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fyevenes

Por lo que entiendo, todo esto del factor K y L son necesarios para determinar la esbeltez del elemento, ahora bien, K es el factor de pandeo que depende del tipo de apoyo que tenga el elemento (empotrado, etc.) pero L es solamente la longitud del elemento, y es aqui donde hay que tener cuidado con los frames, ya que por ejemplo en una diagonal vertical (en X) hay dos maneras de hacerlas; conectadas en la intersección o no conectadas. En el primer caso se deben dividir los elementos en 4 frame, lo que reduce notablemente la longitud de pandeo L (a la mitad) lo que implica el uso de un perfil menor que el que se necesitaria. Para el segundo caso solo debieran existir 2 frame, uno para cada diagonal.

Saludos..

Estimado lulo,

yo diría que basta dividir uno de los elementos en dos y el otro no (a éste le haces un auto frame mesh a joints intermedios para que te queden todos los elementos unidos en su intersección), ya que en un arriostre vertical tipo X, donde se conectan en la intersección de los elementos, generalmente un elemento pasa de extremo a extremo y el otro se enterrumpe (ve el ejemplo que puse en este foro).

Ojo que la NCh2369 te permite considerar el punto de intersección como un "apoyo" para el pandeo fuera del plano del arriostre, pero según entiendo, el AISC no tiene esa disposición, por lo que eso aplica sólo en Chile y es por eso que SAP al dividir los elementos del arriostre tipo X por la mitad (o en su intersección), el factor L lo considera igual a 2 para el pandeo fuera del plano.

Amigo fyeneves, me podrias decir con que criterio SAP aplica el auto mesh (supongo que debe ser en funcion de las rigideces relativas de los elementos que llegan a la interseccion), y donde puedo ver el factor L del que hablan y como se modifica manualmente.
Gracias
Cavilg

Estimado cavilg,

La opción auto frame mesh genera un joint "virtual", explicándolo de una forma simple, en la intersección de los elementos, es decir, los une sin dividirlos fisicamente. Al final, es lo mismo que dividir los elementos con el comando Edit, pero sin aumentar el número de elementos y nudos, y por su puesto que la rigidez del nudo depende de los elementos que llegan a él.

En cuanto a los factores L, éstos se van asignando automáticamente al ir generando el modelo.

Cómo visualizarlos:

- Después de hacer el diseño, los puedes ver cuando le pides que te muestre el diseño en pantalla, se llaman L Factor o en las tablas de salida, donde se llaman XLMajor y XLMinor.
- Otra forma es >>Display>>Show Tables... y eliges Frame Design Assigments, acá cuando te aparece XLMajor igual a 0, significa que SAP lo calcula automátcamente y cuando tú asignas un valor, entonces XLMajor es distinto de 0.
- Por último, otra forma, previa al diseño o a correr el modelo, es >>Design>>Steel Frame Design>>Display Design Info...>>Design Input y ahí eliges Umbraced Length Ratio y te muestra en pantalla los factores L para cada elemento.

Cómo modificarlos:

- Para modificarlos debes seleccionar el elemento e ir a >>Design>>Steel Frame Design>>View/Revise Overwrites... donde te aparecen los factores L llamados Umbraced Length Ratio (Major y Minor, LTB) y ahí modificarlo.
- La otra forma es con la opción >>Edit>>Interactive Database Editing... y eliges Frame Design Assigments, acá cuando te aparece XLMajor igual a 0, significa que SAP lo calcula automátcamente y cuando tú asignas un valor, entonces XLMajor es distinto de 0.

Estimado fyevenes: De acuerdo a tus comentarios, el no dividir la columna en varios elementos sino que se considere uno (ver el ejemplo que publicaste) ¿Cómo se calcularia el factor único K a mano?. La gran mayoria de los monogramas de los libros de acero, vienen de tal forma que uno entra con el factor GA y GB, pero de un tramo especifico, si se tienen tres niveles o dos niveles como tu ejemplo ¿Cómo calcularias el factor único de una columna de esquina por ejemplo?

Ojala se haya entendido.

Gracias

El algoritmo de cálculo de los factores de luz efectiva (K) por el SAP2000 sólo es aplicable a estructuras de marcos (moment resisting frames). Cualquier otro tipo de estructuración los valores de K deberían ser ingresados por el usuario.

Los factores K el SAP2000 sólo los calcula para elementos tipo columna, los cuales entiende que son todos aquellos paralelos al eje Z, al resto, vigas (paralelos al plano XY) y arriostres (elementos inclinados en los planos verticales, XZ o YZ), les asigna K=1.

El algoritmo de cálculo del factor K que usa SAP2000 es el mismo de los ábacos (monogramas), pero usando las fórmulas numéricas que los originan, más otras consideraciones adicionales y sólo calcula los factores K para el caso de desplazamiento permitido (sidesway permitted). Las fórmulas son las siguientes:

( alfa^2 x Gi x Gj - 36 ) / ( 6 x (Gi + Gj ) ) = alfa / tan( alfa )

K = pi / alfa

Luego, para el cálculo del factor K considera los nudos inicial y final del elemento, esto implica claramente algunas diferencias cuando subdivides o no una columna en cada nivel al cual llegan vigas. Ahora los valores que he obtenido (K máximo de cada el tramo del elemento discretizado vs. K del elemento continuo), en general, no son significativamente distintos, como para llegar a modificar un diseño.

En cuanto a cómo calcular el factor K para la columna formada por un sólo elemento, conservadoramente, se podría realizar calculando el K de cada tramo y diseñar con el mayor. Los promedios NUNCA son buenos, a menos que tu dispersión sea mínima, pero son sólo casos ideales, un edificio con igual rigidez en todos sus pisos... el primer piso siempre tiene una rigidez distinta.

Finalmente, los valores de K que entrega SAP2000 SIEMPRE se deben revisar, porque puede entregar valores ficticios, muy altos, (incluso eso lo dice el mismo manual de diseño, CSI Steel Frame Design Manual for SAP2000 and Etabs). En ese caso se deben editar los valores de K y el usuario debe ingresar los valores "correctos" (manualmente).

Como siempre, todo es una mezcla entre conocimiento, experiencia y criterio...