Resistencia de vigas esbeltas de acero inoxidable bajo cargas concentradas mediante elementos finitos

Resumen

El uso de acero inoxidable en estructuras ha cobrado fuerza en los últimos años debido a su gran relación costo-beneficio en el tiempo, brindando una gran protección a la corrosión, resistencia al fuego y una resistencia a la fluencia mayor que la brindada por los aceros estructurales de uso común en la industria. A pesar de este incremento en su uso todavía existe cierto grado de incertidumbre y desconocimiento de sus aplicaciones, pues los códigos de diseño de acero enfocan su atención en el acero estructural. Por lo tanto, en el presente trabajo se reportan los resultados del estudio numérico de vigas esbeltas de acero inoxidable utilizado en puentes, sometidos a carga concentrada con el objeto de aumentar el estado del arte de esta aplicación en particular. Un modelo por elementos finitos es construido tomando en cuenta el comportamiento no lineal del material y las imperfecciones iniciales (deflexiones en el alma y esfuerzos residuales). El modelo es validado utilizando data experimental encontrada en la literatura, empleando el software comercial MSC.Marc. Posteriormente se realiza un estudio paramétrico de la influencia de la relación de espesores (tf / tw) y relación de zona de carga - largo de viga (ss/a) en la resistencia última. Finalmente, se obtiene que el uso del acero inoxidable presenta ventajas en su comportamiento post-crítico respecto a paneles geométricamente similares de acero estructural, permitiendo la optimización estructural de vigas esbeltas para puentes.


PALABRAS CLAVE: Vigas esbeltas, carga concentrada, acero inoxidable, resistencia última.

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Biografía del autor

Carlos Graciano, Departamento de Ingeniería Civil, Universidad Nacional de Colombia

Departamento de Ingeniería Civil, Universidad Nacional de Colombia

Octavio Andrés González-Estrada, Universidad Industrial de Santander

Ingeniero Mecánico, MSc, PhD
Profesor planta
Escuela de Ingeniería Mecánica

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Publicado
2017-07-28
Cómo citar
ASDRÚBAL, A; GRACIANO, Carlos; GONZÁLEZ-ESTRADA, Octavio Andrés. Resistencia de vigas esbeltas de acero inoxidable bajo cargas concentradas mediante elementos finitos. Revista UIS Ingenierías, [S.l.], v. 16, n. 2, p. 61-70, jul. 2017. ISSN 2145-8456. Disponible en: <http://vie.uis.edu.co/index.php/revistauisingenierias/article/view/6394>. Fecha de acceso: 25 sep. 2017