Cubierta de viga y losa = Análisis de rejilla
El análisis de rejillas no solo es rápido sino también lo suficientemente preciso para la mayoría de los propósitos de diseño. A menos que haya grandes sesgos / grandes cargas transversales, preferiría no optar por un modelo FE (que tampoco es tan difícil de modelar pero un poco más tedioso: P)
¿Cómo se modelan?
En general, las profundidades cambiantes no se modelan con tanta precisión.
REJILLA: realiza una rejilla (tan fina como desee), toma la profundidad media de la viga en cada miembro de rejilla y asigna I = bd3 / 12. Esencialmente, aproxima la profundidad y el MOI para variar en “pasos”. Si el software lo permite (lo cual dudo), también se podría dar un gradiente como entrada. Pero depende
Cualquier software como AutoCAD puede darle fácilmente todas las propiedades de sección que pueda necesitar (excepto Jxx y área de corte, no estoy seguro, pero hay fórmulas estándar que se pueden usar).
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MODELO FE: puede hacer una malla tan fina como desee y darle un gradiente a la profundidad. Aunque las variaciones cuadráticas y cúbicas son entradas válidas, el gradiente lineal debería hacer el truco.
Complejidad?
Mientras trabajes en una empresa, ¡no mucho! ¿Pero la repetición? Mucho !!!
Cualquier empresa tendría hojas estándar de Excel o su equivalente para realizar comprobaciones de diseño de flexión, cizallamiento y torsión. Si su miembro tiene una profundidad variable, debe repetir las comprobaciones de diseño para cada miembro crítico de la parrilla, comenzando desde los soportes y avanzando hacia la mitad, hasta llegar a un punto en el que se pueda probar que las comprobaciones adicionales son redundantes.
Para vigas de profundidad constante, uno puede elegir cuidadosamente las vigas más críticas y finalizar el informe de análisis para todas las otras vigas, refiriéndose a la viga crítica y una declaración de conclusión de capacidad suficiente.
¿Por qué modelar con una profundidad variable?
No estoy seguro.
En los viejos tiempos, los puentes se construían con mampostería con una resistencia a la flexión insignificante y se veían obligados a ir hacia la acción de arco para la transferencia de carga. Pero hoy tenemos secciones de acero, RC y pretensado para elegir.
A menos que sea un tramo largo (momentos altos = secciones más grandes y refuerzos altos para puentes RC) o realmente podríamos hacer uso de la compresión del arco (Fundación de roca sólida en ambos extremos), no veo ninguna ventaja estructural significativa.
Problema de diseño 1) Si se desarrolla una acción de arqueo en las vigas que se muestran en la figura, es una carga lateral directa que actúa sobre la parte superior del muelle. ¡Combínelo con la fuerza de frenado longitudinal y la carga del patrón para una carga viva, y tiene una carga horizontal considerablemente alta que actúa sobre la parte superior del muelle a lo largo de su eje más débil!
Problema de diseño 2) Si los tramos son simplemente compatibles, no hay momentos hacia los extremos, por lo que esas secciones profundas se desperdician mientras que la sección media está demasiado estresada. Si los tramos son continuos, se esperan momentos de acaparamiento extremadamente altos (las secciones más rígidas atraen fuerzas). La viga puede soportar ese momento, pero la losa de la cubierta en la parte superior se agrietará. Ahora ese ancho de grieta tiene que ser limitado.
Mi presentimiento: había un problema de “autorización” que debía resolverse y, por lo tanto, la profundidad reducida en el centro. O el propósito era arquitectónico.
Facilidad de adquisición / fabricación?
No lo sé. Pero podría no ser una exageración afirmar que las vigas estándar de profundidad constante son más fáciles / más baratas de conseguir que las especiales especificadas.
Veredicto?
Los puentes de losas de vigas de profundidad constante y profundidad variable son como manzanas y naranjas. No se puede comparar uno a uno (pero es un poco más fácil comer una manzana que una naranja, si sabes a qué me refiero: P)
