Desempeño sísmico de conexiones tipo EP-HSS considerando carga axial y flexión biaxial
Professor Advisor
dc.contributor.advisor
Núñez Castellanos, Eduardo
Professor Advisor
dc.contributor.advisor
Herrera Mardones, Ricardo
Professor Advisor
dc.contributor.advisor
Memoria para optar al título de Ingeniero Civil
Author
dc.contributor.author
Lichtemberg Jurfest, Roberto Alejandro
Associate professor
dc.contributor.other
Aguirre Ahumada, Carlos
Associate professor
dc.contributor.other
Ruiz García, Rafael
Admission date
dc.date.accessioned
2019-11-18T18:12:45Z
Available date
dc.date.available
2019-11-18T18:12:45Z
Publication date
dc.date.issued
2019
Identifier
dc.identifier.uri
https://repositorio.uchile.cl/handle/2250/172678
General note
dc.description
Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Estructural, Sísmica y Geotécnica
es_ES
General note
dc.description
Memoria para optar al título de Ingeniero Civil
Abstract
dc.description.abstract
El acero estructural es un material que es ampliamente utilizado en los países de mayor desarrollo para la materialización de estructuras industriales y no industriales por su alta ductilidad y resiliencia al ser diseñadas con metodologías confiables que han tenido buen desempeño luego de eventos sísmicos. Dentro de estas estructuras resaltan los marcos especiales a momento con columnas tubulares (HSS) y vigas de sección I, que son capaces de concentrar la mayor parte de la deformación inelástica en las vigas al ser sujetas a demandas sísmicas considerables. Con el fin de aumentar la resiliencia de estas estructuras, así como la facilidad, rapidez y calidad constructiva es que se propone una conexión viga-columna mediante planchas tipo end-plate (EP) apernada denominada EP-HSS, la cual fue estudiada experimental y numéricamente para caracterizar su comportamiento bajo cargas cíclicas, cumpliéndose los criterios establecidos en la norma americana (AISC 341-10), encontrándose que el mecanismo de falla que prevalece es aquel asociado a una mayor plastificación en las vigas, lo cual corresponde a una falla de tipo dúctil. En el presente estudio se busca ampliar el alcance de investigaciones previas al incluir el efecto de la carga axial y flexión biaxial sobre la columna a través de una simulación numérica mediante el método de elementos finitos (MEF) que incluye no linealidades del material utilizado, geométricas y de contacto entre elementos, así como grandes deformaciones en el sistema. La carga axial se incluye en tres niveles de carga relativos a la carga axial de fluencia de la columna (Py), mientras que la flexión biaxial se considera al variar la cantidad de vigas conectadas a la columna que se deforman a flexión. En añadidura a lo anterior, se realizan simulaciones con modificaciones en el diseño de la conexión para inducir fallas localizadas en esta y estudiar los mecanismos de falla que se generan. Se encuentra que todas las conexiones cumplen con el requerimiento de sostener resistencias a flexión del 80 % del momento plástico nominal de la viga (Mp) para una rotación de 0.04 [rad] como se estipula en la norma AISC 341-16 y presentan un buen desempeño con respecto al criterio de columna fuerte-viga débil, al ser las vigas las principales disipadoras de energía. La respuesta de las conexiones se analizó mediante la conversión a un sistema equivalente en términos de energía de donde se encuentra que el impacto de la carga axial sobre la columna es reducido para los niveles estudiados y que la flexión biaxial tiene un mayor impacto en la histéresis de la conexión mas no induce mecanismos de falla frágiles.