Caracterización experimental del pandeo local inelástico en flexión de vigas como modelos simplificados de barcazas

Abstract

Las barcazas fluviales son propensas a colapsar, rompiéndose en sección media cuando son sobrecargadas, por su baja resistencia estructural. Esto ha sucedido en países vecinos y podría ocurrir en Ecuador, donde muchas barcazas por sus sencillos diseños fueron construidas empíricamente o son réplicas escaladas de otras. Por ello, surge la necesidad de estudiar las cargas que conducen al colapso de la estructura.

En este trabajo se analizó experimentalmente el colapso en flexión de vigas, para entender dicho fenómeno como un caso simplificado de barcazas. Las vigas usadas, fueron correas G de acero, canales U y canales rectangulares de aluminio. Se realizaron experimentos de flexión aplicando carga lateral simétrica a ¼ y ¾ de la longitud soportada según la norma ASTM-6272. Además, se desarrollaron experimentos de compresión inelástica, para comparar con el colapso en flexión.

Se registraron deformaciones unitarias en varios puntos de sección media, con ellas se estimaron distribuciones de esfuerzo normal basadas en la ecuación de RambergOsgood. Estas distribuciones fueron integradas para calcular los momentos flectores que llevan al colapso a la sección.

Finalmente, se aplicaron formulaciones adaptadas para estimar el momento flector último del casco del buque, a las formas simples de las vigas. Como resultado del trabajo, se comparó la parte experimental de lo obtenido con formulaciones, ambos resultados difieren un 10% y la forma del colapso coincide cercanamente con el procedimiento del método empleado. Con esta experiencia, se puede en el futuro desarrollar aplicaciones simplificadas de este método para obtener rápidamente valores referenciales confiables de carga máxima.