Análisis teórico y experimental de vigas armadas de acero de canto variable

Abstract

En el diseño de vigas metálicas cuando se requiere de vigas de gran esbeltez o vigas de grandes luces es necesario crear vigas armadas. Estas son vigas generadas a partir de la soldadura de diversas piezas obteniendo así la forma deseada. En las normativas de construcción metálica, no se hace referencia a como abordar el dimensionamiento de vigas armadas de inercia variable. Dicha falta de formulación se debe a que se tienen pocos modelos de capacidad última de vigas de inercia variable, la mayoría se basan en modelos ya establecidos para paneles rectangulares de vigas de inercia constante (vigas prismáticas). En el estudio hasta rotura del comportamiento de este tipo de vigas se debe contemplar la aparición de varios fenómenos que en múltiples ocasiones pueden estar acoplados. Dentro de ellos estarían la inestabilidad de los paneles de alma, la plastificación del material y la interacción con el momento flector. En concreto en este trabajo nos centraremos en el estudio de la inestabilidad de los paneles de alma. Se pretende obtener una forma sencilla para calcular la resistencia crítica de las vigas de inercia variable. Zárate (2002) presenta un modelo de resistencia crítica de vigas de inercia variable de alma esbelta que reproduce de manera más realista el comportamiento de esta tipología estructural. El objetivo de este trabajo es analizar el comportamiento de vigas de inercia variable, bajo los efectos de esfuerzos cortantes. Para alcanzar dicho objetivo, se ha realizado un modelo numérico. Además, se ha llevado a cabo una campaña experimental de cuatro vigas con diferentes características geométricas a fin de contrastar la validez del estudio. Finalmente, se han expuesto las conclusiones de dichos análisis, así como recomendaciones para futuros estudios.