Matriz de Rigidez de una Viga Empresillada

Abstract

El uso de vigas en celosía o con presillas se encuentra muy difundido entre las estructuras metálicas para cubrir grandes luces. En general, estas vigas compuestas por una gran cantidad de barras se modelan por elementos finitos considerando cada barra de manera individual lo que lleva a resolver sistemas con un gran número de ecuaciones. A los efectos de predimensionamiento o para verificaciones sencillas es conveniente contar con una solución analítica simplificada que permita tratar a la viga como una viga maciza equivalente. Para ello adoptamos las hipótesis de una gran cantidad de presillas y es posible encontrar mediante cálculo variacional una formulación contínua para la deformada de la viga. El objetivo de este trabajo es presentar la matriz de rigidez para un elemento finito de viga empresillada. Este elemento puede incorporarse en un programa de elementos finitos y también puede utilizarse para obtener soluciones aproximadas en pórticos. Se presentan resultados comparando con el modelado completo por elementos finitos que muestran una excelente aproximación.