Calculadora de Relación Ancho-Espesor Límite para Pandeo Local — Online y Gratis

¿Qué es Relación Ancho-Espesor Límite?

Cuando el ala de un perfil de acero es proporcionalmente muy delgada respecto a su ancho, puede pandear localmente, arrugándose como una lámina delgada, mucho antes de que el resto del perfil alcance su capacidad de diseño. El AISC clasifica cada elemento (ala, alma) en tres categorías según su relación ancho-espesor.

Una sección compacta puede desarrollar toda su capacidad plástica sin pandear localmente, la condición ideal para diseño. Una sección no compacta alcanza a fluir en algunas fibras antes de pandear, pero no logra la plastificación completa. Una sección esbelta pandea localmente incluso antes de alcanzar la fluencia, y su capacidad de diseño se reduce explícitamente para tomar en cuenta ese pandeo prematuro. ¿Por qué esta clasificación depende de Fy? Porque un acero de mayor resistencia alcanza la fluencia con una deformación menor, así que es más propenso al pandeo local relativo, y por eso los límites λp y λr se hacen más estrictos (menores) cuando Fy aumenta.

La mayoría de perfiles W laminados en caliente, en sus dimensiones estándar, resultan compactos para aceros comunes, pero perfiles armados o soldados con paredes delgadas pueden caer en las otras categorías.

Fórmulas utilizadas

Donde b es el ancho total del ala (mm), t es su espesor (mm), E es el módulo de elasticidad del acero (MPa) y Fy es su esfuerzo de fluencia (MPa). La relación real se calcula como (b/2)/t, ya que para perfiles I el ala se analiza como un elemento en voladizo desde el alma. Los límites λp y λr corresponden al caso de flexión de un ala no rigidizada de un perfil laminado en caliente; otros elementos (alma, elementos rigidizados) tienen fórmulas distintas.

Ejemplo resuelto paso a paso

¿Cuándo usar esta calculadora?

Se usa al verificar perfiles de acero armados o soldados que no vienen de un catálogo estándar, donde la relación ancho-espesor no está garantizada de antemano como sí ocurre en la mayoría de perfiles laminados comerciales. También sirve para entender por qué un perfil W laminado típico casi siempre permite usar el método de diseño plástico simplificado, sin reducciones adicionales por pandeo local. ¿Tu ala resultó esbelta? Entonces la capacidad de diseño a flexión debe reducirse explícitamente según el procedimiento del AISC 360 para elementos esbeltos, un cálculo adicional que esta calculadora no cubre.

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