Resistencia de vigas esbeltas de acero inoxidable bajo cargas concentradas mediante elementos finitos

Abstract

El uso de acero inoxidable en estructuras ha cobrado fuerza en los últimos años debido a su gran relación costo-beneficio en el tiempo, brindando una gran protección a la corrosión, resistencia al fuego y una resistencia a la fluencia mayor que la brindadapor los aceros estructurales de uso común en la industria. A pesar de este incremento en su uso todavía existe cierto grado de incertidumbre y desconocimiento de sus aplicaciones, pues los códigos de diseño de acero enfocan su atención principalmente en el acero estructural. Por lo tanto, en el presente trabajo se reportan los resultados deunestudio numérico de vigas esbeltas de acero inoxidable utilizado en puentes, sometidos a carga concentrada con el objeto de aumentar el estado del arte de esta aplicación en particular. En este trabajo, se elabora un modelo no lineal por elementos finitos tomando en cuenta el comportamiento no lineal del material y las imperfecciones geométricas iniciales. Elmodelo es validado utilizando datosexperimentalesencontradosen la literatura. Posteriormente se realizóun estudio paramétrico sobrela influencia de la relación de espesores (tf /tw)y relación de zona de carga -largo de viga (Ss/a)en la resistencia última. Finalmente, se obtiene que el uso del acero inoxidable presenta ventajas en su comportamiento post-crítico respecto a paneles geométricamente similares de acero estructural, permitiendo la optimización estructural de vigas esbeltas para puentes.