Estudio del pandeo de paneles de planchaje sometidos principalmente a carga cortante

Abstract

Las formulaciones básicas de Bleich y Eurocode para estimar la carga crítica de pandeo por corte de paneles fueron revisadas y aplicadas a dos geometrías rectangulares simples de 44x35 y 35x22 cm. Posteriormente, dos configuraciones de vigas I fueron construidas con 3 y 5 refuerzos verticales, cuyos paneles del alma corresponden a los analizados previamente. Un total de cuatro especímenes fueron construidos, con 100 cm. de longitud, 35 cm. de alto y 15 cm. de ancho de sus alas; las almas fueron confeccionadas con planchas de 1.5 mm y las alas, 3.0 mm, de espesor, para evitar el pandeo por compresión de las alas. El pandeo de paneles fue observado en todos los especímenes con el patrón inclinado típico; para ambos especímenes de la segunda configuración, se produjo falla local de varios puntos de soldadura, reduciendo su resistencia y produciéndose además alto ruido, durante la toma de datos. Las cargas verticales de pandeo registradas fueron: 1708 y 1337 para la primera configuración, y, 1582 y 1337 kg, para la segunda configuración. Luego, usando el programa SAP2000, se calcularon las cargas críticas y correspondientes modos de pandeo utilizando dos modelos numéricos con 6912 y 7488 elementos “Shell” para cada una de las configuraciones. Cargas de 1155 y 2317 kg aplicadas en ocho nodos centrales fueron necesarias para alcanzar el primer modo para cada una de las configuraciones respectivamente. Para el primero modo de pandeo, las formulaciones de Bleich, Eurocode y ABS para estimar la Carga Crítica coinciden cercanamente (943, 876 y 975 kg). Empleando el Método de Elementos Finitos, las estimaciones numéricas exceden a las teóricas en alrededor del 25%. En el caso de la experimentación, los resultados exceden a las estimaciones teóricas, posiblemente debido a que las Condiciones de Frontera definidas por la soldadura rigidizaron los especímenes. En el caso del segundo modo de pandeo, las formulaciones de Bleich, Eurocode y ABS de igual manera coinciden cercanamente (2056, 2007, 2126 kg.). Para el caso SAP2000 y el Método de Elementos Finitos, las estimaciones numéricas exceden a las teóricas en alrededor del 15%. Finalmente en la experimentación, los resultados son inferiores a las estimaciones teóricas, posiblemente por la falla de puntos de soldadura en las uniones del alma y ala.