Calculadora de Carga Crítica de Pandeo (Euler)

Calculadora de Carga Crítica de Pandeo (Euler) | Herramienta online gratis | Elysia Tools

Guía de uso de la herramienta

Conoce cuándo usar esta herramienta, qué admite y cómo la aplican los usuarios.

Datos clave

Categoría: Math & Numbers
Tipos de entrada: select, number
Tipo de salida: json
Cobertura de ejemplos: 4
API disponible: Sí

Resumen

Esta calculadora de carga crítica de pandeo de Euler permite determinar la estabilidad elástica de columnas sometidas a compresión axial. A partir de las propiedades del material, la geometría de la sección transversal y las condiciones de apoyo, calcula de forma precisa la carga crítica (P_cr), la longitud efectiva, el radio de giro, la esbeltez (λ) y la tensión crítica (σ_cr).

Cuándo usarlo

Al diseñar columnas estructurales de acero, aluminio u hormigón para verificar su resistencia al pandeo elástico.
Al evaluar la influencia de diferentes condiciones de apoyo (articulado, empotrado o libre) en la capacidad de carga de un pilar.
Durante el cálculo de la esbeltez mecánica y la tensión crítica en proyectos de ingeniería civil y mecánica.

Cómo funciona

1Seleccione la condición de apoyo de la columna para definir el factor de longitud efectiva (K).
2Introduzca el módulo de Young (E) del material, el momento de inercia (I), el área de la sección (A) y la longitud física (L).
3El sistema calcula la longitud efectiva (Le = K * L), el radio de giro (r = √(I/A)) y la esbeltez (λ = Le/r).
4Se aplica la fórmula de Euler para obtener la carga crítica (P_cr = π² * E * I / Le²) y la tensión crítica (σ_cr = P_cr / A).

Casos de uso

Dimensionamiento preliminar de pilares metálicos en estructuras de edificación.
Verificación de la estabilidad de puntales y soportes en maquinaria industrial.
Comprobación académica de ejercicios de resistencia de materiales y elasticidad.

Ejemplos

1. Cálculo de pilar de acero articulado

Ingeniero Estructural

Contexto

Se requiere verificar la carga máxima que soporta un pilar de acero de 3 metros de longitud con apoyos articulados en ambos extremos.

Problema

Determinar la carga crítica de pandeo y la tensión crítica para evitar el fallo por inestabilidad elástica.

Cómo usarlo

Seleccione la condición 'Articulado-Articulado (K=1,0)', introduzca 200 GPa para el módulo de Young, 1.000.000 mm⁴ para la inercia, 1.000 mm² para el área y 3 metros para la longitud.

endCondition = 'pinned-pinned', E = 200, I = 1000000, A = 1000, L = 3

Resultado

Se obtiene una carga crítica de pandeo de 219,32 kN, una longitud efectiva de 3000 mm, una esbeltez de 94,87 y una tensión crítica de 219,32 MPa.

2. Evaluación de columna en voladizo (empotrada-libre)

Diseñador Mecánico

Contexto

Un soporte vertical de acero actúa como columna en voladizo, empotrada en la base y libre en el extremo superior.

Problema

Analizar cómo afecta la condición de apoyo libre en el extremo a la capacidad de carga crítica en comparación con el apoyo articulado.

Preguntas frecuentes

¿Qué condiciones de apoyo admite la calculadora?

Admite articulado-articulado (K=1,0), empotrado-libre (K=2,0), empotrado-articulado (K=0,7) y empotrado-empotrado (K=0,5).

¿Cómo influye la esbeltez en el pandeo de Euler?

A mayor esbeltez (columnas más largas o delgadas), menor es la carga crítica que la columna puede soportar antes de pandear.

¿Qué unidades se deben utilizar para los datos de entrada?

El módulo de Young en GPa, la inercia en mm⁴, el área en mm² y la longitud en metros.

¿Qué es la tensión crítica (σ_cr)?

Es el esfuerzo de compresión promedio en la columna cuando se alcanza la carga crítica de pandeo, calculado como P_cr / A.

¿Cuándo deja de ser aplicable la fórmula de Euler?

Deja de ser aplicable si la tensión crítica supera el límite de proporcionalidad o fluencia del material, donde ocurre pandeo inelástico.

endCondition = 'fixed-free', E = 200, I = 1000000, A = 1000, L = 3

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Cuándo usarlo

Cómo funciona

Casos de uso

Ejemplos

1. Cálculo de pilar de acero articulado

2. Evaluación de columna en voladizo (empotrada-libre)

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