18 - Conexiones Precalificadas

MODULO IV: MODELADO, ANÁLISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO ESTRUCTURAL SMF BAJO NORMATIVA AISC-360, AISC-341 Y AISC-358

ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER

ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER

Conexiones Precalificadas


Generalidades. El diseño de los pórticos especiales a momentos (SMF) y de los pórticos intermedios a momentos (IMF) de acuerdo con las provisiones sísmicas AISC 3 4 1 y e l c ó d i g o d e e d i f i c a c i on e s a p l i c a b l e , i n c l u y e n e x p e c t a t i v a i m p l í c i t a de que estos sistemas experimentaran deformaciones inelásticas substanci ales cuando son sometidos a un ni vel d e movi mi ento de terreno, d e s a r r o l l á n d o s e g e n e r a l m e n t e e n l a s c o n e x io n e s v i ga - c o l u m n a r e s i st e n t e s a momento. Debi do a que la deter minaci ón o evalu ación d el compor tamiento d e u n a c on e x i ó n es u n a s u n t o co m p l ej o q u e s e r es u e l ve ex p er i men t a l m en t e, la AISC ha estudiado mediante ensayo un grupo de conexiones donde se garantizan sus rigideces y por ende compor tamiento y ductilidad, para así poder procurar una falla dúctil en los miembros fusibles antes que en los n o d o s e s t r u ct u r a l es v i ga - c o l u m n a .


Historia. N o r t h ri d ge , 1 9 94 : En el terremoto de Northridge en 1994, numerosas estructuras de acero basadas en sistemas de pór ticos a momento, experi mentaron fallas frágil es que iniciaban en las soldaduras de las alas de las vigas en la conexión a momento viga-columna. Estas fallas frágiles fueron inesperadas y un poco diferente del comportamiento anticipado a la plastificación en una zona (rotula plástica) por la cedencia por flexión de un viga dúctil. Las fallas frágiles imprevista de la conexión anticiparon o evitaron que las vigas d e s a r r o l l a r a n s u c o m p o r ta m i e n t o p l á s ti c o d ú ct i l, s i e n d o e l c o m p o r ta m i e n t o e s t r uc t u r a l r e a l t o t a l m e n t e e r r á t i co c o n r e s p e c t o a l a s h i pó t e s i s d e d is e ñ o .


Historia. N o r t h ri d ge , 1 9 94 :






Historia. N o r t h ri d ge , 1 9 94 : De acu erdo a los descubri mi entos realiza dos, agenci a f ederal de t r at am i en to s d e e m er g e n ci a ( F e d er al E me r g en cy M a na ge m en t A ge n cy, F E MA ) , fundo un a coali ci ón de uni versi tar io e investi gadores profesionales, c o n o c i d o s c o m o S A C J o i n t Ve n t u r e . D i c h o g r u p o i d e n t i f i c o l a s p r i n c i p a l e s tres contribuyentes de las fallas frágiles en las conexiones (existen mas), las cuales son: •

•

C o n f i g u r a c i o n e s g e o m é t r i ca s q u e r e s u l t a n e n g r a n d e s c o n c e n t r a c i o n e s d e t e n s i o n e s t r i ax i al e s y u n a l i m i t a d a c a pa c i d a d d e c e d e n c i a. Uso de metales de rellenos para soldaduras m u es c a i nh e r en te y l im it ad a d uc t il i d ad . V

l

l

l

con baja tenacidad de l

l

d



Fractura en la zona fundida

Fractura en el ala de la columna



Fractura a través del ala de la columna

Fractura progresiva hacia el alma de la columna


Historia. C o ne x i ó n v i ga - co l um n a : Las conex iones viga-columna usa das en el si stema resi stente a fuer zas s ís mi c a s d eb er á n s at i s fa ce r l os s i g ui en te s r eq u e ri m i e n to : 1. La conexi ón será capaz de desarrollar una der iva de entrepiso de a l m e n os 0 . 04 r ad i a ne s . 2 . L a c a p a c i d a d a fle x i ó n me d i d a o r egi s t r a d a d e l a co n e x i o n e s, d e t e r m i n a d a e n l a c a r a d e l a c o l u m n a , d e b e r á s e r a l m e n o s 0 . 8   d e l a viga conectada cuando se alcanza una deriva de entrepiso de 0.04 radianes.


Historia. C o ne x i ó n v i ga - co l um n a : ∆

(+ ó −)  

,  0.8

 =

∆  0.04rad

0.04rad

,  0.8


Conexiones Precalificadas. Conexión a momento de viga con sección reducida:


Conexiones Precalificadas. Conexión a momento de viga con plancha extremo:


Conexiones Precalificadas. Conexión a momento de viga con plancha extremo:


Conexiones Precalificadas. Conexión a momento de viga con plancha atornilladas a las alas:


Conexiones Precalificadas. Conexión a momento de viga con plancha atornilladas a las alas:


Conexiones Precalificadas. Conexión a momento de viga soldada a las alas y alma sin refuerzo:


Conexiones Precalificadas. Conexión a momento de viga soldada a las alas y alma sin refuerzo:


Conexiones Precalificadas. C o n e x i ón a m o m e n t o a t o r ni ll a d a t i po K a i se r :


Conexiones Precalificadas. C o n e x i ón a m o m e n t o a t o r ni ll a d a t i po K a i se r :


Conexiones Precalificadas. C o n e x i ón a m o m e n t o C O N X T E C H C O N X L :


Conexiones Precalificadas. C o n e x i ón a m o m e n t o C O N X T E C H C O N X L :

18 - Conexiones Precalificadas

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