Ingeniería de Estructuras: secciones

miércoles, 9 de marzo de 2016

Resistencia de las secciones metálicas según EN 1993-1-1:2005

Hace ya tiempo que quería publicar una nueva entrada sobre la capacidad resistente de las secciones laminadas actualizado según la norma europea. El anterior listado, según el CTE, estaba hecho a partir de cálculos con Excel. Esta vez quería darle una vuelta de tuerca. Los ordenadores son muy buenos realizando tareas repetidas con grandes cantidades de números y tenía que haber una forma de automatizar el proceso, reduciendo además el trabajo invertido.

He intentado alguna vez trabajar en Excel con grandes cantidades de datos y al final las tablas resultan imposibles de manejar. Smath Studio es uno de mis programas favoritos, pero si hay que trabajar con series de datos pierde rápidamente eficacia. La siguiente alternativa era escribir mi propio código.

Decidí empezar con Visual Basic de Visual Studio por su difusión y sencillez, lo cual me llevó su tiempo, pues mis conocimientos de programación son muy básicos y se remontan a los ochenta. Después de un año me sentía algo frustrado, dos tercios o más de mi tiempo invertido era para resolver problemas propios del código y no los problemas de ingeniería en cuestión.

Un día un compañero de trabajo me comentó que había visto a un antiguo compañero de estudios el cual trabajaba para el CERN. Me dijo que para procesar datos empleaban el programa Python. Algo me hizo clic en el cerebro. Yo tenía Python por un lenguaje sencillo para niños, aunque había visto algo para FreeCAD no lo había tomado muy en serio. Investigando un poco por la web descubrí que es un programa muy apreciado por la comunidad científica, pues como en mi caso, quienes lo emplean son físicos o químicos u otra cosa, pero no programadores, y este lenguaje les permite invertir la energía en su trabajo y no en la escritura del código. Después de un año estoy muy gratamente impresionado y aunque el código que escribo es de un nivel bastante simple, no dejo de descubrir nuevas aplicaciones que me facilitan bastante el trabajo.

Volviendo al tema de este post, me remito a lo indicado en mi anterior ‘Resistencia de las secciones metálicas según CTE DBSE-A’.

Según Eurocódigo el coeficiente de seguridad del material es igual a 1,0.

El Eurocódigo da libertad para que cada anexo nacional fije un valor para el coeficiente de seguridad. Algunos países le han dado el valor de 1,0, 1,05 o 1,10. Desconozco que haya un anexo nacional español. La EAE 11 le da un valor de 1,05, pero entonces ya no estamos hablando del Eurocódigo. En este documento yo he preferido dejar el valor inicial de 1,0.

Dentro del ecosistema de Python existe el servicio web nbviewer. Allí tengo publicado el código, el formulario empleado es bastante fácil de seguir.

Al ser el Eurocódigo una norma internacional y tener el código publicado en nbviwer y GitHub, he seguido el manual de buenas costumbres y éste está en inglés.

Para más información sobre este asunto y listas con resultados me remito a los siguientes enlaces:

nbviewer
GitHub

Scribd

Para los interesados en Python:

1ª ed. Curso Python para científicos e ingenieros

2ª ed. Curso Python para científicos e ingenieros

domingo, 23 de mayo de 2010

Resistencia de las secciones metálicas según CTE DB SE-A

El Código Técnico de la Edificación, en su Documento Básico Seguridad Estructural Acero (CTE DB SE-A), inspirado en el Eurocódigo 3 (EC 3), define la resistencia de las secciones en función de las resistencias elásticas o plásticas de las mismas. A estos valores se hace continua referencia en las múltiples comprobaciones indicadas en el DB SE-A.

A fin de evitar los repetitivos cálculos de las resistencias elásticas y plásticas de las secciones, se exponen las diferentes tablas con dichos valores para los perfiles metálicos y aceros más comúnmente empleados en la construcción.

Los criterios empleados para obtener los valores se indican a continuación:

Materiales:

El CTE DB SE-A introduce además otro cambio a tener en cuenta con respecto de la normativa anterior. La referencia a los ejes de los perfiles ha sido modificada, tomando como referencia la indicada en el EC 3, que es la habitual en otros países europeos de nuestro entorno.

En la siguiente figura se muestra el sistema de coordenadas con sus solicitaciones según el CTE.

EL criterio seguido se puede entender fácilmente con la “regla de la mano derecha”. La ilustración siguiente muestra las direcciones positivas de los ejes y la rotación de acuerdo con la regla de la mano derecha.

El dedo pulgar de la mano derecha nos marca el eje x longitudinal positivo del perfil, mientras que los dedos índice y corazón nos indican la dirección y sentido de los ejes y y z respectivamente.

Para conocer el sentido positivo del giro en torno a un eje, sea el dedo pulgar de la mano derecha el que nos indique el sentido del eje, los otros cuatro dedos de la mano con el puño cerrado nos indican el sentido del giro positivo en torno a ese eje.

Resistencia normal en x, acero S 235