĂłn de la distribuciĂłn uniforme del momento equivalente
đđŠ coeficiente
đđ§ coeficiente
ycrN , esfuerzo axil crĂtico elĂĄstico por pandeo por flexiĂłn alrededor del eje y-y
zcrN , esfuerzo axil crĂtico elĂĄstico por pandeo por flexiĂłn alrededor del eje z-z
đ¶đŠđŠ coeficiente
đ¶đŠđ§ coeficiente
đ¶đŠđ§ coeficiente
đ¶đ§đ§ coeficiente
đ€đŠ coeficiente
đ€đ§ coeficiente
đđđ coeficiente
ïżœïżœđđđ„ mĂĄximo de ïżœïżœđŠ y ïżœïżœđ§
đđżđ coeficiente
đđżđ coeficiente
đđżđ coeficiente
đđżđ coeficiente
đčđŠ relaciĂłn de los momentos extremos del segmento (eje đŠ â đŠ)
đ¶đđŠ,0 coeficiente
đ¶đđ§,0 coeficiente
đđżđ coeficiente
đŒđĄ constante a torsiĂłn de Saint Venant
đŒđŠ inercia a flexiĂłn alrededor del eje y-y
đ¶1 relaciĂłn entre el momento crĂtico de flexiĂłn (el valor mayor a lo largo del elemento) y el momento de flexiĂłn
đđ,đžđ(đ„) momento mĂĄximo de primer orden
|đżđ„| desplazamiento mĂĄximo del elemento a lo largo del mismo
1137
Apéndice B
đŒđ coeficiente, s=positivo
đŒâ coeficiente, h=negativo
đ¶đ coeficiente para la obtenciĂłn de la distribuciĂłn uniforme del momento equivalente
Apéndice AB
đŸđș coeficiente parcial de seguridad para cargas permanentes
đșđ valor caracterĂstico de las cargas permanentes
đŸđ coeficiente parcial de seguridad para cargas variables
đđ valor caracterĂstico de las cargas variables
Apéndice BB
ïżœïżœđđđ,đŁ esbeltez adimensional efectiva para el pandeo alrededor del eje v-v
ïżœïżœđđđ,đŠ esbeltez adimensional efectiva para el pandeo alrededor del eje y-y
ïżœïżœđđđ,đ§ esbeltez adimensional efectiva para el pandeo alrededor del eje z-z
đż longitud del sistema
đżđđ longitud de pandeo
đ resistencia a cortante proporcionada por el laminado
đŒđ€ constante de alabeo
đ¶đ,đ rigidez al giro de la viga producida por el arriostramiento y las uniones
đŸđŁ coeficiente para considerar el tipo de anĂĄlisis
đŸđ factor que tiene en cuenta las distribuciones de momentos y el tipo de coacciĂłn
đ¶đđ ,đ rigidez al giro de la uniĂłn entre la viga y el arriostramiento estabilizante suponiendo una
uniĂłn rĂgida al elemento
đ¶đđ¶,đ rigidez al giro de la uniĂłn entre la viga y el arriostramiento estabilizante
đ¶đđ·,đ rigidez al giro obtenida de un anĂĄlisis de las distorsiones de la secciĂłn transversal de la viga
đżđ longitud estable entre coacciones laterales adyacentes
đżđ longitud estable entre coacciones a torsiĂłn adyacentes
đżđ longitud estable entre rĂłtulas plĂĄsticas y coacciones a torsiĂłn adyacentes
đ¶đ coeficiente de modificaciĂłn para distribuciĂłn de los momentos
đ¶đ coeficiente de modificaciĂłn para gradiente lineal de los momentos
đ¶đ coeficiente de modificaciĂłn para gradiente no lineal de los momentos
đ distancia entre el centro del elemento con las rĂłtulas plĂĄsticas y el centro del elemento de arriostramiento
đ”0 coeficiente
đ”1 coeficiente
đ”2 coeficiente
1138
đ cociente de valores elĂĄsticos crĂticos de esfuerzos axiles
đđ radio de giro respecto del centro de gravedad del elemento arriostrado
đœđĄ relaciĂłn entre el menor momento, en valor absoluto, en uno de los extremos del elemento y el momento mayor en el extremo opuesto
đ 1 momento en un punto localizado del elemento
đ 2 momento en un punto localizado del elemento
đ 3 momento en un punto localizado del elemento
đ 4 momento en un punto localizado del elemento
đ 5 momento en un punto localizado del elemento
đ đž momento en un punto localizado del elemento
đ đ mĂĄximo valor del momento flector en cualquier punto de la longitud đżđŠ
đ coeficiente de canto variable
ââ canto adicional de la cartela o elemento de refuerzo
âđđđ„ canto mĂĄximo de la secciĂłn en la longitud đżđŠ
âđđđ canto mĂnimo de la secciĂłn en la longitud đżđŠ
âđ canto vertical de la secciĂłn no acartelada
đżâ longitud de la cartela en la longitud đżđŠ
đżđŠ longitud entre coacciones
1.7 Convenio para los ejes
(1) El convenio para los ejes de los elementos es:
đ„ â đ„ - directriz del elemento
đŠ â đŠ - eje de la secciĂłn transversal
đ§ â đ§ - eje de la secciĂłn transversal
(2) Para elementos metĂĄlicos, el convenio aplicado para los ejes de las secciones transversales es:
- generalmente:
đŠ â đŠ - eje de la secciĂłn paralelo a las alas
đ§ â đ§ - eje de la secciĂłn perpendicular a las alas
- para secciones angulares:
đŠ â đŠ - eje paralelo al lado mĂĄs pequeño
đ§ â đ§ - eje perpendicular al lado mĂĄs pequeño
- cuando sea necesario:
đą â đą - eje principal mayor (cuando no coincida con el eje đŠ â đŠ)
đŁ â đŁ - eje principal menor (cuando no coincida con el eje đ§ â đ§)
(3) Los sĂmbolos utilizados para las dimensiones y los ejes de los perfiles laminados se indican en la figura A22.1.1.
1139
(4) El convenio de ejes indicados en los subĂndices de los momentos es: âUtilizar el eje sobre el cual actĂșa el momentoâ.
NOTA: Todas los criterios establecidos en este anejo se refieren a las propiedades de los ejes principales, los cuales se definen generalmente como los ejes đŠ â đŠ y đ§ â đ§, pero para secciones tales como angulares
se definen por los ejes đą â đą y đŁ â đŁ.
Figura A22.1.1 Dimensiones y ejes de las secciones
1140
2. Bases de CĂĄlculo
2.1 Requisitos
2.1.1 Requisitos bĂĄsicos
(1) El proyecto de las estructuras de acero deberĂĄ estar de acuerdo con los criterios generales establecidos en el Anejo 18 o en la reglamentaciĂłn especĂfica vigente.
(2) También deberån aplicarse las disposiciones suplementarias para estructuras de acero dadas en este apartado.
(3) DeberĂĄn considerarse que se cumplen los requisitos bĂĄsicos del ArtĂculo 5 del CĂłdigo Estructural donde los cĂĄlculos de estados lĂmite se combinen con el mĂ©todo de los coeficientes parciales y la combinaciĂłn de acciones establecidas en el Anejo 18 junto con las acciones establecidas en la reglamentaciĂłn especĂfica vigente.
(4) DeberĂĄn aplicarse los requisitos para resistencia, servicio y durabilidad establecidos en los Anejos 22 a 29.
2.1.2 GestiĂłn de la fiabilidad
(1) Cuando se requieran distintos niveles de fiabilidad, Ă©stos deberĂĄn ser acordes con el CapĂtulo 21 del CĂłdigo Estructural y los ApĂ©ndices B y C del Anejo 18, con una elecciĂłn apropiada de la gestiĂłn de la calidad en proyecto y ejecuciĂłn, de acuerdo con los CapĂtulos 22 y 24 de este CĂłdigo Estructural.
2.1.3 Vida Ăștil, durabilidad y resistencia
2.1.3.1 Generalidades
(1) Dependiendo del tipo de acciĂłn que afecte a la durabilidad y a la vida Ăștil (vĂ©ase el Anejo 18), las estructuras de acero deberĂĄn:
- calcularse contra la corrosiĂłn mediante:
o protecciĂłn apropiada de la superficie (de acuerdo al ArtĂculo 95 del CĂłdigo Estructural);
o uso de acero pasivado;
o uso de acero inoxidable (véase el Anejo 24);
- empleo de detalles adecuados para alcanzar suficiente resistencia a fatiga (véase el Anejo 27);
- calcularse frente a desgaste;
- calcularse frente a acciones accidentales (vĂ©ase la reglamentaciĂłn especĂfica vigente);
- inspeccionarse y mantenerse.
2.1.3.2 Vida Ăștil en edificaciĂłn
(1)B La vida Ăștil deberĂĄ tomarse como el periodo de la estructura de un edificio en el que se espera que se le un determinado uso.
(2)B Para las especificaciones de la vida Ăștil previsto para cada edificio, vĂ©ase la tabla A18.2.1 del Anejo 18.
(3)B Para aquellos elementos que no puedan proyectarse para el total de la vida Ăștil del edificio, vĂ©ase el apartado 2.1.3.3(3)B.
1141
2.1.3.3 Durabilidad de los edificios
(1)B Para garantizar la durabilidad, los edificios y sus componentes deberĂĄn calcularse tanto frente a acciones ambientales como a fatiga si fuera necesario o protegerlos de sus efectos.
(2)B En aquellos casos en los que los defectos de deterioro del material, corrosión o fatiga sean relevantes, deberån tenerse en cuenta mediante la apropiada elección del material, véanse los Anejos 24 y 28; y para detalles constructivos véase el Anejo 27, o mediante redundancia estructural y la elección de un apropiado sistema de protección ante la corrosión.
(3)B En aquellos edificios que contengan elementos que tengan que ser sustituidos (como apoyos en zonas de asientos), la posible reposiciĂłn debe comprobarse como una situaciĂłn de proyecto transitoria.
2.2 Principios de cĂĄlculo en estado lĂmite
(1) La resistencia de las secciones y los elementos especificados en los Anejos 22 a 29 para los estados lĂmite Ășltimos como se definen en el apartado 3.3 del Anejo 18 estĂĄn basados en ensayos en los que los materiales demuestran suficiente ductilidad como para aplicarles modelos de cĂĄlculo simplificados.
(2) La resistencia especificada en estos anejos podrĂĄ utilizarse en consecuencia cuando las condiciones de los materiales cumplan con el apartado 3.
2.3 Variables bĂĄsicas
2.3.1 Acciones y condiciones ambientales
(1) Las acciones a tener en cuenta en el cĂĄlculo de estructuras de acero, asĂ como la combinaciĂłn de estas acciones y los coeficientes parciales deberĂĄn tomarse de la reglamentaciĂłn especĂfica vigente.
NOTA 2B: Para cargas proporcionales para aproximación por incrementos, véase el Apéndice AB.1.
NOTA 3B: Para una distribución de cargas simplificadas, véase el Apéndice AB.2.
(2) Las acciones a considerar en la fase de construcciĂłn deberĂĄ tomarse de la reglamentaciĂłn especĂfica vigente.
(3) Cuando se necesite considerar los efectos debidos a asientos diferenciales o absolutos previstos, deberĂĄn utilizarse las mejores estimaciones de las deformaciones impuestas.
(4) Los efectos producidos por asientos irregulares, deformaciones impuestas u otras formas de
tensiones impuestas durante la construcciĂłn deberĂĄn tenerse en cuenta mediante su valor nominal đđ como acciones permanentes y agrupadas con otras acciones permanentes đșđ como una Ășnica acciĂłn
(đđ + đșđ).
(5) Las acciones de fatiga no definidas en la reglamentaciĂłn especĂfica vigente deberĂĄn determinarse de acuerdo al ApĂ©ndice A de Anejo 27 del CĂłdigo Estructural.
2.3.2 Propiedades de los materiales y de los productos
(1) Las propiedades de los materiales de acero y otros productos de la construcción y los paråmetros geométricos que vayan a utilizarse en el proyecto deberån seguir las especificaciones de este Código Estructural.
1142
2.4 Comprobación por el método de los coeficientes parciales
2.4.1 Valores de cĂĄlculo de las propiedades de los materiales
(1) Para el proyecto de las estructuras de acero, se utilizarĂĄn los valores caracterĂsticos đđ o los
valores nominales đđ de las propiedades de los materiales, segĂșn se indica en los Anejos 22 a 29 del CĂłdigo Estructural.
2.4.2 Valores de cålculo de los paråmetros geométricos
(1) Los parĂĄmetros geomĂ©tricos de las secciones y de los sistemas pueden tomarse de las normas de producto armonizadas o de los planos de ejecuciĂłn del CapĂtulo 21 del CĂłdigo Estructural, tratados como valores nominales.
(2) Los valores de cålculo de las imperfecciones especificadas en esta norma son las imperfecciones geométricas equivalentes que tienen en cuenta los efectos de:
- imperfecciones geométricas dentro de las tolerancias geométricas admitidas por este Código Estructural;
- imperfecciones estructurales debidas a fabricaciĂłn y montaje;
- tensiones residuales;
- variaciĂłn del lĂmite elĂĄstico.
2.4.3 Resistencias de cĂĄlculo
(1) Para estructuras de acero, son de aplicaciĂłn las ecuaciones (6.6c) o (6.6d) del Anejo 18 del CĂłdigo Estructural:
đ đ =đ đ
đŸđ=
1
đŸđđ đ(đ1đđ,1; đđđđ,đ; đđ) (2.1)
donde:
đ đ es el valor caracterĂstico de la resistencia particular determinada con valores nominales o caracterĂsticos para las propiedades del material y dimensiones
đŸđ es el coeficiente parcial de seguridad.
NOTA: Para las definiciones de đ1, đđ1, đđ, đđđ y đđ vĂ©ase el Anejo 18 del CĂłdigo Estructural.
2.4.4 ComprobaciĂłn del equilibrio estĂĄtico
(1) El formato de fiabilidad de aplicaciĂłn en situaciones de cĂĄlculo equivalentes al estado de equilibrio estĂĄtico, como son el cĂĄlculo de anclajes permanentes o la comprobaciĂłn del levantamiento de apoyos en vigas continuas, se adoptarĂĄ de acuerdo a la legislaciĂłn especĂfica vigente.
2.5 CĂĄlculo asistido por ensayos
(1) Las resistencias đ đ para esta norma deberĂĄn calcularse siguiendo el ApĂ©ndice D del Anejo 18 del CĂłdigo Estructural.
(2) Para las clases recomendadas de los coeficientes parciales constantes đŸđđ, los valores caracterĂsticos se obtendrĂĄn por la fĂłrmula:
đ đ = đŸđđđ đ (2.2)
donde:
1143
đ đ son las resistencias de cĂĄlculo de acuerdo al ApĂ©ndice D del Anejo 18 del CĂłdigo Estructural
đŸđđ son los coeficientes de seguridad.
NOTA 1: Los valores numĂ©ricos de los coeficientes de seguridad đŸđđ se han determinado de forma que el valor de la resistencia caracterĂstica sea de un cuantil del 5% para un nĂșmero infinito de ensayos.
NOTA 2: Para valores caracterĂsticos de la resistencia a fatiga y los coeficientes parciales de seguridad đŸđđ a
fatiga, véase el Anejo 27 del Código Estructural.
NOTA 3: Para los valores caracterĂsticos de la tenacidad de fractura para la comprobaciĂłn de seguridad frente a rotura frĂĄgil, vĂ©ase el Anejo 28 del CĂłdigo Estructural.
(3) Cuando la resistencia caracterĂstica de elementos prefabricados deba determinarse mediante ensayos, se seguirĂĄ el procedimiento indicado en (2).
3. Materiales
3.1 Generalidades
(1) Los valores nominales de las propiedades de los materiales presentados en este apartado deberĂĄn adoptarse como valores caracterĂsticos en los cĂĄlculos de proyecto.
(2) Este anejo cubre los proyectos de estructuras de acero fabricadas con alguno de los aceros conformados que aparecen en el ArtĂculo 83 del CĂłdigo Estructural.
(3) Se tendrĂĄ en cuenta lo establecido en el CapĂtulo 18 de este CĂłdigo Estructural.
3.2 Acero estructural
3.2.1 Propiedades del material
(1) Para acero estructural los valores nominales del lĂmite elĂĄstico đđŠ y de la tensiĂłn de rotura đđą
adoptados pueden ser obtenidos por alguno de los métodos siguientes:
a) adoptando los valores fy=ReH y fu=Rm de acuerdo al CapĂtulo 18 del CĂłdigo Estructural,
b) usando los valores de la tabla A22.3.1.
3.2.2 Requisitos de ductilidad
(1) Para aceros se exige una ductilidad mĂnima segĂșn se recoge en el apartado 82.3 del CĂłdigo Estructural.
(2) Se deberĂĄ considerar que los aceros indicados en la tabla A22.3.1 cumplen estos requisitos.
3.2.3 Tenacidad de fractura
Sin perjuicio de lo establecido en el apartado 82.5.4 del CĂłdigo Estructural, se tendrĂĄn en cuenta los siguientes aspectos.
(1) El material deberĂĄ tener suficiente tenacidad a fractura como para evitar roturas frĂĄgiles de los elementos traccionados a la temperatura mĂnima de servicio estimada durante la vida Ăștil de la estructura.
La temperatura mĂnima de servicio a considerar puede tomarse como la temperatura mĂnima absoluta registrada en el lugar de emplazamiento de la estructura durante los 50 años anteriores.
1144
A falta de otros datos, pueden tomarse los valores publicados por el Instituto Nacional de MeteorologĂa para la estaciĂłn mĂĄs cercana al emplazamiento, restando 0,5ÂșC por cada 100 metros de aumento de altitud, o sumando 0,5ÂșC por cada 100 metros de reducciĂłn de altitud.
(2) No serĂĄn necesarias mĂĄs comprobaciones de la fragilidad de la fractura si se cumplen las condiciones indicadas en el Anejo 28 del CĂłdigo Estructural para la temperatura mĂnima.
(3)B Para elementos sometidos a compresiĂłn en edificaciĂłn, deberĂĄ tomarse una tenacidad mĂnima adecuada.Se utilizarĂĄ el valor establecido en la tabla A28.2.1 del Anejo 28 del CĂłdigo Estructural, para el caso de đđžđ = 0,25 đđŠ(đĄ), si bien se limita su empleo a aceros S 460 o de menor lĂmite elĂĄstico.
(4) Para la selección de aceros en elementos galvanizados en caliente véase la norma UNE-EN ISO 1461.
1145
Tabla A22.3.1 Valores nominales del lĂmite elĂĄstico y de la tensiĂłn de rotura para acero estructural laminado en caliente y perfiles tubulares.
Norma y tipo de acero
Espesor nominal t (mm)
t 40 40 < t 80
fy (N/mm2) fu (N/mm2) fy (N/mm2) fu (N/mm2)
UNE-EN 10025-2 S 235 S 275 S 355 S 450
235 275 355 440
360 430 490 550
215 255 335 410
360 410 470 550
UNE-EN 10025-3 S 275 N/NL S 355 N/NL S 420 N/NL S 460 N/NL
275 355 420 460
390 490 520 540
255 335 390 430
370 470 520 540
UNE-EN 10025-4 S 275 M/ML S 355 M/ML S 420 M/ML S 460 M/ML
275 355 420 460
370 470 520 540
255 335 390 430
360 450 500 530
UNE-EN 10025-5 S 235 W S 355 W
235 355
360 490
215 335
340 490
UNE-EN 10025-6 S 460 Q/QL/QL1
460
570
440
550
UNE-EN 10210-1 S 235 H S 275 H S 355 H
S 275 NH/NLH S 355 NH/NLH S 420 NH/NLH S 460 NH/NLH
235 275 355
275 355 420 460
360 430 510
390 490 540 560
215 255 335
255 335 390 430
340 410 490
370 470 520 550
UNE-EN 10219-1 S 235 H S 275 H S 355 H
S 275 NH/NLH S 355 NH/NLH S 460 NH/NLH
S 275 MH/MLH S 355 MH/MLH S 420 MH/MLH S 460 MH/MLH
235 275 355
275 355 460
275 355 420 460
360 430 510
370 470 550
360 470 500 530
1146
3.2.4 Propiedades en el sentido del espesor
(1) Se tendrĂĄ en cuenta lo establecido en el apartado 83.2.5 de este CĂłdigo Estructural.
NOTA 1: La guĂa para la elecciĂłn de las propiedades en el sentido del espesor se proporciona en el Anejo 28 del CĂłdigo Estructural.
NOTA 2B: Debe prestarse especial atenciĂłn en uniones soldadas viga-columna y en chapas de testa soldadas con tracciones en el sentido del espesor.
En el caso de edificaciĂłn, se podrĂĄ adoptar la equivalencia proporcionada por la tabla A22.3.2 para establecer la calidad necesaria del acero de acuerdo con la norma UNE-EN 10164 en funciĂłn del valor requerido de ZEd que, a su vez, se determinarĂĄ de acuerdo con el apartado 3.2(2) del Anejo 28.
Tabla A22.3.2 ElecciĂłn de la clase de calidad de acuerdo con UNE-EN 10164
Valor requerido de đđžđ de acuerdo con el Anejo 28
Valor requerido de đđ đ expresado en tĂ©rminos de los valores de cĂĄlculo de
Z, de acuerdo con UNE-EN 10164
đđžđ †10
10 < đđžđ †20
20 < đđžđ †30
đđžđ > 30
-
Z 15
Z 25
Z 35
3.2.5 Tolerancias
(1) Las tolerancias de dimensiones y masa de secciones de acero laminado, perfiles tubulares estructurales y chapas deberĂĄn estar de acuerdo con este CĂłdigo Estructural y con el Documento de EvaluaciĂłn Europeo (DEE) correspondiente, salvo que se prescriban tolerancias mĂĄs exigentes.
(2) Para componentes soldados, deberĂĄn aplicarse las tolerancias que se establecen en este CĂłdigo.
(3) Se deben utilizar los valores nominales de las dimensiones para el cĂĄlculo y anĂĄlisis estructural.
3.2.6 Valores de cĂĄlculo de los coeficientes de los materiales
(1) Los valores de cĂĄlculo de los coeficientes de los materiales para los aceros estructurales contemplados en este anejo deben tomarse como se indica a continuaciĂłn:
- MĂłdulo de elasticidad đž = 210.000 đ/đđ2
- MĂłdulo de elasticidad transversal đș =đž
2(1+đ)â 81.000đ/đđ2
- Coeficiente de Poisson en rĂ©gimen elĂĄstico đ = 0,3
- Coeficiente de dilataciĂłn tĂ©rmica lineal đŒ = 12đ„10â6[đŸâ1] (đđđđ đ †100 °đ¶)
NOTA: Para el cĂĄlculo de los efectos estructurales que produce una diferencia de temperaturas en estructuras mixtas segĂșn los Anejos 30 a 32 del CĂłdigo Estructural, se toma como valor coeficiente de dilataciĂłn tĂ©rmica lineal đŒ = 10đ„10â6[đŸâ1].
3.3 Dispositivos de uniĂłn
3.3.1 Fijaciones
(1) Los requisitos relativos a las fijaciones se establecen en el Anejo 26 del CĂłdigo Estructural.
1147
3.3.2 Material de aporte en soldaduras
(1) Los requisitos relativos al material de aporte de la soldadura se establecen en el Anejo 26 del CĂłdigo Estructural.
3.4 Otros productos prefabricados para edificaciĂłn
(1)B Cualquier elemento de construcciĂłn acabado o semi-acabado empleado en el proyecto de estructuras de edificios debe cumplir lo establecido en este CĂłdigo Estructural.
4. Durabilidad
(1) Los requisitos fundamentales concernientes a la durabilidad se establecen en el CapĂtulo 19 del CĂłdigo Estructural.
(2) Los medios de ejecuciĂłn del tratamiento de protecciĂłn realizados âin situâ o fuera de la obra deberĂĄn estar de acuerdo con el ArtĂculo 95 del CĂłdigo Estructural.
(3) Las zonas susceptibles a corrosiĂłn, desgaste mecĂĄnico o fatiga deben proyectarse de forma tal que la inspecciĂłn, el mantenimiento y la reconstrucciĂłn puedan llevarse a cabo satisfactoriamente y que el acceso en servicio sea posible para inspecciĂłn y mantenimiento.
(4)B En el caso de estructuras de edificaciĂłn, normalmente no es necesario considerar la fatiga, salvo en los siguientes casos:
a) Elementos de soporte de dispositivos de elevaciĂłn o cargas de rodadura.
b) Elementos sometidos a tensiones cĂclicas producidas por maquinaria vibratoria.
c) Elementos sometidos a vibraciones producidas por el viento.
d) Elementos sometidos a vibraciones producidas por aglomeraciĂłn de personas.
(5) Para aquellos elementos que no puedan inspeccionarse, los efectos eventuales de la corrosiĂłn deberĂĄn considerarse de manera apropiada.
(6)B La aplicaciĂłn de una protecciĂłn ante la corrosiĂłn no es necesaria en estructuras de edificaciĂłn interiores, siempre que la humedad relativa interna no supere 80%.
5. AnĂĄlisis estructural
5.1 ModelizaciĂłn de la estructura para el anĂĄlisis
5.1.1 ModelizaciĂłn estructural e hipĂłtesis bĂĄsicas
(1) El anĂĄlisis estructural debe basarse en modelos de cĂĄlculo de la estructura que sean adecuados para el estado lĂmite considerado.
(2) El modelo de cĂĄlculo y las hipĂłtesis bĂĄsicas para los cĂĄlculos deben reflejar el comportamiento estructural en el estado lĂmite correspondiente con una precisiĂłn adecuada, asĂ como reflejar el tipo de comportamiento esperado de la secciĂłn, los elementos, las uniones y los apoyos.
(3) El método utilizado para el anålisis debe ser coherente con las hipótesis de cålculo adoptadas.
(4)B Véase también el Anejo 25 del Código Estructural para el modelo de cålculo e hipótesis fundamentales para los componentes en edificación.
1148
NOTA: Los cables y tirantes no estĂĄn considerados en este anejo.
5.1.2 ModelizaciĂłn de uniones
(1) Generalmente, se pueden despreciar los efectos del comportamiento de las uniones sobre la distribución de las solicitaciones en una estructura, asà como dichos efectos sobre las deformaciones globales de la estructura. Por el contrario, deben considerarse estos efectos cuando sean significativos (por ejemplo en el caso de uniones semi-continuas), véase el Anejo 26 del Código Estructural.
(2) Para determinar si se deben tener en cuenta en el anålisis los efectos del comportamiento de las uniones, se pueden distinguir tres tipos de uniones siguientes, véase el apartado 5.1.1 del Anejo 26 del Código Estructural:
- articulada, para la cual se puede suponer que la uniĂłn no transmite momentos flectores,
- continua, para la cual se puede suponer que el comportamiento de la uniĂłn no tiene efectos sobre el anĂĄlisis,
- semi-continua, para la cual es necesario tener en cuenta el comportamiento de la uniĂłn en el anĂĄlisis.
(3) El Anejo 26 del CĂłdigo Estructural recoge los requisitos para los distintos tipos de uniones.
5.1.3 InteracciĂłn suelo-estructura
(1) Las propiedades de deformaciĂłn de los apoyos deben considerarse en el anĂĄlisis cuando sus efectos sean significativos.
5.2 AnĂĄlisis global
5.2.1 Efectos de la geometrĂa deformada de la estructura
(1) En general, las solicitaciones se pueden obtener utilizando uno de los dos métodos siguientes:
- un anĂĄlisis de primer orden, con la geometrĂa inicial de la estructura, o
- un anĂĄlisis de segundo orden, teniendo en cuenta la influencia de la deformaciĂłn de la estructura.
(2) Los efectos de la geometrĂa deformada (efectos de segundo orden) deben tenerse en cuenta si incrementan significativamente los efectos de las acciones o modifican significativamente el comportamiento estructural.
(3) Si el incremento de las solicitaciones o cualquier otro cambio en el comportamiento estructural producido por las deformaciones puede despreciarse, se puede utilizar el anĂĄlisis de primer orden en la estructura, si se cumple el siguiente criterio:
đŒđđ =đčđđ
đčđžđâ„ 10 para el anĂĄlisis elĂĄstico
đŒđđ =đčđđ
đčđžđâ„ 15 para el anĂĄlisis plĂĄstico (5.1)
donde:
đŒđđ es el coeficiente por el que es necesario multiplicar las cargas de cĂĄlculo para producir una inestabilidad elĂĄstica del modo de pandeo global de la estructura
đčđžđ es la carga de cĂĄlculo que actĂșa sobre la estructura
đčđđ es la carga crĂtica de pandeo elĂĄstico que produce una inestabilidad del modo de pandeo global, calculada con las rigideces elĂĄsticas iniciales.
1149
NOTA: En la ecuaciĂłn (5.1) se establece un lĂmite mayor de đŒđđ para el anĂĄlisis plĂĄstico, debido a que el comportamiento estructural puede verse afectado por las propiedades no lineales de los materiales en el estado lĂmite Ășltimo (por ejemplo donde un pĂłrtico forma rĂłtulas plĂĄsticas con redistribuciĂłn de momentos o cuando se produzcan deformaciones no lineales de uniones semirrĂgidas).
(4)B Los pĂłrticos de cubiertas poco inclinadas y los pĂłrticos planos convencionales en edificaciĂłn se pueden comprobar, frente a un modo de fallo traslacional, utilizando un anĂĄlisis de primer orden, si se
cumple el criterio (5.1) para todas las plantas. En estas estructuras, el tĂ©rmino đŒđđ se puede calcular con la siguiente fĂłrmula aproximada, siempre que el esfuerzo axil de compresiĂłn en los dinteles no sea significativo.
đŒđđ = (đ»đžđ
đđžđ) (
â
đżđ»,đžđ) (5.2)
donde:
đ»đžđ es el valor de cĂĄlculo de la carga horizontal total, incluyendo las fuerzas equivalentes transferidas por la planta (cortante) ejercidas sobre la estructua por encima de dicho nivel, vĂ©ase el apartado 5.3.2(7)
đđžđ es el valor de cĂĄlculo de la carga vertical total ejercida sobre el entramado transferida por la planta (reacciĂłn de la planta)
đżđ»,đžđ es el desplazamiento horizontal relativo del nivel superior de la planta con respecto al
nivel inferior de la planta, cuando la estructura estĂĄ sometida a las cargas horizontales de cĂĄlculo (como el viento) y a las cargas horizontales ficticias aplicadas en cada forjado
â es la altura de la planta.
Figura A22.5.1 NotaciĂłn para el apartado 5.2.1(4)
NOTA 1B: Para la aplicaciĂłn de (4)B, en ausencia de informaciĂłn mĂĄs detallada, se puede suponer que la pendiente de una cubierta es baja si no supera la relaciĂłn 1:2 (26Âș).
NOTA 2B: Para la aplicaciĂłn de (4)B, en ausencia de informaciĂłn mĂĄs detallada, se puede suponer que el esfuerzo axil de compresiĂłn en las vigas o correas es significativo si:
ïżœïżœ â„ 0,3âđŽđđŠ
đđžđ (5.3)
donde:
1150
đđžđ es el valor de cĂĄlculo para la fuerza de compresiĂłn axial
ïżœïżœ es la esbeltez adimensional en el plano de cĂĄlculo de las vigas o correas considerado, obtenida a partir de su longitud real y bajo la hipĂłtesis de extremos articulados.
(5) Se deben tener en cuenta los efectos del arrastre por cortante y del pandeo local sobre la rigidez si influyen de forma significativa en el anålisis global, véase el Anejo 25 del Código Estructural.
NOTA: Para secciones soldadas y perfiles laminados de dimensiones similares, los efectos del arrastre por cortante pueden despreciarse.
(6) Los efectos sobre el anĂĄlisis global del deslizamiento en los agujeros y otras deformaciones similares en los dispositivos de ensamblaje, tales como pernos y barras de anclaje, se deben considerar cuando sean significativos.
5.2.2 Estabilidad estructural de los pĂłrticos
(1) Si, de acuerdo con el apartado 5.2.1, se ha considerado la deformaciĂłn de la estructura, deben aplicarse los puntos (2) a (6) para considerar dichos efectos y comprobar la estabilidad estructural.
(2) La comprobaciĂłn de la estabilidad de los pĂłrticos o sus partes debe realizarse considerando las imperfecciones y los efectos de segundo orden.
(3) En función del tipo de pórtico y del tipo de anålisis global, se pueden tratar los efectos de segundo orden y las imperfecciones por uno de los siguientes métodos:
a) considerando ambos en su totalidad, por medio del anĂĄlisis global,
b) considerĂĄndolos en parte por el anĂĄlisis global y en parte por la comprobaciĂłn individual de la estabilidad de los elementos aislados, de acuerdo con el apartado 6.3,
c) para ciertos casos bĂĄsicos, mediante comprobaciones individuales de la estabilidad en elementos aislados equivalentes, segĂșn se establece en el apartado 6.3, utilizando las longitudes de pandeo adecuadas con el modo de pandeo global de la estructura.
(4) Los efectos de segundo orden pueden considerarse mediante un anĂĄlisis adecuado de la estructura (incluyendo procedimientos paso a paso u otros iterativos). En el caso de pĂłrticos en los que el primer modo de pandeo traslacional sea predominante, debe realizarse un anĂĄlisis elĂĄstico en primer orden, con la posterior amplificaciĂłn de los efectos de las acciones correspondientes (por ejemplo los momentos flectores), por medio de coeficientes adecuados.
(5)B En pĂłrticos de una sola planta en edificaciĂłn, proyectados a partir de un anĂĄlisis elĂĄstico global, se pueden considerar los efectos de segundo orden de deformaciĂłn lateral debidos a cargas verticales,
multiplicando las cargas horizontales đ»đžđ (como el viento), las cargas equivalentes đđžđđ· debidas a las imperfecciones (vĂ©ase el apartado 5.3.2(7)), asĂ como otros posibles efectos de deformaciĂłn lateral obtenidos con la teorĂa de primer orden, por el factor:
1
1â1/đŒđđ (5.4)
siempre que đŒđđ â„ 3,0,
donde:
đŒđđ puede calcularse de acuerdo con la fĂłrmula (5.2) del apartado 5.2.1(4)B, siempre que la pendiente de la cubierta sea baja y la compresiĂłn en vigas o correas no sea significativa, como se define en el apartado 5.2.1(4)B.
NOTA B: Para đŒđđ < 3,0 deberĂĄ realizarse un anĂĄlisis de segundo orden mĂĄs preciso.
1151
(6)B Para pórticos de varias plantas, los efectos de segundo orden pueden calcularse por medio del método establecido en el punto (5)B, siempre y cuando todas las plantas del edificio sean similares en cuanto a:
- la distribuciĂłn de cargas verticales,
- la distribuciĂłn de cargas horizontales,
- la distribuciĂłn de rigidez estructural a los efectos de las cargas horizontales.
NOTA B: Para las limitaciones de este método, véase ademås el apartado 5.2.1(4)B.
(7) De acuerdo con el punto (3), la estabilidad individual de los elementos debe comprobarse de acuerdo a lo que se indica a continuaciĂłn:
a) si los efectos de segundo orden en los elementos y las imperfecciones locales apropiadas de los elementos (ver el apartado 5.3.4) son considerados totalmente en el anĂĄlisis global de la estructura, no es necesario realizar una comprobaciĂłn de la estabilidad individual de los elementos segĂșn el apartado 6.3,
b) si los efectos de segundo orden en los elementos o algunas imperfecciones locales de los elementos (por ejemplo imperfecciones del elemento para el pandeo por flexiĂłn y/o para el pandeo lateral, vĂ©ase el apartado 5.3.4) no se consideran totalmente en el anĂĄlisis global, deberĂĄ comprobarse la estabilidad individual de los elementos segĂșn los criterios dados en el apartado 6.3 para los efectos no incluidos en el anĂĄlisis global. Esta comprobaciĂłn debe considerar las solicitaciones de conectividad en los extremos extraĂdas del anĂĄlisis global de la estructura efectuado, incluyendo cuando sea apropiado los efectos de segundo orden y las imperfecciones globales (vĂ©ase el apartado 5.3.2), y la misma puede basarse en una longitud de pandeo igual a la longitud entre ejes.
(8) Cuando la estabilidad de un pĂłrtico se evalĂșe mediante la comprobaciĂłn con el mĂ©todo del soporte equivalente segĂșn el apartado 6.3, los valores de las longitudes de pandeo deben basarse en el modo de pandeo global de la estructura, teniendo en cuenta la rigidez de los elementos y de las uniones, la presencia de rĂłtulas plĂĄsticas y la distribuciĂłn de esfuerzos axiles de compresiĂłn bajo las cargas de cĂĄlculo. En este caso, los esfuerzos internos utilizados en la comprobaciĂłn de resistencia se calcularĂĄn segĂșn la teorĂa de primer orden, sin considerar las imperfecciones.
5.3 Imperfecciones
5.3.1 Bases
(1) El anålisis estructural debe considerar los efectos de las imperfecciones, incluyendo las tensiones residuales y las imperfecciones geométricas, tales como la falta de verticalidad, de rectitud, de horizontalidad o de ajuste, asà como cualquier otra excentricidad mayor que las tolerancias dadas en la norma UNE-EN 1090-2 presente en las uniones de la estructura no cargada.
(2) En general, deben utilizarse las imperfecciones geométricas equivalentes, véanse los apartados 5.3.2 y 5.3.3, cuyos valores representan los posibles efectos de todos los tipos de imperfecciones, salvo si esos efectos se incluyen en las fórmulas de resistencia utilizadas para el cålculo del elemento, véase el apartado 5.3.4.
(3) Deben tenerse en cuenta las siguientes imperfecciones:
a) imperfecciones globales para los pĂłrticos y los sistemas de arriostramiento,
b) imperfecciones locales para los elementos aislados.
1152
5.3.2 Imperfecciones para el anĂĄlisis global de pĂłrticos
(1) La forma considerada de las imperfecciones globales y locales pueden obtenerse a partir del modo de pandeo elĂĄstico de la estructura en el plano de pandeo considerado.
(2) Deberå considerarse en la forma y sentido mås desfavorable tanto el pandeo dentro del plano como el pandeo fuera del plano incluyendo el pandeo por torsión con los modos simétrico y asimétrico.
(3) Para los pórticos sensibles al pandeo en un modo traslacional, deberå tenerse en cuenta el efecto de las imperfecciones en el anålisis de la estructura a través de una imperfección equivalente bajo la forma de un defecto de verticalidad inicial global y de imperfecciones locales en arco de los elementos. Las imperfecciones pueden determinarse como sigue:
a) Imperfecciones de pandeo iniciales y globales, véase la figura A22.5.2:
đ· = đ·0đŒâđŒđ (5.5)
donde:
đ·0 es el valor de base: đ·0 = 1 200â
đŒâ es el factor de reducciĂłn por la altura â, aplicable a los soportes:
đŒâ =2
ââ con
2
3†đŒâ †1,0
â es la altura de la estructura (en metros)
đŒđ es el coeficiente de reducciĂłn por el nĂșmero de soportes en una fila:
đŒđ = â0,5 (1 +1
đ)
đ es el nĂșmero de soportes en una fila, incluyendo Ășnicamente aquellos que se encuentren solicitados por una carga vertical đđžđ, superior o igual al 50% del valor medio de la carga por soporte en el plano vertical considerado.
Figura A22.5.2 Imperfecciones equivalentes de verticalidad
b) imperfecciones iniciales locales en arco de los elementos para el pandeo por flexiĂłn definidas por:
đ0/đż (5.6)
donde đż es la longitud del elemento.
Los valores de e0/L a utilizar se proporcionan en la tabla A22.5.1.
1153
Tabla A22.5.1 Valores de cĂĄlculo de la imperfecciĂłn inicial local por curvatura đ0/đż
Curva de pandeo segĂșn la tabla A22.6.1
AnĂĄlisis elĂĄstico AnĂĄlisis plĂĄstico
đ0/đż đ0/đż
a0 1/350 1/300
a 1/300 1/250
b 1/250 1/200
c 1/200 1/150
d 1/150 1/100
(4)B Para pĂłrticos en edificaciĂłn, las imperfecciones de verticalidad se pueden despreciar cuando:
đ»đžđ â„ 0,15đđžđ (5.7)
(5)B Para la determinaciĂłn de fuerzas horizontales que se ejercen sobre un diafragma de forjado en edificaciĂłn, debe aplicarse la configuraciĂłn de las imperfecciones que se muestra en la figura A22.5.3, donde đ· es una imperfecciĂłn traslacional obtenida a partir del apartado 5.5, suponiendo una Ășnica
planta de altura â, vĂ©ase (3) a).
Figura A22.5.3 ConfiguraciĂłn de las imperfecciones de verticalidad đ· para la obtenciĂłn de fuerzas horizontales a nivel de un diafragma de un forjado
(6) Cuando se realiza el anĂĄlisis global de la estructura para determinar las solicitaciones en extremos de barras para ser utilizados en las verificaciones de las mismas segĂșn el apartado 6.3, las imperfecciones iniciales locales en arco podrĂĄn despreciarse. Sin embargo, en el caso de estructuras sensibles a los efectos de segundo orden deben introducirse en el anĂĄlisis de la estructura en adiciĂłn a las imperfecciones locales en arco para cada elemento comprimido para la cual las dos condiciones siguientes se cumplen:
- al menos en un extremo hay una uniĂłn que transmita momentos
1154
- ïżœïżœ > 0,5âđŽđđŠ
đđžđ (5.8)
donde:
đđžđ es el valor de cĂĄlculo del esfuerzo axil de compresiĂłn
ïżœïżœ es la esbeltez adimensional en el plano de la estructura, calculada considerando el elemento articulado en sus extremos.
NOTA: Las imperfecciones locales en arco se deben tener en cuenta en las comprobaciones de los elementos, véanse los apartados 5.2.2(3) y 5.3.4.
(7) Los efectos de las imperfecciones iniciales de verticalidad y de las imperfecciones locales en arco pueden sustituirse por sistemas equivalentes de fuerzas, introducidas en cada soporte, véanse las figuras A22.5.3 y A22.5.4.
Imperfecciones iniciales de verticalidad Imperfecciones iniciales en arco
Figura A22.5.4 SustituciĂłn de las imperfecciones iniciales por fuerzas equivalentes horizontales
(8) Estas imperfecciones por verticalidad iniciales deben considerarse en todas las direcciones horizontales correspondientes, pero Ășnicamente en una direcciĂłn a la vez.
(9)B Cuando se utilicen fuerzas equivalentes para el anĂĄlisis de pĂłrticos de edificios de mĂșltiples plantas, dichas fuerzas deben aplicarse en cada nivel de forjado y de cubierta.
(10) Deben considerarse igualmente los efectos de torsión en la estructura, producidos por inclinaciones asimétricas en dos caras opuestas, véase la figura A22.5.5:
1155
(a) Las caras A-A y B-B se desplazan en la misma direcciĂłn
(b) Las caras A-A y B-B se desplazan en direcciones opuestas
1 DeformaciĂłn de traslaciĂłn
2 DeformaciĂłn por torsiĂłn
Figura A22.5.5 Efectos de torsiĂłn y traslacionalidad (vista en planta)
(11) Como alternativa a los puntos (3) y (6), la forma del modo crĂtico de pandeo elĂĄstico đđđ de la estructura puede aplicarse como una imperfecciĂłn Ășnica global y local. La amplitud de esta imperfecciĂłn puede obtenerse mediante:
đđđđđĄ = đ0đđđ
đžđŒÂ·đâČâČđđ,đđđ„đđđ =
đ0
ïżœïżœ2
đđ đ
đžđŒÂ·đâČâČđđ,đđđ„đđđ (5.9)
donde:
đ0 = đŒ(ïżœïżœ â 0,2)đđ đ
đđ đ
1âđïżœïżœ2
đŸđ1
1âđïżœïżœ2 para ïżœïżœ > 0,2 (5.10)
ïżœïżœ = âđŒđąđđĄ,đ
đŒđđ es la esbeltez relativa de la estructura (5.11)
đŒ es el coeficiente de imperfecciĂłn para la curva de pandeo correspondiente, vĂ©anse las tablas 6.1 y 6.2
đ es el coeficiente de reducciĂłn para la curva de pandeo correspondiente, que depende de la secciĂłn, vĂ©ase el apartado 6.3.1
đŒđąđđĄ,đ es el coeficiente mĂnimo por el que hay que multiplicar la configuraciĂłn del axil đđžđ en
los elementos para alcanzar la resistencia caracterĂstica đđ đ de la secciĂłn mĂĄs tensionada axialmente, sin tener en cuenta el pandeo
đŒđđ es el coeficiente mĂnimo por el que hay que multiplicar la configuraciĂłn del axil đđžđ en los elementos para alcanzar el pandeo elĂĄstico crĂtico
đđ đ es la resistencia caracterĂstica a flexiĂłn de la secciĂłn crĂtica, por ejemplo đđđ,đ đ o đđđ,đ đ, segĂșn corresponda
đđ đ es la resistencia caracterĂstica a esfuerzo axil de la secciĂłn, por ejemplo đđđ,đ đ
đžđŒđâČâČđđ,đđđ„ es el momento flector producido por la deformada đđđ en la secciĂłn crĂtica
đđđ es la deformada del modo crĂtico de pandeo elĂĄstico.
NOTA 1: Para el cĂĄlculo de los coeficientes de amplificaciĂłn đŒđąđđĄ,đ y đŒđđ se puede considerar que los elementos de
la estructura se encuentra solicitados Ășnicamente por los axiles de cĂĄlculo đđžđ resultantes de un anĂĄlisis elĂĄstico de primer orden de la estructura para las cargas de cĂĄlculo.
1156
5.3.3 Imperfecciones para el anĂĄlisis de los sistemas de arriostramiento
(1) Para el anålisis de los sistemas de arriostramiento utilizados para asegurar la estabilidad lateral a lo largo de las vigas o de los elementos comprimidos, los efectos de las imperfecciones deben tenerse en cuenta por medio de imperfecciones geométricas equivalentes de los elementos a estabilizar, bajo la forma de una imperfección inicial en arco:
đđ = đŒđđż 500â (5.12)
donde:
đż es el vano libre del sistema de arriostramiento y
đŒđ = â0,5 (1 +1
đ)
en la que đ es el nĂșmero de elementos a estabilizar.
(2) Por comodidad, los efectos de las imperfecciones iniciales en arco de los elementos a estabilizar por un sistema de arriostramiento, pueden sustituirse por una fuerza estabilizadora, como se muestra en la figura A22.5.6:
đđ = â đđžđ 8đ0+đżđ
đż2 (5.13)
donde:
đżđ es la flecha del sistema de arriostramiento en el plano de estabilizaciĂłn, debida a una đ
mĂĄs todas las cargas externas calculadas en el anĂĄlisis de primer orden.
NOTA: đżđ puede considerase como nula si se aplica la teorĂa de segundo orden.
(3) Cuando el sistema de arriostramiento sea necesario para estabilizar el ala comprimida de una viga
de canto constante, la fuerza đđžđ en la figura A22.5.6 puede obtenerse por:
đđžđ = đđžđ/â (5.14)
donde:
đđžđ es el momento mĂĄximo sobre la viga
â es el canto total de la viga.
NOTA: DeberĂĄ incluirse parte de la fuerza de compresiĂłn cuando una viga estĂ© sometida a una compresiĂłn externa đđžđ.
(4) En aquellos puntos en los que la viga y elemento comprimido se unan, deberĂĄ comprobarse tambiĂ©n que el sistema de arriostramiento es capaz de resistir una fuerza local igual a đŒđđđžđ 100â aplicada en Ă©l por cada viga o elemento comprimido que tenga una uniĂłn en el punto que la posea, y transmitir esa fuerza a puntos adyacentes en los que la viga o el elemento comprimido estĂ©n arriostrados, vĂ©ase la figura A22.5.7.
(5) Para la comprobaciĂłn descrita en el punto (4), cualquier carga exterior actuante sobre los sistemas de arriostramiento debe incluirse, pero las fuerzas debidas a la imperfecciĂłn que se establece en el punto (1) pueden despreciarse.
1157
đ0 imperfecciĂłn
đđ fuerza equivalente por unidad de longitud
1 sistema de arriostramiento
La fuerza đđžđ se supone uniforme sobre la luz đż del sistema de arriostramiento. Para esfuerzos no uniformes, esta hipĂłtesis es ligeramente conservadora.
Figura A22.5.6 Fuerza estabilizadora equivalente
đ = đŒđđ0 : đ0 = 1/200
2đđđžđ = đŒđđđžđ/100
1 UniĂłn de continuidad
2 Sistema de arriostramiento
Figura A22.5.7 Fuerzas de arriostramiento en las uniones de continuidad de elementos comprimidos
5.3.4 Imperfecciones de los elementos
(1) Los efectos de las imperfecciones locales en arco de los elementos se incluyen en las fórmulas dadas para la comprobación de la resistencia a pandeo del elemento, véase el apartado 6.3.
1158
(2) Deben considerarse las imperfecciones đ0 de los elementos comprimidos, de acuerdo con los apartados 5.3.2(3)b, 5.3.2(5) o 5.3.2(6), cuando la estabilidad de los elementos se tenga en cuenta mediante un anĂĄlisis de segundo orden, segĂșn el apartado 5.2.2(7)a).
(3) Las imperfecciones pueden adoptarse como đđ0,đ para el anĂĄlisis de segundo orden, teniendo en
cuenta el pandeo lateral por torsiĂłn de un elemento sometido a flexiĂłn, donde đ0,đ es la imperfecciĂłn
inicial en arco segĂșn el eje mĂĄs dĂ©bil del perfil considerado y đ = 0,5. Generalmente, no es necesario incluir las imperfecciones de torsiĂłn.
5.4 MĂ©todos de anĂĄlisis considerando la no linealidad de los materiales
5.4.1 Generalidades
(1) Las solicitaciones pueden determinarse utilizando tanto:
a) un anĂĄlisis global elĂĄstico, como
b) un anĂĄlisis global plĂĄstico.
NOTA: Para los anålisis por el método de elementos finitos, véase el Anejo 25 del Código Estructural.
(2) El anĂĄlisis global elĂĄstico puede utilizarse en todos los casos.
(3) El anĂĄlisis global plĂĄstico puede utilizarse Ășnicamente cuando la estructura posea una capacidad de giro suficiente en las secciones donde se producen realmente rĂłtulas plĂĄsticas, tanto si se trata de elementos como de uniones. Cuando la rĂłtula plĂĄstica se produzca en un elemento, la secciĂłn del mismo debe ser bisimĂ©trica, o simple con un plano de simetrĂa coincidente con el plano de rotaciĂłn de la rĂłtula plĂĄstica, debiendo ademĂĄs satisfacer los requisitos que se establecen en el apartado 5.6. Cuando la rĂłtula plĂĄstica se desarrolle en una uniĂłn, la uniĂłn deberĂĄ tener suficiente resistencia para asegurar que la rĂłtula permanezca en el elemento o sea capaz de mantener la resistencia plĂĄstica con la rotaciĂłn suficiente, vĂ©ase el Anejo 26 del CĂłdigo Estructural.
(4)B Cuando a partir de un anĂĄlisis elĂĄstico, las vigas continuas en edificaciĂłn presenten picos de momentos que no superen en mĂĄs del 15% la resistencia plĂĄstica a flexiĂłn de la secciĂłn correspondiente, resulta posible, bajo las condiciones posteriormente enunciadas, redistribuir en el resto de la viga la parte en exceso de dichos picos de momentos, procediĂ©ndose asĂ, de forma simplificada, a una redistribuciĂłn plĂĄstica limitada. Para ello, deben satisfacerse las siguientes condiciones:
a) las solicitaciones en la estructura permanecen en equilibrio con las cargas aplicadas, y
b) las secciones de todos los elementos cuyos momentos son reducidos son de Clase 1 o 2 véase el apartado 5.5, y
c) se evita el pandeo lateral por torsiĂłn de los elementos.
5.4.2 AnĂĄlisis global elĂĄstico
(1) El anĂĄlisis global elĂĄstico deberĂĄ basarse en hipĂłtesis de comportamiento tensiĂłn-deformaciĂłn lineal del material a cualquier nivel de tensiones.
NOTA: Para la elecciĂłn de modelos de uniones semi-rĂgidas vĂ©ase el apartado 5.1.2.
(2) Las solicitaciones internas pueden calcularse de acuerdo con un anålisis global elåstico incluso si la resistencia de la sección se basa en su resistencia plåstica, véase 6.2.
(3) El anålisis elåstico global puede también aplicarse en secciones cuyas resistencias se limiten por abolladura local, véase el apartado 6.2.
1159
5.4.3 AnĂĄlisis global plĂĄstico
(1) El anålisis plåstico global considera los efectos no lineales del material en el cålculo de los efectos de las acciones sobre un sistema estructural. El comportamiento deberå modelarse por uno de los siguientes métodos:
- por un anĂĄlisis elasto-plĂĄstico en el que las secciones y/o uniones plastificadas se modelizan como rĂłtulas plĂĄsticas,
- por un anĂĄlisis plĂĄstico no lineal considerando la plastificaciĂłn parcial de los elementos a lo largo de las zonas plĂĄsticas,
- por un anĂĄlisis rĂgido-plĂĄstico en el que se desprecia el comportamiento elĂĄstico entre rĂłtulas.
(2) El anålisis global plåstico puede aplicarse cuando los elementos tengan suficiente capacidad de giro para permitir las redistribuciones requeridas de los momentos flectores desarrollados, véanse los apartados 5.5 y 5.6.
(3) El anĂĄlisis lineal plĂĄstico deberĂĄ aplicarse Ășnicamente cuando la estabilidad de los elementos en las secciones de las rĂłtulas plĂĄsticas puedan asegurarse, vĂ©ase el apartado 6.3.5.
(4) La relación bilineal tensión-deformación indicada en la figura A22.5.8 puede utilizarse para todos los tipos de acero de construcción especificados en el apartado 3. También, podrå adoptarse una relación mås precisa, véase el Anejo 25 del Código Estructural.
Figura A22.5.8 RelaciĂłn bilineal tensiĂłn-deformaciĂłn
(5) PodrĂĄ aplicarse el anĂĄlisis rĂgido-plĂĄstico, si no se tienen que considerar los efectos de la geometrĂa deformada (por ejemplo, efectos de segundo orden). En este caso las uniones se clasificarĂĄn Ășnicamente por su resistencia, vĂ©ase el Anejo 26 del CĂłdigo Estructural.
(6) La consideraciĂłn de los efectos debidos a la deformaciĂłn geomĂ©trica de la estructura, asĂ como la estabilidad global lateral de estructuras debe hacerse segĂșn los principios enunciados en el apartado 5.2.
NOTA: La resistencia mĂĄxima del pĂłrtico cuya geometrĂa se encuentre deformada significativamente puede alcanzarse antes que la formaciĂłn de todas las rĂłtulas del mecanismo de colapso plĂĄstico de primer orden.
5.5 ClasificaciĂłn de las secciones
5.5.1 Bases
(1) La función de clasificar la sección es identificar en qué medida su resistencia y capacidad de giro se limitan por su resistencia a la abolladura local.
1160
5.5.2 ClasificaciĂłn
(1) A continuaciĂłn se definen cuatro clases de secciones:
- Las secciones de Clase 1 son aquellas que pueden formar rĂłtulas plĂĄsticas con la capacidad de giro requerida por un anĂĄlisis plĂĄstico sin reducciĂłn de su resistencia.
- Las secciones de Clase 2 son aquellas que pueden desarrollar su momento resistente plĂĄstico, pero con limitada capacidad de giro por abolladura local.
- Las secciones de Clase 3 son aquellas en las que la tensiĂłn en la fibra mĂĄs comprimida, suponiendo una distribuciĂłn elĂĄstica de tensiones, puede alcanzar el lĂmite elĂĄstico, pero la abolladura impide el desarrollo del momento resistente plĂĄstico.
- Las secciones de Clase 4 son aquellas cuya abolladura se producirĂĄ antes de llegar al lĂmite elĂĄstico en una o mĂĄs partes de la secciĂłn.
(2) En las secciones Clase 4, pueden aplicarse los anchos eficaces para considerar adecuadamente las reducciones de resistencias debidas a los efectos de abolladura, véase el apartado 4.4 del Anejo 25 del Código Estructural.
(3) La clasificaciĂłn de las secciones depende de la relaciĂłn ancho/espesor de las zonas comprimidas.
(4) Las zonas a compresiĂłn incluyen toda zona de la secciĂłn que se encuentre total o parcialmente a compresiĂłn sometida a la combinaciĂłn de cargas considerada.
(5) Las diferentes zonas comprimidas de la secciĂłn (como ala o alma) pueden, en general, ser de diferentes Clases.
(6) Una secciĂłn se clasifica de acuerdo a la Clase mĂĄs alta (menos favorable) de sus zonas comprimidas. Las excepciones se especifican en los apartados 6.2.1(10) y 6.2.2.4(1).
(7) De forma alternativa, la clasificaciĂłn de la secciĂłn se puede definir indicando tanto la Clase del ala como la del alma.
(8) Las proporciones lĂmites para la clasificaciĂłn de las zonas comprimidas entre las Clases 1, 2 y 3 deberĂĄn obtenerse de la tabla A22.5.2. Una zona que no cumpla los lĂmites para Clase 3 deberĂĄ tomarse como Clase 4.
(9) Excepto en lo establecido en (10), las secciones de Clase 4 pueden tomarse como secciones Clase 3, si las proporciones ancho/espesor son menores que las proporciones lĂmites para Clase 3
obtenidas de la tabla A22.5.2, donde í se multiplica por âđđŠ/đŸđ0
đđđđ,đžđ y donde đđđđ,đžđ es la tensiĂłn de cĂĄlculo
mĂĄxima en la zona obtenida de un anĂĄlisis de primer orden o, en caso necesario, de un anĂĄlisis de segundo orden.
(10) Sin embargo, cuando la resistencia a la abolladura se compruebe siguiendo el apartado 6.3, se adoptarĂĄn las proporciones lĂmites para Clase 3 indicadas explĂcitamente en la tabla A22.5.2.
(11) Las secciones con alma Clase 3 y alas Clase 1 o 2, podrĂĄn clasificarse como secciones Clase 2 adoptando un alma eficaz de acuerdo con el apartado 6.2.2.4.
(12) Cuando se considere que el alma resiste Ășnicamente esfuerzos cortantes y se asuma que no contribuye a la resistencia a flectores y axiles de la secciĂłn, la secciĂłn podrĂĄ definirse como Clase 2, 3 o 4, dependiendo Ășnicamente de la Clase de las alas.
NOTA: Para abolladura del alma provocada por las alas, véase el Anejo 25 del Código Estructural.
1161
5.6 Requisitos relativos a secciones para el anĂĄlisis global plĂĄstico
(1) En cada emplazamiento de una rĂłtula plĂĄstica, la secciĂłn del elemento en que se forme dicha rĂłtula plĂĄstica deberĂĄ tener una capacidad de giro no menor que la requerida en dicho sitio por el anĂĄisis global plĂĄstico de la estructura.
(2) En un elemento de secciĂłn constante la capacidad de rotaciĂłn en la secciĂłn de una rĂłtula plĂĄstica puede consderarse suficiente si se satisfacen los siguientes dos requisitos:
a) el elemento es de secciĂłn de Clase 1 en las rĂłtulas plĂĄsticas;
b) en caso de existencia de fuerzas transversales superiores al 10% de la resistencia a esfuerzo cortante de la secciĂłn, segĂșn el apartado 6.2.6, aplicadas sobre el alma en la secciĂłn correspondiente a una rĂłtula plĂĄstica, deberĂĄn disponerse rigidizadores transversales de alma a una distancia no superior a â/2 del emplazamiento de dicha rĂłtula plĂĄstica, donde â es el canto de la secciĂłn transversal.
(3) Cuando la secciĂłn del elemento varĂe a lo largo de su longitud, deberĂĄn cumplirse los siguientes criterios adicionales:
a) En la proximidad inmediata de las rĂłtulas plĂĄsticas, no deberĂĄ reducirse el espesor del alma en una distancia de al menos 2đ, medida sobre la longitud del elemento, a partir del
emplazamiento de la rĂłtula plĂĄstica, donde đ es la altura libre del alma en la secciĂłn de dicha rĂłtula;
b) En la proximidad inmediata de las rĂłtulas plĂĄsticas, las alas comprimidas deberĂĄn ser de Clase 1 en una distancia, medida sobre la longitud del elemento, a partir del emplazamiento de la rĂłtula plĂĄstica, que no sea inferior al mayor de los siguientes valores:
- 2đ, donde đ estĂĄ definida en (3)a);
- la distancia medida hasta el punto en el que el momento actuando sobre la viga se reduce a 0,8 veces el momento plĂĄstico resistente en la secciĂłn considerada.
c) En el resto de secciones del elemento, las alas comprimidas deberĂĄn ser de Clase 1 o 2 y las almas de Clase 1, 2 o 3.
(4) En la proximidad inmediata de las rĂłtulas plĂĄsticas, todo agujero de uniĂłn ubicado en zona traccionada deberĂĄ cumplir el apartado 6.2.5(4), en una distancia a lo largo del elemento, y a ambos lados de la rĂłtula plĂĄstica, tal y como se ha definido en el punto (3)b).
(5) Para el cĂĄlculo plĂĄstico de un pĂłrtico reticulado, respecto a los requisitos de las secciones, la capacidad de redistribuciĂłn plĂĄstica de la ley de momentos puede considerarse asegurada si los requisitos (2) a (4) se cumplen en todos los elementos donde existan rĂłtulas plĂĄsticas, sean susceptibles de aparecer o se hallan desarrollado sometidos a cargas de cĂĄlculo.
(6) Cuando se utilice un método de anålisis global plåstico que permita la adecuada consideración de las leyes tensión-deformación reales sobre toda la longitud del elemento, incluyendo los efectos combinados de los fenómenos de abolladura de chapas, de pandeo de elementos aislados y de pandeo global de la estructura, no resulta necesario considerar los requisitos (2) a (5).
1162
*) đč †â1 serĂĄ de aplicaciĂłn cuando la tensiĂłn de compresiĂłn sea đ †đđŠ o la deformaciĂłn de tracciĂłn sea íđŠ > đđŠ/đž.
Tabla A22.5.2 (parte 1 de 3) Proporciones mĂĄximas ancho-espesor para zonas y elementos comprimidos
1163
Tabla A22.5.2 (parte 2 de 3) Proporciones mĂĄximas ancho-espesor para zonas y elementos comprimidos
el Anejo 25 del CĂłdigo Estructural
1164
Tabla A22.5.2 (parte 3 de 3) Proporciones mĂĄximas ancho-espesor para zonas y elementos comprimidos
(*) Las estructuras formadas por lĂĄminas queda fuera del ĂĄmbito de apliaciĂłn de este CĂłdigo.
6. Estados lĂmite Ășltimos
6.1 Generalidades
(1) Los coeficientes parciales de seguridad đŸđ definidos en el apartado 2.4.3 deberĂĄn aplicarse a los distintos valores caracterĂsticos de resistencia de las secciones de la forma siguiente:
- Resistencia de la secciĂłn, para cualquier Clase: đŸđ0
- Resistencia de los elementos a inestabilidad evaluada por la comprobaciĂłn del elemento: đŸđ1
- Resistencia a fractura de secciones sometidas a tracciĂłn: đŸđ2
- Resistencia de las uniones: VĂ©ase el Anejo 26 del CĂłdigo Estructural
NOTA 1: Para otros valores numéricos recomendados en puentes véase el Anejo 29.
En el caso de edificaciĂłn, los coeficientes parciales para la resistencia serĂĄn:
Norma UNE-EN 1993-1-6 (*)
y
1165
đŸđ0 = 1,05
đŸđ1 = 1,05
đŸđ2 = 1,25
Se podrĂĄn adoptar los coeficientes parciales đŸđ0 = 1,0 y đŸđ1 = 1,0, siempre y cuando se cumplan las siguientes condiciones:
a) Tolerancias mĂĄs estrictas segĂșn el Anejo 16 del CĂłdigo Estructural.
b) Nivel de garantĂa superior para el acero segĂșn el ArtĂculo 18 del CĂłdigo Estructural. Se deberĂĄ garantizar que el lĂmite elĂĄstico del acero empleado en la obra presente una dispersiĂłn acorde con el coeficiente parcial reducido, segĂșn un anĂĄlisis basado en la teorĂa de fiabilidad estructural.
c) Control de ejecuciĂłn intenso segĂșn el CapĂtulo 24 del CĂłdigo Estructural.
6.2 Resistencia de las secciones
6.2.1 Generalidades
(1) El valor de cĂĄlculo del efecto de una acciĂłn en cada secciĂłn no deberĂĄ superar la correspondiente resistencia de cĂĄlculo y, si varios efectos de acciones actĂșan simultĂĄneamente, el efecto combinado no deberĂĄ superar la resistencia para tal combinaciĂłn.
(2) Los efectos por arrastre por cortante y por abolladura deberån incluirse en el ancho eficaz de acuerdo con el Anejo 25 del Código Estructural. Los efectos por abolladura deberån considerarse también de acuerdo con el mismo anejo.
(3) Los valores de cĂĄlculo de la resistencia dependerĂĄn en general de la Clase de la secciĂłn.
(4) La comprobaciĂłn elĂĄstica de acuerdo con la resistencia elĂĄstica podrĂĄ realizarse para toda Clases de secciĂłn siempre que se utilicen las propiedades reducidas de las secciones para la comprobaciĂłn de las secciones de Clase 4.
(5) Para la comprobaciĂłn elĂĄstica se podrĂĄ utilizar el siguiente criterio lĂmite en el punto crĂtico de la secciĂłn salvo que se aplique otra fĂłrmula de interacciĂłn, vĂ©anse los apartados 6.2.8 a 6.2.10.
(đđ„,đžđ
đđŠ
đŸđ0
)
2
+ (đđ§,đžđ
đđŠ
đŸđ0
)
2
â (đđ„,đžđ
đđŠ
đŸđ0
) (đđ§,đžđ
đđŠ
đŸđ0
) + 3 (đđžđđđŠ
đŸđ0
)
2
†1 (6.1)
donde:
đđ„,đžđ es el valor de cĂĄlculo de la tensiĂłn longitudinal en el punto considerado
đđ§,đžđ es el valor de cĂĄlculo de la tensiĂłn tangencial en la direcciĂłn đ§ â đ§ en el punto
considerado
đđžđ es el valor de cĂĄlculo de la tensiĂłn tangencial en la direcciĂłn đŠ â đŠ en el punto considerado.
NOTA: La comprobaciĂłn, de acuerdo con (5) puede ser conservadora por excluir toda distribuciĂłn plĂĄstica parcial de tensiones que se permite en el cĂĄlculo elĂĄstico. En consecuencia deberĂĄ aplicarse Ășnicamente cuando no pueda realizarse la interacciĂłn de las resistencias đđ đ, đđ đ y đđ đ.
(6) La resistencia plĂĄstica de las secciones deberĂĄ comprobarse encontrando una distribuciĂłn de tensiones que estĂ© en equilibrio con los esfuerzos y los momentos sin superar el lĂmite elĂĄstico. Esta distribuciĂłn de tensiones deberĂĄ ser compatible con las deformaciones plĂĄsticas correspondientes.
1166
(7) Para secciones de cualquier Clase, puede aplicarse como aproximación conservadora una suma lineal de relaciones de agotamiento propias a cada solicitación actuante. Se podrå aplicar este método
para Clases 1, 2 o 3 sometidas a la combinaciĂłn de đđ đ, đđŠ,đžđ y đđ§,đžđ utilizando el siguiente criterio:
đđžđ
đđ đ+
đđŠ,đžđ
đđŠ,đ đ+
đđ§,đžđ
đđ§,đ đ†1 (6.2)
donde đđ đ, đđŠ,đ đ y đđ§,đ đ son valores de cĂĄlculo de la resistencia de la secciĂłn dependientes de la
Clase de sección e incluyendo cualquier reducción debida a los efectos del cortante, véase el apartado 6.2.8.
NOTA: Para las secciones Clase 4 véase el apartado 6.2.9.3(2).
(8) Cuando todas las zonas comprimidas de una secciĂłn sean de Clase 1 o 2, podrĂĄ suponerse que la secciĂłn es capaz de desarrollar su resistencia plĂĄstica completa a flexiĂłn.
(9) Cuando todas las zonas comprimidas de una secciĂłn sean Clase 3, su resistencia deberĂĄ basarse en una distribuciĂłn elĂĄstica de deformaciones en la secciĂłn. Las tensiones de compresiĂłn en las fibras extremas de la secciĂłn deberĂĄn limitarse al lĂmite elĂĄstico.
NOTA: Las fibras extremas pueden suponerse en el plano medio de las alas para la comprobación al ELU. Para fatiga, véase el Anejo 27 del Código Estructural.
(10) Cuando la primera plastificaciĂłn ocurra en la zona traccionada, la reserva plĂĄstica de esta zona podrĂĄ utilizarse considerando plastificaciĂłn parcial al determinar la resistencia de una secciĂłn de Clase 3.
6.2.2 Propiedades de la secciĂłn
6.2.2.1 SecciĂłn bruta
(1) Las propiedades de la secciĂłn bruta pueden determinarse por las dimensiones nominales. No tendrĂĄn que reducirse los agujeros, pero sĂ tendrĂĄn que considerarse si son para las grandes aberturas. No se incluirĂĄn los materiales de uniĂłn.
6.2.2.2 SecciĂłn neta
(1) El ĂĄrea neta de una secciĂłn deberĂĄ tomarse como la secciĂłn bruta menos las reducciones por todos los agujeros y otras aberturas.
(2) Para el cĂĄlculo de las propiedades de la secciĂłn neta, la reducciĂłn para un agujero debe tomarse como el ĂĄrea bruta del agujero en el plano de su eje. Para agujeros avellanados deberĂĄn tomarse los mĂĄrgenes apropiados para la porciĂłn avellanada.
(3) Si los agujeros no estån al tresbolillo, el årea total a reducir de los agujeros deberå ser la suma måxima de las åreas de los agujeros en cualquier sección perpendicular al eje del elemento (véase el plano de fallo 2 en la figura A22.6.1).
NOTA: La suma mĂĄxima denota la posiciĂłn de la lĂnea de fractura crĂtica.
(4) Cuando los agujeros para sujeciones estén dispuestas al tresbolillo, el årea total a reducir de los agujeros deberå ser superior a:
a) la reducciĂłn de los agujeros no dispuestos al tresbolillo establecida en (3)
b) đĄ (đ đ0 â âđ 2
4đ)
donde:
1167
đ es el paso de tresbolillo, el espacio entre centros de agujeros consecutivos en la lĂnea en zig-zag medido paralelo al eje del elemento
đ es el espacio entre centros de agujeros medido perpendicular al eje del elemento
đĄ es el espesor
đ es el nĂșmero de agujeros ampliando en cualquier diagonal o lĂnea en zigzag progresivamente a travĂ©s del elemento o parte del mismo, vĂ©ase la figura A22.6.1
đ0 es el diĂĄmetro del agujero.
(5) En el ĂĄngulo u otro elemento con agujeros en mĂĄs de un plano, el espaciamiento đ deberĂĄ medirse a lo largo de los puntos medios del espesor del material (vĂ©ase la figura A22.6.2).
Figura A22.6.1 Agujeros al tresbolillo y lĂneas crĂticas de rotura 1 y 2.
Figura A22.6.2 Angulares con pasantes en ambos lados
6.2.2.3 Efectos de arrastre por cortante
(1) El cĂĄlculo de los anchos eficaces se contempla en el Anejo 25 del CĂłdigo Estructural.
(2) En las secciones Clase 4 la interacciĂłn entre el arrastre por cortante y la abolladura deberĂĄ considerarse de acuerdo con el Anejo 25.
NOTA: Los perfiles de pared delgada conformados en frĂo no estĂĄn considerados en este anejo.
6.2.2.4 Propiedades eficaces de secciones con almas Clase 3 y alas Clases 1 o 2
(1) Cuando las secciones de alma Clase 3 y alas Clase 1 o 2 se clasifiquencomo Clase efectiva 2, vĂ©ase apartado 5.5.2(11), la zona comprimida del alma deberĂĄ sustituirse por una zona de 20íđĄđ€
1168
adyacente al ala comprimida y otra zona de 20íđĄđ€ adyacente a la fibra neutra plĂĄstica de la secciĂłn de acuerdo a la figura A22.6.3.
1 CompresiĂłn
2 TracciĂłn
3 Fibra neutra plĂĄstica
4 Despreciar
Figura A22.6.3 Alma eficaz de Clase 2
6.2.2.5 Propiedades eficaces de la secciĂłn de Clase 4
(1) Las propiedades eficaces de la secciĂłn de Clase 4 deberĂĄn basarse en los anchos eficaces de las zonas comprimidas.
(2) Los perfiles de pared delgada conformados en frĂo no estĂĄn considerados en este anejo.
(3) Los anchos eficaces de las zonas planas comprimidas deberĂĄn obtenerse del Anejo 25 del CĂłdigo Estructural.
(4) Cuando la secciĂłn de Clase 4 estĂ© sometida a una fuerza axil de compresiĂłn, deberĂĄ aplicarse el mĂ©todo establecido en el Anejo 25 del CĂłdigo Estructural para determinar el posible desplazamiento đđ del centro de gravedad del ĂĄrea eficaz đŽđđđ relativo al centro de gravedad de la secciĂłn bruta y el
momento adicional resultante:
âđđžđ = đđžđđđ (6.4)
NOTA: El signo del momento adicional dependerå del efecto en la combinación de esfuerzos, véase el apartado 6.2.9.3(2).
(5) Las secciones circulares huecas con secciĂłn de Clase 4 no estĂĄn considerados en este anejo.
6.2.3 TracciĂłn
(1) El valor de cĂĄlculo del esfuerzo axil de tracciĂłn đđžđ en toda secciĂłn debe cumplir:
đđžđ
đđĄ,,đ đ†1,0 (6.5)
(2) Para secciones con agujeros, la resistencia a tracciĂłn de cĂĄlculo đđžđ deberĂĄ tomarse como la menor de:
a) La resistencia plĂĄstica de cĂĄlculo de la secciĂłn bruta.
đđđ,đ đ =đŽđđŠ
đŸđ0 (6.6)
1169
b) La resistencia Ășltima de cĂĄlculo de la secciĂłn neta considerando los agujeros para los elementos de uniĂłn.
đđą,đ đ =0,9đŽđđđĄđđą
đŸđ2 (6.7)
(3) Cuando se requiera la capacidad de cĂĄlculo, vĂ©ase el Anejo 26, la resistencia plĂĄstica de cĂĄlculo đđđ,đ đ (dada en el apartado 6.2.3(2)a)) deberĂĄ ser menor que la resistencia Ășltima de cĂĄlculo de la
secciĂłn neta con agujeros đđą,đ đ (establecida en el apartado 6.2.3(2)b)).
(4) En las conexiones de categorĂa C (vĂ©ase el apartado 3.4.1(1) del Anejo 26), la resistencia a tracciĂłn de cĂĄlculo đđĄ,đ đ en el apartado 6.2.3(1) de la secciĂłn neta con agujeros de sujeciĂłn deberĂĄ
tomarse como đđđđĄ,đ đ donde:
đđđđĄ,đ đ =đŽđđđĄđđŠ
đŸđ0 (6.8)
(5) Para angulares conectados por un lado, véase el apartado 3.10.3 del Anejo 26 del Código Estructural. Deberån darse disposiciones similares para otro tipo de secciones conectadas a través de alas voladas.
6.2.4 CompresiĂłn
(1) El valor de cĂĄlculo de la fuerza de compresiĂłn đđžđ deberĂĄ cumplir en toda secciĂłn:
đđžđ
đđ,đ đ†1,0 (6.9)
(2) La resistencia de cĂĄlculo de la secciĂłn para compresiones uniformes đđ,đ đ deberĂĄ determinarse
como sigue:
đđ,đ đ =đŽđđŠ
đŸđ0 para Clases 1, 2 o 3 (6.10)
đđ,đ đ =đŽđđđđđŠ
đŸđ0 para Clase 4 (6.11)
(3) Los agujeros para los elementos de uniĂłn no necesitan considerarse en elementos comprimidos, siempre que aquellos estĂ©n ocupados por tales elementos de uniĂłn, exceptuando los agujeros sobredimensionados o alargados, tal como se definen en el CapĂtulo 21 del CĂłdigo Estructural.
(4) En secciones de Clase 4 asimĂ©tricas, deberĂĄ aplicarse el mĂ©todo establecido en 6.2.9.3 para considerar el momento adicional âđđžđ debido a la excentricidad del centro de gravedad de la secciĂłn eficaz, vĂ©ase el apartado 6.2.2.5(4).
6.2.5 Momento flector
(1) El valor de cĂĄlculo del momento flector đđžđ debe cumplir en cada secciĂłn:
đđžđ
đđ,đ đ†1,0 (6.12)
donde đđ,đ đ se determinarĂĄ considerando agujeros, vĂ©anse los puntos (4) a (6).
(2) El momento flector resistente de cĂĄlculo alrededor de un eje principal de la secciĂłn se determinarĂĄ como:
đđ,đ đ = đđđ,đ đ =đđđđđŠ
đŸđ0
para Clases 1 o 2 (6.13)
đđ,đ đ = đđđ,đ đ =đđđ,đđđđđŠ
đŸđ0 para Clase 3 (6.14)
1170
đđ,đ đ =đđđđ,đđđđđŠ
đŸđ0 para Clase 4 (6.15)
donde đđđ,đđđ y đđđđ,đđđ son los mĂłdulos resistentes correspondientes a la fibra de tensiĂłn elĂĄstica
mĂĄxima.
(3) Para flexión esviada, deberån aplicarse los métodos establecidos en el apartado 6.2.9.
(4) Los taladros en el ala traccionada podrĂĄn despreciarse siempre que en Ă©sta:
đŽđ,đđđĄ0,9đđą
đŸđ2â„
đŽđđđŠ
đŸđ0 (6.16)
donde:
đŽđ es el ĂĄrea del ala traccionada.
NOTA: El criterio establecido en (4) permite realizar un cålculo de la capacidad (véase apartado 1.5.8).
(5) No tienen que considerarse los agujeros en la zona traccionada del alma, siempre que el lĂmite establecido en el punto (4) se cumpla en toda la zona traccionada de la secciĂłn, abarcando el ala traccionada mĂĄs la zona traccionada del alma.
(6) Excepto para agujeros sobredimensionados o avellanados, los taladros no tienen que considerarse en zonas a compresión de la sección, siempre que estén ocupados por sujeciones.
6.2.6 Cortante
(1) El cortante de cĂĄlculo đđžđ debe cumplir en toda secciĂłn:
đđžđ
đđ,đ đ†1,0 (6.17)
donde:
đđ,đ đ es el cortante resistente de cĂĄlculo. Para el cĂĄlculo plĂĄstico de đđ,đ đ se tomarĂĄ (2), el
cortante resistente plĂĄstico de cĂĄlculo đđđ,đ đ. Para el cĂĄlculo elĂĄstico de đđ,đ đ se tomarĂĄ la
resistencia de cĂĄlculo elĂĄstica a cortante de acuerdo con (4) y (5).
(2) En ausencia de torsiĂłn la resistencia plĂĄstica de cĂĄlculo a cortante viene dada como:
đđđ,đ đ =đŽđŁ(
đđŠ
â3)
đŸđ0 (6.18)
donde:
đŽđŁ es el ĂĄrea de cortante.
(3) El ĂĄrea de cortante đŽđŁ viene establecida como:
a) Secciones de perfiles laminados I y H, cargas paralelas al alma: đŽ â 2đđĄđ + (đĄđ€ + 2đ)đĄđ no
menor que đâđ€đĄđ€.
b) Secciones de perfiles laminados U, cargas paralelas al alma: đŽ â 2đđĄđ + (đĄđ€ + đ)đĄđ.
c) Secciones de perfiles laminados T con carga paralelas al alma:
- Para perfiles laminados en T: Av = A â bt f+ (tw+2r) tf/2
- Para perfiles soldados en T: Av = tw (h - tf/2)
d) Secciones de vigas armadas I, H y cajĂłn, cargas paralelas al alma: đ â(âđ€đĄđ€).
e) Secciones de vigas armadas I, H, U y cajĂłn, cargas paralelas a las alas: đŽ â â(âđ€đĄđ€).
1171
f) Secciones de perfiles rectangulares huecos laminados de espesor uniforme.
Carga paralela al canto đŽâ
đ+â
Carga paralela al ancho đŽđ
đ+â
g) Secciones de perfiles circulares huecos y tubos de espesor uniforme: 2đŽ/đ
donde:
đŽ es el ĂĄrea de la secciĂłn
đ es el ancho total de la secciĂłn
â es el canto total
âđ€ es el canto del alma
đ es el radio de acuerdo
đĄđ es el espesor del ala
đĄđ€ es el espesor del alma (si el espesor no es constante, se tomarĂĄ como el mĂnimo espesor)
đ vĂ©ase el Anejo 25 del CĂłdigo Estructural.
NOTA: đ puede tomarse de forma conservadora como 1,0.
(4) Para comprobar la resistencia de cĂĄlculo elĂĄstica a cortante đđ,đ đ se aplicarĂĄ el siguiente criterio
para cualquier punto crĂtico de la secciĂłn salvo que sea de aplicaciĂłn la comprobaciĂłn a abolladura del apartado 5 del Anejo 25 del CĂłdigo Estructural:
đđžđ
đđŠ
â3đŸđ0â
†1,0 (6.19)
donde đđžđ puede obtenerse de:
đđžđ =đđžđđ
đŒđĄ (6.20)
donde:
đđžđ es el cortante de cĂĄlculo
đ es el momento estĂĄtico aldedor del eje que pasa por el centro de gravedad, del ĂĄrea de la parte de la secciĂłn transversal comprendida entre el punto en el cual se lleva a cabo la comprobaciĂłn a cortante y el contorno de la secciĂłn transversal
đŒ es el momento de inercia de la secciĂłn
đĄ es el espesor en el punto considerado.
NOTA: La comprobaciĂłn de acuerdo con (4) es conservadora al despreciar una posible distribuciĂłn plĂĄstica parcial del cortante, lo cual estĂĄ permitido en el cĂĄlculo elĂĄstico, vĂ©ase (5). En consecuencia, Ășnicamente deberĂĄ aplicarse cuando no pueda realizarse la comprobaciĂłn de đđ,đ đ de acuerdo con la ecuaciĂłn
(6.17).
(5) Para secciones en I o H, la tensiĂłn tangencial en el alma podrĂĄ obtenerse de:
đđžđ =đđžđ
đŽđ€ si
đŽđđŽđ€
â â„ 0,6 (6.21)
donde:
1172
đŽđ es el ĂĄrea de un ala
đŽđ€ es el ĂĄrea del alma: đŽđ€ = đĄđ€âđ€.
(6) AdemĂĄs, deberĂĄ comprobarse la resistencia a abolladura de las almas sin rigidizadores intermedios de acuerdo con el apartado 5 del Anejo 25 del CĂłdigo Estructural, si:
âđ€
đĄđ€> 72
đ (6.22)
Para đ vĂ©ase el apartado 5 del Anejo 25 del CĂłdigo Estructural.
NOTA: đ puede tomarse igual a 1,0 de forma conservadora.
(7) No deberĂĄn considerarse los agujeros en la comprobaciĂłn del cortante excepto cuando se compruebe la resistencia a cortante de cĂĄlculo en las zonas de uniĂłn como establece el Anejo 26 del CĂłdigo Estructural.
(8) Cuando el esfuerzo cortante se combine con un momento torsor, la resistencia plĂĄstica a cortante đđđ,đ đ deberĂĄ reducirse como se especifica en el apartado 6.2.7(9).
6.2.7 TorsiĂłn
(1) En los elementos sometidos a torsiĂłn, cuyas distorsiones torsionales puedan despreciarse, el
momento torsor de cĂĄlculo đđžđ cumplirĂĄ en toda secciĂłn:
đđžđ
đđ đ†1,0 (6.23)
donde đđ đ es el momento torsor resistente de cĂĄlculo de la secciĂłn.
(2) El valor de cĂĄlculo del momento torsor total đđžđ en cualquier secciĂłn se considerarĂĄ como la suma de dos efectos internos:
đđžđ = đđĄ,đžđ + đđ€,đžđ (6.24)
donde:
đđĄ,đžđ es el valor de cĂĄlculo del momento torsor de Saint Venant
đđ€,đžđ es el valor de cĂĄlculo del momento torsor por alabeo.
(3) Los valores de đđĄ,đžđ y đđ€,đžđ en cualquier secciĂłn se determinarĂĄn a partir de đđžđ por anĂĄlisis
elĂĄstico, teniendo en cuenta las caracterĂsticas de la secciĂłn del elemento, las condiciones de las coacciones en los apoyos y la distribuciĂłn de las acciones a lo largo del elemento.
(4) DeberĂĄn considerarse las siguientes tensiones debidas a la torsiĂłn:
- TensiĂłn tangencial đđĄ,đžđ debida a la torsiĂłn de Saint Venant đđĄ,đžđ.
- TensiĂłn normal đđ€,đžđ debida al bimomento đ”đžđ y a la tensiĂłn tangencial đđ€,đžđ debida a la
torsiĂłn por alabeo.
(5) Para la comprobaciĂłn elĂĄstica se aplicarĂĄ el criterio de plastificaciĂłn del apartado 6.2.1(5).
(6) Para determinar el momento resistente plĂĄstico de una secciĂłn sometida a flexiĂłn y torsiĂłn, se calcularĂĄn Ășnicamente los efectos de la torsiĂłn ocasionados por el bimomento đ”đžđ mediante el anĂĄlisis elĂĄstico, vĂ©ase el apartado (3).
(7) Como simplificación, los efectos de la torsión por alabeo se podrån despreciar, en el caso de que un elemento sea de sección hueca cerrada, tal como un perfil tubular. También como simplificación, los efectos de la torsión de Saint Venant se podrån despreciar, en el caso de un elemento de sección abierta, tales como I o H.
1173
(8) Para el cĂĄlculo del momento resistente đđ đ de secciones huecas cerradas, el cortante resistente de cĂĄlculo de las partes individuales de la secciĂłn se tendrĂĄ en cuenta de acuerdo con el Anejo 25 del CĂłdigo Estructural.
(9) Para la combinaciĂłn de cortantes y momentos torsores, el cortante resistente plĂĄstico aplicado a efectos torsores deberĂĄ reducirse de đđđ,đ đ a đđđ,đ,đ đ y el cortante de cĂĄlculo deberĂĄ cumplir:
đđžđ
đđđ,đ,đ đ†1,0 (6.25)
donde đđđ,đ,đ đ puede calcularse como sigue:
- Para secciones en I o H:
đđđ,đ,đ đ = â1 âđđĄ,đžđ
1,25(đđŠ
â3â ) đŸđ0â
đđđ,đ đ (6.26)
- Para secciones en U:
đđđ,đ,đ đ = [â1 âđđĄ,đžđ
1,25(đđŠ
â3â ) đŸđ0â
âđđ€,đžđ
(đđŠ
â3â ) đŸđ0â
] đđđ,đ đ (6.27)
- Para secciones estructurales huecas:
đđđ,đ,đ đ = [1 âđđĄ,đžđ
(đđŠ
â3â ) đŸđ0â
] đđđ,đ đ (6.28)
donde đđđ,đ đ estĂĄ definido en el apartado 6.2.6.
6.2.8 FlexiĂłn y cortante
(1) En presencia de un esfuerzo cortante deberĂĄ considerarse su efecto en el momento resistente.
(2) Cuando el cortante sea menor que la mitad de la resistencia a cortante plåstica, su efecto en el momento resistente puede despreciarse excepto cuando la abolladura por cortante reduzca la resistencia de la sección, véase el Anejo 25 del Código Estructural.
(3) De lo contrario, el momento resistente reducido deberĂĄ tomarse como la resistencia de cĂĄlculo de la secciĂłn, calculada a partir de la resistencia elĂĄstica reducida.
(1 â đ)đđŠ (6.29)
Para el ĂĄrea de cortante, donde:
đ = (2đđžđ
đđđ,đ đâ 1)
2
y đđđ,đ đ se obtiene del apartado 6.2.6(2).
NOTA: Véase también el apartado 6.2.10(3).
(4) Cuando haya torsiĂłn deberĂĄ calcularse a partir de đ = (2đđžđ
đđđ,đ,đ đâ 1)
2
, véase el apartado 6.2.7, pero
se tomarĂĄ como nula para đđžđ †0,5đđđ,đ,đ đ.
(5) El momento resistente reducido plĂĄstico de cĂĄlculo considerando el cortante puede alternativamente calcularse para secciones en I con alas iguales y sometidas a flexiĂłn sobre su eje mayor como sigue:
1174
đđŠ,đ,đ đ =[đđđ,đŠâ
đđŽđ€2
4đĄđ€]đđŠ
đŸđ0 pero đđŠ,đ,đ đ †đđŠ,đ,đ đ (6.30)
donde:
đđŠ,đ,đ đ se obtiene de 6.2.5(2);
y đŽđ€ = âđ€đĄđ€.
(6) Para la interacción de flexión, cortante y cargas transversales, véase el apartado 7 del Anejo 25 del Código Estructural.
6.2.9 FlexiĂłn y axil
6.2.9.1 Secciones Clases 1 y 2
(1) En presencia de un esfuerzo axil deberĂĄ considerarse una reducciĂłn en el momento resistente plĂĄstico.
(2) En secciones Clase 1 y 2 deberĂĄ cumplirse el siguiente criterio:
đđžđ †đđ,đ đ (6.31)
donde:
đđ,đ đ es el momento resistente plĂĄstico reducido debido al esfuerzo axil đđžđ.
(3) Para secciones rectangulares macizas sin agujeros para tornillos đđ,đ đ deberĂĄ calcularse como:
đđ,đ đ = đđđ,đ đ [1 â (đđžđ/đđđ,đ đ)2
] (6.32)
(4) Para secciones H, I u otras secciones con alas de doble simetrĂa, no serĂĄ necesario considerar la reducciĂłn por el efecto del esfuerzo axil en el momento resistente plĂĄstico sobre el eje đŠ â đŠ cuando se cumplan los dos criterios siguientes:
đđžđ †0,25đđđ,đ đ y (6.33)
đđžđ â€0,5âđ€đĄđ€đđŠ
đŸđ0 (6.34)
Para secciones H e I con doble simetrĂa, no serĂĄ necesario considerar la reducciĂłn por el efecto del esfuerzo axil en el momento resistente plĂĄstico sobre el eje đ§ â đ§ cuando se cumpla:
đđžđ â€âđ€đĄđ€đđŠ
đŸđ0 (6.35)
(5) Para secciones de perfiles laminados en I o H o secciones armadas en I o H con alas iguales en las que los agujeros para tornillos no sean considerados, podrĂĄn aplicarse las siguientes aproximaciones:
đđ,đŠ,đ đ =đđđ,đŠ,đ đ(1âđ)
1â0,5đ cumpliendo đđ,đŠđ đ †đđđ,đŠ,đ đ (6.36)
para đ †đ đđ,đ§,đ đ = đđđ,đŠ,đ đ (6.37)
para đ > đ đđ,đ§,đ đ = đđđ,đ§,đ đ [1 â (đâđ
1âđ)
2] (6.38)
donde:
đ =đđžđ
đđđ,đ đ
1175
đ =đŽâ2đđĄđ
đŽ con đ †0,5
Para secciones huecas rectangulares de espesor uniforme y para secciones cajĂłn soldadas con alas iguales y almas iguales donde los agujeros para tornillos no sean considerados, podrĂĄn aplicarse las siguientes aproximaciones:
đđ,đŠ,đ đ =đđđ,đŠ,đ đ(1âđ)
1â0,5đđ€ con đđ,đŠ,đ đ †đđđ,đŠ,đ đ (6.39)
đđ,đ§,đ đ =đđđ,đ§,đ đ(1âđ)
1â0,5đđ con đđ,đ§,đ đ †đđđ,đ§,đ đ (6.40)
donde:
đđ€ = (đŽ â 2đđĄ)/đŽ con đđ€ †0,5 para secciones huecas
đđ€ = (đŽ â 2đđĄđ)/đŽ con đđ€ †0,5 para secciones cajĂłn soldadas
đđ = (đŽ â 2âđĄ)/đŽ con đđ †0,5 para secciones huecas
đđ = (đŽ â 2đđĄđ€)/đŽ con đđ †0,5 para secciones cajĂłn soldadas
(6) En flexiĂłn esviada se aplicarĂĄn los siguientes criterios:
[đđŠ,đžđ
đđ,đŠ,đžđ]
đŒ
+ [đđ§,đžđ
đđ,đ§,đžđ]
đœ
†1 (6.41)
donde đŒ y đœ son constantes que, de manera conservadora, pueden tomarse igual a la unidad, o bien obtenerse de:
- Secciones H e I:
đŒ = 2; đœ = 5đ con đœ â„ 1
- Secciones circulares huecas:
đŒ = 2 ; đœ = 2; đđ,đŠ,đ đ = đđ,đ§,đ đ = đđđ,đ đ (1-n1,7)
- Secciones rectangulares huecas:
đŒ = đœ =1,66
1â1,13đ2 con đŒ = đœ †6
donde:
đ = đđžđ/đđđ,đ đ
6.2.9.2 Secciones Clase 3
(1) En ausencia de esfuerzo cortante, para secciones Clase 3 la tensiĂłn normal mĂĄxima deberĂĄ satisfacer el criterio:
đđ„,đžđ â€đđŠ
đŸđ0 (6.42)
donde đđ„,đžđ es el valor de cĂĄlculo de la tensiĂłn normal local debida al momento y al axil teniendo en
cuenta los agujeros para tornillos cuando corresponda, véanse los apartados 6.2.3, 6.2.4 y 6.2.5.
6.2.9.3 Secciones Clase 4
(1) En ausencia de esfuerzo cortante, para secciones Clase 4 la tensiĂłn longitudinal mĂĄxima đđ„,đžđ
calculada utilizando la sección transversal reducida (véase el apartado 5.5.2(2)) deberå cumplir:
1176
đđ„,đžđ â€đđŠ
đŸđ0 (6.43)
donde đđ„,đžđ es el valor de cĂĄlculo de la tensiĂłn normal debida al momento y al axil teniendo en cuenta
los taladros para tornillos cuando corresponda, véanse los apartados 6.2.3, 6.2.4 y 6.2.5.
(2) Como alternativa al punto (1), se puede utilizar el siguiente criterio simplificado:
đđžđ
đŽđđđđđŠđŸđ0
â+
đđŠ,đžđ+đđžđđđđŠ
đđđđ,đŠ,đđđđđŠđŸđ0
â+
đđ§,đžđ+đđžđđđđ§
đđđđ,đ§,đđđđđŠđŸđ0
â†1 (6.44)
donde:
đŽđđđ es el ĂĄrea efectiva de la secciĂłn bajo una compresiĂłn uniforme
đđđđ,đđđ es el mĂłdulo efectivo de la secciĂłn (correspondiente a la fibra de mĂĄxima tensiĂłn
elĂĄstica) de la secciĂłn sometida Ășnicamente a la acciĂłn de un momento en el eje correspondiente
đđ es el desplazamiento del centro de gravedad correspondiente cuando la secciĂłn estĂĄ Ășnicamente bajo compresiĂłn, vĂ©ase 6.2.2.5(4).
NOTA: Los signos de đđžđ, đđŠ,đžđ, đđ§,đžđ y âđđ = đđžđđđđ dependerĂĄn de la combinaciĂłn de las correspondientes
tensiones normales.
6.2.10 FlexiĂłn, cortante y axil
(1) En presencia de esfuerzo cortante y axil, deberĂĄ considerarse una reducciĂłn por el efecto combinado de axil y cortante en el momento resistente.
(2) Si el valor de cĂĄlculo del cortante đđžđ no supera el 50% del cortante resistente plĂĄstico đđđ,đ đ, no
es necesario realizar las reducciones de las resistencias definidas para flexión y axil en el apartado 6.2.9, excepto donde la abolladura por cortante reduzca la resistencia de la sección, véase el Anejo 25 del Código Estructural.
(3) Cuando el đđžđ supere el 50% del đđđ,đ đ, la resistencia de cĂĄlculo de la secciĂłn ante combinaciones
de momentos y axiles deberĂĄ calcularse utilizando el lĂmite elĂĄstico reducido.
(1 â đ)đđŠ (6.45)
para el ĂĄrea de cortante donde:
đ = (2đđžđ
đđđ,đ đâ1)
2
y đđđ,đ đ se obtiene del apartado 6.2.6(2).
NOTA: En lugar de reducir el lĂmite elĂĄstico se puede reducir el espesor de la placa de la parte correspondiente de la secciĂłn.
6.3 Resistencia a pandeo de los elementos
6.3.1 Elementos de secciĂłn constante a compresiĂłn
6.3.1.1 Resistencia a pandeo
(1) Los elementos comprimidos deberĂĄn comprobarse a pandeo como sigue:
đđžđ
đđ,đ đ†1,0 (6.46)
donde:
đđžđ es el valor de cĂĄlculo del esfuerzo axil de compresiĂłn
1177
đđ,đ đ es la resistencia de cĂĄlculo a pandeo del elemento comprimido.
(2) Para elementos con sección asimétrica de Clase 4 deberå considerarse el incremento de
momento âđđžđ debido a la excentricidad del axil respecto del centro de gravedad de la secciĂłn efectiva, vĂ©ase tambiĂ©n el apartado 6.2.2.5(4), y la interacciĂłn deberĂĄ cumplir con los apartados 6.3.4 o 6.3.3.
(3) La resistencia de cĂĄlculo a pandeo de un elemento comprimido deberĂĄ determinarse como:
đđ,đ đ =đđŽđđŠ
đŸđ1 para secciones Clases 1, 2 o 3 (6.47)
đđ,đ đ =đđŽđđđđđŠ
đŸđ1 para secciones Clases 4 (6.48)
donde đ es el coeficiente de reducciĂłn del modo de pandeo correspondiente.
NOTA: En la determinación de la resistencia a pandeo de los elementos con sección variable a lo largo del elemento o con una distribución no uniforme del esfuerzo de compresiones, podrå realizarse un anålisis de segundo orden de acuerdo con el apartado 5.3.4(2). Para el pandeo exterior al plano véase 6.3.4.
(4) No serĂĄ necesario considerar los agujeros para tornillos en los extremos de los pilares en la determinaciĂłn del đŽ y đŽđđđ.
6.3.1.2 Curvas de pandeo
(1) Para la compresiĂłn axial en elementos, el valor de đ para la esbeltez adimensional apropiada ïżœïżœ, deberĂĄ determinarse de la curva de pandeo correspondiente de acuerdo con:
đ =1
đ·+âđ·2âïżœïżœ2 pero đ †1,0 (6.49)
donde:
đ· = 0,5[1 + đŒ(ïżœïżœ â 0,2) + ïżœïżœ2]
ïżœïżœ = âđŽđđŠ
đđđ para secciones de Clase 1, 2 y 3
ïżœïżœ = âđŽđđđđđŠ
đđđ para secciones de Clase 4
đŒ es el coeficiente de imperfecciĂłn
đđđ es la fuerza crĂtica elĂĄstica para el modo de pandeo considerado basado en las propiedades de la secciĂłn bruta.
(2) El coeficiente de imperfecciĂłn đŒ correspondiente a la curva de pandeo considerada deberĂĄ obtenerse de las tablas 6.1 y 6.2.
Tabla A22.6.1 Coeficientes de imperfecciĂłn para las curvas de pandeo
Curva de pandeo a0 a b c d
Coeficiente de imperfecciĂłn đŒ 0,13 0,21 0,34 0,49 0,76
(3) Los valores del coeficiente de reducciĂłn đ para la esbeltez adimensional correspondiente ïżœïżœ podrĂĄ obtenerse de la figura A22.6.4.
(4) Para esbelteces ïżœïżœ †0,2 o para đđžđ
đđđ†0,04 los efectos del pandeo pueden despreciarse y
Ășnicamente se aplicarĂĄn las comprobaciones de secciĂłn.
1178
(*) Para perfiles huecos conformados en frĂo que acrediten mediante la posesiĂłn de un distintivo de calidad oficialmente reconocido que el perfil hueco y la materia prima de partida son del mismo tipo de acero, se permite el uso de la curva de pandeo b.
(*)
Tabla A22.6.2 ElecciĂłn de las curvas de pandeo para una secciĂłn
(*)
1179
Figura A22.6.4 Curvas de pandeo
6.3.1.3 Esbeltez para el pandeo por flexiĂłn
(1) La esbeltez adimensional viene dada por:
ïżœïżœ = âđŽđđŠ
đđđ=
đżđđ
đ
1
đ1 para secciones de Clase 1, 2 y 3 (6.50)
ïżœïżœ = âđŽđđđđđŠ
đđđ=
đżđđ
đ
âđŽđđđ
đŽ
đ1 para secciones de Clase 4 (6.51)
donde:
đżđđ es la longitud de pandeo en el plano de pandeo considerado
đ es el radio de giro alrededor del eje considerado, determinado a partir de las propiedades de la secciĂłn bruta.
đ1 = đâđž
đđŠ= 93,9í
í = â235
đđŠ (đđŠ en đ/đđ2)
NOTA B: Para el pandeo elåstico de componentes de estructuras de edificación véase el Apéndice BB.
(2) Para el pandeo por flexiĂłn, deberĂĄ elegirse la curva de pandeo apropiada de acuerdo con la tabla A22.6.2.
1180
6.3.1.4 Esbeltez para el pandeo por torsiĂłn y el pandeo por torsiĂłn y flexiĂłn
(1) Para elementos con secciones abiertas se considerarĂĄ la posibilidad de que la resistencia a pandeo por torsiĂłn y por torsiĂłn y flexiĂłn pueda ser menor que su resistencia a pandeo por flexiĂłn.
(2) La esbeltez adimensional ïżœïżœđ para pandeo por torsiĂłn y por torsiĂłn y flexiĂłn deberĂĄ tomarse como:
ïżœïżœđ = âđŽđđŠ
đđđ para secciones de Clase 1, 2 y 3 (6.52)
ïżœïżœđ = âđŽđđđđđŠ
đđđ para secciones de Clase 4 (6.53)
donde:
đđđ = đđđ,đđč con đđđ < đđđ,đ
đđđ,đđč es el esfuerzo para pandeo elĂĄstico por torsiĂłn y flexiĂłn
đđđ,đ es el esfuerzo para pandeo elĂĄstico por torsiĂłn.
(3) Para el pandeo por torsiĂłn y por torsiĂłn y flexiĂłn se deberĂĄ determinar la curva de pandeo apropiada de la tabla A22.6.2 considerando la curva correspondiente al eje đ§ â đ§.
6.3.2 Elementos de canto constante a flexiĂłn
6.3.2.1 Resistencia a pandeo
(1) Un elemento no arriostrado lateralmente sometido a flexiĂłn alrededor de su eje fuerte deberĂĄ comprobarse a pandeo lateral segĂșn:
đđžđ
đđ,đ đ†1,0 (6.54)
donde:
đđžđ es el momento de cĂĄlculo
đđ,đ đ es el momento resistente de cĂĄlculo a pandeo.
(2) Las vigas con suficiente arriostramiento en el ala comprimida no son susceptibles de pandear lateralmente. AdemĂĄs, las vigas con ciertos tipos de secciones, tales como secciones cuadradas o circulares huecas, secciones prefabricadas tubulares o cajĂłn no son susceptibles de pandear lateralmente.
(3) El momento resistente de cĂĄlculo a pandeo de una viga no arriostrada lateralmente deberĂĄ tomarse como:
đđ,đ đ = đđżđđđŠđđŠ
đŸđ1 (6.55)
donde:
đđŠ es el mĂłdulo resistente de la secciĂłn:
- đđŠ = đđđ,đŠ para secciones de Clase 1 o 2
- đđŠ = đđđ,đŠ para secciones de Clase 3
- đđŠ = đđđđ,đŠ para secciones de Clase 4
đđżđ es el coeficiente de reducciĂłn para pandeo lateral.
1181
NOTA 1: En la determinación de la resistencia a pandeo de las vigas con secciones variables podrå realizarse un anålisis de segundo orden de acuerdo con el apartado 5.3.4(3). Para pandeo fuera del plano véase también el apartado 6.3.4.
NOTA 2B: Para pandeo en componentes de estructuras de edificación véase también el Apéndice BB.
(4) En la determinaciĂłn de đđŠ, no serĂĄ necesario tener en cuenta los agujeros para tornillos de los
extremos de la viga.
6.3.2.2 Curvas de pandeo lateral por torsiĂłn. Caso general
(1) Salvo otras especificaciones, véase el apartado 6.3.2.3, para elementos sometidos a flexión de
secciĂłn constante, el valor de đđżđ para la esbeltez adimensional correspondiente ïżœïżœđżđ deberĂĄ determinarse como:
đđżđ =1
đ·đżđ+âđ·đżđ2âïżœïżœđżđ
2 siendo đđżđ †1,0 (6.56)
donde:
đ·đżđ = 0,5 [1 + đŒđżđ(ïżœïżœđżđ â 0,2) + ïżœïżœđżđ2
]
đŒđżđ es el coeficiente de imperfecciĂłn
ïżœïżœđżđ = âđđŠđđŠ
đđđ
đđđ es el momento crĂtico elĂĄstico de pandeo lateral.
(2) đđđ se obtendrĂĄ considerando las propiedades de la secciĂłn bruta y teniendo en cuenta las condiciones de carga, la distribuciĂłn real del momento y los arriostramiento laterales.
Los valores del coeficiente de imperfección αLTse establecen en la tabla A22.6.3.
Tabla A22.6.3 Valores recomendados para el factor de imperfecciĂłn para las curvas de pandeo lateral por torsiĂłn
Curva de pandeo a b c d
Coeficiente de imperfecciĂłn đŒđżđ 0,21 0,34 0,49 0,76
Las recomendaciones para la curva de pandeo vienen establecidas en la tabla A22.6.4.
Tabla A22.6.4 Valores recomendados para la curva de pandeo lateral de secciones segĂșn ecuaciĂłn (6.56)
SecciĂłn transversal LĂmites Curva de pandeo
Secciones laminadas en I â/đ †2
â/đ > 2
a
b
Secciones soldadas en I â/đ †2
â/đ > 2
c
d
Otras secciones - d
1182
(3) Los valores del coeficiente de reducciĂłn đđżđ para la esbeltez adimensional apropiada ïżœïżœđżđ puede obtenerse de la figura A22.6.4.
(4) Para esbelteces ïżœïżœđżđ â€ ïżœïżœđżđ,0(vĂ©ase el apartado 6.3.2.3) o para đđžđ
đđđâ€ ïżœïżœđżđ,0
2 (véase el apartado
6.3.2.3) los efectos del pandeo lateral pueden despreciarse y aplicar Ășnicamente las comprobaciones de secciĂłn.
6.3.2.3 Curvas de pandeo lateral para secciones laminadas o secciones soldadas equivalentes
(1) Para secciones laminadas o soldadas equivalentes sometidas a flexiĂłn, los valores de đđżđ para la esbeltez adimensional correspondiente pueden determinarse segĂșn:
(6.57)
đ·đżđ = 0,5 [1 + đŒđżđ(ïżœïżœđżđ â ïżœïżœđżđ,0) + đœïżœïżœđżđ2
]
Los parĂĄmetros para la determinaciĂłn de ÏLT en pandeo lateral para secciones transversales de perfiles laminados o secciones soldadas equivalentes utilizando la ecuaciĂłn 6.57 tendrĂĄn los siguientes valores:
ïżœïżœđżđ,0 = 0,4 (valor mĂĄximo).
đœ = 0,75 (valor mĂnimo).
Se utilizarĂĄn las curvas de pandeo en funciĂłn de la tabla A22.6.5.
Tabla A22.6.5 ElecciĂłn de la curva de pandeo lateral para secciones transversales utilizando la ecuaciĂłn 6.57
SecciĂłn transversal LĂmites Curva de pandeo
Secciones en I laminadas â/đ †2
â/đ > 2
b
c
Secciones en I soldadas â/đ †2
â/đ > 2
c
d
(2) Para tener en cuenta la distribuciĂłn del momento flector entre los puntos de arriostramiento lateral de los elementos, el coeficiente de reducciĂłn puede modificarse como sigue:
đđżđ,đđđ =đđżđ
đ siendo đđżđ,đđđ †1 (6.58)
đđżđ,đđđ â€1
ïżœïżœđżđ2
donde:
đ = 1 â 0,5(1 â đđ)[1 â 2,0(ïżœïżœđżđ â 0,8)2] siendo đ †1,0
đđ es un factor de correcciĂłn de acuerdo con la tabla A22.6.6.
đđżđ =1
đ·đżđ+âđ·đżđ2âđœïżœïżœđżđ
2 , siendo
đđżđ †1,0
đđżđ â€1
ïżœïżœđżđ2
1183
Tabla A22.6.6 Coeficientes de correcciĂłn đđ
6.3.2.4 MĂ©todos simplificadosde comprobaciĂłn de vigas con arriostramientos laterales en edificios
(1)B Los elementos con arriostramiento lateral puntual del ala comprimida no son susceptibles al
pandeo lateral si la longitud đżđ entre arriostramientos o la esbeltez resultante ïżœïżœđ del ala comprimida
equivalente cumple:
ïżœïżœđżđ =đđđżđ
đđ,đ§đ1†đđ0
đđ,đ đ
đđŠ,đžđ (6.59)
donde:
đđŠ,đžđ es el valor de cĂĄlculo del momento flector mĂĄximo entre puntos de arriostramiento
đđ,đ đ = đđŠ
đđŠ
đŸđ1
đđŠ es el mĂłdulo resistente de la secciĂłn correspondiente al ala comprimida
đđ es el factor de correcciĂłn de la esbeltez para una distribuciĂłn del momento entre arriostramientos, vĂ©ase la tabla A22.6.6
đđ,đ§ es el radio de giro del ala comprimida equivalente respecto del eje dĂ©bil de la
secciĂłn, formada por el ala comprimida mĂĄs 1/3 de la parte comprimida del ĂĄrea del alma
đđ0 es el lĂmite de esbeltez del ala comprimida equivalente, cuyo lĂmite se define como
đđ0 = đ
đżđ,0 + 0,1 = 0,5. EstĂĄ definida como:
1184
đ1 = đâđž
đđŠ= 93,9í
í = â235
đđŠ (đđŠ en đ/đđ2)
NOTA 1B: Para secciones Clase 4 đđ,đ§ podrĂĄ tomarse como:
đđ,đ§ = âđŒđđđ,đ
đŽđđđ,đ + 1/3đŽđđđ,đ€,đ
donde:
đŒđđđ,đ es el momento de inercia del ĂĄrea del ala comprimida sobre el eje dĂ©bil
de la secciĂłn
đŽđđđ,đ es el ĂĄrea eficaz del ala de compresiĂłn
đŽđđđ,đ€,đ es el ĂĄrea eficaz de la parte comprimida del alma.
(2)B Si la esbeltez del ala comprimida ïżœïżœđ supera el lĂmite establecido en el punto (1)B, el momento
resistente a pandeo lateral de cĂĄlculo podrĂĄ tomarse como:
đđ,đ đ = đđđđđđ,đ đ siendo đđ,đ đ †đđ,đ đ (6.60)
donde:
đ es el coeficiente de reducciĂłn del ala comprimida equivalente determinado con ïżœïżœđ
đđđ es el factor de correcciĂłn que tiene en cuenta que el mĂ©todo del ala comprimida
equivalente es conservador. El valor a utilizar serĂĄ đđđ = 1,10.
(3)B Las curvas de pandeo utilizadas en el punto (2)B deberĂĄn tomarse como:
- curva d para secciones soldadas que cumplan â
đĄđ†44í
- curva c para el resto de secciones
donde:
â es el canto total de la secciĂłn
đĄđ es el espesor del ala comprimida.
NOTA B: Para pandeo lateral de componentes de estructuras en edificación arriostradas véase también el Apéndice BB.3.
6.3.3 Elementos de secciĂłn constante sometidos a flexiĂłn y compresiĂłn
(1) Salvo que se realice un anĂĄlisis de segundo orden aplicando las imperfecciones establecidas en el apartado 5.3.2, la estabilidad de los elementos de secciĂłn constante con doble simetrĂa no susceptibles a deformaciones por torsiĂłn, deberĂĄ comprobarse como indican las siguientes disposiciones, donde se distingue entre:
- elementos no susceptibles a deformaciones por torsiĂłn, por ejemplo secciones circulares huecas o con torsiĂłn impedida,
- elementos susceptibles a deformaciones por torsiĂłn, por ejemplo elementos con secciones abiertas o con torsiĂłn no impedida.
1185
(2) AdemĂĄs, la resistencia de la secciĂłn en cada extremo del elemento debe satisfacer los requisitos establecidos en el apartado 6.2.
NOTA 1: La fĂłrmula de interacciĂłn estĂĄ basada en el modelo de elementos de un vano simplemente apoyados y con o sin arriostramiento lateral continuo, sometido a compresiones, momentos en los extremos y/o cargas transversales.
NOTA 2: En el caso de que las condiciones de aplicación expresadas en los puntos (1) y (2) no se cumplan, véase el apartado 6.3.4.
(3) Para elementos de sistemas estructurales, la comprobaciĂłn de la resistencia podrĂĄ realizarse en base a elementos individuales de un solo vano extraĂdos del sistema. Los efectos de segundo orden de
sistemas traslacionales (efectosP-)se tendrĂĄn en cuenta tanto por los momentos en los extremos del
elemento como mediante las longitudes apropiadas de pandeo que correspondan, véanse los apartados 5.2.2(3)c) y 5.2.2 (8).
(4) Los elementos sometidos a la combinaciĂłn de compresiĂłn y flexiĂłn deberĂĄn cumplir:
đđžđđđŠđđ đ
đŸđ1
+ đđŠđŠđđŠ,đžđ+âđđŠ,đžđ
đđżđ
đđŠ,đ đ
đŸđ1
+ đđŠđ§đđ§,đžđ+âđđ§,đžđ
đđżđđđ§,đ đ
đŸđ1
†1 (6.61)
đđžđđđ§đđ đ
đŸđ1
+ đđ§đŠđđŠ,đžđ+âđđŠ,đžđ
đđżđ
đđŠ,đ đ
đŸđ1
+ đđ§đ§đđ§,đžđ+âđđ§,đžđ
đđżđđđ§,đ đ
đŸđ1
†1 (6.62)
donde:
đđžđ, đđŠ,đžđ y đđ§,đžđ son los valores de cĂĄlculo del esfuerzo de compresiĂłn y de los momentos
mĂĄximos alrededor de los ejes đŠ â đŠ y đ§ â đ§ a lo largo del elemento respectivamente
âđđŠ,đžđ y âđđ§,đžđ son los momentos debidos al desplazamiento del centro de gravedad de
acuerdo con el apartado 6.2.9.3 para secciones Clase 4, véase la tabla A22.6.7
đđŠ y đđ§ son los coeficientes de reducciĂłn de pandeo por flexiĂłn segĂșn el apartado
6.3.1
đđżđ es el coeficiente de reducciĂłn de pandeo lateral segĂșn el apartado 6.3.2
đđŠđŠ, đđŠđ§, đđ§đŠ y đđ§đ§ son los coeficientes de interacciĂłn.
Tabla A22.6.7 Valores para đđ đ = đđŠđŽđ, đđ,đ đ = đđŠđđ y âđđ,đžđ
Clase 1 2 3 4
đŽđ đŽ đŽ đŽ đŽđđđ
đđŠ đđđ, đŠ đđđ, đŠ đđđ, đŠ đđđđ, đŠ
đđ§ đđđ, đ§ đđđ, đ§ đđđ, đ§ đđđđ, đ§
âđđŠ,đžđ 0 0 0 đđ,đŠđđžđ
âđđ§,đžđ 0 0 0 đđ,đ§đđžđ
NOTA: Para elementos no susceptibles a la deformaciĂłn por torsiĂłn đđżđ serĂa đđżđ = 1,0.
1186
(5) Los coeficientes de interacciĂłn đđŠđŠ, đđŠđ§, đđ§đŠ y đđ§đ§ dependerĂĄn del mĂ©todo elegido. Los valores de
estos coeficientes pueden obtenerse del Apéndice A (método alternativo 1) o del Apéndice B (método alternativo 2).
NOTA: Como simplificaciĂłn podrĂĄn realizarse las comprobaciones Ășnicamente en rĂ©gimen elĂĄstico.
6.3.4 MĂ©todo general para el pandeo lateral y flexiĂłn de elementos estructurales
(1) El siguiente método podrå aplicarse cuando los métodos establecidos en los apartados 6.3.1, 6.3.2 y 6.3.3 no sean de aplicación. Permite la comprobación de la resistencia a pandeo lateral por torsión y por flexión de componentes estructurales tales como:
- elementos individuales, de secciĂłn compuesta o no, de secciĂłn constante o no, con condiciones de apoyos complejas o no, o
- pĂłrticos planos o subestructuras compuestas por tales elementos, sometidos a compresiones y/o flexiĂłn uniaxial en el plano, pero sin rĂłtulas plĂĄsticas.
(2) La resistencia global a pandeo fuera del plano de todo componente estructural conforme al punto (1) podrĂĄ verificarse comprobando que:
đđđđŒđąđđĄ,đ
đŸđ1â„ 1,0 (6.63)
donde:
đŒđąđđĄ,đ es el coeficiente mĂnimo por el que hay que multiplicar las cargas de cĂĄlculo para
alcanzar la resistencia mĂĄxima caracterĂstica de la secciĂłn mĂĄs crĂtica del componente estructural considerando su comportamiento en el plano sin tener en cuenta el pandeo por flexiĂłn o torsiĂłn, pero sĂ todos los efectos debidos a las deformaciones geomĂ©tricas dentro del plano y las imperfecciones globales y locales cuando corresponda
đđđ es el factor de reducciĂłn para la esbeltez adimensional đđđ , vĂ©ase el punto (3), para tener
en cuenta el pandeo lateral por torsiĂłn y por flexiĂłn.
(3) La esbeltez adimensional global đđđ para componentes estructurales deberĂĄn determinarse a
partir de la expresiĂłn siguiente:
đđđ = â
đŒđąđđĄ,đ
đŒđđ,đđ (6.64)
donde:
đŒđąđđĄ,đ se define en (2)
đŒđđ,đđ es el coeficiente mĂnimo por el que hay que multiplicar las cargas de diseño actuando en
el plano para alcanzar la resistencia crĂtica elĂĄstica del componente estructural con respecto al pandeo lateral o flexiĂłn sin tener en cuenta el pandeo por flexiĂłn en el plano.
NOTA: En la determinaciĂłn de đŒđđ,đđ y đŒđąđđĄ,đ se podrĂĄn aplicar AnĂĄlisis por Elementos Finitos.
(4) El coeficiente de reducciĂłn đđđ se podrĂĄ determinar por cualquiera de los siguientes mĂ©todos:
a) el valor mĂnimo de
đ para pandeo de acuerdo al apartado 6.3.1
đđżđ para pandeo lateral de acuerdo al apartado 6.3.2.
Ambas se calcularĂĄn para la esbeltez adimensional global đđđ .
1187
NOTA: Por ejemplo, cuando đŒđąđđĄ,đ se determine por la comprobaciĂłn de la secciĂłn 1
đŒđąđđĄ,đ=
đđžđ
đđ đ+
đđŠ,đžđ
đđŠ,đ đ
éste método conduce a:
đđžđ
đđ đ/đŸđ1+
đđŠ,đžđ
đđŠ,đ đ/đŸđ1†đđđ (6.65)
b) un valor interpolado entre los valores đ y đđżđ como se determina en a) utilizando la fĂłrmula para đŒđąđđĄ,đ correspondiente a la secciĂłn crĂtica.
NOTA: Por ejemplo cuando đŒđąđđĄ,đ se determine por la comprobaciĂłn de la secciĂłn 1
đŒđąđđĄ,đ=
đđžđ
đđ đ+
đđŠ,đžđ
đđŠ,đ đ este
método conduce a:
đđžđ
đđđ đ/đŸđ1+
đđŠ,đžđ
đđżđđđŠ,đ đ/đŸđ1†1 (6.66)
6.3.5 Pandeo lateral de los elementos con rĂłtulas plĂĄsticas en edificaciĂłn
6.3.5.1 Generalidades
(1)B Las estructuras podrĂĄn calcularse utilizando un anĂĄlisis plĂĄstico siempre que el pandeo lateral en el pĂłrtico sea impedido por los siguientes medios:
a) arriostramientos en la ubicaciĂłn de las rĂłtulas plĂĄsticas ârotadasâ, vĂ©ase el apartado 6.3.5.2, y
b) comprobación de la longitud estable del segmento entre tales arriostramientos y otros arriostramientos laterales, véase el apartado 6.3.5.3.
(2)B No serĂĄ necesario arriostrar las rĂłtulas plĂĄsticas que âno rotenâ bajo todas las combinaciones de cargas de estado lĂmite Ășltimo.
6.3.5.2 Arriostramiento en rĂłtulas plĂĄsticas rotadas
(1)B En cada ubicaciĂłn donde se encuentre una rĂłtula plĂĄstica rotada la secciĂłn deberĂĄ tener un arriostramiento lateral y torsional eficaz con resistencia apropiada a las fuerzas laterales y torsiĂłn provocados por las deformaciones plĂĄsticas locales del elemento en este punto.
(2)B Los arriostramientos eficaces deberĂĄn disponerse para:
- elementos sometidos tanto a momentos como a momentos y esfuerzos axiles por un arriostramiento lateral en ambas alas. Esto puede conseguirse mediante el arriostramiento lateral de un ala y un arriostramiento rĂgido a torsiĂłn de la secciĂłn transversal para evitar el movimiento lateral del ala comprimida respecto del ala traccionada, vĂ©ase la figura A22.6.5.
- elementos sometidos tanto Ășnicamente a momentos como a momentos y esfuerzo de tracciĂłn en los que el ala comprimida estĂĄ en contacto con una losa, por un arriostramiento lateral y tosional del ala comprimida (por ejemplo conectĂĄndola a la losa, vĂ©ase la figura A22.6.6). Para aquellas secciones mĂĄs esbeltas que las laminadas en I y H, la distorsiĂłn de la secciĂłn deberĂĄ evitarse en las rĂłtulas plĂĄsticas (por ejemplo mediante un rigidizador del alma tambiĂ©n conectado al ala comprimida con una uniĂłn rĂgida del ala comprimida con la losa).
Figura A22.6.5 Arriostramiento torsional rĂgido tĂpico
1188
Figura A22.6.6 Arriostramiento lateral y torsional tĂpico del ala comprimida por una losa
(3)B En cada rĂłtula plĂĄstica, las uniones (por ejemplo los tornillos) del ala comprimida al elemento resistente en este punto (por ejemplo las correas), y todo elemento intermedio (por ejemplo una
diagonal) deberĂĄn calcularse para resistir una fuerza local de al menos un 2,5% de đđ,đžđ (definido en el
apartado 6.3.5.2(5)B) transmitido por las alas en su plano y perpendicular al plano del alma, sin combinaciĂłn con otras cargas.
(4)B Cuando no sea posible realizar este arriostramiento directamente en la posiciĂłn de la rĂłtula,
deberĂĄ disponerse en una distancia no mayor de â/2 medida a lo largo del elemento, donde â es la altura total del elemento en la rĂłtula.
(5)B Para dimensionar el sistema de arriostramiento, véase el apartado 5.3.3, deberå realizarse una comprobación adicional a la relativa a la de imperfecciones definidas en el apartado 5.3.3, para
asegurar que el sistema de arriostramiento sea capaz de resistir los efectos de las fuerzas locales đđ aplicadas en cada elemento estabilizado en la posiciĂłn las rĂłtulas plĂĄsticas, donde:
đđ = 1,5đŒđđđ,đžđ
100 (6.67)
donde
đđ,đžđ es el axil en el ala comprimida del elemento estabilizado en la ubicaciĂłn de la rĂłtula
plĂĄstica
đŒđ se define en el apartado 5.3.3(1).
NOTA: Para la combinación con cargas externas véase también el apartado 5.3.3(5).
6.3.5.3 VerificaciĂłn de la longitud estable del segmento
(1)B La resistencia a pandeo lateral de los segmentos entre arriostramientos puede realizarse comprobando que las longitudes entre arriostramientos no son superiores a la longitud estable.
Para segmentos de viga de secciĂłn uniforme en I o H de â
đĄđ†40í sometidos a una variaciĂłn lineal
de momentos y sin compresiĂłn axial significativa, la longitud estable podrĂĄ obtenerse de:
đżđđ đĄđđđđ = 35íđđ§ para 0,625 †Κ †1 (6.68)
đżđđ đĄđđđđ = (60 â 40Κ)íđđ§ para â1 †Κ †0,625
donde:
í = â235
đđŠ [đ
đđ2]
1 Ala comprimida
1189
Κ =đđžđ,đđđ
đđđ,đ đ= relaciĂłn de los momentos en los extremos del segmento.
NOTA B: Para la longitud estable de un segmento véase también el Apéndice BB. 3.
(2)B Cuando se reduzca una rĂłtula plĂĄstica inmediatamente prĂłxima al extremo de una cartela, el elemento de altura variable no necesitarĂĄ tratarse como segmento adyacente a una rĂłtula plĂĄstica si se cumplen los criterios siguientes:
a) El arriostramiento en la ubicaciĂłn de la rĂłtula plĂĄstica deberĂĄ estar situado en una distancia menor a â/2 en la longitud del elemento de altura variable, y no en el de secciĂłn constante;
b) el ala comprimida de la cartela permanecerå en régimen elåstico a lo largo de su longitud.
NOTA B: Para mås información véase el Apéndice BB.3.
6.4 Elementos compuestos comprimidos
6.4.1 Generalidades
(1) Los elementos de sección constante compuesta comprimidos con extremos articulados apoyados lateralmente deberån calcularse con el modelo siguiente, véase la figura A22.6.7.
1. El elemento podrĂĄ considerarse como un pilar con una imperfecciĂłn en arco đ0 =đż
500.
2. Las deformaciones elĂĄsticas de las celosĂas y presillas, vĂ©ase la figura A22.6.7, pueden considerarse como una resistencia constante (extendida) a cortante đđŁ del pilar.
NOTA: Para otras condiciones en los extremos se tomarĂĄn las modificaciones apropiadas.
(2) El modelo de un elemento de secciĂłn constante compuesto comprimido es de aplicaciĂłn cuando:
1. La celosĂa y presillas constan de los mismos mĂłdulos que los cordones paralelos.
2. El nĂșmero mĂnimo de mĂłdulos en un elemento es tres.
NOTA: Esta hipĂłtesis permite a la estructura ser regular y extenderse de una estructura discreta a una continua.
(3) El procedimiento de cĂĄlculo es aplicable a elementos compuestos por celosĂas y presillas en dos planos, vĂ©ase la figura A22.6.8.
(4) Los cordones pueden ser de alma llena o en celosĂas o empresillados en el plano perpendicular.
1190
Figura A22.6.7 Pilares de secciĂłn compuesta constante con celosĂas y presillas
Figura A22.6.8 Triangulaciones en cuatro lados y longitud de pandeo đżđâ de los cordones.
1191
(5) Las comprobaciones deberĂĄn realizarse para los cordones utilizando los esfuerzos de cĂĄlculo đđâ,đžđ producidos por las fuerzas de compresiĂłn đđžđ y momentos đđžđ en el centro de vano de los
elementos compuestos.
(6) Para un elemento con dos cordones iguales el esfuerzo axil de cĂĄlculo đđâ,đžđ deberĂĄ determinarse
de:
đđâ,đžđ = 0,5đđžđ + đđžđâ0đŽđâ
2đŒđđđ (6.69)
donde:
đđžđ =đđžđđ0 + đđžđ
đŒ
1 âđđžđ
đđđâ
đđžđ
đđŁ
đđđ =đ2đžđŒđđđ
đż2 es el esfuerzo crĂtico eficaz del elemento compuesto
đđžđ es el valor de cĂĄlculo de la compresiĂłn del elemento compuesto
đđžđ es el valor de cĂĄlculo del mĂĄximo momento en el centro del elemento compuesto
considerando efectos de segundo orden
đđžđđŒ es el valor de cĂĄlculo del mĂĄximo momento en el centro del elemento compuesto
sin considerar efectos de segundo orden
â0 es la distancia entre los centros de gravedad de los cordones
đŽđâ es el ĂĄrea de la secciĂłn de un cordĂłn
đŒđđđ es el momento de inercia eficaz del elemento compuesto, vĂ©anse los apartados
6.4.2 y 6.4.3
đđŁ es la rigidez a cortante de las triangulaciones o del panel empresillado, vĂ©anse los apartados 6.4.2 y 6.4.3.
(7) DeberĂĄn realizarse las comprobaciones de las triangulaciones de los elementos compuestos triangulados o de los momentos y esfuerzos cortantes de los pĂłrticos de los paneles de empresillados de los elementos compuestos para los paneles extremos considerando el cortante en el elemento compuesto:
đđžđ = đđđžđ
đż (6.70)
6.4.2 Elementos triangulados comprimidos
6.4.2.1 Resistencia de los componentes de los perfiles triangulados comprimidos
(1) Los cordones y diagonales sometidos a compresiones deberĂĄn calcularse a pandeo.
NOTA: PodrĂĄn despreciarse momentos de segundo orden.
(2) Para los cordones, la comprobaciĂłn a pandeo deberĂĄ realizarse como sigue:
đđâ,đžđ
đđ,đ đ†1,0 (6.71)
donde:
đđâ,đžđ es la compresiĂłn de cĂĄlculo en el cordĂłn a media longitud del elemento compuesto de
acuerdo con el apartado 6.4.1(6)
1192
đđ,đ đ es el valor de cĂĄlculo de la resistencia a pandeo del cordĂłn teniendo en cuenta la longitud
de pandeo đżđâ de la figura A22.6.8.
(3) La rigidez a cortante đđŁ de las triangulaciones deberĂĄ tomarse de la figura A22.6.9.
(4) El momento de inercia eficaz del elemento compuesto triangulado podrĂĄ tomarse como:
đŒđđđ = 0,5â02đŽđâ (6.72)
Figura A22.6.9 Rigidez a cortante de los elementos compuestos triangulados.
6.4.2.2 Detalles constructivos
(1) Los sistemas de triangulación en caras opuestas de los elementos compuestos con dos planos de triangulación paralelos deberån corresponderse a sistemas como el mostrado en la figura A22.6.10(a), dispuestos de forma que uno es el simétrico del otro.
(2) Cuando el sistema de triangulaciĂłn en caras opuestas de los elementos compuestos con dos planos de triangulaciĂłn paralelos se disponen de forma opuesta como indica la figura A22.6.10(b), los efectos resultantes de torsiĂłn en el elemento deberĂĄn tenerse en cuenta.
(3) Los paneles de uniĂłn deberĂĄn disponerse en los extremos de los sistemas de triangulaciĂłn, en los puntos donde la triangulaciĂłn se interrumpe y en juntas con otros elementos.
1193
TriangulaciĂłn en la cara A
TriangulaciĂłn en la cara B
TriangulaciĂłn en la cara A
TriangulaciĂłn en la cara B
a) Sistema de triangulación simétrico (recomendado)
b) Sistema de triangulaciĂłn opuesto (no recomendado)
Figura A22.6.10 Sistemas de triangulaciĂłn en caras opuestas de un elemento compuesto con dos planos de triangulaciĂłn paralelos
6.4.3 Elementos empresillados comprimidos
6.4.3.1 Resistencia de los elementos empresillados comprimidos
(1) Los cordones y los empresillados y sus juntas con los cordones deberĂĄn comprobarse para los momentos y fuerzas reales en un panel extremo y a media luz como indica la figura A22.6.11.
NOTA: Por simplicidad, los esfuerzos mĂĄximos en los cordones đđâ,đžđ podrĂĄn combinarse con el cortante
mĂĄximo de cĂĄlculo đđžđ.
1194
Figura A22.6.11 Momentos y fuerzas en un panel extremo de un elemento compuesto empresillado
(2) La rigidez a cortante đđŁ deberĂĄ tomarse como:
đđŁ =24đžđŒđâ
đ2[1+2đŒđâđđŒđ
â0đ
]â€
2đ2đžđŒđâ
đ2 (6.73)
(3) Las inercias eficaces de los elementos empresillados compuestos pueden tomarse como:
đŒđđđ = 0,5â02đŽđâ + 2đđŒđâ (6.74)
donde:
đŒđâ inercia de un cordĂłn en el plano
đŒđ inercia de una presilla en el plano
đ factor de eficiencia de la tabla A22.6.8
đ nĂșmero de planos de triangulaciĂłn.
Tabla A22.6.8 Factor de eficiencia đ
Criterio Factor de eficiencia đ
đ â„ 150 0
75 < đ < 150 đ = 2 âđ
75
đ †75 1,0
donde đ = đż/đ0; đ0 = âđŒ1
2đŽđâ; đŒ1 = 0,5â0
2đŽđâ + 2đŒđâ
6.4.3.2 Detalles constructivos
(1) DeberĂĄn disponerse presillas en cada extremo del elemento.
(2) Donde las presillas estén dispuestos en planos paralelos, deberån disponerse los empresillados de forma enfrentada en cada plano.
1195
(3) También deberån disponerse presillas en puntos intermedios donde se apliquen cargas o hayan arriostramientos laterales.
6.4.4 Elementos compuestos prĂłximos
(1) Los elementos compuestos comprimidos con cordones en contacto o prĂłximos y unidos por chapas, vĂ©ase la figura A22.6.12, o elementos angulares unidos en estrella unidos por pares de presillas en dos planos perpendiculares, vĂ©ase la figura A22.6.13, deberĂĄn comprobarse a pandeo como un elemento individual omitiendo el efecto de la rigidez a cortante (đđŁ = â), cuando se cumplan las condiciones de la tabla A22.6.9.
Figura A22.6.12 Elementos compuestos prĂłximos
Tabla A22.6.9 Espaciamiento mĂĄximo entre interconexiones en elementos compuestos cercanos o angulares unidos en estrella
Tipo de elemento compuesto MĂĄximo espaciamiento entre conexiones *
Elementos de acuerdo a la figura A22.6.12 conectados por tornillos o soldaduras
15đđđđ
Elementos de acuerdo con la figura A22.6.13 conectados por pares de presillas
70đđđđ
* Distancia de centro a centro de las conexiones
đđđđ es el radio mĂnimo de giro de un cordĂłn o angular
(2) DeberĂĄ determinarse los esfuerzos cortantes transmitidos por las presillas mediante el apartado 6.4.3.1(1).
(3) Para el caso de angulares con lados desiguales, véase la figura A22.6.13, deberå comprobarse el
pandeo en el eje đŠ â đŠ con:
đđŠ =đ0
1,15 (6.75)
donde:
đ0 es el radio mĂnimo de giro del elemento compuesto.
1196
Figura A22.6.13 Elementos angulares unidos en estrella
7. Estados lĂmite de servicio
7.1 Generalidades
(1) Una estructura de acero deberĂĄ calcularse y construirse de forma que se cumplan los criterios de servicio correspondientes.
(2) Los requisitos bĂĄsicos de los estados lĂmite de servicio se establecen en el apartado 3.4 del Anejo 18 del CĂłdigo Estructural.
(3) Todos los estado lĂmite de servicio y la carga y el modelo de anĂĄlisis asociados deberĂĄn especificarse en un proyecto.
(4) Cuando se utilice un anĂĄlisis plĂĄstico global para la comprobaciĂłn de los estados lĂmites Ășltimos, podrĂĄ producirse una redistribuciĂłn plĂĄstica de los esfuerzos en el estado lĂmite de servicio. Si se produce, deberĂĄn considerarse los efectos.
7.2 Estados lĂmite de servicio en edificaciĂłn
7.2.1 Flechas verticales
(1)B Los lĂmites de las flechas verticales, conformes a la legislaciĂłn especĂfica, deberĂĄn especificarse para cada proyecto acordĂĄndose con cada cliente.
La estructura deberĂĄ presentar unas deformaciones verticales admisibles, lo que se entenderĂĄ que se cumple cuando se satisfagan las limitaciones definidas por la Propiedad, de acuerdo con lo establecido en la reglamentaciĂłn vigente. En el caso de las estructuras de edificaciĂłn, se utilizarĂĄn las siguientes limitaciones indicadas en el apartado 4.3.3.1 del Documento BĂĄsico âSeguridad Estructuralâ del CĂłdigo TĂ©cnico de la EdificaciĂłn:
- Cuando se considere la integridad de los elementos constructivos, se admite que la estructura horizontal de un piso o cubierta es suficientemente rĂgida si, para cualquiera de sus piezas, ante cualquier combinaciĂłn de acciones caracterĂstica, considerando solo las deformaciones que se producen despuĂ©s de la puesta en obra del elemento, la flecha relativa es menor que:
a) 1/500 en pisos con tabiques frĂĄgiles (como los de gran formato, rasillones, o placas) o pavimentos rĂgidos sin juntas;
b) 1/400 en pisos con tabiques ordinarios o pavimentos rĂgidos con juntas;
c) 1/300 en el resto de los casos.
1197
- Cuando se considere el confort de los usuarios, se admite que la estructura horizontal de un piso o cubierta es suficientemente rĂgida si, para cualquiera de sus piezas, ante cualquier combinaciĂłn de acciones caracterĂstica, considerando solamente las acciones de corta duraciĂłn, la flecha relativa, es menor que 1/350.
- Cuando se considere la apariencia de la obra, se admite que la estructura horizontal de un piso o cubierta es suficientemente rĂgida si, para cualquiera de sus piezas, ante cualquier combinaciĂłn de acciones casi permanente, la flecha relativa es menor que 1/300.
Las condiciones anteriores deben verificarse entre dos puntos cualesquiera de la planta, tomando como luz el doble de la distancia entre ellos. En general, serĂĄ suficiente realizar dicha comprobaciĂłn en dos direcciones ortogonales.
En los casos en los que los elementos dañables (por ejemplo tabiques, pavimentos) reaccionan de manera sensible frente a las deformaciones (flechas o desplazamientos horizontales) de la estructura portante, ademås de la limitación de las deformaciones se adoptarån medidas constructivas apropiadas para evitar daños. Estas medidas resultan particularmente indicadas si dichos elementos tienen un comportamiento frågil.
7.2.2 Flechas horizontales
(1)B La estructura deberĂĄ presentar unas deformaciones horizontales admisibles, lo que se entenderĂĄ que se cumple cuando se satisfagan las limitaciones definidas por la Propiedad, de acuerdo con lo establecido en la reglamentaciĂłn vigente. En el caso de las estructuras de edificaciĂłn, se utilizarĂĄn las siguientes limitaciones indicadas en el apartado 4.3.3.2 del Documento BĂĄsico âSeguridad Estructuralâ del CĂłdigo TĂ©cnico de la EdificaciĂłn:
- Cuando se considere la integridad de los elementos constructivos, se admite que la estructura global tiene suficiente rigidez lateral, si ante cualquier combinaciĂłn de acciones caracterĂstica, el desplome (vĂ©ase la figura A22.7.1) es menor de:
a) desplome total: 1/500 de la altura total del edificio;
b) desplome local: 1/250 de la altura de la planta, en cualquiera de ellas.
- Cuando se considere la apariencia de la obra, se admite que la estructura global tiene suficiente rigidez lateral, si ante cualquier combinación de acciones casi permanente, el desplome relativo (véase figura A22.7.1) es menor que 1/250.
- En general es suficiente que dichas condiciones se satisfagan en dos direcciones sensiblemente ortogonales en planta.
Figura A22.7.1 Desplome
1198
7.2.3 Efectos dinĂĄmicos
(1)B La estructura deberĂĄ capacidad admisible frente a las vibraciones, lo que se entenderĂĄ que se cumple cuando se satisfagan las limitaciones definidas por la Propiedad, de acuerdo con lo establecido en la reglamentaciĂłn vigente. En el caso de las estructuras de edificaciĂłn, se utilizarĂĄn las siguientes limitaciones indicadas en el apartado 4.3.4 del Documento BĂĄsico âSeguridad Estructuralâ del CĂłdigo TĂ©cnico de la EdificaciĂłn:
- Un edificio se comporta adecuadamente ante vibraciones debidas a acciones dinĂĄmica, si la frecuencia de la acciĂłn dinĂĄmica (frecuencia de excitaciĂłn) se aparta suficientemente de sus frecuencias propias.
- En el cĂĄlculo de la frecuencia propia se tendrĂĄn en cuenta las posibles contribuciones de los cerramientos, separaciones, tabiquerĂas, revestimientos, solados y otros elementos constructivos, asĂ como la influencia de la variaciĂłn del mĂłdulo de elasticidad y, en el caso de los elementos de hormigĂłn, la de la fisuraciĂłn.
- Si las vibraciones pueden producir el colapso de la estructura portante (por ejemplo debido a fenómenos de resonancia, o a la pérdida de la resistencia por fatiga) se tendrå en cuenta en la verificación de la capacidad portante, tal como se establece en el DB respectivo.
- Se admite que una planta de piso susceptible de sufrir vibraciones por efecto rĂtmico de las personas, es suficientemente rĂgida, si la frecuencia propia es mayor de:
a) 8 hercios, en gimnasios y polideportivos;
b) 7 hercios en salas de fiesta y locales de pĂșblica concurrencia sin asientos fijos;
c) 3,4 hercios en locales de espectĂĄculos con asientos fijos.
1199
Apéndice A Método 1: coeficientes recomendados de interacción kij para la fórmula de interacción en 6.3.3(4)
Tabla A22.A.1 Coeficientes de interacciĂłn đđđ (6.3.3(4))
Coeficiente de
interacciĂłn
HipĂłtesis de cĂĄlculo
Propiedades elĂĄsticas
secciones Clase 3 o 4
Propiedades plĂĄsticas
secciones Clase 1 o 2
yyk
y,cr
Ed
y
mLTmy
N
N1
CC
yy
y,cr
Ed
y
mLTmyC
1
N
N1
CC
yzk
z,cr
Ed
y
mz
N
N1
C
y
z
yz
z,cr
Ed
y
mzw
w6,0
C
1
N
N1
C
zyk y,cr
Ed
zmLTmy
N
N1
CC
z
y
zy
y,cr
Ed
zmLTmy
w
w6,0
C
1
N
N1
CC
zzk z,cr
Ed
zmz
N
N1
C
zz
z,cr
Ed
zmz
C
1
N
N1
C
TĂ©rminos auxiliares
y,cr
Edy
y,cr
Ed
y
N
N1
N
N1
z,cr
Edz
z,cr
Ed
z
N
N1
N
N1
5,1W
Ww
y,el
y,pl
y
5,1W
Ww
z,el
z,pl
z
y,pl
y,el
LTplmax22
my
y
max2my
y
yyyW
WbnC
w
6,1C
w
6,12)1w(1C
con Rdzpl
Edz
RdyplLT
Edy
LTLTM
M
M
Mab
,,
,
,,
,2
05,0
z,pl
z,el
y
zLTplmax
22mz5
z
zyzW
W
w
w6,0cnC
w
142)1w(1C
con Rd,y,plLTmy
Ed,y
4z
20
LTLTMC
M
5a10c
y,pl
y,el
z
y
LTplmax22
my5
y
yzyW
W
w
w6,0dnC
w
142)1w(1C
1200
0MRk
Edpl
/N
Nn
đ¶đđŠ vĂ©ase tabla
A22.A.2
0I
I1a
y
tLT
con Rdzplmz
Edz
RdyplLTmy
Edy
z
LTLTMC
M
MC
Mad
,,
,
,,
,
4
0
1,02
z,pl
z,elplLTmax
22mz
z
max2mz
z
zzzW
WneC
w
6,1C
w
6,12)1w(1C
con Rd,y,plLTmy
Ed,y
4z
0LTLT
MC
M
1,0a7,1e
),max( zymax
0 = Esbeltez adimensional de pandeo lateral cuando actĂșa un momento uniforme, es decir, cuando
0,1y en la tabla A22.A.2
LT = Esbeltez adimensional de pandeo lateral
Para 4
T,cr
Ed
z,cr
Ed10
N
N1
N
N1C2,0λ
0,mymy CC
0,mzmz CC
0,1CmLT
Para 4
T,cr
Ed
z,cr
Ed10
N
N1
N
N1C2,0λ
LTy
LTy
0,my0,mymya1
a)C1(CC
0,mzmz CC
1
N
N1
N
N1
aCC
T,cr
Ed
z,cr
Ed
LT2mymLT
Cmi,0 véase la tabla A22.A.2
y,elEd
Ed,y
yW
A
N
M para secciones de Clase 1, 2 y 3.
Δy =đđŠ,đžđ
đđžđ
đŽđđđ
đđđđ,đŠ para secciones de Clase 4.
y,crN Esfuerzo axil crĂtico elĂĄstico por pandeo por flexiĂłn alrededor del eje y-y.
1201
z,crN Esfuerzo axil crĂtico elĂĄstico por pandeo por flexiĂłn alrededor del eje z-z.
T,crN Esfuerzo axil crĂtico elĂĄstico por pandeo por torsiĂłn.
tI MĂłdulo de torsiĂłn uniforme.
yI Inercia a flexiĂłn alrededor del eje y-y.
C1 Es un coeficiente que depende de la carga y de las condiciones de vinculaciĂłn de los extremos
y que puede tomarse como đđâ2, donde đđ se toma de la tabla A22.6.6.
Tabla A22.A.2 Coeficientes đ¶đđ,0 para la obtenciĂłn del momento equivalente uniforme
Diagrama de momento 0,miC
i,cr
Edii0,mi
N
N)33,0(36,021,079,0C
i,cr
Ed
Ed,i2
xi2
0,miN
N1
)x(ML
·EI·1C
)x(M Ed,i es el mĂĄximo momento Ed,yM o Ed,zM
x es la mĂĄxima flecha a lo largo del elemento
i,cr
Ed0,mi
N
N18,01C
i,cr
Ed0,mi
N
N03,01C
1202
ApĂ©ndice B MĂ©todo 2: Coeficientes recomendados de interacciĂłn đđđ para
la fĂłrmula de interacciĂłn 6.3.3(4)
Tabla A22.B.1 Coeficientes de interacciĂłn đđđ para elementos no susceptibles a deformaciones por
torsiĂłn
Coeficiente
de
interacciĂłn
Tipo de
secciĂłn
HipĂłtesis de cĂĄlculo
Propiedades elĂĄsticas
secciones Clase 3 o 4
Propiedades plĂĄsticas
secciones Clase 1 o 2
yyk
Secciones en I
Huecas
rectangulares
(SHR)
1MRky
Edmy
1MRky
Edymy
/N
N6,01C
/N
N·6,01C
1MRky
Edmy
1MRky
Edymy
/N
N8,01C
/N
N2,01C
yzk
Secciones en I
SHR
zzk 0,6· zzk
zyk
Secciones en I
SHR
0,8· yyk 0,6· yyk
zzk
Secciones en I
1MRkz
Edmz
1MRkz
Edzmz
/N
N6,01C
/N
N·6,01C
1MRkz
Edmz
1MRkz
Edzmz
/N
N4,11C
/N
N6,021C
SHR
1MRkz
Edmz
1MRkz
Edzmz
/N
N8,01C
/N
N2,01C
Para secciones I y H y SHR bajo axiles de compresiĂłn y momentos en un eje đđŠ,đžđ, el coeficiente đđ§đŠ podrĂĄ tomarse nulo.
1203
Tabla A22.B.2 Coeficientes de interacciĂłn đđđ para elementos susceptibles a deformaciones por
torsiĂłn
Coeficiente de
interacciĂłn
HipĂłtesis de cĂĄlculo
Propiedades elĂĄsticas
secciones Clase 3 o 4
Propiedades plĂĄsticas
secciones Clase 1 o 2
yyk se adopta el valor de la tabla
A22.B.1
se adopta el valor de la tabla
A22.B.1
yzk se adopta el valor de la tabla
A22.B.1
se adopta el valor de la tabla
A22.B.1
zyk
1MRkz
Ed
mLT
1MRkz
Ed
mLT
z
/N·
N·
25,0C
05,01
/N·
N·
25,0C
·05,01
1MRkz
Ed
mLT
1MRkz
Ed
mLT
z
/N·
N·
25,0C
1,01
/N·
N·
25,0C
·1,01
Para :4,0z
zzy 6,0k
1MRkz
Ed
mLT
z
/N·
N·
25,0C
·1,01
zzk se adopta el valor de la tabla
A22.B.1
se adopta el valor de la tabla
A22.B.1
1204
Tabla A22.B.3 Coeficientes đ¶đ para la obtenciĂłn del momento equivalente uniforme en tablas A22.B.1 y A22.B.2
Diagrama de momento Rango myC y mzC y myLTC
Carga uniforme Carga puntual
11 0,6+0,4· 0,4
10 S 11 0,2+0,8· S 0,4 0,2+0,8· S
0,4
01 S
10 0,1-0,8· S 0,4 -0,8 S 0,4
01 0,1 1 -0,8·
S 0,4
0,2·(- )-0,8·
S 0,4
10 h 11 0,95+0,05· h 0,90+0,1· h
01 h
10 0,95+0,05· h 0,90+0,1· h
01 0,95+0,05· h ·
21
0,90+0,1· h ·
21
Para elementos con modo de pandeo traslacional el momento equivalente uniforme deberĂĄ tomarse como
đ¶đđŠ = 0,9 o đ¶đđ§ = 0,9.
đ¶đđŠ = 0,9, đ¶đđ§ = 0,9 y đ¶đđżđ = 0,9 deberĂĄn obtenerse de acuerdo con el diagrama de momentos flectores
entre los puntos de refuerzo como sigue:
Coeficiente de momento eje flector puntos reforzados en la direcciĂłn
đ¶đđŠ y-y z-z
đ¶đđ§ z-z y-y
đ¶đđżđ y-y y-y
1205
Apéndice AB Disposiciones adicionales de cålculo recomendadas en edificación
AB.1 AnĂĄlisis estructural considerando la no linealidad de los materiales
(1)B En caso de no linealidades del material los efectos de las acciones en una estructura pueden determinarse por un método de incremento de las cargas de cålculo a considerar para la situación de cålculo correspondiente.
(2)B En este método incremental cada acción permanente o variable deberå aumentarse proporcionalmente.
AB.2 Disposiciones simplificadas para el cĂĄlculo de vigas contĂnuas de forjados
(1)B Para vigas continuas de edificios con losas y sin voladizos en las que la distribuciĂłn de cargas uniforme es dominante, serĂĄ suficiente considerar Ășnicamente las siguientes disposiciones de cargas:
a) vanos alternos cargados con las cargas permanentes y variables de cĂĄlculo (đŸđșđșđ + đŸđđđ), el
resto soportan Ășnicamente la carga permanente de cĂĄlculo đŸđșđșđ,
b) pares de vanos adyacentes cargados con las cargas permanentes y variables de cĂĄlculo (đŸđșđșđ + đŸđđđ), el resto soportan Ășnicamente la carga permanente de cĂĄlculo đŸđșđșđ.
NOTA 1: a) es de aplicaciĂłn en momentos positivos, b) es de aplicaciĂłn en momentos negativos.
1206
Apéndice BB Recomendaciones sobre pandeo en estructuras de edificación
BB.1 Pandeo estructural de elementos de estructuras trianguladas y en celosĂa
BB.1.1 Generalidades
(1)B Para cordones, en general, y para el pandeo fuera del plano para montantes y diagonales, la
longitud de pandeo đżđđ podrĂĄ tomarse igual a la longitud del sistema đż, vĂ©ase el apartado BB.1.3(1)B, salvo que un anĂĄlisis justifique un valor menor.
(2)B La longitud de pandeo đżđđ de cordones con secciones I y H podrĂĄ tomarse como 0,9 đż para pandeos en el plano y 1,0 đż fuera de Ă©l, salvo que un anĂĄlisis justifique un valor menor.
(3)B Para el cålculo a pandeo en el plano de montantes y diagonales se puede considerar una longitud de pandeo menor que la del sistema, siempre que los cordones estén dispuestos con las coacciones apropiadas y las conexiones en los extremos tengan la fijación apropiada (al menos dos tornillos si son atornilladas)
(4)B Bajo estas condiciones, en estructuras trianguladas normales, la longitud de pandeo đżđđ para
montantes y diagonales con pandeo en el plano de la estructura puede tomarse 0,9 đż, excepto en secciones angulares, vĂ©ase el apartado BB.1.2.
BB.1.2 Montantes y diagonales formados por angulares
(1)B Siempre que los cordones supongan una coacciĂłn en los extremos de los montantes y diagonales formados por angulares y que las uniones extremas aporten cierta fijaciĂłn (al menos dos tornillos en uniones atornilladas) se podrĂĄn despreciar las excentricidades y se podrĂĄ considerar que los extremos son fijos en el cĂĄlculo de los montantes y diagonales a compresiĂłn:
ïżœïżœđđđ,đŁ = 0,35 + 0,7ïżœïżœđŁ para pandeo en el eje đŁ â đŁ
ïżœïżœđđđ,đŠ = 0,50 + 0,7ïżœïżœđŠ para pandeo en el eje đŠ â đŠ (BB. 1)
ïżœïżœđđđ,đ§ = 0,50 + 0,7ïżœïżœđ§ para pandeo en el eje đ§ â đ§
donde ïżœïżœ se define en el apartado 6.3.1.2.
(2)B Cuando se utilice Ășnicamente un tornillo para conexiones en los extremos de montantes y diagonales formados por angulares, se deberĂĄ considerar la excentricidad segĂșn el apartado 6.2.9 y la longitud de pandeo đżđđ deberĂĄ tomarse igual a la longitud del elemento đż.
BB.1.3 Elementos de secciĂłn hueca
(1)B La longitud de pandeo đżđđ de un cordĂłn de secciĂłn hueca deberĂĄ tomarse como 0,9 đż tanto para
el pandeo en plano como fuera del mismo, donde đż es la longitud del sistema del plano correspondiente. La longitud del sistema en el plano es la distancia entre uniones. La longitud del sistema fuera del plano es la distancia entre apoyos laterales, salvo que un anĂĄlisis justifique un valor menor.
(2)B La longitud de pandeo đżđđ para montantes y diagonales de secciĂłn hueca con conexiones atornilladas podrĂĄ tomarse como 1,0 đż para ambos pandeos dentro y fuera del plano.
(3)B Para grandes vigas en celosĂa con cordones paralelos y montantes y diagonales, para cuya relaciĂłn de diĂĄmetros o anchos đœ entre montantes o diagonales con respecto al cordĂłn sea menor de
0,6, la longitud de pandeo đżđđ de los montantes y diagonales de secciĂłn hueca sin recortes o aplanados, soldado alrededor de su perĂmetro al cordĂłn de la secciĂłn hueca, podrĂĄ generalmente
1207
tomarse como 0,7 đż para ambos pandeos dentro y fuera del plano, salvo que ensayos o cĂĄlculos justifiquen un valor menor.
BB.2 Arriostramientos continuos
BB.2.1 Arriostramiento continuo lateral
(1)B Si la chapa nervada se conecta a una viga correctamente, y la condiciĂłn expresada en la forma (BB.2) se cumple, la viga en la conexiĂłn podrĂĄ considerarse coaccionada lateralmente en el plano de la chapa.
đ â„ (đžđŒđ€đ2
đż2 + đșđŒđ + đžđŒđ§đ2
đż2 0,25â2)70
â2 (BB.2)
donde:
đ es la rigidez a cortante (por unidad de longitud de la viga) proporcionada por la chapa a la viga con respecto de su deformaciĂłn en el plano de la chapa conectada que se une a la parte inferior de la viga en cada nervio
đŒđ€ es la inercia de alabeo
đŒđĄ es la inercia de torsiĂłn
đŒđ§ es la inercia del ĂĄrea de la secciĂłn sobre el eje dĂ©bil de la secciĂłn
đż es la longitud de la viga
â es el canto de la viga.
Si la chapa estĂĄ conectada a la viga Ășnicamente cada dos nervios, đ deberĂĄ sustituirse por 0,2đ.
NOTA: La ecuación (BB.2) podrå utilizarse también para determinar la estabilidad lateral de las alas de la viga en combinación con otros tipos de cerramientos distintos de la chapa nervada, asegurando que las conexiones se calculen adecuadamente.
BB.2.2 Arriostramiento continuo a torsiĂłn
(1)B La deformaciĂłn a torsiĂłn de una viga podrĂĄ considerarse suficientemente coaccionada si:
đ¶đ,đ >đđđ,đ
2
đžđŒđ§đŸđđŸđ (BB.3)
donde:
đ¶đ,đ es la rigidez al giro (por unidad de longitud de la viga) proporcionada a la viga por el
arriostramiento continuo (por ejemplo estructuras de tejado) y las conexiones
đŸđ = 0,35 para anĂĄlisis elĂĄsticos
đŸđ = 1,0 para anĂĄlisis plĂĄsticos
đŸđ coeficiente que tiene en cuenta la distribuciĂłn de momentos, vĂ©ase la tabla A22.BB.1, y el tipo de coacciĂłn
đđđ,đ valor caracterĂstico del momento plĂĄstico de la viga.
1208
Tabla A22.BB.1 Coeficiente đŸđ para considerar la distribuciĂłn de momentos y el tipo de coacciĂłn
Caso DistribuciĂłn de momentos Sin
coacciĂłn traslacional
Con coacciĂłn traslacional
1
4,0 0
2a
3,5
0,12
2b
0,23
3
2,8 0
4
1,6 1,0
5
1,0 0,7
(2)B La rigidez a la torsiĂłn mediante la estabilizaciĂłn continua se puede calcular como:
1
đ¶đ,đ=
1
đ¶đđ ,đ+
1
đ¶đđ¶,đ+
1
đ¶đ,đ·đ (BB.4)
donde:
đ¶đđ ,đ es la rigidez a torsiĂłn (por unidad de longitud de la viga) dada por los estabilizadores
continuos a la viga asumiendo conexiones rĂgidas al elemento
đ¶đđ¶,đ es la rigidez a torsiĂłn (por unidad de longitud de la viga) de la conexiĂłn entre viga y
estabilizador continuo
đ¶đđ·,đ es la rigidez a torsiĂłn (por unidad de longitud de la viga) obtenida del anĂĄlisis de la
distorsiĂłn angular de las secciones de la viga cuando el ala comprimida estĂĄ libre; cuando el ala comprimida estĂĄ conectada o cuando la flecha de torsiĂłn de las secciones
pueden despreciarse (por ejemplo en perfiles laminados) đ¶đđ·,đ = â.
1209
BB.3 Longitudes estables de segmentos con rĂłtulas plĂĄsticas por pandeo fuera del plano
BB.3.1 Vigas armadas de secciĂłn equivalentes
BB.3.1.1 Longitudes estables entre arriostramientos laterales adyacentes
(1)B Los efectos de pandeo lateral por torsiĂłn podrĂĄn despreciarse cuando la longitud đż del segmento del elemento entre secciones coaccionadas en rĂłtulas plĂĄsticas y la siguiente secciĂłn que se encuentre coaccionada lateralmente no sea superior a đżđ, donde:
đżđ =38đđ§
â 1
57,4
đđžđđŽ
+1
756đ¶12
đđđ,đŠ2
đŽđŒđ(
đđŠ
235)
2 (BB.5)
donde:
đđžđ es el valor de cĂĄlculo del axil [đ] en el elemento
đŽ es el ĂĄrea [đđ2] de la secciĂłn transversal del elemento
đđđ,đŠ es el mĂłdulo plĂĄstico de la secciĂłn del elemento
đŒđ es la inercia a torsiĂłn del elemento
đđŠ es el lĂmite elĂĄstico en [đ/đđ2]
đ¶1 es un coeficiente dependiente de la carga y de las vinculaciones de los extremos, que pueden tomarse como C1=kc
-2 , donde Kc se toma de la tabla A22.6.6 suponiendo que el elemento estå coaccinado en la rótula, como impone el apartado 6.3.5 y que el otro extremo del segmento esté coaccionado:
- por una coacciĂłn lateral del ala comprimida donde un ala estĂĄ comprimida en toda la longitud del segmento,
- o por una coacciĂłn a la torsiĂłn,
- o por una coacciĂłn lateral en el extremo del segmento y una coacciĂłn a torsiĂłn a una distancia que cumpla los requisitos de đżđ ,
véanse la figura A22.BB.1, la figura A22.BB.2 y la figura A22.BB.3.
NOTA: En general đżđ es mayor que đżđ.
1210
1 Ala traccionada
2 Longitud plåstica estable (véase el apartado BB.3.1.1)
3 Sección elåstica (véase el apartado 6.3)
4 RĂłtula plĂĄstica
5 Coacciones
6 Diagrama de momentos flectores
7 Ala comprimida
8 Zona plĂĄstica con coacciĂłn del ala traccionada, longitud estable = đżđ (vĂ©ase el apartado BB.3.1.2, ecuaciĂłn (BB.7) o
(BB.8))
9 Zona elĂĄstica con coacciĂłn del ala traccionada (vĂ©ase el apartado 6.3), đ y đđżđ de đđđ y đđđ incluyendo la coacciĂłn del ala traccionada
Figura A22.BB.1 Comprobaciones en un elemento de canto constante
1211
1 Ala traccionada
2 Sección elåstica (véase el apartado 6.3)
3 Longitud estable plåstica (véase el apartado BB.3.2.1) o elåstica (véase el apartado 6.3.5.3(2)B)
4 Longitud estable plåstica (véase el apartado BB.3.1.1)
5 Sección elåstica (véase el apartado 6.3)
6 RĂłtula plĂĄstica
7 Coacciones
8 Diagrama de momentos flectores
9 Ala comprimida
10 Longitud estable plåstica (véase el apartado BB.3.2) o elåstica (véase el apartado 6.3.5.3(2)B)
11 Longitud estable plåstica (véase el apartado BB.3.1.2)
12 SecciĂłn elĂĄstica (vĂ©ase el apartado 6.3), đ y đđżđ de đđđ y đđđ incluyendo la coacciĂłn del ala traccionada
Figura A22.BB.2 Comprobaciones en un elemento con tres alas en la zona acartelada
1212
1 Ala traccionada
2 Sección elåstica (véase el apartado 6.3)
3 Longitud estable plåstica (véase el apartado BB.3.2.1)
4 Longitud estable plåstica (véase el apartado BB.3.1.1)
5 Sección elåstica (véase el apartado 6.3)
6 RĂłtula plĂĄstica
7 Coacciones
8 Diagrama de momentos flectores
9 Ala comprimida
10 Longitud estable plåstica (véase el apartado BB.3.2)
11 Longitud estable plåstica (véase el apartado BB.3.1.2)
12 SecciĂłn elĂĄstica (vĂ©ase el apartado 6.3), đ y đđżđ de đđđ y đđđ incluyendo la coacciĂłn del ala traccionada
Figura A22.BB. 3 Comprobaciones en un elemento con dos alas en la zona acartelada
BB.3.1.2 Longitudes estables entre coacciones a torsiĂłn
(1)B Los efectos de pandeo lateral por torsiĂłn podrĂĄn despreciarse cuando la longitud đż del segmento del elemento entre secciones coaccionadas en la que aparece una rĂłtula plĂĄstica y la siguiente secciĂłn que se encuentre coaccionada sometida a un momento constante no sea mayor que đżđ, siempre que:
1213
- el elemento esté coaccionado en la rótula como impone el apartado 6.3.5 y
- haya uno o mĂĄs arriostramientos laterales entre las coacciones a torsiĂłn en un separaciĂłn que cumpla los requisitos de đżđ, vĂ©ase el apartado BB.3.1.1,
donde:
đżđ =(5,4+
600đđŠ
đž)(
â
đĄđ)đđ§
â5,4(đđŠ
đž)(
â
đĄđ)
2
â1
(BB.6)
(2)B Los efectos del pandeo lateral por torsiĂłn podrĂĄn despreciarse cuando la longitud đż del segmento de un elemento entre secciones arriostradas sometidas a una distribuciĂłn de momentos lineal y a axiles
de compresiĂłn en las que aparecen rĂłtulas plĂĄsticas no sea superior a đżđ , siempre que:
- el elemento esté coaccionado en la rótula como impone el apartado 6.3.5 y
- haya uno o mĂĄs arriostramientos laterales entre las coacciones a torsiĂłn con una separaciĂłn que cumpla los requisitos de đżđ, vĂ©ase el apartado BB.3.1.1,
donde:
đżđ = âđ¶đđżđ (đđđ,đŠ,đ đ
đđ,đŠ,đ đ+đŒđđžđ) (BB.7)
đ¶đ es el factor de correcciĂłn para distribuciones de momentos lineales, vĂ©ase el apartado BB. 3.3.1
đŒ es la distancia entre el centro de gravedad del elemento donde se forma la rĂłtula plĂĄstica y el eje de los elementos de arriostramiento
đđđ,đŠ,đ đ es el momento plĂĄstico caracterĂstico resistente de la secciĂłn en el eje đŠ â đŠ
đđ,đŠ,đ đ es el momento plĂĄstico caracterĂstico resistente de la secciĂłn en el eje đŠ â đŠ con la
reducciĂłn debida al axil đđžđ.
(3)B Los efectos debidos al pandeo lateral por torsiĂłn podrĂĄn despreciarse cuando la longitud đż del segmento de un elemento entre la secciĂłn en la que aparece una rĂłtula plĂĄstica y la siguiente secciĂłn que se encuentra coaccionada a torsiĂłn, sometido a la distribuciĂłn de momentos no lineal y a un axil de
compresiĂłn, no sea mayor que đżđ , siempre que:
- el elemento esté arriostrado en la rótula como impone el apartado 6.3.5 y
- haya uno o mĂĄs arriostramientos laterales entre las coacciones a torsiĂłn con una separaciĂłn que cumpla los requisitos de đżđ, vĂ©ase el apartado BB 3.1.1
donde:
đżđ = âđ¶đđżđ (BB.8)
đ¶đ es el factor de correcciĂłn de la distribuciĂłn de momentos no lineal, vĂ©ase el apartado BB.3.3.2 y las figuras A22.BB.1, A22.BB.2 y A22.BB.3.
1214
BB.3.2 Cartelas o elementos de canto variable de secciones laminadas o secciones I armadas equivalentes
BB.3.2.1 Longitud estable entre arriostramientos laterales adyacentes
(1)B Los efectos del pandeo lateral podrĂĄn ignorarse cuando la longitud đż del segmento de un elemento entre la secciĂłn arriostrada en la que aparece la rĂłtula plĂĄstica y el arriostramiento lateral adyacente no sea mayor que đżđ donde:
- para elementos con tres alas en la zona acartelada (véase la figura A22.BB.2)
đżđ =38đđ§
â 1
57,4(
đđžđđŽ
)+1
756đ¶12(
đđđ,đŠ2
đŽđŒđ)(
đđŠ
235)
2 (BB.9)
- para elementos con dos alas en al zona acartelada (véase la figura A22.BB.3)
đżđ = 0,8538đđ§
â 1
57,4(
đđžđđŽ
)+1
756đ¶12(
đđđ,đŠ2
đŽđŒđ)(
đđŠ
235)
2 (BB.10)
donde:
đđžđ es el valor de cĂĄlculo del axil de compresiĂłn [đ] en el elemento
đđđ,đŠ2
đŽđŒđĄ es el valor mĂĄximo en el segmento
đŽ es el ĂĄrea de la secciĂłn [đđ2] en el punto donde đđđ,đŠ
2
đŽđŒđ es el mĂĄximo del elemento de
canto variable
đ¶1 es un coeficiente que depende de la carga y de las condiciones de vinculaciĂłn de los
extremos y que puede tomarse como đ¶1 = đđâ2, donde đđ se toma de la tabla A22.6.6
đđđ,đŠ es el mĂłdulo plĂĄstico de la secciĂłn del elemento
đŒđ es la inercia a torsiĂłn del element;
đđŠ es el lĂmite elĂĄstico [đ/đđ2]
đđ§ es el valor mĂnimo del radio de giro en el segmento.
Siempre que el elemento esté arriostrado en la rótula como impone el apartado 6.3.5 y que el otro extremo del segmento esté coaccionado:
- por una coacciĂłn lateral en el ala comprimida a lo largo de todo el segmento,
- o una coacciĂłn a torsiĂłn,
- o una coacciĂłn lateral en el extremo de un segmento y otra a torsiĂłn en el elemento a una distancia que cumpla los requisitos de đżđ .
BB.3.2.2 Longitud estable entre coacciones a torsiĂłn
(1)B Para elementos de canto variable con alas de secciĂłn constante sometidas a una distribuciĂłn de momentos lineales o no lineales de momentos flectores y axiles de compresiĂłn, los efectos de pandeo lateral podrĂĄn despreciarse cuando la longitud đż del segmento de un elemento entre la secciĂłn coaccionada en la que aparece una rĂłtula plĂĄstica y la coacciĂłn a torsiĂłn adyacente no sea mayor que
đżđ , siempre que:
1215
- el elemento esté coaccionado en la rótula como impone el apartado 6.3.5 y
- haya una o mĂĄs coacciones laterales entre las coacciones a torsiĂłn a una distancia que cumpla los requisitos de đżđ, vĂ©ase el apartado BB 3.2.1,
donde:
- para elementos con tres alas en la zona acartelada (véase la figura A22.BB.2)
đżđ =âđ¶đđżđ
đ (BB.11)
- para elementos con dos alas en la zona acartelada (véase la figura A22.BB.3)
đżđ = 0,85âđ¶đđżđ
đ (BB.12)
donde:
đżđ es la longitud calculada suponiendo un elemento de canto constante con una secciĂłn igual a la secciĂłn de menor canto, vĂ©ase BB.3.1.2
đ¶đ vĂ©ase BB.3.3.2
đ es el factor en una funciĂłn del canto variable definido en el apartado BB.3.3.3.
BB.3.3 Factores de correcciĂłn para variaciones de la distribuciĂłn de momentos en los elementos coaccionados lateralmente a lo largo del ala traccionada
BB.3.3.1 VariaciĂłn lineal de momentos
(1)B El coeficiente đ¶đ podrĂĄ determinarse como:
đ¶đ =1
đ”0+đ”1đœđĄ+đ”2đœđĄ2 (BB.13)
donde:
đ”0 =1 + 10đ
1 + 20đ
đ”1 =5âđ
đ + 10âđ
đ”2 =0,5
1 + đâđâ
0,5
1 + 20đ
đ =đđđđž
đđđđ
đđđđž =đ2đžđŒđ§
đżđĄ2
đżđĄ es la distancia entre coacciones a torsiĂłn
đđđđ =1
đđ 2 (
đ2đžđŒđ§đ2
đżđĄ2 +
đ2đžđŒđ€
đżđĄ2 + đșđŒđ) es el esfuerzo crĂtico elĂĄstico de pandeo para una secciĂłn I con
un espacio entre coacciones a torsiĂłn đżđĄ con coacciones laterales intermedias en el ala traccionada
đđ 2 = đđŠ
2 + đđ§2 + đ2
1216
donde:
đ es la distancia entre el centro de gravedad del elemento y el centro de gravedad de los elementos de arriostramiento, tales como rigidizadores
đœđĄ es la relaciĂłn entre los momentos en los extremos mayores y menores. Los momentos que producen compresiĂłn en el ala no arriostrada deberĂĄn tomarse como positivos. Si la
relaciĂłn es menor que â1,0 el valor de đœđĄ deberĂĄ tomarse como â1,0, vĂ©ase la figura A22.BB. 4.
Figura A22.BB.4 Valores de đœđĄ
BB.3.3.2 VariaciĂłn de momentos no lineales
(1)B El coeficiente đ¶đ podrĂĄ obtenerse de:
đ¶đ =12
[đ 1+3đ 2+4đ 3+3đ 4+đ 5+2(đ đ âđ đž)] (BB.14)
donde de đ 1 a đ 5 son valores de đ de acuerdo con (2)B en los extremos a cuartos y en centro de la luz,
vĂ©ase la figura A22.BB.5, y Ășnicamente deberĂĄn incluirse los valores positivos de đ .
AdemĂĄs se incluirĂĄn Ășnicamente los valores positivos de (đ đ â đ đž), donde:
- đ đž es mayor que đ 1 o đ 5,
- đ đ es el valor mĂĄximo de đ en cualquier punto de la longitud đżđŠ.
Figura A22.BB.5 Coeficientes de los momentos
â€
1217
(2)B El valor de đ deberĂĄ obtenerse de:
đ =đđŠ,đžđ+đđđžđ
đđŠđđđ,đŠ (BB.15)
donde:
đ es la distancia entre el centro de gravedad del elemento y el centro de los elementos de arriostramiento, tales como rigidizadores.
BB.3.3.3 Factor de variaciĂłn del canto
(1)B Para elementos de canto variable con alas constantes, en los que â â„ 1,2 đ y â/đĄđ â„ 20, el canto
variable deberĂĄ obtenerse como sigue:
- para elementos o segmentos de canto variable, véase la figura A22.BB.6(a):
đ = 1 +3
â
đĄđâ9
(âđđđ„
âđđđâ 1)
23â (BB.16)
- para elementos o segmentos acartelados, véanse las figuras A22.BB.6(b) y (c):
đ = 1 +3
â
đĄđâ9
(ââ
âđ )
23â
âđżâ
đżđŠ (BB.17)
donde:
ââ es el canto adicional de la cartela o elemento de refuerzo, vĂ©ase figura A22.BB.6
âđđđ„ es el canto mĂĄximo de la secciĂłn en la longitud đżđŠ, vĂ©ase figura A22.BB.6
âđđđ es el canto mĂnimo de la secciĂłn en la longitud đżđŠ, vĂ©ase figura A22.BB.6
âđ es el canto vertical de la secciĂłn sin la cartela en el extremo, vĂ©ase figura A22.BB.6
đżâ es la longitud de la cartela en la longitud đżđŠ, vĂ©ase la figura A22.BB.6
đżđŠ es la longitud entre puntos de coacciĂłn lateral del ala comprimida
âđĄđ
â es calculada para la secciĂłn de menor canto.
(a) Segmento de canto variable (b) Segmento acartelado (c) Segmento acartelado
x = coacciĂłn
Figura A22.BB.6 Dimensiones para definir el factor de variaciĂłn del canto
1218
Apéndice C Selección de la clase de ejecución
Para la definiciĂłn de las clases de ejecuciĂłn en los elementos de acero estructural se tendrĂĄ en cuenta lo indicado en el apartado 14.3 del CĂłdigo Estructural.