A para secciones de clase 1 ó
Artículo 23.º Estabilidad lateral de las estructuras
23.1. Rigidez lateral
La magnitud de la influencia de los efectos de segundo orden en la respuesta estructural depende básicamente de su rigidez lateral.
El control de la estabilidad lateral de una estructura suele, en general, garantizarse por medio de:
a) La propia rigidez de los sistemas aporticados de nudos rígidos b) Sistemas de arriostramiento lateral triangulados
c) Sistemas de arriostramiento lateral mediante pantallas o núcleos rígidos d) Por combinación de algunos de los esquemas estructurales precedentes
En caso de disponerse uniones semirrígidas (ver 57.6) entre elementos estructurales, deben tenerse en cuenta sus diagramas momento-rotación en la evaluación de la rigidez lateral.
Las cimentaciones deben, en general, proyectarse de forma que los efectos de los desplazamientos laterales y rotaciones en su base sean despreciables.
En estructuras no simétricas en planta, deben considerarse los efectos de la interacción flexión-torsión en el control de su estabilidad lateral.
El control de la estabilidad lateral debe garantizarse tanto para la estructura en servicio como para sus diferentes fases constructivas.
23.2. Clasificación de estructuras intraslacionales y traslacionales
Una estructura puede clasificarse como intraslacional cuando su rigidez lateral es suficiente para que la influencia de los efectos de segundo orden pueda ser considerada despreciable en su respuesta estructural, cuyo análisis global puede realizarse según la teoría en primer orden.
Una estructura puede considerarse como intraslacional frente a un cierto modo de inestabilidad lateral si se cumple el siguiente criterio:
, ,
10
v cr cr v EdF
F
α
=
≥
cuando se realiza un análisis global elástico, ,
15
v cr cr v EdF
F
α
=
≥
cuando se realiza un análisis global plástico o elastoplásticosiendo:
Fv,cr la carga vertical total crítica elástica, de pandeo global, para dicho modo de
inestabilidad lateral
Fv,Ed la carga vertical total de cálculo actuando sobre la estructura
αcr el factor de amplificación por el que debe multiplicarse la configuración de
cargas de cálculo para provocar la inestabilidad elástica según el modo de pandeo global considerado.
Comentarios
Deberán analizarse todas aquellas configuraciones de cargas para las que αcr no satisfaga dicho criterio de intraslacionalidad.
Se exige un criterio de intraslacionalidad más severo cuando se realiza un análisis global plástico o elastoplástico de la estructura, para considerar la posible influencia desfavorable significativa, sobre la rigidez lateral de la estructura, de los efectos de la no linealidad del material, o de las uniones semirrígidas, en el Estado Límite Último de la misma.
El criterio de intraslacionalidad indicado puede, en ciertos casos, sustituirse por la alternativa incluida en 23.2.1 y 23.2.2.
23.2.1. Criterio de intraslacionalidad en estructuras convencionales de edificación
En pórticos simples con dinteles planos, o de débil pendiente, así como de estructuras aporticadas planas de edificación, con nudos rígidos, el criterio de intraslacionalidad de 23.2 puede suponerse satisfecho si, en cada planta, dicho criterio se cumple para: , , ,
p H Ed cr v Ed H Ed
h
F
F
α
δ
=
×
siendo:FH,Ed el valor de cálculo de la fuerza horizontal total, estimada en el nivel inferior
de cada planta, resultante de las cargas horizontales solicitantes por encima de dicho nivel, incluyendo los efectos de las imperfecciones indicadas en el Artículo 22º.
Fv,Ed el valor de cálculo de la fuerza vertical total, estimada en el nivel inferior de
cada planta, resultante de las cargas verticales solicitadas por encima de dicho nivel.
δH,Ed el desplazamiento horizontal relativo entre el nivel superior e inferior de la
planta considerada, bajo la acción de las cargas horizontales y verticales de cálculo y de las acciones equivalentes de las imperfecciones, establecidas en el artículo 22º.
Comentarios
La aplicación de dicho criterio simplificado, alternativo al incluido en 23.2, supone que: a) La estructura aporticada presenta vigas conectando todos los pilares en cada planta.
b) En pórticos con dinteles inclinados, la pendiente de la cubierta puede suponerse débil, no superior a 1:2 (26º).
c) Los niveles de compresión axil en dinteles, de piso o cubierta, no sean significativos, es decir:
0,3
Ed A fy
N
λ
•< , lo que equivale a: Ncr>11,11 NEd siendo: NEd el valor de cálculo del esfuerzo axil de compresión
λ
la esbeltez reducida, en el plano cuya estabilidad se considera, para la longitud del elemento y considerándolo biarticulado en sus extremosNcr el axil crítico de Euler para el elemento, supuesto biarticulado
d) El control de la intraslacionalidad debe realizarse para todas las hipótesis de carga susceptibles de generar inestabilidad lateral.
23.2.2. Criterio de intraslacionalidad en puentes
En puentes y elementos de puentes, el criterio de intraslacionalidad de 23.2. puede suponerse satisfecho si, en cada sección del puente o elemento considerado, dicho criterio se cumple para:
l cr l
M
M
α
=
∆
siendo:Ml el momento flector para la hipótesis de carga considerada, obtenido a partir
de un análisis en primer orden que incluya, además, los efectos de las imperfecciones indicadas en el Artículo 22º.
l
M
∆
es el incremento de los momentos flectores debidos a los desplazamientos de la estructura, estimados a partir de las deformaciones obtenidas en el análisis en primer orden.Comentarios
Este criterio puede aplicarse a cualquier tipo de puentes, como puentes arco, pórtico o atirantados, así como a sus elementos comprimidos, como cordones comprimidos de celosías, rigidizadores longitudinales de alas o almas, etc.
23.3. Clasificación de estructuras arriostradas o no arriostradas
Una estructura puede clasificarse como arriostrada cuando su rigidez lateral está garantizada a través de un sistema de arriostramiento que permita despreciar la influencia de los efectos de segundo orden en su respuesta estructural, cuyo análisis global puede realizarse según la teoría en primer orden.
La rigidez del sistema de arriostramiento, para poder considerar una estructura como intraslacional, debe verificarse mediante los criterios establecidos en 23.2,
aplicados a la estructura a clasificar, analizada vinculada a dicho sistema de arriostramiento.
Adicionalmente, el sistema de arriostramiento deberá satisfacer los requisitos establecidos en 23.4.
Comentarios
Cuando un sistema de arriostramiento rigidiza lateralmente varias estructuras, o subestructuras, la aplicación de los criterios de intraslacionalidad de 24.2, deberá hacerse simultáneamente para el arriostramiento vinculado a todas las estructuras arriostradas por él.
23.4. Análisis de los sistemas de arriostramiento
El sistema de arriostramiento deberá dimensionarse para hacer frente a:
Los efectos de las imperfecciones establecidas en el Artículo 22º, tanto para el propio sistema de arriostramiento como para todas las estructuras a las que arriostra.
Todas las fuerzas horizontales que pudieran solicitar a las estructuras a las que arriostra. Todas las fuerzas horizontales y verticales que actúan directamente sobre el propio sistema de
arriostramiento.
El conjunto de todas estas acciones puede considerarse que solicita únicamente al sistema de arriostramiento proyectado, no afectando significativamente a la respuesta de las estructuras a las que arriostra.