Foros de SóloIngeniería

- 05 Nov 2014, 15:30 #345566

Hola buenas tardes a todos, estoy calculando una nave industrial con perfiles de sección variable con cype y tengo alguna duda respecto al pandeo lateral en pilares. En los dinteles tengo claro el cálculo del pandeo lateral y para el ala superior considero como distancia entre arrisostramientos la separación entre correas y para el ala inferior la separación entre tornapuntas.
La duda me viene en los pilares, ya que la nave llevara cerramiento prefabricado de hormigón montado embutido entre pilares y no se si me puedo evitar el cálculo de pandeo lateral en el ala en el que va pegado el cerramiento (el ala que da hacia el exterior de la nave) ya que podría considerarse que ese ala queda inmobilizado por el cerramiento. Respecto del ala que va hacia el interior de la nave no se si puede considerar como arriostramiento el poner rigidizadores, lo digo porque al llevar el cerramiento que he comentado y no llevar correas laterales no puedo poner tornapuntas para arriostrar el ala interior. ¿Habeis considerado alguna vez los rigidizadores para disminuir la distancia entre arriostramientos?
Muchas gracias.

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- 06 Nov 2014, 11:40 #345606

La duda me viene en los pilares, ya que la nave llevara cerramiento prefabricado de hormigón montado embutido entre pilares y no se si me puedo evitar el cálculo de pandeo lateral en el ala en el que va pegado el cerramiento (el ala que da hacia el exterior de la nave) ya que podría considerarse que ese ala queda inmobilizado por el cerramiento.

En mi opinión, sí.

Respecto del ala que va hacia el interior de la nave no se si puede considerar como arriostramiento el poner rigidizadores,

En mi opinión, no. Porque practicamente es dejar la sección resistente como está y no disminuye el efecto torsor. Como tampoco impide el giro de la pieza porque no está anclado en ningún sitio, no impide el pandeo lateral

... lo digo porque al llevar el cerramiento que he comentado y no llevar correas laterales no puedo poner tornapuntas para arriostrar el ala interior.

Que no se necesiten las correas para anclar el cerramiento a la estructura no te impide ponerlas. Ni siquiera necesitas tornapuntas si las pones por fuera del ala, por la parte de dentro de la nave. O en el espacio libre que queda entre el borde del cerramiento y el borde del pilar cuando este se haya abierto lo suficiente.

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- 06 Nov 2014, 15:13 #345627

Ok. Muchas garcias JRAM.

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- 10 Nov 2014, 09:36 #345838

Con el debido respecto compañeros, pero no veo de que forma ese cerramiento prefabricado es capaz de arriostrar el pandeo de ninguna de las alas.

En mi opinión no te arriostra nada.

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Si tu problema tiene solución, ¿de que te quejas?
Si tu problema no tiene solución, ¿de que te quejas?

- 10 Nov 2014, 12:12 #345848

Con el debido respecto compañeros, pero no veo de que forma ese cerramiento prefabricado es capaz de arriostrar el pandeo de ninguna de las alas.

En mi opinión no te arriostra nada.

En mi opinión impide el pandeo lateral porque impide el giro de la sección sobre el eje de la pieza (como si fuera torsión). Aunque a veces se suele asociar e identificar el pandeo lateral como pandeo "del ala" (superior o inferior), e incluso el mismo Metal3d usa esa denominación, el pandeo lateral NO es de un ala, es de la sección comprimida; y se produce como todos los tipos de pandeos por pérdida de la posición de equilibrio que conlleva esfuerzos adicionales a los iniciales al producir momentos producto del esfuerzo inicial por la excentricidad producida por la pérdida de equilibrio; momentos que se van "amplificando" por retroalimentación, pues el momento producido separa aún más la pieza de la posición de equilibrio lo cual vuelve a producir más momento y así sucesivamente hasta el colapso de la pieza.
En el caso del pandeo lateral, la zona comprimida de la pieza si se propasa el momento crítico alabea y gira el perfil en torno a su eje longitudinal, lo cual produce momento torsor porque la resultante ya no pasa por su c.g. y el torsor produce a su vez nuevo giro, etc. Pero para ello el perfil debe girar sobre su eje (el largo, el de la pieza como viga). Si ese giro está coaccionado no puede girar, no puede alabearse y por tanto no puede producirse pandeo lateral. Un cerramiento de hormigón encajado entre las alas impide el giro, si el perfil no sobresale mucho del espesor del cerramiento, claro.

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- 10 Nov 2014, 12:17 #345849

Con el debido respecto compañeros, pero no veo de que forma ese cerramiento prefabricado es capaz de arriostrar el pandeo de ninguna de las alas.

En mi opinión no te arriostra nada.

En mi opinión impide el pandeo lateral porque impide el giro de la sección sobre el eje de la pieza (como si fuera torsión). Aunque a veces se suele asociar e identificar el pandeo lateral como pandeo "del ala" (superior o inferior), e incluso el mismo Metal3d usa esa denominación, el pandeo lateral NO es de un ala, es de la sección comprimida; y se produce como todos los tipos de pandeos por pérdida de la posición de equilibrio que conlleva esfuerzos adicionales a los iniciales al producir momentos producto del esfuerzo inicial por la excentricidad producida por la pérdida de equilibrio; momentos que se van "amplificando" por retroalimentación, pues el momento producido separa aún más la pieza de la posición de equilibrio lo cual vuelve a producir más momento y así sucesivamente hasta el colapso de la pieza.
En el caso del pandeo lateral, la zona comprimida de la pieza si se propasa el momento crítico alabea y gira el perfil en torno a su eje longitudinal, lo cual produce momento torsor porque la resultante ya no pasa por su c.g. y el torsor produce a su vez nuevo giro, etc. Pero para ello el perfil debe girar sobre su eje (el largo, el de la pieza como viga). Si ese giro está coaccionado no puede girar, no puede alabearse y por tanto no puede producirse pandeo lateral. Un cerramiento de hormigón encajado entre las alas impide el giro, si el perfil no sobresale mucho del espesor del cerramiento, claro.

Muchas gracias JRAM, estoy totalmente de acuerdo contigo.
¿Opinarías lo mismo si el cerramiento en lugar de ir por el interior de los pilares fuese montado por el exterior, con el sistema de guias y fijaciones que llevan estos cerramientos?

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- 10 Nov 2014, 18:13 #345877

Muchas gracias JRAM, estoy totalmente de acuerdo contigo.
¿Opinarías lo mismo si el cerramiento en lugar de ir por el interior de los pilares fuese montado por el exterior, con el sistema de guias y fijaciones que llevan estos cerramientos?

Eso ya es otra cosa. Habría que ver un poco como es el sistema de fijaciones, consultar con el propio fabricante,aaunque dudo que te digan algo "justificado". Pero en principio, en mi opinión NO. Esto es una cuestión de rigideces. En un cerramiento embutido entre las alas, si el perfil intenta girar porque el momento supera al crítico con lo que se encuentra es con u que tiene que "comprimir" al panel. Naturamente las rigideces a esfuerzos axiales son las más grandes, por eso funcionan tan bien los tirantes. En este caso aunque sea a compresión no es una laminita delgada que pueda pandear, el panel tiene un espesor. Y la fuerza con que carga el pilar en su intento de retorcerse no es en realidad muy grande es una pequeña separación de su posición de equilibrio. El problema que surge en un perfil no arriostrado que supera so momento crítico no es que los esfuerzos de compresión sean enormes, sino que al irse retroalimentando con una mínima separación de la posición de equilibrio la pieza colapsa; este es el principio de cualquier clase de pandeo; la acción inicial puede ser resistida por el perfil e problema es la separación de la posición inicial de equilibrio por las imperfecciones de las piezas y de los enlaces que no son ideales como los modelos matemáticos.
Ahora bien, en un panel por fuera cuando el pilar intenta retorcerse ¿como afecta al panel? Pues intenta aplicarle una fuerza perpendicular al panel, es decir flectarlo, y ahí ya la rigidez es mucho menor, teniendo en cuenta además que el panel es además bastante delgadoen comparación con la longitud y altura del mismo. En la parte de abajo del pilar probablemente no habrá problemas porque el panel estará o encastrado en una especie de ranura o aunque esté solo apoyado el rozamiento probablemente hara que no flecte. Pero en la parte de arriba cuando el pilar intenta alabearse le aplica una fuerza perpendicular al plano del panel en una parte que no está coaccionada. No solo eso sino que además ese panel no es continuo de p ilar a pilar sino que son piezas sueltas engarzadas entre sí con una especie de bisagras que probablemente puedan girar algo entre sí; con lo cual ahora si que bastaría una fuerza no demasiado grande para desplazar elpanel hacia fuera y que el pilar alabee, y empiezce el ciclo de retroalimentaciones deplazamiento-aumento de torsor-aumento de desplazamiento... Esto será además más peliagido aún en paneles verticales, porque en horizontales por lo menos el panel va de pilar a pilar; pero tampoco me fiaría. A menos que el fabricante lo asegure por su sitema de montaje o lo que sea, yo no me fiaría y aplicaría el cálculo a pandeo lateral. De todas formas ya sabes que por la parte del interior de la nave sí que podría pandear lateralmente a no ser que arriostres de todas maneras.
Eso opino yo.

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- 10 Nov 2014, 18:20 #345878

ok. Muchas gracias por tu ayuda JRAM.

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- 11 Nov 2014, 11:28 #345902

En mi opinión para que un cerramiento arriostre el pandeo de un pilar en una nave, hay que tener bastantes más datos encima de la mesa.

Gonzalo habla de una nave con perfil de sección variable, eso ya huele a luces respetable y encuentros pilar-dintel con cantos considerables. Imagino que estaremos hablando de cantos incluso superiores a 60 cm en la zona de cabeza de pilar..... pues sigo sin ver como un cerramiento ordinario es capaz de impedir el pandeo de ese pilar.

No digo que no haya casos en que podamos considerar que el cerramiento arriostre el pandeo de un perfil, pero para eso, como mínimo, nada de cerramientos prefabricados de hormigón, pues no llegan a ser solidarios con el pilar y habría que ver que espesor tiene el cerramiento y cual es el canto del pilar.... para mi un cerramiento bien atestado contra el pilar (con prefabricado de hormigón, difícil conseguir esto salvo trabajo adicional a la simple colocación) que no llegue al menos a tener 2/3 del canto del pilar, ni me planteo si arriostra al pandeo.

Por otro lado, y en ese sentido iba mi primera respuesta, creo que gonzalo preguntaba por el pandeo del ala exterior, que efectivamente no es lo mismo que el pandeo del perfil, pero que mi respuesta sigue siendo la misma. No arriostra.

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- 11 Nov 2014, 17:34 #345928

Hola buenas tardes a todos de nuevo y muchas gracias por vuestro interes y vuestras respuestas.
Ahora el tema ha cambiado un poco y la figura de la nave es la que os describo:
Se trata de dos naves a dos aguas adosadas sin cerramiento medianero entre ellas, o sea comunicadas entre sí para formar una única nave, con distancia ente ejes de pilares de 26,69 m y 22,69 m y altura a cabeza de pilar de 14,25 m, separación entre pórticos de 6,25 m y cada una de las naves llevará un puente grua de 20 toneladas.

El cerramiento exterior será paneles prefabircados de hormigón montados por el el exterior de los pilares en horizontal de pilar a pilar.

La estructura se va ha resolver mediante perfiles laminados.

Si no considero pandeo lateral en pilares me salen pilares HEA-320 y si lo considero HEA-400.

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- 12 Nov 2014, 18:07 #345986

Hola buenas tardes a todos de nuevo y muchas gracias por vuestro interes y vuestras respuestas.
Ahora el tema ha cambiado un poco y la figura de la nave es la que os describo:
Se trata de dos naves a dos aguas adosadas sin cerramiento medianero entre ellas, o sea comunicadas entre sí para formar una única nave, con distancia ente ejes de pilares de 26,69 m y 22,69 m y altura a cabeza de pilar de 14,25 m, separación entre pórticos de 6,25 m y cada una de las naves llevará un puente grua de 20 toneladas.

El cerramiento exterior será paneles prefabircados de hormigón montados por el el exterior de los pilares en horizontal de pilar a pilar.

La estructura se va ha resolver mediante perfiles laminados.

Si no considero pandeo lateral en pilares me salen pilares HEA-320 y si lo considero HEA-400.

Sigo diciendo lo mismo, con esa disposición que indicas poca ayuda tienes (más bien ninguna) por parte del cerramiento para reducir el pandeo en el perfil o en las alas del perfil.

Podrías plantear alguna solución parecida a la de cubierta (me refiero al arrisotramiento que aportan las correas al dintel del pórtico) en el plano del cerramiento a ver si reduciendo así el pandeo de los pilares con una o dos alineaciones de perfilería, te llega a compensar económicamente.

Y por cierto, poca viento, poca nieve, poco de todo debes tener si obtienes esos perfiles

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Si tu problema tiene solución, ¿de que te quejas?
Si tu problema no tiene solución, ¿de que te quejas?

- 12 Nov 2014, 21:30 #345996

Hola buenas tardes a todos de nuevo y muchas gracias por vuestro interes y vuestras respuestas.
Ahora el tema ha cambiado un poco y la figura de la nave es la que os describo:
Se trata de dos naves a dos aguas adosadas sin cerramiento medianero entre ellas, o sea comunicadas entre sí para formar una única nave, con distancia ente ejes de pilares de 26,69 m y 22,69 m y altura a cabeza de pilar de 14,25 m, separación entre pórticos de 6,25 m y cada una de las naves llevará un puente grua de 20 toneladas.

El cerramiento exterior será paneles prefabircados de hormigón montados por el el exterior de los pilares en horizontal de pilar a pilar.

La estructura se va ha resolver mediante perfiles laminados.

Si no considero pandeo lateral en pilares me salen pilares HEA-320 y si lo considero HEA-400.

Quizá podrías probar a poner perfiles compuestos, no simples, o con presillas, o incluso en celosía. Por otra parte si dispones arriostramientos laterales tipo cruz de S. Andrés u otro, o pórticos de frenado, puedes reducir no el pandeo lateral pero sí el pandeo en plano del cerramiento, además de contribuir al frenado longitudinal del puente-grúa. Por ejemplo con 2 UPN unidas por presillas (o 2 IPE) o incluso unidas por una celosía con horizontales IPE, IPN pequeás y diagonales en L por una parte te aumentará la inercia en el plano débil y te contribuye al pandeo en ese plano (si además pones cruces S. Andrés o pórticos de frenado que hagan intraslacional el cerramiento el pandeo en plano débil será empotrado-apoyado con coeficiente 0,7) y por otro reforzará mucho la resistencia al pandeo lateral si es p.ej. UPN con presillas; si es un pular de celosía prácticamente la elimina (creo, haría que echar números) porque la reduciría a la de piezas muy cortas no sometidas a grandes esfuerxos de flexión sino predominantemente axiales.

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- 13 Nov 2014, 08:24 #346013

Sí, lo de las cruces de San Andres para frenado del puente grúa ya lo había tenido en cuenta, considerando por tanto la estructura intraslacional y por tanto reduciendo los coefcientes de pandeo. Me haré mis cuentas poniendo correas laterales y tornapuntas para intentar mantener los pilares HEA-320 y si no compensa (que creo que es lo más probable) pondré los pilares HEA-400.

Referente a lo de las cargas consideradas de viento y nieve son las que marca el CTE y las he exportado directamente desde el generador de pórticos a metal 3d.

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