¿Cómo se calculan las estructuras metálicas?

A diferencia de las estructuras de hormigón, que cuentan con elementos funcionales, como losas y muros, las estructuras metálicas están conformadas de elementos longitudinales, o perfiles, unidos entre sí por diferentes métodos.

Este tipo de elementos, puede estar sometido principalmente a dos tipos de cargas, axiales y momento.

Veamos primero las cargas axiales.

Lo más básico es que las cargas axiales aplicadas sobre elementos metálicos consiste básicamente en el coeficiente entre la carga axial y el área de la cara del perfil. Este coeficiente se llama tensión y debe ser menor a la tensión máxima que aguanta el perfil.

Esto parece sencillo, sin embargo, tiene algunos problemas:

La tensión máxima que aguanta el perfil: el acero tiene un comportamiento elástico hasta llegar a la tensión de fluencia. Por sobre esta tensión, el acero comenzará a deformarse sin soportar más carga, algo así como un chicle, esto se llama plastificación. Esto ocurre hasta que el metal se cristaliza y entra nuevamente en una fase elástica frágil, que es la etapa de endurecimiento, la cual termina cuando el acero empieza a ceder y se rompe. En nuestras estructuras, no queremos que el acero fluya, ni trefile, ni se rompa, queremos pequeñas deformaciones que puedan recuperarse, por lo tanto, nuestro límite será un porcentaje de la tensión de fluencia.

https://youtu.be/EvhVBDJVQrI