Obtención de las características seccionales de secciones metálicas de pared delgada abiertas

Abstract

[EN] Thin-walled cold-formed steel sections are widely used in structural design. These sections, however, exhibit inestabilities that are caused by compression stresses when a structural member bends. For this reason, is necessary to know the effective values of the geometrical parameters of these sections, such as area section and moments of inertia. In addition, it is not recommended to choose open-shaped sections to sustain torsional loads, mostly if they are thin-walled sections. When designing a structure with thin-walled, open-shaped sections, it is necessary to use geometrical parameters such as torsional modulus, warping modulus, etc. In this job, an application designed in MatlabQc is presented in order to obtain such geometrical parameters. The geometry is discretised, and the algorithms are described. This application, implemented in a graphical way, is aimed to the students of subjects related to mechanical or industrial engineering.

[ES] En construcción se utilizan frecuentemente las secciones de pared delgada conformadas en frio a partir de bobinas de chapa que se pliegan por procedimientos mecánicos. Dada la propensión de este tipo de secciones a fenómenos de inestabilidad frente a las tensiones de compresión originadas durante la flexión, es necesario conocer los valores eficaces de las características geométricas de estas secciones. Adicional- mente, como regla general, no es adecuada la elección de perfiles de sección abierta para soportar esfuerzos de torsión importantes, y mucho menos si se trata de secciones de pared delgada. Así, cuando en los cálculos de una estructura se consideran secciones abiertas de pared delgada en las que participe, además de la flexión, la torsión de los elementos, es necesario disponer de parámetros geométricos de las secciones como el módulo de torsión, el módulo de alabeo y la posición del centro de esfuerzos cortantes, entre otros. Se ha desarrollado una aplicación en MatlabQc , dirigida a los alumnos del grado en Ingeniería Mecánica y el grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales, que permite la obtención de estos parámetros partiendo de la discretización de la geometría de la sección mediante tramos rectos y radios de acuerdo circulares. Se describen los algoritmos de cálculo utilizados para ello y las herramientas graficas desarrolladas.