Escudo de la República de Colombia
Sistema Nacional de Biliotecas - Repositorio Institucional Universidad Nacional de Colombia Biblioteca Digital - Repositorio Institucional UN Sistema Nacional de Bibliotecas UN

Calificación de conexiones de perfiles I de acero - viga conectada al eje débil de la columna

Andrade García, Carolina (2015) Calificación de conexiones de perfiles I de acero - viga conectada al eje débil de la columna. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia.

Texto completo

[img]
Vista previa
PDF - Versión Aceptada
Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial No Derivatives.

21MB

Resumen

El uso de conexiones rígidas en edificios de acero se ha restringido a sólo algunos casos que se pueden encontrar en el AISC 2010 y en el FEMA 350 (aunque en este último código algunas de las conexiones han sido ya revaluadas por no garantizar un comportamiento sísmico suficientemente confiable para este tipo de estructuras), por lo que suelen presentarse limitaciones a la hora de diseñar una edificación y en algunos casos la configuración de ésta obliga a la búsqueda de otro tipo de conexiones no calificadas. Uno de estos casos es el de la conexión al eje débil, el cual no está contemplado en el AISC, el FEMA, o en el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10). En ese sentido, el propósito de la presente investigación fue analizar el comportamiento de una conexión al eje débil ante cargas cíclicas, a partir de la experimentación y del análisis por elementos finitos. Para tal efecto, se analizaron dos configuraciones de conexión al eje débil (una empernada y una soldada) y de cada configuración se ensayaron tres uniones cuya diferencia se basó en el peralte de la viga. Para evaluar su comportamiento se modelaron varios prototipos de conexión (siguiendo recomendaciones encontradas en estudios previos en lo que respecta a su configuración geométrica y a detalles de la fabricación y el montaje) y se evaluaron a través de modelos por elementos finitos; adicionalmente se hicieron pruebas de laboratorio a escala real, evaluando el comportamiento de las conexiones cuando están sujetas a cargas cíclicas, las cuales fueron aplicadas siguiendo el protocolo del NSR-10. Como resultado de los ensayos de laboratorio y de los análisis por elementos finitos de las conexiones, se halló que los seis especímenes cumplieron con los requisitos de rotación exigidos en el NSR-10 y en el AISC de 0.04 radianes, como también con los requisitos de resistencia necesarios para una conexión rígida de un edificio sismo resistente, aunque se encontró que en la conexión soldada se presentó una importante concentración de esfuerzos en la soldadura de la aleta inferior. Finalmente, se puede concluir a partir de este estudio que las conexiones evaluadas pueden ser utilizadas en edificaciones sismo resistentes de acero, ya que cumplen con los requisitos necesarios dentro del reglamento NSR-10., Abstract. The use of rigid connections in steel buildings has been restricted to only a few cases that can be found in the AISC 2010 and FEMA 350 (although in this code some of the connections have been revaluated because they do not meet the basic reliable seismic behavior for this type of structures). The previously presented connections usually present limitations when designing a building; and in some cases, this configuration requires finding other unqualified connections. One of these cases is the weak axis connection, which is not covered by AISC, FEMA, or the Colombian Seismic Resistant Construction Regulations (NSR-10). In that sense, the purpose of this research was to analyze the behavior of a weak axis connection under cyclic loads coming from the experimentation and finite element modeling. In this sense, two configurations connecting the weak axis (bolted and welded) were analyzed, and from each configuration three unions, whose difference was based on the height of the beam, were tested. To evaluate the performance, various connection prototypes were modeled (following recommendations found in previous studies regarding its geometric configuration and the details of manufactory and assembly) and were evaluated by the finite element models. Furthermore, laboratory tests were done in full scale; evaluating the behavior of the connections when subjected to cyclic loads, which were applied following the protocol of the NSR-10. As a result of laboratory tests and finite element analysis of the connections, it was found that the six specimens met the requirements of rotation required by the NSR- 10 and AISC of 0.04 radians; as well as, the requirements of resistance needed for a rigid connection of a seismic resistant building. Although it was found that the welded connection presented an important concentration of stress in the welding of the inferior flange.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Valencia Clement, Gabriel Francisco
Información adicional:Maestría en Ingeniería - Estructuras. Línea de Investigación: Diseño Estructural
Palabras clave:Conexiones metálicas, Diseño sismo resistente, Método de los elementos finitos, Conexiones al eje débil, Connections qualification, Weak axis connections, Seismic resistant design, Finite elements method
Temática:0 Generalidades / Computer science, information & general works
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 69 Construcción / Building & construction
Unidad administrativa:Sede Bogotá > Facultad de Ingeniería > Departamento de Ingeniería Civil y Agrícola > Ingeniería Civil
Código ID:49151
Enviado por : Ing. Carolina Andrade García
Enviado el día :09 Junio 2015 16:46
Ultima modificación:09 Junio 2015 16:46
Ultima modificación:09 Junio 2015 16:46
Exportar:Clic aquí
Estadísticas:Clic aquí
Compartir:

Solamente administradores del repositorio: página de control del ítem

Vicerrectoría de Investigación: Número uno en investigación
Indexado por:
Indexado por Scholar Google WorldCat DRIVER Registry of Open Access Repositories OpenDOAR Metabiblioteca BDCOL OAIster Red de repositorios latinoamericanos DSpace BASE Open archives La referencia Colombiae Open Access Theses and Dissertations Tesis latinoamericanas CLACSO
Este sitio web se ve mejor en Firefox