HOJA DE EXCEL PARA EL DISEÑO DE LA CONEXION PRECALIFICADA VIGA-COLUMNA RBS • CARLOS AGUSTÍN ZAMBRANO UNIVERSIDAD LAICA ELOY ALFARO DE MANABÍ 29 DE NOVIEMBRE DEL 2014 IV JORNADA DE INVESTIGACIÓN DESDE LAS AULAS
HOJA DE EXCEL PARA EL DISEÑO DE LA CONEXION PRECALIFICADA
VIGA-COLUMNA RBS
• CARLOS AGUSTÍN ZAMBRANO
UNIVERSIDAD LAICA ELOY ALFARO DE MANABÍ
29 DE NOVIEMBRE DEL 2014
IV JORNADA DE INVESTIGACIÓN DESDE LAS AULAS
CONEXIONES PRECALIFICADAS VIGA-COLUMNA
Contenido
INTRODUCCIÓN
BASE TEÓRICA
EJEMPLO DE HOJA DE EXCEL
CONCLUSIONES
Sismo de Northridge 1994 y Kobe 1995 (dañosen conexiones viga-columna).
CONEXIONES PRECALIFICADAS VIGA-COLUMNA
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
BASE TEÓRICA
EJEMPLO DE HOJA DE EXCEL
SOLDADURA
CONCLUSIONES
CONEXIONES PRECALIFICADAS VIGA-COLUMNA
INTRODUCCIÓN
Iniciativas de investigación (The SAC Steel Project), unióntemporal entre SEAOC, ATC y Universidades de California.
Conceptos para eludir los problemas asociados de laconexión viga-columna pre-Northridge.
▪ Reforzamiento de la conexión.
▪ Debilitamiento de la viga.
Ela
bo
raci
ón
: A
gu
stín
Za
mb
ran
o
INTRODUCCIÓN
BASE TEÓRICA
EJEMPLO DE HOJA DE EXCEL
SOLDADURA
CONCLUSIONES
CONEXIONES PRECALIFICADAS VIGA-COLUMNA
INTRODUCCIÓN
La metodología de reforzar la conexión o debilitar la vigapreviene fracturas frágiles, mas no puede prevenir queocurran daños estructurales en las vigas.
Conexiones Precalificadas de AISC 358-10:
a) Conexión de Patín Soldado Sin Refuerzo y Alma Soldada (WUF-W);
b) Conexión de Sección de Viga Reducida (RBS);
c) Conexión de Placa Extrema Empernada Sin Rigidizar (BUEP) y rigidizada(BSEP).
a) b) c)
Ela
bo
raci
ón
: A
gu
stín
Za
mb
ran
o
INTRODUCCIÓN
BASE TEÓRICA
EJEMPLO DE HOJA DE EXCEL
SOLDADURA
CONCLUSIONES
CONEXIONES PRECALIFICADAS VIGA-COLUMNA
INTRODUCCIÓN
Conexiones Precalificadas de AISC 358-10:
d) Conexión de Placa Empernada (BFP).
e) Conexión Kaiser con Soporte Atornillado y Soldado (KBB).
d) e)
Ela
bo
raci
ón
: A
gu
stín
Za
mb
ran
o
INTRODUCCIÓN
BASE TEÓRICA
EJEMPLO DE HOJA DE EXCEL
SOLDADURA
CONCLUSIONES
CONEXIONES PRECALIFICADAS VIGA-COLUMNA
BASE TEÓRICA
Requisitos para el Diseño de la conexión (RBS).
Ela
bo
raci
ón
: A
gu
stín
Za
mb
ran
o
INTRODUCCIÓN
BASE TEÓRICA
EJEMPLO DE HOJA DE EXCEL
SOLDADURA
CONCLUSIONES
CONEXIONES PRECALIFICADAS VIGA-COLUMNA
Ejemplo en hoja de Excel
Se va a realizar el diseño de la conexión viga-columna RBSque se muestra a continuación.
Ela
bo
raci
ón
: A
gu
stín
Za
mb
ran
o
INTRODUCCIÓN
BASE TEÓRICA
EJEMPLO DE HOJA DE EXCEL
SOLDADURA
CONCLUSIONES
CONEXIONES PRECALIFICADAS VIGA-COLUMNA
Ejemplo en hoja de Excel
Datos del Ejercicio:
INTRODUCCIÓN
BASE TEÓRICA
EJEMPLO DE HOJA DE EXCEL
SOLDADURA
CONCLUSIONES
Fy= 345 Mpa Fy= 345 Mpa
Fu= 448 Mpa Fu= 448 Mpa
Lr= 9.15 m Ll= 9.15 m
dbr= 603 mm dbl= 603 mm
tbwr= 10.5 mm tbwl= 10.5 mm
bbfr= 228 mm bbfl= 228 mm
tbfr= 14.9 mm tbfl= 14.9 mm
Zx= 2901000 mm³ Zx= 2901000 mm³
Viga Derecha Viga Izquierda
Fy= 345 Mpa Fy= 345 Mpa
Fu= 448 Mpa Fu= 448 Mpa
Lc= 3.5 m Lc= 3.5 m
dct= 372 mm dcb= 372 mm
tcwt= 16.4 mm tcwb= 16.4 mm
bcft= 374 mm bcfb= 374 mm
tcft= 26.2 mm tcfb= 26.2 mm
Zx= 3835000 mm³ Zx= 3835000 mm³
A= 25000 mm² A= 25000 mm²
Columna Superior Columna Inferior
CONEXIONES PRECALIFICADAS VIGA-COLUMNA
Soldadura
Tipo de Soldaduras
Soldadura de Filete.
Soldadura a Tope. .
Soldadura a Tope
INTRODUCCIÓN
BASE TEÓRICA
EJEMPLO DE HOJA DE EXCEL
SOLDADURA
CONCLUSIONES
Tipos de Soldadura de Ranura de Acuerdo a la Forma de los Elementos a Unir
U
Cuadrada V
JBiselada
CONEXIONES PRECALIFICADAS VIGA-COLUMNA
Soldadura
Datos: Pu=2954.40Kg; Vu=1091.156kg; Mu= 2213.30Kg-m
INTRODUCCIÓN
BASE TEÓRICA
EJEMPLO DE HOJA DE EXCEL
SOLDADURA
CONCLUSIONES
Esfuerzo de Corte: 𝑓𝑣 =𝑉𝑢
𝐴𝑓𝑣 =
1091.156
0.62(1)= 17598.6387
Esfuerzo de Axial: 𝑓𝑣 =𝑃𝑢
𝐴𝑓𝑎 =
2954.40
0.62(1)= 4765.1613
Esfuerzo de Tensión: 𝑓𝑣 =𝑀𝑢𝑐
𝐼
𝑓𝑡 =2213.30(0.2293)
0.02753= 18434.7871
Tamaño de la Soldadura:𝑤 =
𝑓𝑟
0.75[0.707 0.60𝐹𝐸𝑋𝑋 ]𝑤 =
25927.9814
0.75[0.707 0.60 (49214870.575]
𝑤 = 1.86𝑚𝑚
𝑤𝑚𝑖𝑚 = 3𝑚𝑚
Esfuerzo Resultante: 𝑓𝑟 =
(𝑓𝑣)2+(𝑓𝑎 + 𝑓𝑡)
2
𝑓𝑟 = 25927.9814
CONEXIONES PRECALIFICADAS VIGA-COLUMNA
Conclusiones y Recomendaciones
Es indispensable la implementación de las conexionesprecalificadas en Ecuador para obtener estructurasconfiables y estables.
Debido al desconocimiento de los profesionales enconexiones precalificadas se deberían realizar cursos decapacitación en este tema.
INTRODUCCIÓN
BASE TEÓRICA
EJEMPLO DE HOJA DE EXCEL
SOLDADURA
CONCLUSIONES