Vol. 21 Núm. 2 (2022): Revista UIS Ingenierías
Artículos

Pandeo crítico de vigas esbeltas con rigidizadores tipo delta diseñadas con AASHTO sometidas a cargas concentradas

Carlos Alberto Graciano-Gallego
Universidad Nacional de Colombia
Nelson Loaiza
Universidad de Medellín
Miguel González
University of Waterloo
Euro Casanova
Universidad del Bío-Bío
David Orozco
Universidad Nacional de Colombia

Publicado 2022-05-10

Palabras clave

  • coeficiente de pandeo,
  • pandeo lineal,
  • vigas esbeltas,
  • rigidizadores delta,
  • carga concentrada,
  • elementos finitos; ,
  • estructuras de acero,
  • empujes sucesivos,
  • puentes ,
  • estabilidad estructural
  • ...Más
    Menos

Cómo citar

Graciano-Gallego, C. A., Loaiza , N., González , M. ., Casanova , E. ., & Orozco , D. . (2022). Pandeo crítico de vigas esbeltas con rigidizadores tipo delta diseñadas con AASHTO sometidas a cargas concentradas. Revista UIS Ingenierías, 21(2), 147–154. https://doi.org/10.18273/revuin.v21n2-2022012

Resumen

En la actualidad existen diferentes opciones para incrementar la resistencia última de vigas esbeltas sujetas a cargas concentradas. Algunas de estas alternativas incluyen el uso de rigidizadores transversales cercanamente espaciados y la utilización de rigidizadores longitudinales. Sin embargo, estudios recientes han demostrado que la resistencia también mejora mediante el uso de rigidizadores tipo delta, los cuales consisten en dos láminas soldadas entre alma de la viga y la aleta cargada. Este trabajo se enfoca en el estudio del comportamiento de pandeo elástico de vigas esbeltas diseñadas con normas AASHTO con rigidizadores tipo delta sometidas a carga concentrada. El estudio se realiza a través del análisis de autovalores usando el método de elementos finitos. Se realiza un análisis paramétrico para determinar la influencia de diferentes variables geométricas sobre el coeficiente de pandeo de la viga. Finalmente, a partir de los resultados obtenidos se sugieren algunas recomendaciones de diseño.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Referencias

  1. A. Ayestarán, C. Graciano, O. González-Estrada, “Resistencia de vigas esbeltas de acero inoxidable bajo cargas concentradas mediante elementos finitos,” Revista UIS Ingenierías, vol. 16, no. 2, pp. 61-70, 2017, doi: https://doi.org/10.18273/revuin.v16n2-2017006
  2. O. A González-Estrada, S. Natarajan, C. Graciano, “Reconstrucción de tensiones para el método de elementos finitos con mallas poligonales,” Revista UIS Ingenierías, 2017, vol. 16, no. 1, pp. 23-34, 2017, doi: https://doi.org/10.18273/revuin.v16n1-2017003
  3. O. González-Parra, G. Martínez-Bordes, C. A. Graciano-Gallego, “Evaluación paramétrica de las principales variables geométricas en el diseño de un tren de aterrizaje para un avión no tripulado utilizando el método de los elementos finitos,” Revista UIS Ingenierías, vol. 19, no. 2, pp. 149-160, 2020, doi: https://doi.org/10.18273/revuin.v19n2-2020017
  4. E. Araque, C. Graciano, D. Zapata-Medina, O. A. González-Estrada, “Compressive strength of partially stiffened cylinders at elevated temperatures,” Revista UIS Ingenierías, vol. 19, no.1, pp. 131-142, 2020, doi: https://doi.org/10.18273/revuin.v19n1-2020013
  5. M. Rosignoli. Bridge launching. 2nd Ed. London, U.K.: Thomas Telford Books, 2002.
  6. M. E Ponton., A. F Robalino, T. A. Sánchez, “Stability considerations for the construction of steel I-girder bridges using the incremental launching method,” In Annual Stability Conference, Structural Stability Research Council, Orlando, Florida, April 12-15, 2016, pp. 1-19.
  7. T. A. Sánchez, A. F. Robalino, C. Graciano, “Interaction between patch loading, bending, and shear in steel girder bridges erected with the incremental launching method,” In Proceedings, Annual Stability Conference, Structural Stability Conference, Structural Stability Research Council, Baltimore, Maryland, April 10-13, 2018, pp. 1-15.
  8. A. Navarro-Manso, J. del Coz, M. Alonso, E. Blanco, D. Castro, “New launching method for steel bridges based on a self-supporting deck system: FEM and DOE analyses,” Automation in Construction, vol. 44, pp. 183-196, 2014, doi: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2014.04.008
  9. A. Navarro-Manso, J. J. del Coz Díaz, M. Alonso-Martínez, D. Castro-Fresno, F. P. A. Rabanal, “Patch loading in slender and high depth steel panels: FEM–DOE analyses and bridge launching application,” Engineering Structures, vol. 83, pp. 74-85, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2014.10.051
  10. C. Graciano, O. Lagerqvist, “Critical buckling of longitudinally stiffened webs subjected to compressive edge loads,” Journal of Constructional Steel Research, vol. 59, no. 9, pp. 1119-1146, 2003, doi: https://doi.org/10.1016/S0143-974X(03)00055-5
  11. E. Maiorana, C. Pellegrino, C. Modena, “Influence of longitudinal stiffeners on elastic stability of girder webs,” Journal of Constructional Steel Research, vol. 67, n.° 1, pp. 51-64, 2011, doi: https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2010.07.005
  12. Eurocode 3: Design of steel structures, Part 1-5: General rules, Supplementary rules for planar plated structures without transverse loading, ENV 1993-1-5, 2006.
  13. A. Arabzadeh, M. Varmazyari, “Strength of I-girders with Delta stiffeners subjected to eccentric patch loading,” Journal of Constructional Steel Research, vol. 65, n.° 6, pp. 1385-1391, 2009, doi: https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2009.01.009
  14. O. Y. El Masri, E. M. Lui, “Cross section properties and elastic lateral-torsional buckling capacity of steel delta girders,” International Journal of Steel Structures, pp. 1-18, 2018, doi: https://doi.org/10.1007/s13296-018-0175-y
  15. O. Y. El Masri, E. M. Lui, “Influence of imperfections on the flexural resistance of steel delta girders,” Advanced Steel Construction, vol. 15, no. 2, pp. 157-164, 2019, doi: http://dx.doi.org/10.18057/IJASC.2019.15.2.5
  16. O. Y. El Masri, E. M. Lui, “Behavior and design of steel delta girders for flexure and shear,” Journal of Structural Engineering ASCE, vol. 147, no. 9, 04021141, 2021, doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0003107
  17. N. Loaiza, C. Graciano, E. Casanova, “Nonlinear finite element analysis of delta hollow flange girders subjected to patch loading,” In Stability and Ductility of Steel Structures 2019: Proceedings of the International Colloquia on Stability and Ductility of Steel Structures (SDSS 2019), Prague, Czech Republic, 2019, pp. 708-716, doi: https://doi.org/10.1201/9780429320248
  18. T. Ripa-Alonso, L. López-de-Abajo, “The bottom triangular cell: A significant improvement for patch loading resistance in launched bridges,” ce/papers, vol. 4, pp. 237-242, 2021 https://doi.org/10.1002/cepa.1287
  19. C. Graciano, M. González-Goés, D. Orozco, “Elastic buckling analysis of plate girders stiffened with triangular cell flanges under patch loading,” Structures, vol. 29, pp. 979-992, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.istruc.2020.11.076
  20. ASHTO LRFD Bridge Design Specifications, AASHTO. 7th ed., 2015.
  21. Ansys Release 19 Elements Reference, ANSYS, 2018.