MIEMBROS A FLEXION
Lo anterior es cierto solamente si la longitud “L” de la viga es menor a el valor “Lp” denominada longitud máxima no soportada lateralmente para la cual ocurre la plastificación de la sección, lo cual permite su rotación. A este comportamiento se le denomina pandeo plástico (L < Lp).
Si la longitud “L” de la viga es mayor que “Lp” pero menor que cierto valor “Lr” denominada longitud máxima no soportada lateralmente para la cual aún se presenta el pandeo lateral de la sección alcanzando el valor de fluencia en algunos de los puntos de la sección pero no en todos. A este comportamiento se le denomina pandeo inelástico (Lp < L < Lr).
Si la longitud “L” de la viga es mayor que “Lr”, la viga se pandeara lateralmente “arrugándose” el patín a compresión, y si su rigidez torsional es baja se producirá falla por flexotorsión. En este caso no se alcanza el valor de Fy en ningún punto debido a flexión, llamado pandeo elástico ( L > Lr).

Los valores de Lp y Lr dependen de la sección transversal del miembro, del esfuerzo de fluencia del material empleado, así como de los esfuerzos residuales presentes en el miembro de tal forma que los valores de Lp y Lr están tabulados para cada sección en el AISC, mientras que en las NTC-Metálicas del RCDF – 87, se dan expresiones para calcularlas.

COEFICIENTES DE FLEXION:
En los casos en que el tramo no soportado lateralmente (tramo de diseño) se encuentra flexionado en curvatura doble, o bien en curvatura simple, pero los momentos en los extremos de dicho tramo son mayores que el de cualquier punto intermedio, se aplican coeficientes de flexión “c” para ajustar (amplificar) los valores resultantes del caso base (curvatura simple con momentos extremos menores que en cualquier punto intermedio)para obtener los momentos nominales que verdaderamente alcanzará la sección estudiada bajo el diagrama de flexión en tensión.

La razón de la amplificación de los valores de Mn* (base), se debe a que el caso base es el más crítico, mientras que cuando el tramo se flexiona en curvatura doble tenemos mayor restricción al pandeo.
Cb>1
Cb = 1 Caso crítico Caso más favorable
De acuerdo a las NTC- Metálicas
 para curvatura simple
 para curvatura doble
C = 1 cuando el momento en cualquier sección dentro del tramo no soportado lateralmente es menor que M2 y cuando el patín no esta soportado lateralmente de forma efectiva (en alguno de los extremos).
M1 = momento menor de diseño en el tramo L (del extremo).
M2 = momento mayor de diseño en el tramo L (del extremo).
DISEÑO DE MIEMBROS A FLEXION
En el diseño de miembros a flexión deberán considerarse los estados límite de falla siguientes:

  • Formación de mecanismos con articulaciones plásticas.
  • Agotamiento de la resistencia a flexión en miembros que no admiten redistribución de momentos.
  • Iniciación del flujo plástico en la sección crítica.
  • Pandeo local del patín comprimido (S4).
  • Pandeo local del alma por flexión (S4).
  • Plastificación del alma por cortante.
  • Pandeo local del alma.
  • Pandeo lateral por flexotorsión.
  • Flexión y fuerza cortante combinados.
  • Otras formas de pandeo del alma.
  • Fatiga.

Además deberán considerarse los estados límite de servicio por deformaciones y vibraciones excesivas.



Recomendaciones que ayudan con el estudio de este tema.

Créditos & citaciones.

Autor: Equipo de redacción, Manuelette Ramirez Bencosme.
Fecha de publicación: marzo 26, 2012.

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