Comportamiento Estructural de Soportes: Efectos de Esbeltez y Diagramas de Interacción

Diagrama de Interacción y Comportamiento de Soportes

Diagrama de Interacción (Línea 1)

El **Diagrama de Interacción** es el lugar geométrico de los pares de fuerzas $(N, M)$ que agotan la sección, considerando su forma, materiales y armaduras conocidas. El **agotamiento** sobreviene cuando alguno de dichos materiales alcanza la **deformación de agotamiento**.

Soporte Corto (Línea 2)

Esta línea representa la evolución de los **axiles** (N) y **momentos solicitantes** (M) de un soporte corto. En este caso, los **efectos de 2º orden** no tienen influencia porque la deformación transversal no produce deformaciones importantes, por lo que estos efectos se pueden despreciar.

A medida que aumenta el axil, la **excentricidad** (pendiente de la recta) permanece constante (si se desprecian las flechas por ser muy pequeñas). El soporte llega a la **rotura** cuando la línea de carga corta al Diagrama de Interacción.

Soporte Intermedio (Línea 3)

Esta línea muestra el comportamiento de un soporte de **esbeltez intermedia**, donde las **deformaciones transversales** suman una excentricidad no despreciable al momento de primer orden.

Para un axil genérico, el soporte se deforma y alcanza una **deformación equilibrada**, donde los momentos externos, incluidos los de **2º orden**, son iguales a los momentos internos resistidos. Esta deformación hace que las secciones del soporte tengan un momento mayor que el causado por la excentricidad constante de 1er orden. El momento mayor se da en la sección del centro del soporte.

Si el axil aumenta lo suficiente hasta que la curva corta el Diagrama de Interacción, el soporte alcanza el **colapso** en la sección más solicitada, para un momento mayor que el del primer orden. Este axil máximo es menor que el axil resistido por un soporte corto.

Soporte de Gran Esbeltez (Línea 4)

Esta curva muestra el comportamiento de un soporte de **gran esbeltez**. En este caso, el soporte se deforma más para el mismo axil genérico considerado en los casos anteriores, debido a su mayor esbeltez y menor **rigidez transversal**.

El **axil máximo** se alcanza cuando, para un axil determinado, se alcanza una **deformación de equilibrio inestable** (tangente vertical). El soporte en esta situación no tiene un par $(N, M)$ que provoque la rotura de la sección, por lo que este punto no pertenece al Diagrama de Interacción.

El soporte no puede ser solicitado por mayores axiles porque no podría nunca alcanzar una situación de equilibrio estable.

Resumen del Efecto de la Esbeltez en la Rotura

• Esbeltez muy pequeña: Los **efectos de segundo orden** (la flecha $f$) son despreciables y la rotura sobreviene en el par $(N, M)_1$.
• Esbeltez intermedia: Los efectos de segundo orden ya no se pueden despreciar y la rotura sobreviene en el par $(N, M)_2$.
• Gran esbeltez: La pieza se hace inestable por **pandeo de Euler** sin que los materiales se hayan agotado.