Análisis del efecto de la no-linealidad del material en la estabilidad de pórticos de acero inoxidable
El uso del acero inoxidable como material estructural se ha multiplicado en los últimos años gracias a su combinación de propiedades mecánicas, estéticas y de durabilidad. Estas características son muy diferentes a las del acero al carbono debido a que éste presenta un comportamiento tenso-deformaci...
| Autor: | |
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| Formato: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | España |
| Recursos: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/190120 |
| Acesso em linha: | https://hdl.handle.net/2117/190120 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | Building, Iron and steel Porticoes pórtico acero inoxidable austenítico Construccions metàl·liques Pòrtics Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria civil |
| Resumo: | El uso del acero inoxidable como material estructural se ha multiplicado en los últimos años gracias a su combinación de propiedades mecánicas, estéticas y de durabilidad. Estas características son muy diferentes a las del acero al carbono debido a que éste presenta un comportamiento tenso-deformacional bilineal, y el acero inoxidable no lineal. Esta diferencia está parcialmente recogida en las actuales guías de diseño para el diseño estructural en acero inoxidable, basadas en las existentes en acero al carbono. Así, la versión vigente de la norma europea para el diseño estructural de acero inoxidable EN1993-1-4, basada en la de acero al carbono EN1993-1-1, incorpora reglas específicas para el diseño de elementos estructurales en acero inoxidable, pero no así para el diseño global de la estructura, donde solo se recomienda el uso del análisis elástico con material lineal. Ante la necesidad de profundizar en el conocimiento del comportamiento global de estructuras de acero inoxidable, el pasado año se llevó a cabo una compleja campaña experimental sobre pórticos de acero inoxidable sometidos a cargas estáticas en el Laboratorio de Tecnología de Estructuras y Materiales de la Escuela de Caminos de la Universitat Politècnica de Catalunya. El presente documento tiene como objetivos principales investigar la influencia de la no linealidad del acero inoxidable en los pórticos ensayados en la resistencia a la inestabilidad y validar un método de análisis en primer orden que contemple la no linealidad del material en pórticos austeníticos de sección rectangular. Para ello se han analizado los resultados experimentales obtenidos en dicha campaña, se han realizado y validado modelos numéricos de distintos tipos de elementos finitos mediante el software Abaqus y se ha llevado a cabo un estudio paramétrico con rango amplio de pórticos. El resultado esta investigación confirma que la influencia de la no linealidad del acero inoxidable austenítico aumenta los efectos de segundo orden en el análisis global de pórticos con secciones rectangulares, y que la aplicación directa del método de análisis de primer orden con fuerzas horizontales mayoradas para considerar los efectos de segundo orden señalado en EN1993-1-1 en pórticos de acero inoxidable puede desembocar en diseños inseguros. Se propone una modificación al factor crítico de inestabilidad para tener en cuenta el efecto de la no linealidad del material. |
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