Comportamiento elastoplástico de conexiones soldadas en tubos de acero de sección cuadrada sometidos a carga monotónica

Palabras clave: carga monotónica, distorsión de la geometría, ANSYS Workbench

Resumen

Esta investigación tuvo por objetivo analizar el comportamiento elastoplástico de conexiones soldadas de tubos de acero de sección cuadrada, sometidas a carga monotónica mediante el análisis comparativo teórico – experimental de la distorsión de la geometría de la sección transversal de los elementos de la unión viga-columna. Para los ensayos se construyó un marco soporte rígido diseñado con el software STAAD. Pro v8i, de fijación y ensamblaje a los pórticos y sistema de aplicación de carga de la maquina universal del laboratorio de materiales de la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Zulia, Venezuela. Cada prueba consistió en imponer carga progresiva en la conexión superior del pórtico, para medir en desplazamientos y distorsión de la geometría de los elementos unión viga columna de la conexión inferior. El modelo teórico fue realizado utilizando el programa de elementos finitos ANSYS Workbench. Los resultados evidenciaron: la conexión soldada presenta falla local por punzonado en la columna, reduciendo la capacidad de momento plástico teórico del pórtico Mp en un 46%, escenario de preocupación por ser ésta capacidad utilizada en el diseño bajo la teoría Diseño por Factores de Carga y Resistencia. La conexión soldada (nodo) no cumple con el criterio columna fuerte viga débil establecido por la Norma COVENIN 1618:1998. La columna de la unión soldada debe ser reforzada para evitar la formación de la rótula plástica y un posible mecanismo de colapso en el pórtico.

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Biografía del autor

Carlos Alberto Romero Romero, Universidad Politécnica Salesiana

Ingeniero civil. Magister Scientiarum en ingeniería estructural. Docente investigador en la Universidad Politécnica Salesiana. Ecuador. Correo: cromero@ups.edu.ec

Antonio Ramón Sarcos Portillo, Universidad del Zulia

Ingeniero civil. Magister Scientiarum en ingeniería estructural. Docente investigador en la Universidad del Zulia. Venezuela. Correo: asarcos@luz.edu.ve

Referencias

1. FERRUM, «Catálogo Productos siderúrgicos», Maracaibo, Venezuela, 2006

2. ANSYS Workbench, Swanson Analysis Systems, Software de simulación ingenieril, 2008

3. STAAD. Pro v8i, Bentley software de análisis y diseño estructural, 2017

4. S. Wiliam, «Diseño de Estructuras de Acero con LRFD» Editorial Thomson, México, 1999

5. Norma COVENIN 1618:1998, “Estructuras de Acero para Edificaciones. Método de los Estados Límites (1era. Revisión)”. Caracas – Venezuela, 1998

6. M. Fratelli, «Temas Especiales de Estructuras Metálicas. Estados Límites LRFD»
Caracas, Venezuela, Ediciones Unive, 2005

7. ASTM, «ASTM - American Society for Testing and Materials», EUA, 2014

8. C. Romero, «Comportamiento de Conexiones Soldadas de Tubos Estructurales de Acero de Sección Cuadrada Sometidos a Flexión Monotónica», Universidad del Zulia, Maracaibo, Venezuela, 2010
Publicado
2019-01-31
Cómo citar
Romero Romero, C., & Sarcos Portillo, A. (2019). Comportamiento elastoplástico de conexiones soldadas en tubos de acero de sección cuadrada sometidos a carga monotónica. Gaceta Técnica, 20(1), 23-39. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.27720.57600
Sección
Artículos de investigación