Efecto de la rigidez longitudinal sobre la resistencia ultima en vigas esbeltas sometidas a carga concentrada.

Desarrollo de un modelo numerico-parametrico por elementos finitos para encontrar carga critica de pandeo y carga ultima de una viga esbelta sometida a carga concentrada con rigidizacion longitudinal simple y multiple: Para evaluar el fenomeno de pandeo en vigas esbeltas sometidas a carga concentrada, se empleo un programa de uso comercial llamado ANSYS Mechanical, en cual se llevaron a cabo dos tipos de analisis, un analisis lineal de carga estatica conocido como analisis de autovalores, esto para obtener los modos de pandeo y valores de carga critica correspondientes, y un analisis no lineal para obtener la carga ultima de la viga sujeta a carga distribuida. Donde las condiciones de borde empleadas para describir el fenomeno seran de apoyo simple en los extremos de la viga y de desplazamiento restringido en la superficie donde se aplica la carga distribuida. Realizar una validacion de los resultados de carga ultima utilizando los valores experimentales presente en la literatura: Durante las ultimas tres decadas, ha habido numerosas investigaciones experimentales para evaluar el comportamiento de pandeo y obtener la carga ultima de las vigas con rigidizacion longitudinal sujetas a la carga distribuidas. Por lo tanto, en este caso para cada analisis se realizo una validacion del modelo numerico empleando resultados disponibles en la literatura. Evaluar la influencia de los parametros geometricos como el tamano y posicion de los rigidizadores, asi como la relacion de aspecto de la viga y la longitud de carga concentrada: Una vez validado los modelos numericos empleando los resultados experimentales se realizaron diferentes estudios parametricos destinados a evaluar la influencia de diferentes relaciones geometricas de la viga, posicion y cantidad de los rigizadores y longitud de la carga concentrada. Uno de los analisis parametricos que se realizo fue el estudio de la influencia de un rigidizador longitudinal colocado a un quinto de la altura del alma de una viga. Basado en los resultados obtenidos se obtuvo que un rigidizador colocado en esa posicion es solo efectivo para vigas con alma de espesor delgado. Otros de los estudios realizados fue la evaluacion de diferentes condiciones de bordes en la union del rigidizador para el caso de pandeo lineal de vigas esbeltas. En este caso se obtuvo que al restringir los desplazamientos del rigidizador en la direccion vertical y fuera del plano es posible obtener el mismo comportamiento en carga critica que el obtenido en carga ultima, en donde la carga aumenta cuando el rigizador esta cerca de la aleta cargada. Obtener una aproximacion que armonice el comportamiento de carga critica y carga ultima con respecto a la posicion del rigidizador:Actualmente, en el Eurocodigo 3 Parte 1-5 la resistencia de una viga esbelta sujeta a carga concentrada se obtiene calculando el valor del parametro de esbeltez, un factor adimensional que depende de la resistencia a fluencia y de la carga critica de pandeo. La carga critica cuya expresion fue obtenida por medio de modelado numerico, aumenta al incrementar la distancia entre rigidizador y la aleta cargada. Sin embargo, resultados experimentales han demostrado que a nivel de carga ultima la resistencia de una viga incrementa cuando el rigidizador se encuentra cerca de la aleta cargada. Por lo tanto, para obtener un comportamiento similar al descrito para carga ultima se evaluaron diferentes hipotesis de condiciones de borde en el rigidizador (linea nodal) para modelar el pandeo elastico de vigas esbeltas sujetas a carga concentrada. A partir de estos resultados, se propone una nueva aproximacion que corrige el calculo del parametro de esbeltez y correlaciona el comportamiento de carga critica y carga ultima.