El acero conformado en frío ( CFS ) es el término común para los productos de acero conformados mediante procesos de trabajo en frío realizados cerca de la temperatura ambiente, como el laminado , el prensado , el estampado , el doblado , etc. Las barras y láminas de acero laminado en frío ( CRS ) se utilizan comúnmente en todas las áreas de fabricación. Los términos se oponen a acero conformado en caliente y acero laminado en caliente .
El acero conformado en frío, especialmente en forma de láminas de calibre fino, se utiliza habitualmente en la industria de la construcción para elementos estructurales o no estructurales, como columnas, vigas, viguetas, montantes, cubiertas de suelos, secciones armadas y otros componentes. Estos usos se han vuelto cada vez más populares en los EE. UU. desde su estandarización en 1946.
Los elementos de acero conformados en frío también se han utilizado en puentes, estanterías de almacenamiento, tolvas de grano , carrocerías de automóviles, vagones de ferrocarril, productos para carreteras, torres de transmisión, postes de transmisión, instalaciones de drenaje , armas de fuego, varios tipos de equipos y otros. [1] [2] Estos tipos de secciones se conforman en frío a partir de chapas, tiras, placas o barras planas de acero en máquinas formadoras de rollos , mediante prensas plegadoras ( prensas mecánicas ) u operaciones de doblado. Los espesores de material para dichos elementos de acero de paredes delgadas suelen oscilar entre 0,0147 pulgadas (0,373 mm) y aproximadamente ¼ de pulgada (6,35 mm). También se pueden conformar en frío con éxito placas y barras de acero de hasta 1 pulgada (25,4 mm) de espesor en formas estructurales (AISI, 2007b). [3]
El uso de elementos de acero conformados en frío en la construcción de edificios comenzó en la década de 1850 tanto en los Estados Unidos como en Gran Bretaña. En las décadas de 1920 y 1930, la aceptación del acero conformado en frío como material de construcción todavía era limitada porque no existía un estándar de diseño adecuado y la información sobre el uso de materiales en los códigos de construcción era limitada. Uno de los primeros usos documentados del acero conformado en frío como material de construcción es el Hospital Bautista de Virginia, [4] construido alrededor de 1925 en Lynchburg, Virginia. Las paredes eran de mampostería de carga, pero el sistema de piso estaba enmarcado con canales dobles de acero conformado en frío con reborde. Según Chuck Greene, PE , de Nolen Frisa Associates, [5] las vigas eran adecuadas para soportar las cargas y los tramos iniciales, según las técnicas de análisis actuales. Greene diseñó una renovación reciente de la estructura y dijo que, en su mayor parte, las vigas todavía funcionan bien. Una observación del lugar durante esta renovación confirmó que "estas vigas de los 'locos años veinte' todavía soportan cargas, ¡más de 80 años después!" En la década de 1940, Lustron Homes construyó y vendió casi 2500 casas con estructura de acero, con armazones, acabados, gabinetes y muebles hechos de acero conformado en frío.
Las normas de diseño para el acero laminado en caliente (véase acero estructural ) se adoptaron en la década de 1930, pero no eran aplicables a las secciones conformadas en frío debido a sus paredes de acero relativamente delgadas, que eran susceptibles al pandeo. Los elementos de acero conformados en frío mantienen un espesor constante alrededor de su sección transversal, mientras que las formas laminadas en caliente suelen presentar conicidades o filetes. El acero conformado en frío permitió formas que diferían mucho de las formas clásicas laminadas en caliente. El material era fácilmente trabajable; podía deformarse en muchas formas posibles. Incluso un pequeño cambio en la geometría creaba cambios significativos en las características de resistencia de la sección. Era necesario establecer algunos requisitos mínimos y leyes para controlar las características de pandeo y resistencia. También se observó que las paredes delgadas sufrían pandeo local bajo pequeñas cargas en algunas secciones y que estos elementos eran capaces de soportar cargas más altas incluso después del pandeo local de los elementos.
En los Estados Unidos, la primera edición de la Especificación para el diseño de elementos estructurales de acero de calibre ligero fue publicada por el Instituto Americano del Hierro y el Acero (AISI) en 1946 (AISI, 1946). [6] La primera Especificación de Diseño por Esfuerzo Admisible (ASD) se basó en el trabajo de investigación patrocinado por AISI en la Universidad de Cornell bajo la dirección del difunto Profesor George Winter [2] desde 1939. [7] Como resultado de este trabajo, George Winter ahora es considerado el abuelo del diseño de acero conformado en frío. La Especificación ASD fue revisada posteriormente en 1956, 1960, 1962, 1968, 1980 y 1986 para reflejar los desarrollos técnicos y los resultados de la investigación continua en Cornell y otras universidades (Yu et al., 1996). [8] En 1991, AISI publicó la primera edición de la Especificación de diseño de factores de carga y resistencia desarrollada en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri y la Universidad de Washington en St. Louis bajo las direcciones de Wei-Wen Yu [3] y Theodore V. Galambos (AISI, 1991). [9] Las especificaciones ASD y LRFD se combinaron en una única especificación en 1996 (AISI, 1996). [10]
En 2001, se desarrolló la primera edición de la Especificación norteamericana para el diseño de elementos estructurales de acero conformado en frío mediante un esfuerzo conjunto del Comité de Especificaciones de AISI, el Comité Técnico de Elementos Estructurales de Acero Conformado en Frío de la Asociación Canadiense de Normas (CSA) y la Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero (CANACERO) en México (AISI, 2001). [11] Incluía los métodos ASD y LRFD para los Estados Unidos y México junto con el método de Diseño de Estados Límite (LSD) para Canadá. Esta Especificación norteamericana ha sido acreditada por el Instituto Nacional Estadounidense de Normas ( ANSI ) como una Norma ANSI para reemplazar la Especificación AISI de 1996 y la Norma CSA de 1994. Tras el uso exitoso de la edición 2001 de la Especificación norteamericana durante seis años, se revisó y amplió en 2007. [12]
Esta especificación actualizada incluye disposiciones de diseño nuevas y revisadas con las adiciones del Método de Resistencia Directa en el Apéndice 1 y el Análisis de Segundo Orden de Sistemas Estructurales en el Apéndice 2.
Además de las especificaciones AISI, el Instituto Americano del Hierro y el Acero también ha publicado comentarios sobre varias ediciones de las especificaciones, manuales de diseño, normas de diseño de estructuras, varias guías de diseño y ayudas de diseño para el uso de acero conformado en frío. Para obtener más información, consulte el sitio web de AISI [4].
Estados Unidos, México y Canadá utilizan la Especificación norteamericana para el diseño de elementos estructurales de acero conformado en frío, número de documento AISI S100-2007. Los estados miembros de la Unión Europea utilizan la sección 1-3 del Eurocódigo 3 (EN 1993) para el diseño de elementos de acero conformados en frío. Otras naciones utilizan diversas especificaciones de diseño, muchas de ellas basadas en AISI S-100, adoptadas por los códigos de construcción que se enumeran a continuación. Se mantiene otra lista de códigos y normas internacionales de acero conformado en frío (y se puede editar con permiso) en Códigos de acero conformado en frío en todo el mundo.
Códigos de construcción de Etiopía : EBCS-1 Bases de diseño y acciones sobre estructuras EBCS-3 Diseño de estructuras de acero
Especificación de los Estados Unidos : Especificación norteamericana para el diseño de elementos estructurales de acero conformados en frío, documento número AISI S100-2007 publicado por el Instituto Americano del Hierro y el Acero en octubre de 2007. Código de construcción: Se pueden aplicar IBC y/o NFPA , pero ambos hacen referencia a AISI S100.
Especificación de Canadá : Especificación norteamericana para el diseño de elementos estructurales de acero conformados en frío, número de documento CAN/CSA S136-07, publicada por la Asociación Canadiense de Normas. Código de construcción: El Código Nacional de Construcción de Canadá es el código modelo adoptado con modificaciones por las provincias y territorios individuales. El gobierno federal está fuera de la jurisdicción de la autoridad provincial o territorial, pero por lo general se remite a los requisitos legislados dentro de la provincia o territorio del sitio de construcción.
Brasil Especificación: NBR 14762:2001 Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio - Procedimento (Diseño de acero conformado en frío - Procedimiento, última actualización 2001) y NBR 6355:2003 Perfis estruturais de aço formados a frio - Padronização (Frío- perfiles estructurales de acero formados, última actualización 2003) Código de Construcción: ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas (www.abnt.org.br)
Chile NCH 427 - suspendida porque fue escrita en la década de 1970. Los perfiles de acero conformados en frío se basaban en parte en AISI (EE. UU.). El Instituto de Códigos de Construcción local INN ha especificado en Códigos recientes para diseño sísmico que los diseñadores deben utilizar la última edición de la Especificación AISI para acero conformado en frío y la AISC para acero laminado en caliente, en sus versiones originales en inglés hasta que se publique alguna adaptación traducida aquí.
Argentina CIRSOC 303 para Estructuras de Acero Livianas donde se incluye el acero conformado en frío. Esa Especificación, que ya tiene más de 20 años, está siendo reemplazada por una nueva, que será, en general, una adaptación de la actual AISI. La antigua CIRSOC 303 era una adaptación del código canadiense de la época. En ese momento CIRSOC 303 era muy antiguo, ahora CIRSOC 301 está en revolución para alinearse con los códigos americanos (diseño LRFD). En un futuro cercano ambos códigos estarán alineados también en designaciones y terminología.
Código estructural nacional de Filipinas 2010, Volumen 1 Edificios, torres y otras estructuras verticales, Capítulo 5 Parte 3 Diseño de elementos estructurales de acero conformado en frío se basa en AISI S100-2007
Especificación de la India : IS:801 e IS:811, código de práctica estándar de la India para el uso de elementos estructurales de acero de calibre ligero conformados en frío en la construcción de edificios en general, Oficina de Normas de la India, Nueva Delhi (1975). (actualmente en revisión) Código de construcción: consulte el código modelo Código de construcción nacional de la India
Especificación de China : Código técnico de estructuras de acero de pared delgada conformadas en frío Código de construcción: GB 50018-2002 (versión actual)
Especificación de Japón : Manual de diseño de estructuras de acero de calibre ligero Código de construcción: Notificación de norma técnica n.º 1641 sobre estructuras de acero de calibre ligero
Malasia Malasia utiliza la norma británica BS5950, especialmente BS5950:Parte 5; también se hace referencia a AS4600 (de Australia).
Especificación de los países de la UE : EN 1993-1-3 (igual que el Eurocódigo 3 parte 1-3), Diseño de estructuras de acero: elementos y chapas de espesor fino conformados en frío. Cada país europeo obtendrá sus propios Documentos de Anexo Nacional (NAD).
Alemania Especificación: Comité Alemán de Estructuras de Acero (DASt), DASt-Guidelines 016: 1992: Cálculo y diseño de estructuras con elementos conformados en frío de paredes delgadas; En el Código de Construcción Alemán: EN 1993-1-3: 2006 (Eurocódigo 3 Parte 1-3): Diseño de estructuras de acero – Reglas generales – Reglas suplementarias para elementos conformados en frío y chapas; Versión alemana prEN 1090 2: 2005 (prEN 1090 Parte 2; Borrador): Ejecución de estructuras de acero y estructuras de aluminio – Requisitos técnicos para la ejecución de estructuras de acero; Versión alemana EN 10162: 2003: Perfiles de acero laminados en frío – Condiciones técnicas de suministro – Tolerancias dimensionales y de sección transversal; Versión alemana
Italia Especificación: UNI CNR 10022 (Documento nacional) EN 1993-1-3 (No obligatorio)
Reino Unido Eurocódigo para acero conformado en frío en el Reino Unido. BS EN 1993-1-3:2006: Eurocódigo 3. Diseño de estructuras de acero. Reglas generales.
Especificación de Australia : AS/NZS 4600 AS/NZS 4600:2005 Similar a NAS 2007 pero incluye aceros de alta resistencia como G550 para todas las secciones. (Greg Hancock) Código de construcción: El Código de construcción de Australia (documento nacional) menciona AS/NZS 4600:2005
Especificación de Nueva Zelanda : AS/NZS 4600 (igual que Australia)
En la construcción de edificios existen básicamente dos tipos de acero estructural: perfiles de acero laminado en caliente y perfiles de acero conformado en frío. Los perfiles de acero laminado en caliente se forman a temperaturas elevadas, mientras que los perfiles de acero conformado en frío se forman a temperatura ambiente. Los elementos estructurales de acero conformado en frío son perfiles que se fabrican habitualmente a partir de placas de acero, chapas metálicas o tiras de material. El proceso de fabricación implica la conformación del material mediante prensado o laminado en frío para lograr la forma deseada.
Cuando el acero se forma mediante prensado por compresión o laminado en frío, se produce un cambio en las propiedades mecánicas del material debido al trabajo en frío del metal. Cuando un perfil de acero se forma en frío a partir de una chapa o fleje plano, la resistencia a la fluencia y, en menor medida, la resistencia a la rotura aumentan como resultado de este trabajo en frío, en particular en las curvas del perfil.
Algunas de las principales propiedades del acero conformado en frío son las siguientes: [13]
Se puede realizar una clasificación amplia de las formas conformadas en frío utilizadas en la industria de la construcción como elementos estructurales individuales o paneles y cubiertas.
Algunas de las aplicaciones populares y las secciones preferidas son:
La especificación AISI permite el uso de acero según las siguientes especificaciones ASTM en la siguiente tabla: [14]
Una propiedad principal del acero, que se utiliza para describir su comportamiento, es el gráfico de tensión-deformación. Los gráficos de tensión-deformación de la chapa de acero conformada en frío se dividen principalmente en dos categorías: de fluencia brusca y de fluencia gradual, que se ilustran a continuación en las figuras 1 y 2, respectivamente.
Estas dos curvas de esfuerzo-deformación son típicas de una chapa de acero conformada en frío durante un ensayo de tensión. El segundo gráfico es la representación de la chapa de acero que ha sufrido la reducción en frío (laminado duro) durante el proceso de fabricación, por lo que no presenta un punto de fluencia con una meseta de fluencia. La pendiente inicial de la curva puede disminuir como resultado del trabajo previo. A diferencia de la Fig. 1, la relación esfuerzo-deformación en la Fig. 2 representa el comportamiento de una chapa de acero recocida. Para este tipo de acero, el punto de fluencia se define por el nivel en el que la curva esfuerzo-deformación se vuelve horizontal.
El conformado en frío tiene el efecto de aumentar la resistencia a la fluencia del acero, siendo este aumento la consecuencia del trabajo en frío hasta bien entrada la zona de endurecimiento por deformación. Este aumento se produce en las zonas en las que el material se deforma mediante flexión o trabajo. Se puede suponer que la resistencia a la fluencia se ha incrementado en un 15% o más a efectos de diseño. El valor de la resistencia a la fluencia del acero conformado en frío suele estar entre 33 ksi y 80 ksi. Los valores medidos del módulo de elasticidad basados en los métodos estándar suelen oscilar entre 29.000 y 30.000 ksi (200 a 207 GPa) . El AISI recomienda un valor de 29.500 ksi (203 GPa) en su especificación a efectos de diseño. La resistencia máxima a la tracción de las chapas de acero en las secciones tiene poca relación directa con el diseño de esos elementos. Las capacidades de carga de los elementos de acero conformados en frío para flexión y compresión suelen estar limitadas por el punto de fluencia o las tensiones de pandeo que son menores que el punto de fluencia del acero, en particular para aquellos elementos de compresión que tienen relaciones de ancho plano relativamente grandes y para elementos de compresión que tienen relaciones de esbeltez relativamente grandes. Las excepciones son las conexiones atornilladas y soldadas, cuya resistencia depende no solo del punto de fluencia sino también de la resistencia máxima a la tracción del material. Los estudios indican que los efectos del trabajo en frío sobre los elementos de acero conformados dependen en gran medida de la diferencia entre la resistencia a la tracción y la resistencia máxima a la fluencia del material virgen.
La ductilidad se define como "la medida en que un material puede soportar una deformación plástica sin romperse". No solo es necesaria en el proceso de conformado, sino que también es necesaria para la redistribución plástica de la tensión en miembros y conexiones, donde se produciría la concentración de la tensión. Dhalla , Winter y Errera han estudiado los criterios de ductilidad y el rendimiento de los aceros de baja ductilidad para miembros y conexiones conformados en frío en la Universidad de Cornell . Se descubrió que la medición de la ductilidad en una prueba de tensión estándar incluye ductilidad local y ductilidad uniforme. La ductilidad local se designa como el alargamiento localizado en la zona de fractura final. La ductilidad uniforme es la capacidad de una probeta de tensión de sufrir deformaciones plásticas considerables a lo largo de toda su longitud antes de la estrangulación. Este estudio también reveló que para los diferentes aceros de ductilidad investigados, el alargamiento en una longitud de calibre de 2 pulgadas (50,8 mm) no se correlacionaba satisfactoriamente ni con la ductilidad local ni con la uniforme del material. Para poder redistribuir las tensiones en el rango plástico para evitar una fractura frágil prematura y lograr la resistencia total de la sección neta en un miembro en tensión con concentraciones de tensión, se sugiere que:
La soldabilidad se refiere a la capacidad del acero de ser soldado en una unión satisfactoria, libre de grietas y sólida en condiciones de fabricación sin dificultad. [1] La soldadura es posible en elementos de acero conformados en frío, pero debe seguir las normas dadas en AISI S100-2007, Sección E.
1. Cuando el espesor sea menor o igual a 3/16" (4,76 mm):
Las distintas soldaduras posibles en secciones de acero conformadas en frío, donde el espesor del elemento más delgado en la conexión es de 3/16" o menos, son las siguientes:
2. Cuando el espesor sea mayor o igual a 3/16" (4,76 mm):
Las conexiones soldadas en las que el espesor del arco conectado más delgado sea mayor a 3/16" (4,76 mm) deberán cumplir con la norma ANSI/AISC-360 . Las posiciones de soldadura están cubiertas según la norma AISI S100-2007 (Tabla E2a) [12]
[15]
El término "estructura de acero conformado en frío" (CFSF, por sus siglas en inglés) se refiere específicamente a los elementos de la construcción de edificios con estructura ligera que están hechos completamente de chapa de acero, conformados en diversas formas a temperatura ambiente. La forma más común de los elementos CFSF es un canal con reborde, aunque también se han utilizado formas y variaciones en "Z", "C", tubulares, "sombrero" y otras. Los elementos de construcción que se enmarcan con acero conformado en frío con mayor frecuencia son los pisos, los techos y las paredes, aunque otros elementos de construcción y conjuntos tanto estructurales como decorativos pueden tener estructura de acero.
Aunque el acero conformado en frío se utiliza para varios productos en la construcción de edificios, los productos de estructura son diferentes, ya que se utilizan normalmente para montantes de paredes, vigas de piso, vigas y miembros de armaduras. Entre los ejemplos de acero conformado en frío que no se considerarían estructuras se incluyen los techos de metal, los pisos y las cubiertas de piso, las cubiertas compuestas, los revestimientos de metal y las correas y travesaños de los edificios de metal.
Los elementos de la estructura suelen estar espaciados a 16 o 24 pulgadas de centro a centro, con variaciones de espaciado más bajas o más altas según las cargas y los revestimientos. Los elementos de pared suelen ser elementos de "montante" de canal con reborde vertical, que encajan en secciones de "riel" de canal sin reborde en la parte superior e inferior. Se utilizan configuraciones similares para los conjuntos de vigas y viguetas de piso, pero en una aplicación horizontal para pisos y una aplicación horizontal o inclinada para la estructura del techo. Los elementos adicionales del sistema de estructura incluyen sujetadores y conectores, tirantes y arriostramientos, clips y conectores.
En América del Norte, los tipos de miembros se han dividido en cinco categorías principales y la nomenclatura del producto se basa en esas categorías.
En la construcción de edificios comerciales y residenciales multifamiliares de gran altura, el CFSF se utiliza generalmente para tabiques interiores y soporte de paredes exteriores y revestimientos. En muchas aplicaciones de edificios de mediana y baja altura, todo el sistema estructural se puede enmarcar con CFSF.
Los edificios de acero laminado en frío se fabrican a partir de bobinas de acero pregalvanizadas. Con esto, se consiguen todos los componentes de una estructura laminada en frío y un acabado galvanizado sin necesidad de revestimiento o pintura adicional. [16]
Los conectores se utilizan en la construcción de acero conformado en frío para unir elementos (es decir, montantes , vigas ) entre sí o a la estructura principal con el fin de transferir la carga y brindar soporte. Dado que un conjunto es tan fuerte como su componente más débil, es importante diseñar cada conexión de modo que cumpla con los requisitos de rendimiento especificados. Hay dos tipos principales de conexiones: fijas y que permiten el movimiento (deslizamiento). Las conexiones fijas de los elementos de la estructura no permiten el movimiento de las partes conectadas. Se pueden encontrar en muros de carga axial, muros cortina, cerchas, techos y pisos. Las conexiones que permiten el movimiento están diseñadas para permitir la deflexión de la estructura primaria en la dirección vertical debido a la carga viva, o en la dirección horizontal debido al viento o cargas sísmicas, o en ambas direcciones vertical y horizontal. Una aplicación para una conexión que permite el movimiento vertical es aislar los muros de carga no axial (paneles de yeso) de la carga viva vertical de la estructura y evitar daños en los acabados. Un clip común para esta aplicación es un clip en forma de L para la parte superior de la pared para paredes que son relleno entre pisos. Estos clips tienen ranuras perpendiculares a la curva del clip. Otro clip común es el clip de derivación para paredes que pasan por fuera del borde de la estructura del piso. Cuando estos clips tienen forma de L, tienen ranuras que son paralelas a la curva del clip. Si la estructura está en una zona sísmica activa , se pueden usar conexiones que permitan el movimiento vertical y horizontal para adaptarse tanto a la desviación vertical como a la deriva horizontal de la estructura.
Los conectores se pueden fijar a los elementos de acero formados en frío y a la estructura primaria mediante soldaduras, pernos o tornillos autoperforantes. Estos métodos de fijación están reconocidos en la Especificación norteamericana para el diseño de elementos estructurales de acero formados en frío de 2007 del Instituto Americano del Hierro y el Acero (AISI), Capítulo E. Se utilizan otros métodos de fijación, como el clinchado, los sujetadores accionados por motor (PAF), los anclajes mecánicos, los anclajes adhesivos y el pegamento estructural, según las pruebas basadas en el rendimiento del fabricante.
El recocido , también descrito en la sección anterior, forma parte del proceso de fabricación de chapa de acero conformada en frío. Se trata de una técnica de tratamiento térmico que altera la microestructura del acero reductor en frío para recuperar su ductilidad .
El método de resistencia directa (DSM) es un método alternativo de diseño que se encuentra en el Apéndice 1 de la Especificación norteamericana para el diseño de elementos estructurales de acero conformados en frío 2007 (AISI S100-07). El DSM se puede utilizar en lugar de la Especificación principal para determinar las capacidades nominales de los elementos. Las ventajas específicas incluyen la ausencia de ancho efectivo e iteraciones, mientras que solo se utilizan propiedades de sección bruta conocidas. Un aumento en la confianza de la predicción se deriva de la compatibilidad forzada entre las alas de la sección y el alma a lo largo del análisis de pandeo elástico. Este aumento en la precisión de la predicción para cualquier geometría de sección proporciona una base sólida para la extensión racional del análisis y fomenta la optimización de la sección transversal. Tanto el DSM como la especificación principal se pueden utilizar con confianza, ya que los factores Φ o Ω se han diseñado para garantizar que ambos métodos sean precisos. Actualmente, el DSM solo proporciona soluciones para vigas y columnas y se debe utilizar junto con la especificación principal para un diseño completo.
Se permite el análisis racional cuando se utilizan perfiles de conformado en frío optimizados que están fuera del alcance de la especificación principal y no están precalificados para su uso en DSM. Estas secciones no precalificadas utilizan los factores de seguridad de ϕ y Ω asociados con el análisis racional (consulte la sección A1.1 (b) de AISI 2001). El resultado del análisis racional multiplicado por el factor de seguridad adecuado se utilizará como la resistencia de diseño de la sección.
Pueden existir varias situaciones en las que se puede utilizar una aplicación de análisis racional del DSM. En general, estas incluirían: (1) determinar los valores de pandeo elástico y (2) utilizar las ecuaciones del DSM en el Apéndice 1 para determinar las capacidades nominales de flexión y axial, Mn y Pn. La premisa del DSM en sí es un ejemplo de análisis racional. Utiliza los resultados del pandeo elástico para determinar la resistencia última mediante el uso de curvas de resistencia empíricas. Esto proporciona a los diseñadores un método para realizar un análisis racional en una serie de situaciones únicas.
En algunos casos, la extensión del análisis racional al DSM puede ser tan simple como tratar con un modo de pandeo observado que es difícil de identificar y tomar una decisión sobre cómo categorizar el modo. Pero también se podría utilizar para permitir que un ingeniero incluya los efectos de los gradientes de momento, la influencia de diferentes condiciones finales o la influencia de la deformación por torsión en todos los modos de pandeo.
Actualmente, no existen disposiciones dentro del DSM que se relacionen con el esfuerzo cortante, el desgarro del alma, los agujeros en los miembros o los aumentos de resistencia debido al trabajo en frío del conformado. Se han completado investigaciones sobre varios de estos temas o están en proceso de completarse y deberían incluirse en la próxima actualización de la Especificación AISI. El DSM también tiene limitaciones para determinar la resistencia de las secciones en las que se utilizan elementos muy esbeltos. Esto se debe a que la resistencia de una sección transversal se predice como un todo con el DSM en lugar de utilizar el método de ancho efectivo de la especificación que divide la sección transversal en varios elementos efectivos. Un elemento esbelto causará una baja resistencia con el DSM, lo que no es el caso con el método de especificación actual. El método de tira finita que utiliza CUFSM es el enfoque más comúnmente utilizado para determinar las cargas de pandeo elástico. El programa también limita el DSM porque no se pueden considerar los agujeros, las cargas tienen que ser uniformes a lo largo del miembro, solo se consideran las condiciones de contorno simplemente soportadas y los modos de pandeo interactúan y no se pueden distinguir fácilmente en algunos casos.
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