Comparativa entre el análisis elástico lineal y análisis plástico de un pórtico rígido plano

Escartín Sáez, Marta
Lou Pina, José Manuel (dir.) ; Martínez Barca, Miguel Ángel (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2014
Departamento de Ingeniería Mecánica, Área de Mec. de Medios Contínuos y Teor. de Estructuras

Graduado en Ingeniería de Tecnologías Industriales

Resumen: El modelo utilizado para el cálculo de estructuras hasta aproximadamente la última década había sido siempre el modelo elástico lineal. A partir de entonces y progresivamente, se ha ido aceptando la introducción del diseño plástico para el cálculo de estructuras. Las numerosas ventajas que este diseño tiene frente al elástico, como son el mejor aprovechamiento de los materiales y el aumento de la capacidad de carga por parte de la estructura, han supuesto que cada vez se tenga más en consideración este tipo de cálculo. Este proyecto pretende, a partir del análisis particular de un pórtico rígido plano de acero, comparar los resultados obtenidos entre el modelo elástico y el plástico. Previamente al cálculo estructural, se realiza el dimensionamiento del pórtico a analizar para que éste cumpla con la normativa vigente. Con el objetivo profundizar en el análisis plástico, se procede a la resolución del mismo problema por diversos métodos (directos y paso a paso) y se comparan los resultados obtenidos entre ellos. La diferencia entre ellos reside en que la resolución mediante un método directo proporciona directamente el mecanismo de fallo de la estructura mientras que el método paso a paso estudia la progresiva evolución de la plastificación en la misma. Además, se lleva a cabo el estudio de la influencia que la fuerza axial (inicialmente despreciable) tiene en la capacidad de carga de la estructura. Finalmente, para estudiar la capacidad de la sección y del material para deformarse plásticamente se lleva a cabo un análisis de una viga con el programa computacional Abaqus. Éste se trata de un programa de simulación que aplica el método de los elementos finitos para realizar cálculos estructurales estáticos lineales y no lineales. Adicional al estudio de plasticidad, un estudio de pandeo es realizado con el programa para verificar que el perfil elegido en la estructura cumple efectivamente con la normativa.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado