Comprobación Experimental de las Cargas de Pandeo de Planchas con Refuerzos

Abstract

Debido a la poca experiencia en el medio sobre la estimación de Cargas Críticas de estructuras formadas por planchas con refuerzos, se desarrolló el presente proyecto que pretendía revisar formulaciones para evaluar el parámetro mencionado, y compararlas con resultados de experimentación. La referencia clásica [7], describe cuatro modos de pandeo típicos para dichas estructuras: Plancha entre refuerzos, Flexural de refuerzos longitudinales. Torsional de refuerzos longitudinales, y, total del panel. Se implementaron formulaciones para cada Modo de Pandeo: plancha simplemente soportada, flexión de refuerzo longitudinal sumando el ancho efectivo de plancha, torsión de refuerzo longitudinal, asumiendo que el eje de giro coincidía con el punto de conexión con la plancha, y, teoría de plancha Ortotrópica para representar paneles con refuerzos en ambas direcciones. Las formulaciones revisadas para la estimación de la Carga Crítica para pandeo de paneles reforzados fueron implementadas, y luego, variando los parámetros geométricos se logró definir cuatro paneles, cada uno de los cuales tenía como mínimo el esfuerzo critico de uno de los Modos de pandeo ya descritos. Luego, empleando plancha de acero inoxidable de 1.5 mm de espesor, se construyeron dos especímenes de cada tipo de panel, con una longitud máxima de 1.20 m, considerando el equipo disponible. Antes de desarrollar las pruebas, se midieron los espesores y las pre-deformaciones resultantes. Los espesores tenían poca variación; en cambio las predeformaciones resultantes elevadas, del orden del espesor de la plancha. Las pruebas experimentales fueron realizadas en la Maquina Universal de Ensayos de la FIMCP, y se determinó la fuerza máxima que soportaba cada espécimen. En el Pandeo de la plancha entre refuerzos, los resultados experimentales son mayores que los analíticos, porque los bordes de la plancha están soldados a los refuerzos, mientras que el modelo analítico los considera simplemente soportados. En el Pandeo Flexural de refuerzos longitudinales, los resultados teóricos son más altos que los experimentales, porque hubo falla local entre ala y alma de los refuerzos, por la distancia entre puntos de soldadura. En el Pandeo Torsional, quien se torció fue la plancha y no el refuerzo, debido a que no se rigidizó lo suficiente los bordes laterales; esto redujo sustancialmente el esfuerzo critico experimental. En el Pandeo del panel total, los refuerzos longitudinales se flexionaron en forma paralela, dado que los bordes laterales no fueron suficientemente rigidizados, lo que trajo una diferencia sustancial entre los resultados.