Optimización de elementos estructurales de acero con secciones no compactas según EC3

Abstract

Para el diseño de un elemento estructural tipo viga-columna se suelen seleccionar secciones doblemente simétricas, generalemente secciones laminadas tipo H o I. Sin embargo, ésta es sólo una de las muchas soluciones posibles y, por lo general, no será la sección óptima. Hernández-Montes et al. 2004, y Hernández-Montes et al. 2005, proponen los diagramas RSD (Reinforcement Sizing Diagrams) como un método para obtener la solución óptima para el armado longitudinal de una sección de hormigón sometida a flexión uniaxial y a compresión. Esta metodología ha sido extendida para secciones de acero compactas según el Eurocódigo 3 (EC3) por Gil-Martín et al. 2008, y esta comunicación procederá de manera similar para buscar soluciones no compactas, esto es, soluciones en clases 3 ó 4 según EC3, considerando todos los aspectos relacionados con la aparición de inestabilidades locales. Además, se introducirán las consideraciones especiales para tener en cuenta las inestabilidades globales relacionadas con la esbeltez del miembro.

In a designed structure, the chosen section for a member as a steel beam-column will be doubly-symmetric and it will correspond to one provided by a standard rolled steel section as H or I. However, this solution is just one of the big number of possible solutions and the optimal one may correspond to other section different from the symmetric one. Hernandez-Montes et al. 2004, and Hernández-Montes et al. 2005, proposed the Reinforcement Sizing Diagrams (RSD) as an approach for getting the optimal solution for the longitudinal reinforcing steel of a concrete section subjected to uniaxial bending and compression This methodology is extended for compact steel sections according to Eurocode 3 (EC3) by Gil-Martín et al. 2008 and this communication will proceed similarly for seeking non compact solutions, this is, sections corresponding to Class 3 or 4 according to EC3, considering all the aspects related with the appearance of local instabilities. Furthermore, special considerations are introduced to address the global instabilities associated with the slenderness of the steel element.