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Clasificación secciones tubulares

Buenos días!

Me gustaría plantear una duda que me tiene algo perplejo y que se escapa a mi lógca:

Por disponibilidad de material, hemos tenido que sustituir en un proyecto la calidad del acero de uno de los perfiles tubulares de la estructura. A priori esto no iba a suponer ningún problema puesto que se aumentaban la calidad y límite elástico del acero. 

Sorpresa para mi cuando al introducirlo en el programa de cálculo, me da un error relacionado con la clasificación de la sección. Inmediatamente me he ido a revisar la normativa de clasificación de secciones tubulares (Tabla 20.3.c de la EAE) y he visto que a mayor límite elástico las limitaciones geométricas de diámetro/espesor se vuelven más restrictivas...con lo que al aumentar el límite elástico de mi perfil, este no cumple los requerimientos de clase 3 y "no cumple con la normativa". 

Alguien podría explicarme a qué se debe esto o qué sentido tiene? Como mínimo me parece curioso.

Gracias de antemano. 

Un saludo a todos,
3 respuestas
Hola Marc,

Me parece correcto esto que comentas, utilizando el mundo teórico de Euler, si pintas la parábola de Euler que marca el límite por pandeo y buscas el punto de corte con la recta horizontal que marca la rotura por tensión de plastificación puedes ver que la esbeltez límite, que es el valor que indica que para esbelteces mayores pandea y para esbelteces menores agota por resistencia, varía cuando cambias el valor de la tensión. En tu caso al subir el límite baja esta límite y puede ocurrir que cuando antes tenías clase 3 ahora sea clase 4.

Si lo quieres interiorizar mejor entendiendo este fenómeno , puedes pensar que el pandeo es un fenómeno geométrico, si para una sección dada fija de una barra cierta (inercia, área, longitud ... ), si subes la calidad del acero dejando fijo el resto de parámetros, para llevarla al agotamiento necesitas más carga y esa carga adicional incrementa el pandeo, lo que hace que la esbeltez tolerable para romper sin pandear sea menor.  


Sin título.jpg 51.09 KB
Hola Manuel!

En primer lugar gracias por tu respuesta. Entiendo lo que comentas, pero me aun me queda alguna duda.

Vale, al aumentar el límite elástico mi sección pasa a clase 4, se vuelve susceptible a fenómenos de pandeo antes de alcanzar el límite elástico. Hasta aquí todo correcto.

Pero teniendo en cuenta que la carga y los esfuerzos no han variado, y que con el cálculo anterior no agotábamos ni por resistencia ni por pandeo... estamos "seguros" de que el perfil no va a fallar. Entiendo entonces que por criterios normativos de clasificación de secciones según esbeltez, la resistencia máxima/validez estructural del perfil puede quedar falseada?

Gracias!
Hola Marc, 

He estado mirando esto que comentas con más detalle. Te refieres a sección circular hueca en EAE, en realidad que te diga que el perfil no cumple clase 3 no quiere decir que no cumpla normativa o que el perfil no valga, sino que tienes que estudiar la posible abolladura local de ese perfil tubular por ser clase 4 de una forma especial que no viene indicada en la norma.

Seguramente la ganancia de resistencia que has tenido compense a la posible reducción de sección que pasa de bruta a efectiva, desafortunadamente la norma no dice nada en concreto a este respecto y supongo que el programa te dice o te quiere decir que no sabe como diseñar una clase 4 tubular hueca. En el capítulo 7 de la cuarta edición del "Cold Formed Steel Design" de Wei-Wen Yu tienes como diseñar estas secciones.

Saludos,
Manuel




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