une-en_1993-1-3=2012

norma espaol

TTULO Euroc

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y EN 19

OBSERVACIONES

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Editada e impresa por AENOR Depsito legal: M 23155:2012

LAS OBSE

AENOR 2012 Reproduccin prohibida

Gnova, 628004 MADRID-Espa

la UNE-

cdigo 3: Proyecto de estructuras de acer

1-3: Reglas generales

as adicionales para perfiles y chapas de rmadas en fro

3. Design of steel structures. Part 1-3: General rules. Supplementary ing.

e 3. Calcul des structures en acier. Partie 1-3: Rgles gnrales. Rgt plaques parois minces forms froid.

rma es la versin oficial, en espaol, de las Normas Euro993-1-3:2006/AC:2009.

orma ha sido elaborada por el SC 3 Estructuras de ea CALIDAD SIDERRGICA, S.R.L. dentro del AEN

urales cuya Secretara desempea SEOPAN.

ERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A:

[email protected]

a www.aenor.esTel.: 902 Fax: 913

-EN 1993-1-3

Junio 2012

ro

paredes delgadas

rules for cold-formed members

gles supplmentarires pour les

opeas EN 1993-1-3:2006

acero cuya Secretara N/CTN 140 Eurocdigos

148 Pginas

102 201 104 032

AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD DE ALCALA

SAENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD DE ALCALA

NORMA EUROPEA EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EUROPISCHE NORM

EN 1993-1-3Octubre 2006

+ACNoviembre 2009

ICS 91.010.30 Sustituye a ENV 1993-1-3:1996

Versin en espaol

Eurocdigo 3: Proyecto de estructuras de acero Parte 1-3: Reglas generales

Reglas adicionales para perfiles y chapas de paredes delgadas conformadas en fro

Eurocode 3. Design of steel structures. Part 1-3: General rules. Supplementary rules for cold-formed members and sheeting.

Eurocode 3. Calcul des structures en acier. Partie 1-3: Rgles gnrales. Rgles supplmentarires pour les profils et plaques parois minces forms froid.

Eurocode 3. Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten. Teil 1-3: Allgemeine Regeln. Ergnzende Regeln fr kaltgeformte dnnwandige Bauteile und Bleche.

Esta norma europea ha sido aprobada por CEN el 2006-01-16. Los miembros de CEN estn sometidos al Reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificacin, la norma europea como norma nacional. Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliogrficas relativas a estas normas nacionales pueden obtenerse en el Centro de Gestin de CEN, o a travs de sus miembros. Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemn, francs e ingls). Una versin en otra lengua realizada bajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada al Centro de Gestin, tiene el mismo rango que aqullas. Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalizacin de los pases siguientes: Alemania, Austria, Blgica, Bulgaria, Chipre, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, Espaa, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungra, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Pases Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, Repblica Checa, Rumana, Suecia y Suiza.

CEN COMIT EUROPEO DE NORMALIZACIN

European Committee for Standardization Comit Europen de Normalisation Europisches Komitee fr Normung

CENTRO DE GESTIN: Avenue Marnix, 17-1000 Bruxelles

2006 CEN. Derechos de reproduccin reservados a los Miembros de CEN.


EN 1993-1-3:2006 - 4 -

NDICE

Pgina

1 INTRODUCCIN..................................................................................................................... 7 1.1 Objeto y campo de aplicacin .................................................................................................. 7 1.2 Normas para consulta ............................................................................................................... 7 1.3 Trminos y definiciones ............................................................................................................ 9 1.4 Smbolos ................................................................................................................................... 10 1.5 Terminologa y convenciones para dimensiones ................................................................... 10 2 BASES DE CLCULO ........................................................................................................... 15 3 MATERIALES ........................................................................................................................ 16 3.1 Generalidades .......................................................................................................................... 16 3.2 Acero estructural ..................................................................................................................... 18 3.3 Medios de unin ...................................................................................................................... 20 4 DURABILIDAD ...................................................................................................................... 21 5 ANLISIS ESTRUCTURAL ................................................................................................. 21 5.1 Influencia de la curvatura de las esquinas ............................................................................ 21 5.2 Proporciones geomtricas ....................................................................................................... 24 5.3 Modelo estructural para el anlisis ........................................................................................ 25 5.4 Combadura de alas ................................................................................................................. 26 5.5 Abolladura y pandeo por distorsin ...................................................................................... 27 5.6 Abolladura de placa entre elementos de fijacin .................................................................. 48 6 ESTADOS LMITE LTIMOS ............................................................................................ 48 6.1 Resistencia de las secciones transversales ............................................................................. 48 6.2 Resistencia a pandeo ............................................................................................................... 65 6.3 Flexin y axil de traccin ........................................................................................................ 70 7 ESTADOS LMITE DE SERVICIO ..................................................................................... 70 7.1 Generalidades .......................................................................................................................... 70 7.2 Deformacin plstica .............................................................................................................. 71 7.3 Flechas ...................................................................................................................................... 71 8 CLCULO DE UNIONES ..................................................................................................... 71 8.1 Generalidades .......................................................................................................................... 71 8.2 Empalmes y uniones de extremo de elementos sometidos a compresin ............................ 71 8.3 Uniones con elementos de fijacin mecnica......................................................................... 72 8.4 Soldaduras por puntos ............................................................................................................ 79 8.5 Uniones soldadas a solape ....................................................................................................... 80 9 CLCULO ASISTIDO POR ENSAYOS .............................................................................. 85 10 CONSIDERACIONES ESPECIALES PARA CORREAS, PERFILES-BANDEJAS Y CHAPAS .............................................................................................................................. 86 10.1 Vigas arriostradas por chapa ................................................................................................. 86 10.2 Perfiles-bandeja arriostrados por la cobertura .................................................................. 105


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10.3 Clculo de la chapa trabajando en su plano ....................................................................... 109 10.4 Chapa perforada ................................................................................................................... 113 ANEXO A (Normativo) PROCEDIMIENTOS DE ENSAYO .................................................. 115 A.1 Generalidades ........................................................................................................................ 115 A.2 Ensayos en chapas perfiladas y perfiles-bandeja ............................................................... 115 A.3 Ensayos de perfiles conformados en fro ............................................................................. 121 A.4 Ensayos de estructuras y partes de estructuras .................................................................. 124 A.5 Ensayos en vigas arriostradas a torsin .............................................................................. 126 A.6 Evaluacin de los resultados de ensayo ............................................................................... 132 ANEXO B (Informativo) DURABILIDAD DE LOS ELEMENTOS DE FIJACIN .............. 137 ANEXO C (Informativo) PROPIEDADES DE LAS SECCIONES TRANSVERSALES DE PAREDES DELGADAS ............................................................... 139 C.1 Secciones transversales abiertas .......................................................................................... 139 C.2 Propiedades de las secciones transversales abiertas ramificadas ...................................... 141 C.3 Mdulo de torsin y centro de esfuerzos cortantes de una seccin transversal con una parte cerrada ........................................................................................................... 142 ANEXO D (Informativo) MTODO MIXTO DE ANCHURA EFECTIVA/ESPESOR EFECTIVO PARA ELEMENTOS SIN RIGIDIZAR ..................... 143 ANEXO E (Informativo) CLCULO SIMPLIFICADO DE CORREAS ................................. 145


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PRLOGO

Esta Norma EN 1993-1-3 Eurocdigo 3: Proyecto de estructuras de acero. Parte 1-3: Reglas generales. Reglas adicionales para perfiles y chapas de paredes delgadas conformadas en fro ha sido elaborada por el Comit Tcnico CEN/TC 250 Eurocdigos estructurales cuya Secretara desempea BSI. El Comit Tcnico CEN/TC 250 es responsable de todos los Eurocdigos Estructurales. Esta norma europea debe recibir el rango de norma nacional mediante la publicacin de un texto idntico a ella o mediante ratificacin antes de finales de abril de 2007, y todas las normas nacionales tcnicamente divergentes deben anularse antes de finales de marzo de 2010. Este Eurocdigo anula y sustituye a la Norma Europea Experimental ENV 1993-1-3. De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, estn obligados a adoptar esta norma europea los organismos de normalizacin de los siguientes pases: Alemania, Austria, Blgica, Bulgaria, Chipre, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, Espaa, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungra, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Pases Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, Repblica Checa, Rumana, Suecia y Suiza. Anexo nacional de la Norma EN 1993-1-3 Esta norma proporciona procedimientos alternativos, valores y recomendaciones para las clases con anotaciones que indican donde se pueden realizar las opciones nacionales. Por lo tanto, la norma nacional de adopcin de la Norma EN 1993-1-3 debera tener un anexo nacional que contenga todos los Parme-tros de Determinacin Nacional necesarios para el proyecto de estructuras de acero que se vayan a construir en ese pas determinado. Se permite la opcin nacional en la Norma EN 1993-1-3 a travs de los puntos siguientes: 2(3)P 2(5) 3.1(3) nota 1 y nota 2 3.2.4(1) 5.3(4) 8.3(5) 8.3(13), tabla 8.1 8.3(13), tabla 8.2 8.3(13), tabla 8.3 8.3(13), tabla 8.4 8.4(5) 8.5.1(4) 9(2) 10.1.1(1) 10.1.4.2(1) A.1(1), NOTA 2 A.1(1), NOTA 3 A.6.4(4) E(1)


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1 INTRODUCCIN 1.1 Objeto y campo de aplicacin (1) La Norma EN 1993-1-3 establece los requisitos para el proyecto con perfiles y chapas conformadas en fro. Se aplica a productos de acero conformado en fro fabricados a partir de chapas o bandas de acero galvanizado o no, laminados en fro o en caliente y que se conforman mediante procesos de conformado con rodillos o con prensa. Se puede utilizar tambin para el clculo de chapa perfilada de acero para forjados mixtos de hormign y acero durante la fase de construc-cin, vase la serie de Normas EN 1994. Los aspectos de ejecucin de estructuras metlicas realizadas con perfiles y chapas conformadas en fro estn cubiertos por la serie de Normas EN 1090. NOTA Las reglas dadas en esta parte son complementarias a las reglas dadas en otras partes de la serie de Normas EN 1993-1. (2) Tambin se dan mtodos para el clculo de la chapa de acero trabajando en su plano como diafragma estructural. (3) Esta parte no es aplicable a secciones estructurales huecas circulares o rectangulares, segn la serie de Normas EN 10219, para dichas secciones se debera hacer referencia a las Normas EN 1993-1-1 y EN 1993-1-8. (4) La Norma EN 1993-1-3 proporciona mtodos para el dimensionamiento basado en clculos y asistido por ensayos. Los mtodos de clculo slo son aplicables dentro de los rangos definidos de las propiedades materiales y las proporciones geomtricas, para los cuales se dispone de suficiente experiencia y evidencia experimental. Estas limitaciones no se aplican cuando el diseo se basa en ensayos (clculo asistido por ensayos). (5) La Norma EN 1993-1-3 no cubre la disposicin de las cargas para ensayos que reproduzcan escenarios de acciones de ejecucin y mantenimiento. (6) Las reglas de clculo dadas en esta norma slo son vlidas si las tolerancias de los elementos conformados en fro cumplen con la Norma EN 1090-2.

1.2 Normas para consulta

Esta norma europea incorpora disposiciones de otras publicaciones por su referencia, con o sin fecha. Estas referencias normativas se citan en los lugares apropiados del texto de la norma y se relacionan a continuacin. Para las referencias con fecha, no son aplicables las revisiones o modificaciones posteriores de ninguna de las publicaciones. Sin embargo, se anima a las partes de acuerdos a que investiguen la posible aplicacin de versiones ms recientes de las referencias normativas siguientes. Para las referencias sin fecha, se aplica la edicin en vigor del documento normativo al que haga referencia (incluyendo sus modificaciones). EN 1993 Parte 1-1 a parte 1-12 Eurocdigo 3: Proyecto de estructuras de acero. EN 10002 Materiales metlicos. Ensayos de traccin. EN 10025-1 Productos laminados en caliente de aceros para estructuras. Parte 1: Condiciones tcnicas generales de suministro. EN 10025-2 Productos laminados en caliente de aceros para estructuras. Parte 2: Condiciones tcnicas de suministro de los aceros estructurales no aleados. EN 10025-3 Productos laminados en caliente de aceros para estructuras. Parte 3: Condiciones tcnicas de suministro de los aceros estructurales soldables de grano fino en la condicin de normalizado/laminado de normalizacin. EN 10025-4 Productos laminados en caliente de aceros para estructuras. Parte 4: Condiciones tcnicas de suministro de los aceros estructurales soldables de grano fino laminados termomecnicamente.


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EN 10025-5 Productos laminados en caliente de aceros para estructuras. Parte 5: Condiciones tcnicas de suministro de los aceros estructurales con resistencia mejorada a la corrosin atmosfrica. EN 10143 Chapas y bandas de acero con revestimiento metlico en continuo por inmersin en caliente. Tolerancias dimensionales y de forma. EN 10149 Productos planos laminados en caliente de acero de alto lmite elstico para conformado en fro. Parte 2: Condiciones de suministro para aceros en estado de laminado termomecnico. Parte 3: Condiciones de suministro para aceros en estado de normalizado o laminado de normalizacin. EN 10204 Productos metlicos. Tipos de documentos de inspeccin (incluyendo modificacin A1:1995). EN 10268 Productos planos de acero laminados en fro de alto lmite elstico para conformado en fro. Condiciones tcnicas de suministro. EN 10292 Bandas (chapas y bobinas) de acero de alto lmite elstico, galvanizadas en continuo por inmersin en caliente para conformacin en fro. Condiciones tcnicas de suministro. EN 10326 Chapas y bandas de acero estructural revestidas en continuo por inmersin en caliente. Condiciones tcnicas de suministro. EN 10327 Chapas y bandas de acero bajo en carbono recubiertas en continuo por inmersin en caliente para conformado en fro. Condiciones tcnicas de suministro. EN ISO 12944-2 Pinturas y barnices. Proteccin de estructuras de acero frente a la corrosin mediante sistemas de pintura protectores. Parte 2: Clasificacin de ambientes (ISO 12944-2:1998). EN 1090-2 Ejecucin de estructuras de acero y aluminio. Parte 2: Requisitos tcnicos para la ejecucin de estructuras de acero. EN 1994 Eurocdigo 4: Proyecto de estructuras mixtas de acero y hormign. EN ISO 1478 Rosca de tornillos autorroscantes. EN ISO 1479 Tornillos autorroscantes con cabeza hexagonal. EN ISO 2702 Tornillos autorroscantes de acero tratado trmicamente. Caractersticas mecnicas. EN ISO 7049 Tornillos autorroscantes con cabeza redondeada y hueco cruciforme. EN ISO 10684 Elementos de fijacin. Recubrimientos por galvanizacin en caliente. ISO 4997 Chapa de acero laminada en fro de calidad estructural. EN 508-1 Productos para cubiertas de chapa metlica. Especificacin para las chapas autoportantes de acero, aluminio o acero inoxidable. Parte 1: Acero. FEM 10.2.02 Federacin europea de manipulacin de materiales. Seccin X, Equipos y procedimientos de almacena-miento, FEM 10.2.02. Diseo de estanteras paletizadas de acero. Norma de clculo de estanteras, Abril 2001. Versin 1.02.


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1.3 Trminos y definiciones

Para los fines de esta Norma EN 1993-1-3, adems de las incluidas en la Norma EN 1993-1-1, se aplican los siguientes trminos y definiciones. 1.3.1 material base: La chapa plana de acero a partir de la cual se elaboran las secciones y las chapas perfiladas mediante un proceso de confor-mado en fro. 1.3.2 lmite elstico bsico: Lmite elstico a traccin del material base. 1.3.3 efecto diafragma: Comportamiento estructural que tiene en cuenta el cortante en el plano de la chapa. 1.3.4 perfil-bandeja: Chapa perfilada con grandes rigidizadores laterales de borde, adecuada para encajar con otras bandejas contiguas de manera que formen un plano conjunto de nervaduras, capaces a su vez de dar soporte mediante fijacin a un plano paralelo de chapa perfilada actuando en el sentido perpendicular. 1.3.5 coaccin parcial: Limitacin del movimiento lateral o el giro, o de la deformacin por torsin uniforme o por alabeo, de una pieza o elemento, gracias a la cual aumenta su resistencia a pandeo como lo hara un apoyo elstico, pero en menor medida que en el caso de un apoyo rgido. 1.3.6 esbeltez relativa: Relacin de esbeltez normalizada y adimensional. 1.3.7 coaccin: Limitacin del movimiento lateral o el giro, o de la deformacin por torsin uniforme o por alabeo, de una pieza o elemento, gracias a la cual aumenta su resistencia a pandeo como lo hara un apoyo rgido. 1.3.8 clculo de la chapa trabajando en su plano: Mtodo de clculo que permite tener en cuenta la contribucin del efecto diafragma de la chapa a la rigidez y resistencia de la estructura. 1.3.9 apoyo: Seccin en la cual el elemento puede transmitir fuerzas o momentos a la cimentacin, o a otro elemento o elemento estructural. 1.3.10 espesor nominal: Espesor medio objetivo que incluye las capas de cinc y otros recubrimientos metlicos existentes durante el conformado y definidos por el suministrador de acero (tnom sin incluir los recubrimientos orgnicos). 1.3.11 espesor del ncleo de acero: Espesor nominal restando las capas de cinc y otros recubrimientos metlicos (tcor). 1.3.12 valor de clculo del espesor: Espesor del ncleo de acero usado en el dimensionamiento basado en clculos, de acuerdo con el punto (6) del apartado 1.5.3 y el apartado 3.2.4.


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1.4 Smbolos (1) Adems de las incluidas en la Norma EN 1993-1-1, se aplican los siguientes smbolos: fy lmite elstico fya lmite elstico promedio fyb lmite elstico bsico t valor de clculo del espesor del ncleo del acero antes del conformado en fro, sin recubrimiento metlico u

orgnico tnom espesor nominal de la chapa despus del conformado en fro, incluyendo cinc y otros recubrimientos metlicos,

sin incluir recubrimientos orgnicos tcor espesor nominal sin el cinc u otros recubrimientos metlicos K rigidez elstica frente a los desplazamientos C rigidez elstica frente a giros (2) Se definen smbolos adicionales cuando aparecen por primera vez. (3) En esta norma un smbolo puede tener distintos significados.

1.5 Terminologa y convenciones para dimensiones 1.5.1 Forma de las secciones (1) Los perfiles y chapas perfiladas conformadas en fro tienen, dentro de las tolerancias permitidas, un espesor nominal constante en toda su longitud y pueden tener una seccin transversal uniforme o bien una seccin variable a lo largo de su longitud. (2) La seccin transversal de los perfiles y chapas perfiladas conformadas en fro est formada esencialmente por varios elementos planos unidos por acuerdos curvos. (3) En la figura 1.1 se muestran formas tpicas de secciones conformadas en fro. NOTA Los mtodos de clculo dados en esta parte 1-3 de la Norma EN 1993 no cubren todos los casos mostrados en las figuras 1.1 y 1.2.


b

c

Figura 1.1 Formas tpic (4) En la figura 1.2 se ilustran algunos ejem NOTA Todas las reglas en esta parte 1-3 de la No

como y-y y z-z para secciones simtricas casos, el eje de flexin est determinado p

- 11 - EN

a) Secciones simples abiertas

b) Secciones compuestas abiertas

c) Secciones compuestas cerradas

cas de las secciones para elementos conformadas en f

mplos de secciones transversales de perfiles y chapas co

orma EN 1993 se refieren a las propiedades respecto a los ejes principaley u-u y v-v para secciones no simtricas como, por ejemplo, ngulos o s

por los elementos estructurales conectados, tanto si la seccin es simtrica

N 1993-1-3:2006

fro

onformadas en fro.

es de inercia, que se definen secciones en Z. En algunos a como si no.


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a) Element

b) Viga

c) C

Figura 1.2 Ejemplos (5) Las secciones de perfiles y chapas confotudinales en las almas o en las alas, o en amb

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tos comprimidos y elementos traccionados

s y otros elementos sometidos a flexin

Chapas perfiladas y perfiles-bandeja

s de perfiles y chapas perfiladas conformadas en fro

ormadas en fro pueden estar sin rigidizar o bien incorporabas.

ar rigidizadores longi-


1.5.2 Forma de los rigidizadores (1) Las formas tpicas de los rigidizadores

a) Pliegues y dobleces

Figura 1.3 Formas tpicas de (2) Los rigidizadores longitudinales del ala (3) La figura 1.4 muestra rigidizadores de b

a) Rigidizadores de borde simple

Figura (4) En la figura 1.5 se muestran rigidizador

a) Rigidizadores intermed

Figura 1.5 Rig

- 13 - EN

para perfiles y chapas conformadas en fro se muestran

b) Rigidizador intermedio rec

c) Rigidizador de ngulo ato

los rigidizadores para perfiles y chapas conformada

a pueden ser de borde o intermedios.

borde tpicos.

b) Rigidizadores de

a 1.4 Rigidizadores de borde tpicos

res longitudinales intermedios tpicos.

dios del ala b) Rigidizadores intermed

gidizadores longitudinales intermedios tpicos

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en la figura 1.3.

cto y curvo

ornillado

as en fro

borde doble

dios del alma


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1.5.3 Dimensiones de las secciones transv (1) Las dimensiones totales de los perfilesh, el radio interno de giro r del pliegue y otcomo a, c o d, se miden desde la cara exterfigura 1.6.

Figura 1.6 D

(2) A menos que se indique lo contrario, ladenominadas con smbolos con subndices, tel punto medio de la esquina. (3) En el caso de elementos inclinados, talemide en la direccin de la pendiente. La pend (4) La altura desarrollada de un alma se mi (5) La anchura desarrollada de un ala se mid (6) El espesor t es el valor de clculo del espcomo se especifica en la apartado 3.2.4), a n 1.5.4 Convenio de ejes

En general el convenio de ejes para perfiles e

- 14 -

versales

s y chapas conformadas en fro, incluyendo la anchura ttras dimensiones exteriores denominadas con smbolosrna del material, a no ser que se indique lo contrario, c

Dimensiones de una seccin transversal tpica

as otras dimensiones de la seccin de perfiles y chapas tales como bd, hw o sw, se miden o desde la lnea media

es como las almas de chapas perfiladas trapezoidales, ladiente es la lnea recta entre los puntos de interseccin e

ide a lo largo de su lnea media, incluyendo cualquier rig

de lo largo de su lnea intermedia, incluyendo cualquier rig

pesor del acero (el espesor del ncleo de acero menos la to ser que se indique lo contrario.

es el dado en la Norma EN 1993-1-1, vase la figura 1.7

Figura 1.7 Convenio de ejes

total b, el canto total s sin subndices tales como se ilustra en la

conformadas en fro a de la chapa o desde

a altura inclinada s se entre alas y alma.

gidizador del alma.

gidizador intermedio.

tolerancia, si procede,

7.


- 15 - EN 1993-1-3:2006

Para chapas perfiladas y perfiles-bandeja se utiliza el siguiente convenio: y-y eje paralelo al plano de la chapa; z-z eje perpendicular al plano de la chapa. 2 BASES DE CLCULO (1) El proyecto con perfiles y chapas conformadas en fro debera estar de acuerdo con las reglas generales dadas en la Normas EN 1990 y EN 1993-1-1. Para una metodologa basada en el Mtodo de los Elementos Finitos, MEF (u otros) vase el anexo C de la Norma EN 1993-1-5. (2)P Se deben adoptar los coeficientes parciales de seguridad apropiados para los estados lmite ltimos y los estados lmite de servicio. (3)P El coeficiente parcial de seguridad M, para la verificacin mediante clculos en los estados lmite ltimos, se debe tomar de la siguiente forma: resistencia de secciones transversales a una plastificacin excesiva, incluyendo la abolladura y el pandeo por

distorsin: M0 resistencia de los perfiles o chapas cuando el fallo viene dado por pandeo global: M1 resistencia de la seccin neta: M2 NOTA Los valores numricos para los Mi se pueden definir en los anexos nacionales. Se recomiendan los siguientes valores para el uso en

edificacin:

M0 = 1,00;

M1 = 1,00;

M2 = 1,25. (4) Para los valores de M para resistencia de uniones, vase el captulo 8. (5) Para la verificacin en los estados lmite de servicio, se debera utilizar el coeficiente parcial de seguridad M,ser. NOTA El valor numrico de los M,ser se puede definir en los anexos nacionales. Se recomienda el siguiente valor para el uso en edificacin:

M,ser = 1,00. (6) En el proyecto de estructuras fabricadas con perfiles y chapas conformadas en fro, se debera distinguir entre diferentes "clases estructurales" asociadas a diferentes consecuencias de fallo, de acuerdo con el anexo B de la Norma EN 1990. Estas clases se definen de la siguiente forma: Clase Estructural I: Construccin en la que los perfiles y las chapas conformadas en fro se dimensionan para

contribuir a la resistencia y estabilidad global de la estructura. Clase Estructural II: Construccin en la que los perfiles y las chapas conformadas en fro se dimensionan para

contribuir a la resistencia y estabilidad de elementos estructurales individuales. Clase Estructural III: Construccin en la que la chapa conformada en fro se utiliza como un elemento que slo

transmite cargas a la estructura. NOTA 1 Se pueden considerar clases estructurales distintas en las diferentes fases de construccin. NOTA 2 Para los requisitos de ejecucin de las chapas, vase la serie de Normas EN 1090.


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3 MATERIALES 3.1 Generalidades (1) Todos los aceros utilizados en los perfiles y chapas conformadas en fro deberan ser adecuados para conformado en fro y soldadura, en caso necesario. Los aceros utilizados para perfiles y chapas a galvanizar deberan ser tambin adecuados para el galvanizado. (2) Los valores nominales de las propiedades materiales dados en este captulo se deberan adoptar como valores carac-tersticos en los clculos. (3) Esta norma cubre el proyecto con perfiles y chapas perfiladas conformadas en fro fabricadas a partir de los tipos de acero incluidos en la tabla 3.1a.

Tabla 3.1a Valores nominales del lmite elstico bsico fyb y la resistencia ltima a traccin fu

Tipo de acero Norma Tipo fyb N/mm2 fu N/mm2 Productos laminados en caliente de aceros para estructuras. Parte 2: Condiciones tcni-cas de suministro de los aceros estructurales no aleados.

EN 10025-2 S 235 S 275 S 355

235 275 355

360 430 510

Productos laminados en caliente de aceros para estructuras. Parte 3: Condiciones tcnicas de suministro de los aceros estructurales soldables de grano fino en la condicin de normalizado/laminado de normalizacin.

EN 10025-3 S 275 N S 355 N S 420 N S 460 N S 275 NL S 355 NL S 420 NL S 460 NL

275 355 420 460 275 355 420 460

370 470 520 550 370 470 520 550

Productos laminados en caliente de aceros para estructuras. Parte 4: Condiciones tcnicas de suministro de los aceros estruc-turales soldables de grano fino laminados termomecnicamente.

EN 10025-4 S 275 M S 355 M S 420 M S 460 M S 275 ML S 355 ML S 420 ML S 460 ML

275 355 420 460 275 355 420 460

360 450 500 530 360 450 500 530

NOTA 1 Para bandas de acero de menos de 3 mm de espesor de acuerdo con la serie de Normas EN 10025, si la anchura de la banda original es mayor o

igual de 600 mm, los valores caractersticos se pueden dar en el anexo nacional. Se recomiendan valores iguales a 0,9 veces los dados en la tabla 3.1a.

NOTA 2 Para otros materiales y productos de acero, vase el anexo nacional. En la tabla 1.3b se dan ejemplos de tipos de acero que pueden ser conformes

a los requisitos de esta norma.


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Tabla 3.1b Valores nominales del lmite elstico bsico fyb y la resistencia ltima a traccin fu

Tipo de acero Norma Ti fyb N/mm2 fu N/mm2 Chapa de acero laminada en fro de calidad estructural

ISO 4997 CR 220 CR 250 CR 320

220 250 320

300 330 400

Chapas y bandas de acero estructural recu-biertas en continuo por inmersin en caliente. Condiciones tcnicas de suministro.

EN 10326 S220GD+Z S250GD+Z S280GD+Z S320GD+Z S350GD+Z

220 250 280 320 350

300 330 360 390 420

Productos planos laminados en caliente de acero de alto lmite elstico para conformado en fro. Parte 2: Condiciones de suministro para aceros en estado de laminado termo-mecnico

EN 10149-2 S 315 MC S 355 MC S 420 MC S 460 MC S 500 MC S 550 MC S 600 MC S 650 MC S 700 MC

315 355 420 460 500 550 600 650 700

390 430 480 520 550 600 650 700 750

Productos planos laminados en caliente de acero de alto lmite elstico para conformado en fro. Parte 3: Condiciones de suministro para aceros en estado de normalizado o lami-nado de normalizacin

EN 10149-3 S 260 NC S 315 NC S 355 NC S 420 NC

260 315 355 420

370 430 470 530

Productos planos de acero laminados en fro de alto lmite elstico para conformado en fro. Condiciones tcnicas de suministro

EN 10268 H240LA H280LA H320LA H360LA H400LA

240 280 320 360 400

340 370 400 430 460

Bandas (chapas y bobinas) de acero de alto lmite elstico, galvanizadas en continuo por inmersin en caliente para conformacin en fro

EN 10292 H260LAD H300LAD H340LAD H380LAD H420LAD

240 2) 280 2) 320 2) 360 2) 400 2)

340 2) 370 2) 400 2) 430 2) 460 2)

Chapas y bandas de acero estructural recu-biertas con aleaciones de cinc-aluminio (ZA) en continuo por inmersin en caliente. Con-diciones tcnicas de suministro.

EN 10326 S220GD+ZA S250GD+ZA S280GD+ZA S320GD+ZA S350GD+ZA

220 250 280 320 350

300 330 360 390 420

Chapas y bandas de acero estructural recu-biertas con aleaciones de aluminio-zinc (AZ) en continuo por inmersin en caliente. Con-diciones tcnicas de suministro.

EN 10326 S220GD+AZ S250GD+AZ S280GD+AZ S320GD+AZ S350GD+AZ

220 250 280 320 350

300 330 360 390 420

Chapas y bandas de acero bajo en carbono recubiertas en continuo por inmersin en ca-liente para conformado en fro. Condiciones tcnicas de suministro.

EN 10327 DX51D+Z DX52D+Z DX53D+Z

140 1) 140 1) 140 1)

270 1) 270 1) 270 1)

1) En la norma no se dan los valores mnimos del lmite elstico y resistencia ltima a traccin. Para todos los tipos puede suponerse un valor mnimo de 140 N/mm2 para el lmite elstico y 270 N/mm2 para la resistencia ltima a traccin.

2) Los valores de lmite elstico dados en las denominaciones de los materiales corresponden a la traccin transversal. Los valores para traccin longi-tudinal aparecen en la tabla.


EN 1993-1-3:2006 - 18 -

3.2 Acero estructural 3.2.1 Propiedades materiales del material base (1) Los valores nominales del lmite elstico fyb o de la resistencia ltima a traccin fu se deberan obtener de una de las maneras siguientes: a) adoptando los valores fy = Reh o Rp0,2 y fu = Rm directamente de las normas de producto; b) utilizando los valores dados en las tablas 3.1a y b; o bien c) mediante ensayos apropiados. (2) En el caso que los valores caractersticos se determinen mediante ensayos, dichos ensayos se deberan llevar a cabo de acuerdo con la Norma EN 10002-1. El nmero de probetas debera ser al menos 5 y se debera sacar de un lote de la siguiente forma: 1. Bobinas: a. Para un lote de una produccin (una colada de acero fundido), al menos una probeta por bobina

del 30% del nmero total de bobinas;

b. Para un lote de diferentes producciones, al menos una probeta por bobina; 2. Bandas: Al menos una probeta por cada 2 000 kg de una produccin. Las probetas se deberan tomar de manera aleatoria del lote de acero en cuestin y la orientacin debera ser en la direccin de la longitud del elemento estructural. Los valores caractersticos se deberan determinar en base a una evaluacin estads-tica de acuerdo con el anexo D de la Norma EN 1990. (3) Se puede suponer que las propiedades del acero en compresin son las mismas que a traccin. (4) Los requisitos de ductilidad deberan cumplir con el apartado 3.2.2 de la Norma EN 1993-1-1. (5) Los valores de clculo para los coeficientes materiales se deberan tomar como indica el apartado 3.2.6 de la Norma EN 1993-1-1. (6) Las propiedades materiales para temperaturas elevadas se dan en la Norma EN 1993-1-2. 3.2.2 Propiedades materiales de los perfiles y chapas de acero conformado en fro (1) En los casos en que el lmite elstico se especifique utilizando el smbolo fy, se puede utilizar el lmite elstico prome-dio fya si se aplican los puntos (4) a (8). En otros casos, se debera utilizar el lmite elstico bsico fyb. En los casos en que el lmite elstico se especifique utilizando el smbolo fyb se debera utilizar el lmite elstico bsico fyb. (2) El lmite elstico promedio fya de una seccin transversal debido a la deformacin en fro se puede determinar a partir de los resultados de ensayos a escala real. (3) Como alternativa, el lmite elstico promedio incrementado fya se puede determinar por clculo mediante:

( ) 2ya yb u ybg

= + kntf f f fA

siendo ( )u yb

ya+

2

f ff . . . (3.1)


- 19 - EN 1993-1-3:2006

donde Ag es la seccin transversal bruta; k es un coeficiente numrico que depende del tipo de conformado de la siguiente forma:

k = 7 para conformado mediante rodillos;

k = 5 para otros mtodos de conformado; n es el nmero de ngulos a 90 en la seccin transversal con un radio interno r 5t (las fracciones de ngulos a 90

se deberan contar como fracciones de n); t es el espesor del ncleo del acero antes del conformado en fro, excluyendo los recubrimientos metlicos y

orgnicos, vase el apartado 3.2.4. (4) El lmite elstico incrementado debido al conformado en fro se puede tener en cuenta del modo siguiente: en elementos sometidos a axil en los que el rea de la seccin transversal efectiva Aeff es igual a la seccin bruta Ag; al determinar Aeff, se debera tomar el lmite elstico fy como fyb. (5) El lmite elstico promedio fya se puede utilizar para determinar: la resistencia de la seccin transversal de un elemento sometido a un axil de traccin; la resistencia de la seccin transversal y la resistencia a pandeo de un elemento sometido a compresin con una

seccin transversal totalmente efectiva; la resistencia a flexin (momento resistente) de una seccin transversal con alas totalmente efectivas. (6) Para determinar la resistencia a flexin de una seccin transversal con alas totalmente efectivas, la seccin transversal se puede dividir en m elementos planos nominales, tales como las alas. Se puede utilizar la expresin (3.1) para obtener por separado los valores del lmite elstico incrementado fy,i para cada elemento plano nominal i, siempre que:

m

g,i y,ii=1

yam

g,ii=1

A f

f

A

. . . (3.2)

donde Ag,i es el rea de la seccin transversal bruta del elemento plano nominal i, y cuando se calcule el lmite elstico incrementado fy,i utilizando la expresin (3.1), para cada seccin Ag,i, se deberan contar las curvas en el extremo de los elementos planos nominales con la mitad de su ngulo. (7) No se debera utilizar el incremento en el lmite elstico debido al conformado en fro para elementos sometidos a un tratamiento de calor a ms de 580 C y de ms de una hora de duracin despus del conformado. NOTA Para ms informacin, vase la Norma EN 1090-2. (8) Se debera prestar especial atencin al hecho de que algunos tratamientos trmicos (especialmente el recocido) podran inducir un lmite elstico reducido menor que el lmite elstico bsico fyb. NOTA Para el soldeo en reas conformadas en fro, vase tambin la Norma EN 1993-1-8.


EN 1993-1-3:2006 - 20 -

3.2.3 Tenacidad a fractura (1) Vanse las Normas EN 1993-1-1 y EN 1993-1-10. 3.2.4 Espesor y tolerancias de espesor (1) Se pueden utilizar las disposiciones para el clculo dadas en esta norma dentro de los rangos indicados del espesor del ncleo de acero, tcor. NOTA Los rangos de espesor del ncleo de acero tcor para chapas y perfiles se pueden definir en el anexo nacional. Se recomiendan los siguientes

valores:

para chapa y perfiles: 0,45 mm tcor 15 mm

para uniones: 0,45 mm tcor 4 mm, vase el punto (2) del apartado 8.1. (2) Se puede utilizar materiales con espesor un mayor o menor, siempre que la capacidad resistente del mismo se deter-mine mediante ensayos. (3) El espesor del ncleo de acero tcor debera usarse como valor de clculo del espesor, donde

t = cort si tol 5% (3.3a)

t = cor100

95tolt si tol > 5% (3.3b)

con tcor = tnom tmetallic coatings (3.3c) donde tol es la tolerancia inferior en %. NOTA Para el recubrimiento habitual de cinc Z 275, tzinc = 0,04 mm. (4) Para chapas y perfiles de acero recubiertos en continuo por inmersin en caliente suministrados con tolerancias negativas menores o iguales a las "tolerancias especiales (S)" dadas en la Norma EN 10143, se puede utilizar el valor de clculo del espesor de acuerdo con la expresin (3.3a). Si la tolerancia negativa es mayor que la "tolerancia especial (S)" dada en la Norma EN 10143 entonces se puede utilizar el valor de clculo del espesor de acuerdo con la expresin (3.3b). (5) tnom es el espesor nominal del acero despus del conformado en fro. ste se puede tomar como el valor de tnom de la chapa original si las reas calculadas de la seccin transversal antes y despus del conformado en fro no difieren en ms del 2%; de lo contrario, se deberan cambiar las dimensiones tericas.

3.3 Medios de unin 3.3.1 Tornillos (1) Los tornillos, tuercas y arandelas deberan ser conformes con los requisitos dados en la Norma EN 1993-1-8. 3.3.2 Otros tipos de elementos de fijacin mecnica (1) Otros tipos de elementos de fijacin mecnica como: tornillos roscachapa (autorroscantes) en sus diferentes variedades; remaches de cartucho; remaches ciegos; se pueden utilizar cuando cumplan con las normas europeas de producto aplicables.


- 21 - EN 1993-1-3:2006

(2) El valor caracterstico de la resistencia a cortante Fv,Rk y el valor caracterstico de la resistencia mnima a traccin Fr,Rk de los elementos de fijacin mecnica se puede tomar de la norma europea de producto, de la Gua DITE o del DITE. 3.3.3 Consumibles de soldadura (1) Los consumibles de soldadura deberan ser conformes con los requisitos dados en la Norma EN 1993-1-8. 4 DURABILIDAD (1) Para los requisitos bsicos, vase el captulo 4 de la Norma EN 1993-1-1. NOTA El apartado 9.3.1 de la Norma EN 1090-2 enumera los factores que afectan a la ejecucin y que es necesario especificar en el proyecto. (2) Se debera prestar especial atencin a los casos en que se pretenda utilizar materiales distintos actuando de forma combinada, ante la posibilidad de que se produzcan fenmenos electroqumicos que podran propiciar la corrosin. NOTA 1 Para la resistencia a la corrosin de los elementos de fijacin, vase el anexo B, con las clases de ambiente de acuerdo con la Norma

EN ISO 12944-2. NOTA 2 Para productos de cubiertas, vase la Norma EN 508-1. NOTA 3 Para otros productos, vase la Norma EN 1993-1-1. NOTA 4 Para elementos de fijacin galvanizadas por inmersin en caliente, vase la Norma EN ISO 10684. 5 ANLISIS ESTRUCTURAL 5.1 Influencia de la curvatura de las esquinas (1) En secciones transversales con esquinas redondeadas, las anchuras planas tericas bp de los elementos planos se debera medir desde los puntos medios de los elementos de esquina adyacentes, como se indica en la figura 5.1. (2) En secciones transversales con esquinas redondeadas, el clculo de las propiedades de la seccin debera basarse en la geometra nominal de la seccin transversal. (3) A menos que se usen mtodos ms apropiados para determinar las propiedades de la seccin, se puede utilizar el siguiente procedimiento aproximado. La influencia de la curvatura de las esquinas en la resistencia de la seccin transversal se puede despreciar si los radios internos r 5t y r 0,10 bp y se puede suponer que la seccin transversal est formada por elementos planos con esquinas rectas (de acuerdo con la figura 5.2; se destaca que bp aparece para todos los elementos planos, incluso los elementos planos a traccin). Para las propiedades de rigidez de la seccin transversal, la influencia de las esquinas redondeadas se debera tener siempre en cuenta.


EN 1993-1-3:2006

(b) Anchura plana terica bp de los elementolas alas

Figura 5.1 Anchura

transversal (4) Se puede tener en cuenta la influencia dpropiedades calculadas de una, por lo demslas aproximaciones siguientes:

- 22 -

os planos de

(a) Punto medio de la esquina o ngulo X es la interseccin de lneas medias P es el punto medio de la esquina

m = + / 2r r t

r m= tan( ) sen( )2 2g r

(c) Anchura plana terica bp para un al(bp = altura inclinada sw)

(d) Anchura plana terica bp de las partadyacentes a un rigidizador de alma

(e) Anchura plana terica bp de las partadyacentes a un rigidizador de ala

as planas tericas de las partes planas de la seccin bp considerando los radios de las esquinas

de las esquinas redondeadas en las propiedades de la ses similar, seccin transversal con esquinas rectas, vase

o

ma

tes planas

tes planas

eccin reduciendo las la figura 5.2, usando


con

donde

Ag es el rea de la seccin transversal b

Ag,sh es el valor de Ag para una seccin tr

bp,i es la anchura plana terica del elem

Ig es el momento de inercia de la secci

Ig,sh es el valor de Ig para una seccin tra

Iw es el mdulo de alabeo para la secci

Iw,sh es el mdulo de alabeo para una sec

es el ngulo entre dos elementos plam es el nmero de elementos planos;

n es el nmero de elementos curvos;

rj es el radio interno del elemento curv (5) Las reducciones dadas por la expresin (seccin Aeff, Iy,eff, Iz,eff y Iw,eff, siempre que las ainterseccin de sus lneas medias.

Seccin transver

Figura 5.2 Aprox

- 23 - EN

Ag Ag,sh (1 )

Ig Ig,sh (1 2)

Iw Iw,sh (1 4)

nj

jj=1

m

p,ii=1

90= 0,43

r

b

bruta;

ransversal con esquinas rectas;

mento plano i para una seccin transversal con esquinas r

in transversal bruta;

ansversal con esquinas rectas;

in transversal bruta;

ccin transversal con esquinas rectas;

anos;

vo j.

(5.1) se pueden aplicar tambin en el clculo de las propieanchuras planas tericas de los elementos planos se midan

rsal real Seccin transversal idealizada

ximacin considerada para esquinas redondeadas

N 1993-1-3:2006

. . . (5.1a)

. . . (5.1b)

. . . (5.1c)

. . . (5.1d)

rectas;

edades efectivas de la n desde los puntos de


EN 1993-1-3:2006

(6) Cuando el radio interno r > 0,04 E / fy la

5.2 Proporciones geomtricas (1) Los requisitos para el proyecto mediantea secciones transversales fuera del rango de la NOTA Se puede suponer que estos lmites b/t, h/t, c/t y

verificacin mediante ensayos. Se pueden utilizaque su resistencia en los estados lmite ltimos resultados estn confirmados por un nmero de e

Tabla 5.1

Elemento de la

(2) Para proporcionar rigidez suficiente y eestar dentro de los rangos siguientes:

- 24 -

a resistencia de la seccin transversal se debera determin

e clculos dados en esta parte 1-3 de la Norma EN 1993 nas relaciones anchura-espesor b/t, h/t, c/t y d/t dados en

y d/t dados en la tabla 5.1 representan el campo para el cual se dispone ar tambin secciones transversales con relaciones anchura-espesor mayoy su comportamiento en estado lmite de servicio a partir de ensayos y

ensayos adecuado.

Relaciones de anchura-espesor mximas

seccin transversal Valor m

b / t 5

b / t 6c / t 5

b / t 9c / t 6d / t 5

b / t 5

45

h / t 500

evitar el pandeo precoz del rigidizador, el tamao de los

nar mediante ensayos.

no se deberan aplicar la tabla 5.1.

de suficiente experiencia y ores, siempre que se verifi-y/o clculos, en los que los

ximo

50

60 50

90 60 50

500

90

sen

rigidizadores debera


en los que las dimensiones b, c y d son tal com(c = 0 o d = 0). NOTA 1 Cuando las secciones transversales se determ NOTA 2 La medida c del labio es perpendicular al ala NOTA 3 Para el MEF vase el anexo C de la Norma E

5.3 Modelo estructural para el anlisis (1) A menos que se utilicen modelos ms atransversal, se puede modelar como se indica (2) Se debera tener en cuenta la influencia (3) Las imperfecciones asociadas al pandeo de la Norma EN 1993-1-1. NOTA Vase tambin el apartado 5.3.4 de la Norma E (4) Para las imperfecciones asociadas al paperfil, sin tener en cuenta al mismo tiempo n NOTA La magnitud de la imperfeccin se puede tomar

para anlisis plstico de secciones asignadas a la

Tabla 5.2 Model

- 25 - EN

0,2 c / b 0,6

0,1 d / b 0,3

mo se indicada en la tabla 5.1. Si c/b < 0,2 o d/b < 0,1 se d

minen mediante ensayos y clculos, estos lmites no son de aplicacin.

a aunque el labio en s no lo sea.

EN 1993-1-5.

apropiados segn la Norma EN 1993-1-5 para los elema en la tabla 5.2.

a mutua de rigidizadores mltiples.

por flexin, y al pandeo por flexin y torsin, se deberan

EN 1993-1-1.

andeo lateral se puede suponer una imperfeccin inicial ninguna torsin inicial.

r del anexo nacional. Se recomiendan los valores e0/L = 1/600 para anlcurva a de pandeo lateral que se encuentra en el apartado 6.3.2.2 de la No

los para los elementos de una seccin transversal

N 1993-1-3:2006

. . . (5.2a)

. . . (5.2b)

debera omitir el labio

.

mentos de una seccin

n tomar de la tabla 5.1

e0 en el eje dbil del

lisis elstico y e0/L = 1/500 orma EN 1993-1-1.


EN 1993-1-3:2006

5.4 Combadura de alas (1) Se debera tener en cuenta el efecto de ldad resistente de una ala muy ancha en un perque la parte cncava est en compresin, a transversal del perfil. Si la combadura es maypor ejemplo debido a un decremento de la lonefecto de la flexin de las almas. NOTA Para perfiles-bandeja este efecto se ha te (2) El clculo de la combadura se puede llecompresin y en traccin, con y sin rigidizaPara un perfil que es recto antes de la aplicac

Para una viga curva:

donde u es la flexin del ala hacia la fibra bs es el semiancho de ala en seccione

vase figura 5.3; t es el espesor del ala; z es la distancia del ala considerada r es el radio de curvatura de la viga a es la tensin media en las alas calc

sal efectiva, la tensin media se obseccin bruta del ala.

F

- 26 -

la combadura (es decir, la curvatura interna hacia la fibrarfil sometido a flexin, o de una ala en un perfil curvo somno ser que dicha combadura sea menor que el 5% del

yor, entonces se debera tener en cuenta la reduccin en langitud del brazo de palanca para algunas partes de las ala

enido en cuenta en el apartado 10.2.2.2.

evar a cabo como se indica a continuacin. Las frmulaadores, pero sin rigidizadores transversales de ala muy pcin de la carga (vase figura 5.3):

2 4a s2 2= 2 z

bu

E t

4a s

2= 2 b

uE t r

neutra (combadura), vase figura 5.3;

es cerradas u omega, o la anchura de la porcin de ala qu

a a la fibra neutra;

en arco;

culada con la seccin bruta. Si la tensin se ha calculado ebtiene multiplicando dicho valor por el cociente entre la

Figura 5.3 Combadura de alas

a neutra) en la capaci-metido a flexin en el l canto de la seccin

a capacidad resistente, as anchas, y el posible

s se aplican a alas en prximos entre ellos.

. . . (5.3a)

. . . (5.3b)

ue sobresale del alma,

en la seccin transver-seccin efectiva y la


5.5 Abolladura y pandeo por distorsin 5.5.1 Generalidades (1) Se deberan tener en cuenta los efectos dde los perfiles y chapas conformadas en fro. (2) Los efectos de la abolladura se pueden basndose en las anchuras efectivas, vase la (3) Al determinar la resistencia a la abollaanchuras efectivas de los elementos comprim NOTA Para resistencia, vase el punto (1) del a (4) Para verificaciones en estado de servictensin de compresin com,Ed,ser en el elemen (5) El pandeo por distorsin para elementosse considera en el apartado 5.5.3.

Figura 5.4 E

(6) Los efectos del pandeo por distorsin dey (c). En estos casos, los efectos del pandeo p(vase el punto (7) del apartado 5.5.1) o no-linde columnas cortas. (7) A no ser que se use el procedimiento simde un anlisis de pandeo lineal, se puede apl 1) Para una longitud de onda de hasta l

identifican los modos de pandeo cor 2) Se calcula(n) la(s) anchura(s) efectiv

que hayan experimentado abolladura 3) Se calcula el espesor reducido (vase

u otras partes de la seccin transverspandeo por distorsin, vase la figura

4) Se calcula la resistencia a pandeo g

diendo del modo de pandeo) para lapuntos 2) y 3).

- 27 - EN

de la abolladura y el pandeo por distorsin al determinar la.

tener en cuenta utilizando las propiedades de la seccina Norma EN 1993-1-5.

adura, el lmite elstico fy debera tomarse como fyb cumidos segn la Norma EN 1993-1-5.

apartado 6.1.3.

io, la anchura efectiva de un elemento en compresin snto bajo cargas de estado lmite de servicio.

s con rigidizadores de borde o intermedios, como se indic

Ejemplos de modos de pandeo por distorsin

eberan considerarse en casos como los que se indican en or distorsin deberan determinarse llevando a cabo anlis

neales (vase la Norma EN 1993-1-5), utilizando mtodos

mplificado del apartado 5.5.3, y cuando la tensin de pandeicar el siguiente procedimiento:

la longitud nominal del elemento, se calcula la tensin derrespondientes, vase la figura 5.5a.

va(s) de acuerdo con el apartado 5.5.2 para las partes de la basndose en la tensin de abolladura mnima, vase la

e el punto (7) del apartado 5.3.3.1) de los rigidizadores deal que experimenten pandeo por distorsin, basndose en a 5.5b.

global segn el apartado 6.2 (pandeo por flexin, por tora longitud nominal del elemento y con la seccin transv

N 1993-1-3:2006

a resistencia y rigidez

n efectiva, calculadas

uando se calculan las

e debera basar en la

ca en la figura 5.4(d),

las figuras 5.4(a), (b) sis de pandeo lineales numricos o ensayos

eo elstico se obtenga

e pandeo elstico y se

la seccin transversal figura 5.5b.

e borde e intermedios la mnima tensin de

rsin o lateral depen-versal efectiva de los


EN 1993-1-3:2006

Figura 5.5a Ejemplo

pandeo en funcin de la

Figura 5.5b Ejemplos de carga elstica 5.5.2 Elementos planos sin rigidizadores (1) Las anchuras efectivas de elementos noanchura plana terica bp en lugar de b , deten la esbeltez de la placa p .

- 28 -

os de la tensin crtica elstica para varios modos de semi-longitud de onda y ejemplos de modos de pande

de pandeo y resistencia a pandeo en funcin de la lon

o rigidizados deberan obtenerse segn la Norma EN 19terminando los coeficientes de reduccin para abolladu

eo

ngitud del elemento

993-1-5, utilizando la ura de placas basados


- 29 - EN 1993-1-3:2006

(2) La anchura terica bp de un elemento plano se debera determinar tal como se especifica en la figura 5.1 del apartado 5.1.4. En el caso de elementos planos en almas inclinadas, se debera utilizar la altura inclinada adecuada. NOTA Para elementos sin rigidizar, en el anexo D se da un mtodo alternativo para el clculo de las anchuras efectivas. (3) Al aplicar el mtodo de la Norma EN 1993-1-5 se puede utilizar el siguiente procedimiento: La relacin de tensiones de las tablas 4.1 y 4.2 de la Norma EN 1993-1-5, que se utiliza para determinar la

anchura efectiva de las alas de una seccin sometida a un gradiente de tensiones, se puede basar en propiedades seccionales brutas.

La relacin de tensiones de las tablas 4.1 y 4.2 de la Norma EN 1993-1-5, que se utiliza para determinar la

anchura efectiva del alma, se puede obtener utilizando la seccin efectiva del ala en compresin y la seccin bruta del alma.

Las propiedades de la seccin efectiva se pueden refinar utilizando la relacin de tensiones basada en la

seccin transversal efectiva ya calculada en lugar de la seccin transversal bruta. Los pasos mnimos en la iteracin relacionada con el gradiente de tensiones son dos.

Se puede utilizar el mtodo simplificado dado en el apartado 5.5.3.4 en el caso de almas de chapa trapezoidal bajo

un gradiente de tensiones. 5.5.3 Elementos planos con rigidizadores de borde o intermedios 5.5.3.1 Generalidades (1) El clculo de elementos en compresin con rigidizadores de borde o intermedios se debera basar en la hiptesis de que el rigidizador se comporta como un elemento en compresin con una coaccin parcial continua, cuya rigidez elstica depende de las condiciones de contorno y de la rigidez a flexin de los elementos planos adyacentes. (2) La rigidez elstica de un rigidizador debera determinarse mediante la aplicacin de una fuerza unitaria por unidad de longitud u como se ilustra en la figura 5.6. La rigidez elstica K por unidad de longitud se puede determinar a partir de: K = u / . . . (5.9) donde es la flecha del rigidizador debido a la fuerza unitaria u actuando en el centro de gravedad (b1) de la parte efectiva

de la seccin transversal.


EN 1993-1-3:2006

Figura 5.6

(3) Al determinar los valores de las rigidecesal, se deberan tener en cuenta los posibles eotro elemento de la seccin transversal someti (4) Para un rigidizador de borde la flecha

con

(5) En el caso de los rigidizadores de bordfuerzas unitarias u aplicadas tal como se muelstica K1 del ala 1:

- 30 -

6 Determinacin de la rigidez elstica

es al giro elsticas C, C,1 y C,2 a partir de la geometra defectos de otros rigidizadores existentes en el mismo elemido a compresin.

se debera obtener a partir de:

( )23pp 3

12 1= +

3

vub bEt

p = /u b C

de de las secciones labiadas en C y en Z, C se deberuestra en la figura 5.6(c). Esto produce la siguiente expr

de la seccin transver-mento, o de cualquier

. . . (5.10a)

a determinar con las resin para la rigidez


- 31 - EN 1993-1-3:2006

3

1 2 2 31 w 1 1 2 w f

1=4(1 ) + +0,5

E tK b h b b b h k

. . . (5.10b)

donde b1 es la distancia desde la interseccin del alma con el ala al centro de gravedad de la seccin efectiva del rigi-

dizador de borde (incluyendo la parte efectiva be,2 del ala) del ala 1, vase la figura 5.6(a); b2 es la distancia desde la interseccin del alma con el ala al centro de gravedad de la seccin efectiva del rigi-

dizador de borde (incluyendo la parte efectiva del ala) del ala 2; hw es la altura del alma; kf = 0 si el ala 2 est en traccin (por ejemplo para una viga en flexin respecto al eje y-y);

s2fs1

=A

kA

si el ala 2 est tambin en compresin (por ejemplo para una viga sometida a un esfuerzo axil de

compresin); kf =1 para una seccin simtrica en compresin. As1 y As2 son las secciones efectivas del rigidizador de borde (incluyendo la parte efectiva be,2 del ala, vase la

figura 6.5(b)) del ala 1 y el ala 2, respectivamente. (6) Para un rigidizador intermedio, y como alternativa conservadora, se pueden tomar los valores de la rigidez elstica al giro C,1 y C,2 iguales a cero y la flecha se puede obtener como:

( )( )22 21 2

31 2

12 1=

3 +

vub bb b Et

. . . (5.11)

(7) El coeficiente de reduccin d para la resistencia a pandeo por distorsin (pandeo por flexin de un rigidizador) se debera obtener con la esbeltez relativa p a partir de: d 1 0, = si d 0,65 . . . (5.12a) dd 1 47 0 723, , = si d0 65 1 38, ,< < . . . (5.12b)

dd

0,66= si d 1 38, . . . (5.12c) donde d yb cr,s= f . . . (5.12d) donde cr,s es la tensin crtica elstica para el(los) rigidizador(es) segn los apartados 5.5.3.2, 5.5.3.3 o 5.5.3.4. (8) Como alternativa, la tensin crtica elstica de abolladura cr,s se puede obtener a partir de un anlisis de pandeo elstico de primer orden utilizando mtodos numricos (vase el punto (7) del apartado 5.5.1).


EN 1993-1-3:2006

(9) En el caso de un elemento plano con rigse puede despreciar el efecto del(de los) rigid 5.5.3.2 Elementos planos con rigidizador (1) El siguiente procedimiento es aplicable el ngulo entre el rigidizador y el elemento p

Fig

(2) La seccin transversal de un rigidizadorelementos c o elementos c y d como se muestr (3) El procedimiento, que se ilustra en la fi Paso 1: Se obtiene una seccin tra

suponiendo que el rigidiza Paso 2: Se utiliza la seccin trans

cin para pandeo por disla coaccin elstica conti

Paso 3: Opcionalmente, se itera p

vanse los puntos (9) y (1 (4) Los valores iniciales de las anchuras efapartado 5.5.2 suponiendo que el elemento pl (5) Los valores iniciales de las anchuras efeforma:

- 32 -

gidizador(es) de borde e intermedio(s), en ausencia de un dizador(es) intermedio(s).

res de borde

a un rigidizador de borde cuando se cumplen los requisitplano est entre 45 y 135.

gura 5.7 Rigidizadores de borde

r de borde se debera tomar incluyendo las porciones efecra en la figura 5.7, ms la porcin efectiva adyacente del e

igura 5.8, se debera llevar a cabo en pasos de la siguien

ansversal inicial para el rigidizador utilizando secciones efador da una coaccin total y que com,Ed = fyb /M0, vanse l

sversal efectiva inicial del rigidizador para determinar el storsin (pandeo por flexin de un rigidizador), consideinua, vanse los puntos (6), (7) y (8);

para refinar el valor del coeficiente de reduccin para pa10).

fectivas be1 y be2 mostradas en la figura 5.7 se deberanano bp est doblemente apoyado, vase la tabla 4.1 en la N

ectivas ceff y deff mostradas en la figura 5.7 se deberan ob

mtodo ms preciso,

tos del apartado 5.2 y

ctivas del rigidizador, elemento plano bp.

nte forma:

fectivas determinadas los puntos (4) y (5);

coeficiente de reduc-erando los efectos de

andeo del rigidizador,

n determinar segn el Norma EN 1993-1-5.

btener de la siguiente


- 33 - EN 1993-1-3:2006

a) para un rigidizador de borde con un pliegue simple: ceff = bp,c . . . (5.13a) con obtenida a partir del apartado 5.5.2, excepto por el coeficiente de abolladura k, que se da a continuacin: si bp,c / bp 0,35: k = 0,5 . . . (5.13b) si 0,35 < bp,c / bp 0,6:

( ) 23 p,c p = 0,5 + 0,83 / 0,35 k b b . . . (5.13c) b) para un rigidizador de borde con un pliegue doble: ceff = bp,c . . . (5.13d) con obtenida a partir del apartado 5.5.2 con una coeficiente de abolladura k para un elemento doblemente

apoyado segn la tabla 4.1 de la Norma EN 1993-1-5. deff = bp,d . . . (5.13e) con obtenida a partir del apartado 5.5.2 con una coeficiente de abolladura k para un elemento sin rigidizar a

partir de la tabla 4.2 de la Norma EN 1993-1-5. (6) El rea de la seccin transversal efectiva del rigidizador de borde As se debera obtener a partir de: As = t (be2 + ceff) o . . . (5.14a) As = t (be2 + ce1 + ce2 + deff) . . . (5.14b) respectivamente. NOTA Se deberan tener en cuenta las esquinas redondeadas en caso necesario, vase el apartado 5.1. (7) La tensin crtica elstica cr,s para un rigidizador de borde se debera obtener a partir de:

scr,ss

2 =

K E IA

. . . (5.15)

donde K es la rigidez elstica por unidad de longitud, vase el punto (2) del apartado 5.5.3.1. Is es el momento de inercia efectivo del rigidizador, tomado como el de su seccin efectiva As con relacin al eje

a-a que pasa por el centro de gravedad de su seccin transversal efectiva, vase la figura 5.7. (8) Como alternativa, la tensin crtica elstica de abolladura cr,s se puede obtener a partir de anlisis elsticos de pandeo de primer orden utilizando mtodos numricos, vase el punto (7) del apartado 5.5.1. (9) El coeficiente de reduccin d para la resistencia a pandeo por distorsin (pandeo por flexin de un rigidizador) de un rigidizador de borde se debera obtener a partir del valor de cr,s utilizando el mtodo dado en el punto (7) del apartado 5.5.3.1.


EN 1993-1-3:2006

Figura 5.8 Resistencia

- 34 -

a) Seccin transversal bruta y concontorno b) Paso 1: Seccin transversal efbasada en com,Ed = fyb /M0 c) Paso 2: Tensin crtica elsticseccin efectiva del rigidizador A d) Resistencia reducida d fyb /M0efectiva del rigidizador As, con elreduccin d basado en cr,s e) Paso 3: Se repite opcionalmencalculando la anchura efectiva cocompresin reducida com,Ed,i = de la iteracin previa, continuandd,n d,(n - 1) siendo d,n d,(n - 1 f) Se adopta una seccin transverceff y el espesor reducido tred corr

a a compresin de un ala con un rigidizador de bord

ndiciones de

fectiva para K =

a cr,s para la As del paso 1

0 para la seccin l coeficiente de

nte el paso 1 on una tensin de d fyb / M0 con el d do hasta que

) .

rsal efectiva con be2, espondiente a d,n.

e


- 35 - EN 1993-1-3:2006

(10) Si d < 1, ste se puede refinar de manera iterativa, empezando la iteracin con valores modificados de obtenidos segn el punto (1) del apartado 5.5.2 con com,Ed,i igual a d fyb /M0, de manera que: p,red p d= . . . (5.16) (11) La seccin reducida efectiva del rigidizador As,red considerando el pandeo por flexin se debera tomar como:

yb M0s,red d scom,Ed

=f

A A siendo s red s,A A . . . (5.17)

donde com,Ed es la tensin de compresin en la mitad del rigidizador calculada en base a la seccin transversal efectiva. (12) Al determinar las propiedades de la seccin efectiva, la seccin reducida efectiva As,red se debera representar utilizando un espesor reducido tred = t As,red / As para todos elementos incluidos en As. 5.5.3.3 Elementos planos con rigidizadores intermedios (1) El procedimiento siguiente es aplicable a uno o dos rigidizadores intermedios iguales formados por surcos o dobleces siempre que todos los elementos planos se calculen de acuerdo con el apartado 5.5.2. (2) La seccin transversal de un rigidizador intermedio se debera tomar incluyendo el mismo rigidizador ms las porcio-nes efectivas adyacentes de los elementos planos contiguos bp,1 y bp,2 mostradas en la figura 5.9. (3) El procedimiento, que se ilustra en la figura 5.10, se debera llevar a cabo en pasos de la siguiente forma: Paso 1: Se obtiene una seccin transversal efectiva inicial para el rigidizador utilizando las anchuras efectivas

determinadas suponiendo que el rigidizador da una coaccin total y que com,Ed = fyb /M0, vanse los puntos (4) y (5).

Paso 2: Se utiliza la seccin transversal efectiva inicial del rigidizador para determinar el coeficiente de reduccin

para pandeo por distorsin (pandeo por flexin de un rigidizador intermedio), considerando los efectos de la coaccin elstica continua, vanse los puntos (6), (7) y (8).

Paso 3: Se itera opcionalmente para refinar el valor del coeficiente de reduccin para pandeo del rigidizador,

vanse los puntos (9) y (10). (4) Los valores iniciales de las anchuras efectivas b1,e2 y b2,e1 mostradas en la figura 5.9 deberan determinarse segn el apartado 5.5.2 suponiendo que los elementos planos bp,1 y bp,2 estn doblemente apoyados, vase la tabla 4.1 de la Norma EN 1993-1-5.


EN 1993-1-3:2006

Figu

(5) El rea de la seccin transversal efectiv en la que la anchura del rigidizador bs e NOTA Las esquinas redondeadas se deberan te (6) La tensin crtica abolladura cr,s para u

donde K es la rigidez elstica por unidad de Is es el momento de inercia efectivo

que pasa por el centro de gravedad (7) Como alternativa, la tensin crtica elstde primer orden utilizando mtodos numric (8) El coeficiente de reduccin d para la remedio) se debera obtener a partir del valor d (9) Si d < 1, ste se puede refinar de manesegn punto (5) del apartado 5.5.2 con com,E

- 36 -

ra 5.9 Rigidizadores intermedios

va de un rigidizador intermedio As se debera obtener a p

As = t (b1,e2 + b2,e1 + bs )

es tal como se muestra en la figura 5.9.

ener en cuenta en caso necesario, vase el apartado 5.1.

un rigidizador intermedio se debera obtener a partir de:

scr s

s

2,

KEIA

=

e longitud, vase el punto (2) del apartado 5.5.3.1.

del rigidizador, tomado como el de su seccin efectiva Ad de su seccin transversal efectiva, vase la figura 5.9.

tica de abolladura cr,s se puede obtener mediante anlisicos, vase el punto (7) del apartado 5.5.1.

esistencia a pandeo por distorsin (pandeo por flexin dede cr,s utilizando el mtodo dado en el punto (7) del apa

era iterativa, empezando la iteracin con valores modificEd,i igual a d fyb /M0, de manera que:

partir de:

. . . (5.18)

. . . (5.19)

As respecto al eje a-a

is elsticos de pandeo

e un rigidizador inter-artado 5.5.3.1.

cados de obtenidos


- 37 - EN 1993-1-3:2006

p red p d, = . . . (5.20) (10) La seccin reducida efectiva del rigidizador As,red, considerando el pandeo por distorsin (pandeo por flexin de un rigidizador) se debera tomar como:

yb M0s,red d scom,Ed

=f

A A siendo s red s,A A . . . (5.21)

donde com,Ed es la tensin de compresin en la mitad del rigidizador calculada en base a la seccin transversal efectiva. (11) Al determinar las propiedades de la seccin efectiva, la seccin reducida efectiva As,red se debera representar utilizando un espesor reducido tred = t As,red / As para todos elementos incluidos en As.


EN 1993-1-3:2006

Figura 5.10 Resistencia

- 38 -

a) Seccin transversal bruta y condicio b) Paso 1: Seccin transversal efectivabasada en com,Ed = fyb /M0 c) Paso 2: Tensin crtica elstica cr,s efectiva del rigidizador As del paso 1 d) Resistencia reducida d fyb /M0 para del rigidizador As, con el coeficiente debasado en cr,s e) Paso 3: Se repite opcionalmente el pla anchura efectiva con una tensin de reducida com,Ed,i = d fyb / M0 con el dprevia, continuando hasta que d,n dd,n d,(n - 1) f) Se adopta una seccin transversal efeb2,e1 y el espesor reducido tred correspon

a a compresin de un ala con un rigidizador intermed

ones de contorno

a para K =

para la seccin

la seccin efectiva e reduccin d

paso 1 calculando compresin

d de la iteracin d,(n - 1) siendo

fectiva con b1,e2, ndiente a d,n

dio


- 39 - EN 1993-1-3:2006

5.5.3.4 Chapas trapezoidales con rigidizadores intermedios 5.5.3.4.1 Generalidades (1) Este apartado 5.5.3.4 se debera utilizar para chapas perfiladas trapezoidales, junto con el apartado 5.5.3.3 para alas con rigidizadores intermedios y el apartado 5.5.3.3 para almas con rigidizadores intermedios. (2) La interaccin del pandeo de los rigidizadores intermedios del ala con el de los rigidizadores intermedios del alma se debera tener en cuenta tambin utilizando el mtodo dado en el apartado 5.5.3.4.4. 5.5.3.4.2 Alas con rigidizadores intermedios (1) Si el ala est sometida a compresin uniforme, se debera suponer que la seccin transversal efectiva de un ala con rigidizadores intermedios est formada por secciones reducidas efectivas As,red incluyendo dos bandas de anchura 0,5beff (o 15 t, vase la figura 5.11) adyacentes al rigidizador. (2) Para un rigidizador central de ala, la tensin crtica elstica cr,s se debera obtener a partir de:

( )3

w scr,s 2

s p p s

4 2

4 2 + 3

, k E I tA b b b

= . . . (5.22)

donde bp es la anchura plana terica de un elemento plano mostrado en la figura 5.11; bs es la anchura del rigidizador, medida siguiendo el permetro del rigidizador, vase la figura 5.11; As, Is son el rea de la seccin transversal y el momento de inercia de la seccin transversal del rigidizador de acuerdo

con la figura 5.11; kw es un coeficiente que considera la coaccin parcial al giro del ala rigidizada por las almas u otros elementos

adyacentes, vanse los puntos (5) y (6). Para el clculo de la seccin transversal efectiva sometida a un axil de compresin, se toma el valor kw = 1,0.

La ecuacin 5.22 se puede usar para surcos anchos siempre que la parte plana del rigidizador se reduzca debido a la abolladura y que bp en la ecuacin 5.22 se reemplace por el valor mximo de bp y 0,25(3bp+br), vase la figura 5.11. Un mtodo similar es vlido para un ala con dos o ms surcos anchos.


EN 1993-1-3:2006

Figura 5.11 Ala en

(3) Para dos rigidizadores de ala situados de

cr ,s

con

donde bp,1 es la anchura plana terica de un bp,2 es la anchura plana terica de un br es la anchura total de un rigidiza As, Is son el rea de la seccin transvers

con la figura 5.11. (4) Para un ala con mltiples rigidizadores

donde es el coeficiente de reduccinbasada en la tensin elstica de abollad

- 40 -

compresin con uno, dos o mltiples rigidizadores

e forma simtrica, la tensin crtica elstica cr,s se debera

( )3

w s2

s e 11

4,2 t8 3 4

k E I

A b bb=

be = 2bp,1 + bp,2 + 2bs

b1 = bp,1 + 0,5 br

n elemento plano exterior, como se muestra en la figura

n elemento plano central, como se muestra en la figura 5

ador, vase la figura 5.11;

sal y el momento de inercia de la seccin transversal del ri

(tres o ms rigidizadores iguales) la seccin efectiva de

eff eA b t=

n de acuerdo con el anexo E de la Norma EN 1993-1-5 dura

a obtener a partir de:

. . . (5.23a)

5.11;

5.11;

igidizador de acuerdo

el ala entera es

. . . (5.23b)

para la esbeltez p


- 41 - EN 1993-1-3:2006

2

scr s 2 3 2

o e o 1 8 3 6,

I t Et, E ,b b b

= + . . . (5.23c)

donde Is es la suma de los momentos de inercia de los rigidizadores respecto al eje a-a que pasa por el centro de grave-

dad, despreciando los trminos de espesor bt3 / 12; bo es la anchura del ala como se muestra en la figura 5.11; be es la anchura desarrollada del ala como se muestra en la figura 5.11. (5) El valor de kw se puede calcular a partir de la longitud de onda de pandeo del ala en compresin lb como se indica a continuacin: si lb / sw 2: w wo= k k . . . (5.24a) si lb / sw < 2:

( )2

b bw wo wo

w w

2= 1

l lk k k

s s

. . . (5.24b)

donde sw es la altura inclinada del alma, vase la figura 5.1(c). (6) Como alternativa, el coeficiente de coaccin al giro kw se puede tomar de forma conservadora igual a 1,0, correspon-diente a una condicin articulada. (7) Los valores de lb y kw se pueden determinar de la siguiente forma: para un ala en compresin con un rigidizador intermedio:

( )2p p ss4

b 3

2 + 3 = 3,07

I b b bl

t . . . (5.25)

w dwow d

+ 2 =

+ 0,5 s bk

s b . . . (5.26)

con

d p s= 2 +b b b para un ala en compresin con dos rigidizadores intermedios:

( )2 34 e 11b s= 3,65 3 4 / l I b b tb . . . (5.27)


EN 1993-1-3:2006 - 42 -

( ) ( )

( ) ( )e w e 1

wo1 e 1 w e 1

2 + 3 4 =

4 6 + 3 4 b s b bk

b b b s b b . . . (5.28)

(8) La seccin reducida efectiva del rigidizador As,red considerando el pandeo por distorsin (pandeo por flexin de un rigidizador intermedio) se debera tomar como:

yb M0s.red d scom,ser

/=

f A A siendo s,red sA A . . . (5.29)

(9) Si las almas estn sin rigidizar, el coeficiente de reduccin d se debera obtener directamente a partir de cr,s segn el mtodo dado en el punto (7) del apartado 5.5.3.1. (10) Si las almas estn tambin rigidizadas, el coeficiente de reduccin d se debera obtener utilizando el mtodo dado en el punto (7) del apartado 5.5.3.1, pero con la tensin crtica elstica modificada cr,mod dada en el apartado 5.5.3.4.4. (11) Al determinar las propiedades de la seccin efectiva, la seccin reducida efectiva As,red se debera evaluar utilizando un espesor reducido tred = t As,red / As para todos elementos incluidos en As. (12) Las propiedades de la seccin efectiva de los rigidizadores en estado lmite de servicio se basan en el valor de clculo del espesor t. 5.5.3.4.3 Almas con hasta dos rigidizadores intermedios (1) Se debera suponer que la seccin transversal efectiva de la zona comprimida de un alma (u otro elemento de una seccin transversal que est sometido a un gradiente de tensiones) consiste en las secciones reducidas efectivas As,red de hasta dos rigidizadores intermedios, una banda adyacente al ala en compresin y una banda adyacente al eje del centro de gravedad de la seccin transversal efectiva, vase la figura 5.12. (2) La seccin transversal efectiva de un alma como la que se muestra en la figura 5.12 debera incluir: a) una banda de anchura seff,1 adyacente al ala en compresin; b) la seccin reducida efectiva As,red de cada rigidizador del alma, hasta un mximo de dos; c) una banda de anchura seff,n adyacente al eje del centro de gravedad efectivo; d) la parte del alma en traccin.


Figura 5.12 Secciones transv

(3) Las secciones efectivas de los rigidizad para un solo rigidizador, o para el ri para un segundo rigidizador: en la que las dimensiones seff,1 a seff, (4) Inicialmente, la posicin del eje del cenefectivas de las alas pero con las secciones seff,0 se debera obtener a partir de:

efs

donde com,Ed es la tensin en el ala comprim (5) Si el alma no es totalmente efectiva, las s

- 43 - EN

ersales efectivas de almas de chapas perfiladas trape

dores se deberan obtener a partir de lo siguiente:

igidizador ms cercano al ala en compresin:

Asa = t (seff,2 + seff,3 + ssa)

Asb = t (seff,4 + seff,5 + ssb)

f,2 y sa y sb se muestran en la figura 5.12.

ntro de gravedad efectivo se debera obtener con las sectransversales brutas de las almas. En este caso, la anc

( )ff,0 com,EdM0= 0,76 / t E

mida cuando se alcanza la resistencia mxima de la secci

dimensiones seff,1 a seff,n se deberan obtener como se indi

seff,1 = seff,0

seff,2 = (1 + 0,5ha / ec ) seff,0

seff,3 = [1 + 0,5(ha + hsa )/ ec ] seff,0

seff,4 = (1 + 0,5hb / ec ) seff,0

N 1993-1-3:2006

ezoidales

. . . (5.30)

. . . (5.31)

cciones transversales chura efectiva bsica

. . . (5.32)

in transversal.

ica a continuacin:

. . . (5.33a)

. . . (5.33b)

. . . (5.33c)

. . . (5.33d)


EN 1993-1-3:2006 - 44 -

seff,5 = [1 + 0,5(hb + hsb )/ ec ] seff,0 . . . (5.33e) seff,n = 1,5seff,0 . . . (5.33f) donde ec es la distancia desde el eje del centro de gravedad efectivo a la fibra extrema del ala comprimida, vase figura 5.12; y las dimensiones ha, hb, hsa y hsb se muestran en la figura 5.12. (6) Las dimensiones seff,1 a seff,n deberan determinarse inicialmente a partir del punto (5) y luego reconsiderarlas si el elemento plano en cuestin es totalmente efectivo, utilizando: en un alma sin rigidizar, si seff,1 + seff,n sn toda el alma es efectiva, por lo tanto se toma: seff,1 = 0,4sn . . . (5.34a) seff,n = 0,6sn . . . (5.34b) en un alma rigidizada, si seff,1 + seff,2 sa la totalidad de sa es efectiva, por lo tanto se toma:

aeff,1a c

=2 + 0,5

ss

h e . . . (5.35a)

( )a c

eff,2 aa c

1+ 0,5=

2 + 0,5h e

s sh e

. . . (5.35b)

en un alma con un rigidizador, si seff,3 + seff,n sn la totalidad de sn es efectiva, por lo tanto se toma:

( )

( )a sa c

eff,3 na sa c

1+ 0,5 +=

2,5 + 0,5 +h h e

s sh h e

. . . (5.36a)

( )n

eff,na sa c

1,5=

2,5 + 0,5 +s

sh h e

. . . (5.36b)

en un alma con dos rigidizadores: si seff,3 + seff,4 sb la totalidad de sb es efectiva, por lo tanto se toma:

( )

( )a sa c

eff,3 ba sa b c

1+ 0,5 +=

2 + 0,5 + +h h e

s sh h h e

. . . (5.37a)

( )b c

eff,4 ba sa b c

1+ 0,5=

2 + 0,5 + +h e

s sh h h e

. . . (5.37b)

si seff,5 + seff,n sn la totalidad de sn es efectiva, por lo tanto se toma:

( )

( )b sb c

eff,5 nb sb c

1+ 0,5 +=

2,5 + 0,5 +h h e

s sh h e

. . . (5.38a)


- 45 - EN 1993-1-3:2006

( )n

eff,nb sb c

1,5=

2,5 + 0,5 +s

sh h e

. . . (5.38b)

(7) Para un solo rigidizador, o para el rigidizador ms cercano al ala comprimida en almas con dos rigidizadores, la tensin crtica elstica de abolladura cr,sa se debera obtener utilizando:

( )3

sf 1cr,sa

sa 12 2

1,05 =

Ek t sI

s ssA . . . (5.39a)

en la que s1 viene dado por: para un solo rigidizador: s1 = 0,9 (sa + ssa + sc) . . . (5.39b) para el rigidizador ms cercano al ala comprimida, en almas con dos rigidizadores: s1 = sa + ssa + sb + 0,5(ssb + sc) . . . (5.39c) con s2 = s1 sa 0,5ssa . . . (5.39d) donde kf es un coeficiente que considera la coaccin parcial al giro de las almas rigidizadas por las alas; Is es el momento de inercia de la seccin transversal de un rigidizador incluyendo la anchura del pliegue ssa

y dos bandas adyacentes, cada una de anchura seff,1, alrededor de su eje del centro de gravedad paralelo a los elementos planos del alma, vase la figura 5.13. Al calcular Is se puede despreciar la posible diferencia en pendiente entre los elementos planos del alma en ambos lados del rigidizador;

sc como se define en la figura 5.12. (8) En ausencia de estudios ms detallados, el coeficiente de coaccin al giro kf se puede tomar de manera conservadora igual a 1,0, correspondiente a una condicin articulada.


EN 1993-1-3:2006

Figura 5.13 Rigidi

(9) Para un solo rigidizador en compresin, dizadores, la seccin reducida efectiva As,red s

( )d sa

sa,reda sa c

=1 + 0,5

AA

h h e

(10) Si las alas estn sin rigidizar, el coeficieel mtodo dado en el punto (7) del apartado (11) Si las alas tambin estn rigidizadas, elel punto (7) del apartado 5.5.3.1, pero con la (12) Para un solo rigidizador en traccin, la (13) Para almas con dos rigidizadores, la seca Asb. (14) Al determinar las propiedades de la seczando un espesor reducido tred = d t para tod (15) Las propiedades de la seccin efectiva dvalor de clculo del espesor t. (16) Opcionalmente, las propiedades de la del eje del centro de gravedad efectivo en laprevia y las secciones transversales efectivaelementos incluidos en las reas de los rigidbsica incrementada seff,0 obtenida de:

s

- 46 -

izadores de alma para chapa perfilada trapezoidal

o para el rigidizador ms cercano al ala comprimida en lase debera determinar a partir de:

siendo sa,red sa A A

ente de reduccin d se debera obtener directamente a pa5.5.3.1.

l coeficiente de reduccin d se debera obtener medianta tensin crtica elstica modificada cr,mod dada en el apa

seccin reducida efectiva Asa,red se debera tomar igual a

ccin reducida efectiva Asb,red del segundo rigidizador se

ccin efectiva, la seccin reducida efectiva Asa,red se debdos los elementos incluidos en Asa.

de los rigidizadores en los estados lmite de servicio se de

seccin efectiva se pueden refinar de manera iterativa s secciones transversales efectivas de las almas determi

as de las alas determinadas utilizando el espesor reduciddizadores de ala As. Esta iteracin se debera basar en u

eff,0com,EdM0

E= 0,95 s t

as almas con dos rigi-

. . . (5.40)

artir de cr,sa mediante

te el mtodo dado en artado 5.5.3.4.4.

a Asa.

e debera tomar igual

bera representar utili-

eberan obtener con el

basando la posicin inadas en la iteracin do tred para todos los una anchura efectiva

. . . (5.41)


5.5.3.4.4 Chapa con rigidizadores de ala (1) En el caso de chapas con rigidizadores iel pandeo por flexin de los rigidizadores dtensin crtica elstica modificada cr,mod par

donde cr,s es la tensin crtica elstica de un

un ala con un solo rigidizador o cr,sa es la tensin crtica elstica para

presin en almas con dos rigidiz As es el rea de la seccin transvers Asa es el rea de la seccin transvers s = 1 (ha + 0,5 hha) / ec para un s = 1 para un

Figura 5.14 Chapa pe

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y de alma

ntermedios en las alas y en las almas, vase la figura 5.14de alma y los rigidizadores del ala deber

une-en_1993-1-3=2012

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