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Propiedades de la sección transversal

Este diálogo puede contener candados en función de las propiedades de los elementos que hayas seleccionado. Lee todo sobre los candados en este artículo.

Con el botón puedes:

  • consulta las propiedades de la sección transversal;
  • definir secciones transversales basadas en dimensiones autoimpuestas

Aparece el siguiente diálogo. Las propiedades de la sección transversal se organizan en 4 categorías que trataremos más adelante en este artículo.

Dimensiones

  • Dale un nombre a la sección transversal .
  • Elige la forma de sección transversal deseada en el menú desplegable .
    No todas las formas tienen la misma finalidad, por lo que algunas formas podrían no hacer lo que tú quieres que hagan. Consulta la tabla siguiente para obtener más información.
  • Introduce las dimensiones necesarias. Siempre se presentan en un dibujo estándar de la sección transversal. Una vez introducidas todas las cotas, puedes generar una representación de la sección transversal basada en las cotas introducidas utilizando la pestaña «Ejes». En el caso de que los ejes geométricos no se correspondan con los ejes principales de inercia (U y V) también se dibujarán.
  • Elige si la sección transversal es constante o variable.
    Cuando seleccionas «variable» se hace visible la opción«valores relacionados con el grupo ‘Secciones’«. Esta opción se utiliza para definir una sección transversal variable sobre varias barras (ver Grupos para definir secciones transversales).
    Las dimensiones variables no son aplicables a las formas de sección transversal formadas en frío y definidas por el usuario .

 Parámetros para el análisis elásticoParámetros para la unidad
comprobación (Eurocódigo 3)
Sección transversal procesada por ✓✓
✓✓, hasta la clase 3
Para la clase 4, debes imponer las propiedades efectivas

✓✓
✓✓, hasta la clase 3
Para la clase 4, debes imponer las propiedades efectivas. También para la clase 4, EN 1993-1-6: Resistencia y estabilidad de las estructuras de armazón. Diamonds no admite esta parte del Eurocódigo.
✓no es posible [1]
✓no es posible [2]

(para consultar el manual de la Sección Utilidad, haz clic aquí)		✓debes imponer propiedades adicionales
Para la clase 4, también debes imponer las propiedades efectivas.

[1] Para las secciones transversales conformadas en frío de la biblioteca, las propiedades efectivas han sido facilitadas por los fabricantes. Si seleccionas una de estas formas de sección transversal y cambias sus dimensiones o las impones desde cero, ¡Diamonds no es capaz de recalcular estas propiedades efectivas! Por tanto, no puedes realizar una comprobación de unidad en estas secciones transversales
[2] Estas formas de secciones transversales están pensadas para el diseño del hormigón.

Propiedades de las secciones

  • Si la sección transversal se basa en una forma predeterminada , las propiedades elásticas y plásticas se calcularán automáticamente, siempre que esté marcada la opción «Cálculo automático».
    Si la casilla no está marcada, puedes asignar un valor diferente a cada propiedad.
    Las propiedades efectivas y de diseño sólo pueden calcularse automáticamente para algunas formas (ver tabla anterior).
  • Si eliges una sección de acero de la biblioteca , la opción «Calcular automáticamente» no estará marcada. Las propiedades se han tomado de los catálogos facilitados por los fabricantes.
    Si marcas la opción «Cálculo automático», se utilizan fórmulas para calcular las propiedades. Esto puede dar lugar a pequeñas desviaciones.

Distinguimos 5 posibles categorías de características que se muestran cada una en una pestaña separada. Dependiendo del material asignado, algunas pestañas y/o propiedades pueden no ser accesibles. A continuación examinaremos las distintas categorías.

General

  • La superficie y el peso
  • COGy, COGz las coordenadas del centro de gravedad (COG = “Center of gravity”)
  • SCy, SCz las coordenadas del centro de corte (SC = «Shear center»)
    Por defecto, las coordenadas se dan en un sistema de coordenadas cuyo origen se encuentra en la esquina inferior izquierda de la sección transversal. Puedes ver este sistema de coordenadas al hacer clic en la pestaña «Ejes».
    También puede optar por expresar las coordenadas relativas al centro de gravedad.
  • Los parámetros λu y λv se utilizan al calcular la deformación debida a la fuerza cortante. Los índices ‘u’ y ‘v’ se refieren a los principales ejes de inercia.
    Fuente del método de cálculo:
    • Timoshenko, Strength of materials Part I, §39 en la página 170-174 (método sin alabeo) y §66 en la página 296-300 (método con alabeo).
    • R. Van Impe, Berekening van Bouwkundige Constructies I, §5.1.2 (método sin alabeo)).

Elástico

  • Sy,Sz el momento estático de la sección transversal según los ejes Y y Z
  • Iy’, Iz’ el momento de inercia según los ejes y’ y z’
  • iy‘,iz’ Radio de inercia según los ejes y’ y z’
  • Iyz Producto de inercia de la sección de acuerdo a los y’ y z’
  • Wel,y’,t el módulo resistente elástico según el eje y’, en la fibra superior de la sección
  • Wel,y’,b el módulo resistente elástico según el eje y’, en la fibra inferior de la sección
  • Wel,z’,l el módulo resistente elástico según el eje z’, al nivel de la fibra del extremo izquierdo
  • Wel,z’,r el módulo resistente elástico según el eje z’, al nivel de la fibra del extremo derecho
  • It Constante de torsión
  • Iw Constante de alabeo
  • Twm Módulo de torsión
  • α Ángulo entre los ejes de inercia principales y los ejes locales y’ y z’ de la sección
  • Iu,Iv el momento de inercia de la sección transversal según la inercia principal
  • Wel,u,t el momento elástico de resistencia según la flexión alrededor del eje fuerte de inercia u, en el nivel de fibra con la coordenada mayor v
  • Wel,u,b el momento elástico de resistencia según la flexión alrededor del eje fuerte de inercia u, al nivel de la fibra con la coordenada v más pequeña (fibra superior)
  • Wel,v,t el momento elástico de resistencia según la flexión alrededor del eje fuerte de inercia v, en el nivel de fibra con la coordenada mayor u
  • Wel,v,b el momento elástico de resistencia según la flexión alrededor del eje débil de inercia v, al nivel de la fibra con la coordenada u más pequeña (fibra inferior)

Plástico

  • Wpl,y el momento plástico de resistencia a la flexión alrededor del eje y’
  • Wpl,z el momento plástico de resistencia a la flexión alrededor del eje z’
  • Wpl,u el momento plástico de resistencia a la flexión alrededor del eje fuerte de inercia u
  • Wpl,v el momento plástico de resistencia a la flexión alrededor del eje débil de inercia v
  • Avz,Avy la superficie de cizallamiento en las direcciones z’ e y’

Efectivo

  • eNy, eNz el desplazamiento del centro de gravedad de una sección transversal reducida (si la sección transversal sólo está sometida a compresión uniforme).
    El desplazamiento provoca un momento flector adicional alrededor del eje y’, mientras que la excentricidad eNz genera un momento flector adicional alrededor del eje z’. El signo de esta excentricidad es importante porque el momento adicional sólo se aplicará si causa un efecto adverso (por tanto, si ΔM tiene el mismo signo queMEd). Una excentricidad positiva significa que la línea neutra se desplazó a lo largo del eje local positivo de la sección transversal. Las excentricidades eNy y eNz de los perfiles de doble simetría son siempre iguales a cero.
  • Aeff el área efectiva de la sección transversal cuando ésta se carga sólo a compresión
  • Weff,y’,t el momento efectivo de resistencia de la sección transversal en caso de flexión alrededor del eje y’-, en la fibra superior
  • Weff,y’,b el momento efectivo de resistencia de la sección transversal en caso de flexión alrededor del eje y’-, en la fibra inferior
  • Weff,z’,l el momento efectivo de resistencia de la sección transversal en caso de flexión alrededor del eje z’-, en la fibra izquierda
  • Weff,z’,r el momento efectivo de resistencia de la sección transversal en caso de flexión alrededor del eje z’-, en la fibra derecha

Notas:

  • Si los ejes locales y’ y z’ no corresponden a los ejes principales de inercia, debes sustituir las notaciones y’ y z’ por u y v.
  • Aunque puedes definir aquí un momento efectivo de resistencia diferente para la parte superior y la inferior (el lado izquierdo y el derecho) de la sección transversal, siempre será el valor más pequeño el que se utilice en la verificación del acero y la madera.
  • En presencia de una sección asimétrica cuyas características se calculan automáticamente, siempre encontrarás el mismo valor por la misma razón.
  • Más concretamente, este planteamiento significa que es posible obtener un resultado conservador (= seguro) si la sección transversal está sometida a una compresión y flexión (N+M).
  • Para secciones con dimensiones variables, el usuario debe imponer las propiedades efectivas para la sección más pequeña y la más grande.

Diseño

  • αy, αzlos factores de imperfección para el pandeo alrededor de los ejes y’- y z’-.
  • αLT el factor de imperfección para el pandeo lateral
  • tmax el espesor máximo de la chapa para determinar el límite elástico
  • My, Mz, N the cross-section class when the profile is subject to a compressive force (N), to a bending moment around its weak axis (My) or to a bending moment around its strong axis (Mz)
    • Para las secciones de la biblioteca y las secciones basadas en una forma predeterminada ( > ), la clase de sección se determina automáticamente durante la comprobación del acero.
    • Para las secciones aleatorias (Utilidad de Sección ) debes imponer las clases de sección.
      Si la sección es de clase 4, también debe imponer las propiedades efectivas.
    • puedes determinar una clase de sección transversal diferente para N,My y Mz por separado. Para combinaciones de fuerza normal y momentos flectores N+My y N+Mz:
      • la clase asociada al cálculo de la resistencia a la fuerza normal se determina utilizando la clase para N
      • la clase asociada al cálculo de la resistencia a un momento flector se determina utilizando la clase correspondiente a M (por tantoMy o Mz).
  • El Eurocódigo 3 divide la verificación de perfiles de acero en dos partes:
    • EN 1993-1-1 para perfiles de espesor t ≥ 3 mm
    • EN 1993-1-3 para perfiles conformados en frío de espesor t
  • If the option ‘Use design code for cold formed thin-walled section t < 3mm’ (= EN 1993-1-3) is checked, the following properties will also be required:
    • Vz,Rd la resistencia calculada al esfuerzo cortante en la dirección z
    • Vy,Rd la resistencia calculada al esfuerzo cortante en la dirección y
    • fya el límite elástico medio
  • Y, por último, también puedes optar por aplicar las normas adicionales para correas (EN 1993-1-3 §10).

Material, método de producción, dirección del grano y recubrimiento de hormigón

  • Selecciona un material para la barra utilizando la lista desplegable. Contiene todos los materiales presentes en la Biblioteca de Materiales.

Capa de hormigón

  • Para una barra de hormigón, también tienes que indicar el recubrimiento bruto.
    Se entiende por recubrimiento bruto la distancia entre el centro de gravedad de la amadura y los edges superior o inferior de la sección transversal.
    Pulsa para abrir el siguiente diálogo.
  • En cuanto a la colocación, tienes 3 opciones: Todos los lados, Superior e inferior, Izquierda y derecha
    Superior (z’>0), inferior (z'<0), izquierdo (y'<0), derecho (y’>0) se refieren al sistema de coordenadas local de la barra.

    Las figuras siguientes ilustran dónde se encuentran exactamente estas zonas de amadura para diferentes formas de sección transversal:


    En cuanto a la distribución, también tienes 4 opciones: ‘optimizada’, ‘idéntica’, ‘proporcional’ e ‘impuesta’(más información). Con «impuestas» defines las distribuciones.

    Puedes combinar cualquier colocación con cualquier distribución, aunque en algunos casos esto dará lugar a cantidades menos económicas.

Dirección de la fibra

  • Para las secciones rectangulares de madera variable, se mostrará el botón . Aquí puedes especificar el ángulo entre la dirección de la fibra y el eje de la barra. Puedes elegir entre:
La dirección de la fibra de madera es paralela al eje de la barra.
La dirección de la fibra de la madera es paralela a la cara superior de la sección
La dirección de la fibra de la madera es paralela a la cara inferior de la sección

En función de la dirección de la fibra, Diamonds calculará el ángulo entre la dirección de la fibra y el eje x’-. Este ángulo es necesario para la comprobación de la resistencia y la estabilidad según el apartado 6.2.4 de la norma EN 1995-1-1. Para todas las demás secciones de madera variable, la dirección de la fibra se establece paralela al eje de la barra.

Ejes locales

  • Ángulo de orientación
    El eje local x’ siempre está situado en la prolongación de la barra y no puede modificarse.
    Sin embargo, puedes girar la sección transversal alrededor de este eje. Esta opción tiene la misma funcionalidad que este diálogo .
  • Para las secciones variables, puedes cambiar la sección asignada 1 ó 2 en el punto inicial y final utilizando los botones .
  • Si quieres reflejar el eje local y’ (eje fuerte) de la barra, haz clic en .

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