Formulación de un Elemento Finito Jerárquico para el Análisis de Vigas Laminadas

Abstract

En este trabajo se desarrolla un elemento finito jerárquico general, apropiado para el análisis estático y dinámico de vigas laminadas. La formulación se basa en el empleo de varias teorías de orden superior por corte (HBT), en el marco de las teorías de lámina única equivalente y mediante un tratamiento unificado. El elemento finito jerárquico se construye con funciones de soporte local, enriquecidas con polinomios ortogonales de Gram-Schmidt. Las teorías HBT incorporadas en la cinemática del elemento tienen la propiedad de anular las tensiones tangenciales en las superficies superior e inferior de las vigas laminadas, por lo que no es necesario el empleo de factores de corrección por corte. El elemento finito obtenido está libre de bloqueo por cortante, siendo posible el estudio de vigas delgadas laminadas con la misma formulación, sin recurrir al empleo de integración reducida. Se presentan resultados del análisis estático y dinámico de vigas laminadas simétricas y no simétricas, con diferentes configuraciones mecánicas y geométricas, lo que permite mostrar la precisión y aplicabilidad de la formulación desarrollada.