Diagrama de flujo de resistencia a compresión de perfil Costanera conformado en frío.


Aplicación

Este diagrama de flujo aplica una serie de pasos ordenados para calcular la resistencia a compresión de un perfil C conformado en frío.

Explicación de variables

Las denominaciones de las dimensiones de la sección transversal son:

Más allá de estas variables, las demás que aparecen en el diagrama de flujo son:

  • kx: Factor de longitud efectiva en dirección perpendicular a X
  • ky: Factor de longitud efectiva en dirección perpendicular a Y
  • kt: Factor de longitud efectiva de torsión
  • A : Superficie de la sección transversal
  • Ix : Inercia respecto al eje X centroidal
  • Iy : Inercia respecto al eje Y centroidal
  • C.G. : Centro de gravedad
  • S.C. : Centro de corte
  • J: Módulo de torsión
  • Cw: Constante de alabeo
  • Sx: Módulo de sección respecto al eje X
  • Sy: Módulo de sección respecto al eje Y
  • rx: Radio de giro respecto al eje X
  • ry: Radio de giro respecto al eje Y
  • Fcre: Esfuerzo crítico de pandeo global
  • FcreX:Esfuerzo crítico de pandeo global en dirección X
  • FcreY:Esfuerzo crítico de pandeo global en dirección Y
  • FcreT:Esfuerzo crítico de pandeo global por torsión
  • Fcrl: Esfuerzo crítico de pandeo local
  • Fcrd: Esfuerzo crítico de pandeo distorsional
  • Fy: Esfuerzo de fluencia del acero
  • E: Módulo elástico del acero
  • G: Módulo de cortante del acero
  • L: Longitud del perfil comprimido
  • Fn: Esfuerzo resistente nominal del perfil
  • Pne: Fuerza resistente nominal reducida por pandeo global
  • a_eff: Longitud efectiva recta de la cara A’
  • b_eff: Longitud efectiva recta de la cara B’
  • c_eff: Longitud efectiva recta del labio rigidizador C’
  • k: factor de longitud efectiva de las caras del perfil
  • A_eff: Superficie efectiva de la sección transversal del perfil por pandeo local
  • Pnl: Fuerza resistente nominal reducida por pandeo local
  • Lm: Longitud del perfil entre dos arriostres transversales que impidan pandeo distorsional
  • Lcrd: Longitud crítica por pandeo distorsional
  • Pnd: Fuerza resistente nominal reducida por pandeo distorsional
  • Pn: Fuerza nominal resistente final
  • ØPn: Fuerza resistente de diseño final

Diagrama de flujo

Seguir el algoritmo para calcular la resistencia a compresión pura de un perfil C (costanera) conformado en frío.

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Diagrama de flujo – resistencia a compresión de perfil tubular rectangular conformado en frío


Aplicación

Los cálculos siguientes aplican a tubos metálicos rectangulares conformados en frío (de pared delgada). El diagrama de flujo calcula la resistencia del perfil sometido a compresión pura en estados límites últimos (LRFD).

Diagrama de flujo

Las variables de ingreso y salida se explican más abajo.

Los pasos de cálculo de la resistencia a compresión de un perfil metálico son:

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Programa: Resistencia a compresión de perfil tubular conformado en frío – normativa AISI-100 16


Variables de Ingreso

El programa entrega las propiedades de sección para tubos rectangulares conformadas en frío.

Las variables de entrada son:

  • A’: Altura externa del perfil
  • B’: Ancho exterior del perfil
  • r: Radio de doblado de las esquinas al eje
  • t: Espesor de la plancha
  • Fy: Esfuerzo de fluencia del perfil
  • L: Longitud del perfil
  • Kx: Factor de longitud efectiva perpendicular al eje X
  • Ky: Factor de longitud efectiva perpendicular al eje Y


Unidades

El programa permite el ingreso en varios sistemas de unidades. De hecho permite el cambio de unidades incluso cuando ya se introdujeron los datos. La transformación se realiza automáticamente.

Sin embargo si ya se calcularon los resultados y se cambian unidades luego, se deberá volver a correr el programa.

Variables de salida

u: Longitud de arco de la curva de doblado de esquina medida al eje del perfil
Ix: Momento de inercia despecto al eje Horizontal X
Sx: Módulo de sección en dirección X
rx: Radio de giro en dirección X
Iy: Momento de inercia respecto al eje Vertical Y
Sy: Módulo de sección en dirección Y
ry: Radio de giro en dirección Y
J: Constante de torsión de St.Venant
Cw: Constante de alabeo
a Efectivo: Longitud vertical recta efectiva por pandeo local
b Efectivo: Longitud horizontal recta efectiva por pandeo local
Area Efectiva: Superficie efectiva considerada para la resistencia considerando pandeo local
Fn: Esfuerzo Máximo aplicado al tubo reducido por pandeo Global
Pne_X: Fuerza resistente máxima con reducción por pandeo en dirección perpendicular a X
Pne_Y: Fuerza resistente máxima con reducción por pandeo en dirección perpendicular a Y
Pne: Mínimo valor entre Pne_X y Pne_Y (valor más desfavorable)
Pnl: Fuerza resistente a compresión del perfil considerando pandeo global más pandeo local
ØPn: Resistencia final de diseño a compresión (Aplicados factores de seguridad) que puede resistir el perfil

Programa

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Programa: Propiedades de sección de perfil C conformado en frío (sin labios)


Variables

El programa entrega las propiedades de sección para secciones costanera conformadas en frío.
En este caso se trabajó con fórmulas del manual AISI para diseño de acero conformado en frío del 2002.

Las variables de entrada son:

  • A’: Altura externa del perfil
  • B’: Ancho exterior del perfil
  • C’: Altura del labio rigidizador
  • r: Radio interno del doblez
  • t: Espesor de la plancha

Unidades

El programa permite el ingreso en cualquier sistema de unidades, es por eso que no se anotan las unidades en la casilla de ingreso. Solo debe tenerse presente que todos los datos deben estar en las mismas unidades, y el resultado será consistente con esas unidades. Ej: si se ingresan datos en [cm], la inercia Ix estará en [cm4]. En “Resultados”, [u] denota “unidades”

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Programa: Resistencia a compresión de perfil C (conformado en frío)


Variables de ingreso

→ Resumen de variables

Variables de ingreso:
A = Peralte de sección
B = Ancho de sección
C = Labio rigidizador
t = Espesor del perfil
r = Radio de doblado medido al eje del espesor del perfil
Fy = Límite de fluencia del perfil
Pu = Carga mayorada axial de compresión en el perfil
L = Longitud entre apoyos del perfil
Lm = Longitud entre restricciones de pandeo Distorsional
Kx = Factor de longitud efectiva en la dirección del pandeo respecto al eje X (perpendicular a X)
Ky = Factor de longitud efectiva en la dirección del pandeo respecto al eje Y (perpendicular a Y)
Kt = Factor de longitud efectiva de torsión

Variables de salida:
para ver todas las variables geométricas de salida, click aquí
fCreX = Esfuerzo resistente elástico a pandeo global en dirección X
fCreY = Esfuerzo resistente elástico a pandeo global en dirección Y
fCreT = Esfuerzo resistente elástico a pandeo por flexotorsión
Fn = Esfuerzo nominal resistente por pandeo Global
Pne = Fuerza nominal resistente por pandeo Global
ρ = factor porcentual de sección efectiva para pandeo Local (abolladura)
Pnl = Fuerza nominal resistente por pandeo local
fCrd = Esfuerzo elástico límite por pandeo distorsional
Pnd = Fuerza nominal resistente por pandeo distorsional
Pn = La menor de las fuerzas resistentes por los tres tipos de falla (global, local y distorsional)
ɸPn = Resistencia de diseño a compresión.

→ Tipos de pandeo analizado
Pandeo Global

Pandeo Local

Pandeo Distorsional

Programa

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Programa – Resistencia a flexión de perfil W, I, IPR


Introducción de datos

Unidades

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DIAGRAMA DE FLUJO – DISEÑO A FLEXIÓN DE VIGA METÁLICA. PERFIL W


Campo de aplicación

Este algoritmo se aplica en la obtención de resistencia a flexión de vigas IPR, I o W laminadas en caliente.

Las unidades deben ser consistentes de inicio a fin del algoritmo, escogiendo las mismas unidades básicas y compuestas de inicio a fin.

Diagrama de flujo

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Programa de resistencia a compresión de perfil L – Sistema Internacional


Algunas directirces

El programa funciona para las siguientes situaciones:

  • El perfil L está conectado de la misma cara en ambos extremos
  • La unión es soldada o empernada con al menos 2 pernos
  • No existen cargas intermedias en el perfil
  • Lc/r < 200
  • d/b < 1.7; donde d es la cara más larga
  • La cercha es plana
  • Cuando “b” y “d” son desiguales, el lado corto debe ser siembre b.

Explicación de Datos de ingreso

  • b: Lado corto (base) de la sección L en [mm]
  • d: Lado largo (altura) de la sección L en [mm]
  • t: Espesor de la sección en [mm]
  • Cara Soldada o Emp.: Se refiere a la cara que está sujeta a los otros elementos de la cercha
  • Fy: Esfuerzo de fluencia del perfil en [MPa]
  • L: Longitud neta del perfil en [m].

Ingreso de datos

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PROGRAMA DE RESISTENCIA A COMPRESIÓN DE PERFIL T LAMINADO EN CALIENTE – Sistema Internacional


Uso

El programa permite conocer la resistencia a compresión (incluyendo pandeo) de un perfil de sección T laminado en caliente, para unidades del sistema internacional de medida.

Variables de ingreso de datos:

  • bf: Ancho del ala
  • tf: Espesor del ala
  • d: Altura del alma
  • tw: Ancho del alma
  • Fy: Esfuerzo de resistencia a la fluencia del perfil T
  • L: Longitud del perfil entre extremos sujetados
  • Kx: Parámetro de longitud efectiva respecto al eje X
  • Ky: Parámetro de longitud efectiva respecto al eje Y
  • Kz: Parámetro de longitud efectiva respecto al eje Z (torsión)

Ingreso de datos

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