Calculo de estructuras de Steel Frame
El cálculo estructural es un paso fundamental en el diseño de edificaciones ligeras de acero LSF. Las estructuras deben comprobarse frente a las diferentes acciones y situaciones de carga a las que se someterán durante su vida útil. El objetivo de los cálculos es dimensionar adecuadamente todos los elementos estructurales para que cumplan con los requisitos de resistencia, rigidez y estabilidad.
Material y secciones
Los perfiles de acero utilizados en LSF suelen ser de acero estructural S235 o S275. Los más comunes son las secciones doble T, perfiles en I o en C. En función del papel estructural, tendrán una forma y espesor u otro.
Cargas
Se consideran todas las cargas que actúan sobre la estructura: peso propio de los elementos constructivos, nivelaciones, revestimientos, divisores, instalaciones, etc. También las cargas variables como la nieve, viento u ocupación.
Modelización
Para el cálculo se realiza un modelo estructural simplificado mediante software considerando vigas, nudos y apoyos. Se dividen los elementos en tramos teniendo en cuenta zonas de flexión.
Cálculo de pilares
Se verifica la resistencia axial frente al peso y de pandeo bajo combinaciones de carga. Se compara su resistencia con las cargas solicitantes.
Cálculo de vigas
Se analiza la flexión simple producida por las reacciones en los apoyos y nudos. Se calcula el momento flector y se compara con el momento resistente de la sección.
Uniones pórtico-pilar
Deben transmitir esfuerzos sin pandear ni fluir. Se evalúan las placas, tornillos y pandeo local de los perfiles.
Rigidez
Se evalúa que la estructura sea lo suficientemente rígida frente a las deformaciones admisibles y efectos del viento.
Estabilidad
Mediante análisis lineal y no lineal se garantiza la estabilidad global frente a pandeo de elementos y del conjunto.
Acciones sísmicas
Se consideran las acciones sísmicas según normativa mediante análisis modal y combinaciones espectrales.
Verificaciones
Fatiga, servicio límite últimno, agrietamientos, deformaciones diferidas, etc. Se comprueba el cumplimiento de los estados límite últimos y de servicio.
Software
Programas de elementos finitos facilitan la modelización, mallado y resolución de ecuaciones mediante métodos matriciales.
Documentación
Los cálculos quedarán reflejados en la memoria estructural del proyecto, justificando dimensiones y tipologías constructivas.
De esta forma, mediante un riguroso proceso de cálculo estructural y verificaciones se garantiza el correcto funcionamiento de la edificación LSF, cumpliendo los requisitos de seguridad y servicio durante toda su vida útil.