Estudio analítico de la contraplaca de la conexión placa base como fusible de esfuerzos

Abstract

Desde el siglo XX, las conexiones de acero son un tópico arraigado en las investigaciones de la Ingeniería Civil, pues un correcto diseño de estas, se traduce en sostenibilidad. En Chile, el diseño de este tipo de conexiones se realizan a partir de la normativa norteamericana AISC y la normativa NCh2369 de Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales , que se basa en las experiencias telúricas que han marcado al país en los últimos 60 años. En esta existen ciertas recomendaciones de diseño que no cuentan con un respaldo teórico ni empírico, por lo que es natural querer estudiarlas. Unos de los puntos a investigar, son los relacionados al diseño y tipo de configuración con que deben contar las conexiones placas base. En estas se espera que ante un evento sísmico de gran escala, como el Terremoto del año 2010, los pernos de anclajes disipen energía con un comportamiento dúctil, además de poder observar los daños producidos, sin embargo, en la práctica predominó la fractura de estos. Por esta razón, en este trabajo de título se realiza un estudio analítico de la contraplaca de la silla de anclaje (mencionada en la normativa NCh), para que trabaje como un fusible de esfuerzos, y así evitar el fenómeno de fractura en los anclajes antes eventos naturales parecidos. La investigación es en base la teoría de líneas de fluencia, que permite analizar las condiciones de apoyo y geometrías necesarias con que debe contar la contraplaca, con tal de que al redirigir los esfuerzos a esta, disipe la energía producida por un sismo. Para validar lo teorizado, se aplican los criterios de diseño propuestos sobre tres estructuras industriales, que posteriormente se modelan en un software de elementos finitos. Los resultados numéricos indican que las contraplacas son fusibles de esfuerzos, al concentrar gran porcentaje de deformaciones plásticas, pero con ciertas discrepancias a lo idealizado. Por otro lado, los pernos de anclajes trabajan en su rango elástico, por el diseño por sobrerresistencia que propone este trabajo. Por último, se mencionan los ventajas y desventajas del diseño de una geometría particular de este elemento, con tal de tener otra posibilidad para su diseño.