Flexión de las vigas fabricadas en material compuesto FRP

Flexión de las vigas fabricadas en material compuesto FRP

Los elementos sometidos a flexión son miembros estructurales de sección deformable, distribuido habitualmente en posición horizontal y que resisten cargas perpendiculares al eje neutro (en cualquiera de sus dos direcciones) y generan principalmente solicitaciones de cortante y flexión. 

 

Las vigas son miembros de suma importancia en las estructuras, debido a que resisten sistemas de losas simples o compuestos (acero-concreto) para crear espacios útiles del edificio, en las que se desenvuelven las actividades propias para las que fue diseñada y ejecutada la obra civil.

Empleo de elementos sometidos a flexión

La flexión es una de los efectos internas más comunes en todo tipo de estructuras. Frecuentemente aparece en las vigas de entrepiso, pero también en las vigas y largueros de pared y de los sistemas de cubierta de edificaciones con fines industriales.

 

Las secciones más recomendadas para soportar el efecto de flexión son las secciones laminadas tipo “I”. Para vigas sometidas a flexión generada por fuerzas moderadas se emplean perfiles laminados, mientras que para efectos de momentos de gran magnitud se opta por miembros armados, los cuales constan de tres láminas de acero estructural soldadas.

 

En el caso de flexión simple cuando las vigas están sometidas a cargas distribuidas uniformemente, estas se aplican en el plano del alma del elemento, generando así, flexión alrededor del eje con el mayor momento de inercia. La carga pasa por el centro de cortante de la sección, por lo que no genera efectos de torsión y las secciones planas permanecen planas posterior al efecto flexión. 

 

El inconveniente del efecto producido por flexión aparentemente es muy fácil de solucionar, si no existiera la posibilidad que se presente pandeo lateral o pandeo lateral por flexo-torsión, eventualmente por la reducida esbeltez de las secciones tipo “I” en el sentido perpendicular al alma y por la incidencia de esfuerzos de compresión en el patín sujeto a compresión , lo que genera un problema de inestabilidad muy parecido al de una columna sometida axialmente a compresión.

 

En el caso de una viga, el diseño y la solución al pandeo por flexo-torsión es complicado, pues incluye a la torsión, lo que conlleva a emplear expresiones matemáticas que contienen innumerables incógnitas.

 

En elementos muy esbeltos, surgen problemas de pandeo local en el ala sometida comprimida y, el alma se puede contraer lo que evidencia la necesidad de dar mayor rigidez a la sección con láminas denominadas rigidizadores. 

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