Comprobación del criterio de traslacionalidad.

En el cálculo de estructuras de acero, el coeficiente de reducción por pandeo χ, que disminuye la capacidad resistente de las secciones a compresión, depende en gran medida del carácter traslacional o intraslacional de la barra estudiada y de la estructura en la que se integra (para más información sobre pandeo y su relación con la estabilidad lateral, consulte: Calculo a pandeo de barras de acero).

ESwin permite definir un criterio general de traslacionalidad o intraslacionalidad en Datos->Generales/General, de aplicación a toda la estructura, pero que en el caso de barras de acero y madera puede particularizarse, al poder personalizar los coeficientes de pandeo.

Frente a las posturas tradicionales que consideran intraslacionales sólo aquellas estructuras en las que no es posible obtener deformaciones horizontales apreciables sea cual sea la magnitud del régimen de carga (estructuras trianguladas, arriostramientos, forjados y pantallas), el Código Técnico, en el DB-SE-A, acepta como válido el considerar como intraslacionales aquellas estructuras de nudos rígidos en las que tras realizar un cálculo elástico lineal se cumple la condición:

Así, este criterio puede marcar una pauta en el diseño, pudiendo asumir en un principio que la estructura es intraslacional, y comprobar tras el cálculo que ese criterio es el correcto. En este tema de ayuda se explica cómo realizar de forma sencilla esa comprobación.

2.1.- Cálculo previo.

El primer paso es diseñar y calcular la estructura asumiendo que es intraslacional. De esta manera, los perfiles obtenidos serán los mínimos. Si cumple el criterio anterior, el cálculo habrá sido correcto, si no, será necesario replantear la estructura como traslacional.

El criterio de traslacionalidad, como norma general, debe calcularse de forma separada en las direcciones X e Y; sin embargo, existirán casos en los que no tenga sentido hacer esa comprobación por la existencia de arriostramientos. Por ejemplo, sobre una nave de pórticos planos con arriostramiento lateral sólo deberá comprobarse el cumplimiento de este criterio en la dirección del pórtico.

2.2.- Generación de resultados.

Una vez calculada la estructura,  habrá que generar una serie de resultados para comprobar a partir de ellos el cumplimiento del criterio de traslacionalidad:

1. En primer lugar hay que saber qué hipótesis se debe utilizar, ésta debe ser la hipótesis ELS que provoque la máxima deformación horizontal en pilares. Seleccionando todos los pilares de la planta más baja que pertenezcan al perímetro del edificio (o sólo aquellos que deforman en la dirección que se desee comprobar), se genera un nuevo listado () del tipo Comprobaciones en barras de acero (o madera)->Detalles de las comprobaciones por barra. En este listado se detallará qué hipótesis es la que deforma más la estructura, dentro de la tabla "DEFORMACIONES HORIZONTALES POR PLANTA":

Las deformaciones horizontales por planta de los pilares no coinciden con los desplazamientos de los nudos. El desplazamiento debe considerarse en una única dirección, X o Y, mientras las deformaciones horizontales tienen en cuenta la resultante de ambos desplazamientos. En estructuras muy rígidas o sometidas a poca carga en una dirección (como naves industriales bien arriostradas) la diferencia entre deformaciones horizontales y desplazamientos puede ser casi despreciable, pero por norma general, ambos conceptos deben considerarse por separado.

2. Conocida la hipótesis de carga, para el poder obtener V_E,d y H_Ed,  habrá que conocer antes las reacciones obtenidas en los apoyos. Para ello, será necesario crear un nuevo listado,  esta vez Esfuerzos y reacciones->Reacciones en los apoyos por hipótesis, referido a todos los elementos de la estructura. Antes de generar el listado será necesario marcar la hipótesis correcta:

3. Ahora toca conocer el desplazamiento máximo de la primera planta de la estructura. Si la estructura sólo deforma en una dirección horizontal, este valor se puede deducir del listado obtenido en el paso 1. Como norma general, será necesario generar un listado de Desplazamientos y giros->Desplazamientos y giros en nudos por hipótesis. Antes de generar este listado habrá que seleccionar en pantalla las cabezas de los pilares implicados en la comprobación (los mismos que en el paso nº1), y referir el listado a los "Elementos seleccionados actualmente". No olvide marcar la hipótesis correcta antes de crear el listado.

Tras generar los resultados, en la Barra de Proyecto aparecerán los listados anteriores:

Por último, se creará una memoria () que contenga los listados generados en los pasos 2 y 3:

Esta memoria se generará en formato *.xls, para su edición en Microsoft Excel® (si no dispone de licencia de este programa, puede utilizar otros compatibles con este formato, como Open Office Calc). Al hacer clic en Generar memoria->Libro de Microsoft Excel, automáticamente se abrirá la aplicación con el documento generado.

2.3.- Operar con Microsoft Excel.

Una vez tiene la tabla abierta en Excel, es muy sencillo obtener los parámetros que permiten comprobar el criterio de traslacionalidad:

• δ: es el desplazamiento máximo en la dirección considerada. Para calcularlo, obtenga el máximo de todos los valores de la columna dx (si comprueba en dirección X) o dy (si comprueba en dirección Y).Para calcular este valor, utilice la fórmula MAX(rango de valores).

Si desea comprobar la traslacionalidad de un edificio con más de una planta, al desplazamiento δ_i obtenido en cada planta habrá que restarle el δ_i-1 obtenido en la planta inferior.

• V_Ed: Es la suma de todas las reacciones horizontales. Si el desplazamiento resultó positivo debe tomar la columna RX+ (o RY+), si resultó negativo, debe tomar RX- (o RY-). Para sumar todos los valores de una columna, seleccione dichos valores y haga clic en (Suma), el resultado aparecerá debajo de la columna seleccionada.
• H_Ed: Es la suma de todas las reacciones verticales, es decir, la suma de los valores de la columna RZ+.

Obtenidos estos valores, y conociendo la altura libre del primer tramo de pilares del edificio, podrá calcular el coeficiente r que determina la traslacionalidad de la estructura simplemente aplicando la fórmula: