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ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 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

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Conexiones Precalificadas

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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 341 y el código de edificaciones aplicable, incluyen expectativa implícita de que estos sistemas experimentaran deformaciones inelásticas substanciales cuando son sometidos a un nivel de movimiento de terreno, desarrollándose generalmente en las conexiones viga-columna resistentes a momento. Debido a que la determinación o evaluación del compor tamiento d e u na c onex ión e s un a sunt o compl ej o que s e resue lve e xper imentalme nte, la AISC ha estudiado mediante ensayo un grupo de conexiones donde se garantizan sus rigideces y por ende comportamiento y ductilidad, para así poder procurar una falla dúctil en los miembros fusibles antes que en los nodos estructurales viga-columna.

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Histor ia. Nor thridge, 1994: En el terremoto de Northridge en 1994, numerosas estructuras de acero basadas en sistemas de pór ticos a momento, experimentaron fallas frágiles 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 desarrollaran su compor tamiento plástico dúctil, siendo el compor tamiento estructural real totalmente errático con respecto a las hipótesis de diseño.

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Histor ia. Nor thridge, 1994:

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Histor ia. Nor thridge, 1994:

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Histor ia. Nor thridge, 1994:

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Histor ia. Nor thridge, 1994: De acuerdo a los descubrimientos realizados, agencia federal de t r a t a m i e n t o s d e e m e r g e n c i a ( F e d e r a l E m e r g e n c y M a n a g e m e n t A g e n c y, F E M A ) , fundo una coalición de universitario e investigadores 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: • Configuraciones geométricas que resultan en grandes concentraciones de tensiones triaxiales y una limitada capacidad de cedencia. • Uso de metales de rellenos para soldaduras muesca inherente y limitada ductilidad.

con

baja

tenacidad

de

• Va r i a c i o n e s a l t a s e n l a r e s i s t e n c i a e n t r e l a s v i g a s y c o l u m n a s, r e s u l t a n d o zonas débiles o frágiles inesperadas.

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Histor ia. Nor thridge, 1994:

Fractura en la zona fundida

Fractura en el ala de la columna

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Histor ia. Nor thridge, 1994:

Fractura a través del ala de la columna

Fractura progresiva hacia el alma de la columna

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Histor ia. Conexión viga-columna: Las conex iones viga-columna usadas en el sis tema resistente sísmicas deberán satisfacer los siguientes requerimiento:

a

fuerzas

1. La conex ión será capaz d e desarrollar una der iva de entrepiso de a l menos 0.04 radianes. 2. La capacidad a flexión medida o registrada de la conex iones, determinada en la cara de la columna, deberá ser al menos 0.8 𝑴𝒑 de la viga conectada cuando se alcanza una deriva de entrepiso de 0.04 radianes.

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Histor ia. Conexión viga-columna:

∆

𝑭(+ ó −)

𝜽 𝑯𝒄

𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜, 𝑀 0.8𝑀𝑝

𝜽 =

∆ 𝑯𝒄 0.04rad

0.04rad

𝑫𝒆𝒓𝒊𝒗𝒂, 𝜽 0.8𝑀𝑝

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

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

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

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

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

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

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

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Conexiones Precalificadas. Conex ión a moment o at or nillada t ipo Kaiser :

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Conexiones Precalificadas. Conex ión a moment o at or nillada t ipo Kaiser :

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Conexiones Precalificadas. Conexión a momento CONXTECH CONXL:

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Conexiones Precalificadas. Conexión a momento CONXTECH CONXL: