En ingeniería estructural , el efecto P-Δ o P-delta se refiere a los cambios abruptos en el corte del suelo , el momento de vuelco y / o la distribución de la fuerza axial en la base de una estructura o componente estructural lo suficientemente alto cuando está sujeto a una situación crítica. desplazamiento lateral . Se puede hacer una distinción entre los efectos P-delta en un edificio de varios niveles, escrito como P-Δ, y los efectos en los miembros que se desvían dentro de un nivel, escrito como P-δ. [1] : lii
P-delta es un efecto de segundo orden en una estructura que se carga lateralmente. Un efecto de primer orden es la deflexión inicial de la estructura en reacción a la carga lateral. La magnitud del efecto P-delta depende de la magnitud de esta desviación inicial. P-delta es un momento que se obtiene multiplicando la fuerza debida al peso de la estructura y la carga axial aplicada, P , por la deflexión de primer orden, Δ o δ .
Para ilustrar el efecto, considérese un caso de estática , un cuerpo perfectamente rígido anclado en el suelo sujeto a pequeñas fuerzas laterales. En este ejemplo, una carga vertical concentrada aplicada a la parte superior de la estructura y el peso de la estructura en sí se utilizan para calcular la fuerza y el momento de reacción del suelo . Las estructuras reales son flexibles y se doblarán hacia un lado. La cantidad de flexión se determina mediante un análisis de la fuerza de los materiales . Durante este desplazamiento lateral, la parte superior ha cambiado de posición y la estructura está experimentando un momento adicional, P × Δ , o cerca del medio, P × δ . Este momento no se tiene en cuenta en un análisis básico de primer orden. Por superposición , la estructura responde a este momento mediante flexiones y desplazamientos adicionales en la parte superior.
En cierto sentido, el efecto P-delta es similar a la carga de pandeo de una columna sólida elástica de pequeña escala dadas las condiciones de contorno de un extremo libre en la parte superior y un extremo completamente restringido en la parte inferior, con la excepción de que puede existir una carga vertical invariante en la parte superior de la columna. Una varilla plantada firmemente en el suelo, dada una sección transversal constante, solo puede extenderse hasta cierto punto antes de doblarse por su propio peso; en este caso, el desplazamiento lateral del sólido es una cantidad infinitesimal gobernada por el pandeo de Euler. Si el desplazamiento lateral y / o las cargas axiales verticales a través de la estructura son importantes, entonces se debe realizar un análisis P-delta para tener en cuenta las no linealidades.
Referencias
- Lindeburg, MR, Baradar, M. Diseño sísmico de estructuras de edificios: Introducción de un profesional a las fuerzas sísmicas y los detalles de diseño ( 8ª ed. ). Publicaciones profesionales, Inc. Belmont, CA (2001).
- Comino, P. ¿Qué es el análisis P-Delta? Ingeniería SkyCiv. Sídney, Australia (2016).
- ^ Especificación para edificios de acero estructural . ANSI / AISC 360-10. Chicago, Ill: AISC . 2010.