La comprobación estructural del dimensionado de la sección de un perfil se fundamenta en verificar que su carga máxima admisible es mayor que la carga aplicada sobre él.

Para el cálculo de la carga máxima admisible de un perfil es necesario conocer sus momentos de inercia.

A efectos de cálculo, el momento de inercia es una magnitud que refleja la distribución de masas de un cuerpo respecto al eje de giro. De forma que el momento de inercia sólo depende de la geometría del cuerpo y de la posición del eje de giro, pero no de las fuerzas que intervienen en el movimiento. Así, tenemos la siguiente ecuación:

Donde:

• I_eje, es el momento de inercia alrededor del eje escogido (ud⁴).
• dA, es el diferencial de área, de la sección Σ.
• r, es la mínima distancia del elemento dA al eje escogido.

El software AutoCAD realiza su cálculo de manera simple gracias al comando PROPFIS. Sin embargo, en el caso de perfiles con rotura de puente térmico surgen algunas complicaciones. Para calcular el momento de inercia de estos perfiles compuestos existe un anexo informativo en la norma EN14024 (Perfiles metálicos con barreras térmicas. Comportamiento mecánico. Requisitos, pruebas y métodos para la evaluación). Este modelo de cálculo facilita un momento de inercia efectivo que es función de una constante elástica “c” (obtenida por medio de un ensayo de cizalla) y de la longitud de la viga.

Dada la dificultad de disponibilidad del dato de la constante elástica, en la práctica, de forma simplificada, los fabricantes de perfiles suelen proporcionar la inercia del conjunto como un cuerpo rígido, no considerando la poliamida (el material de la rotura de puente térmico).

Los pasos a seguir en AutoCAD serían:

• Crear regiones de todas las polilíneas con el comando REGION.
• Extraer los tubulares del aluminio con el comando DIFERENCIA.
• Unir las regiones resultantes con el comando UNION.
• Comprobar el centro de gravedad con PROPFIS.
• Desplazar el origen al centro de gravedad del conjunto.
• Consultar la inercia del conjunto sin poliamida con PROPFIS, verificando que ahora el centro de gravedad está en el (0,0,0)
• Normalmente se deberían aportar las inercias con respecto a los dos ejes (X e Y) y la disposición de la sección con respecto a estos, para saber cuál usar a la hora de comprobar la resistencia del perfil en un montaje real.

AUTODESK. Support.