N° 02: Ejemplo de aplicación de los criterios sismorresistentes

Como se ha explicado en la primera columna de esta serie, en los Estados Unidos se manejan por separado las Especificaciones AISC 360 y 341. Pero en los países donde la amenaza sísmica es la acción principal a considerar en los proyectos de estructuras, es importante adoptar una estrategia que permita tener siempre presente los criterios sismorresistentes.

La figura muestra una conexión simple con perfiles y planchas de acero A36 y pernos de ¾ pulgada de diámetro A325-N (Grupo A, según la Tabla J-3.2, AISC 360-10), y en la Figura 1, los resultados de aplicar la Especificación AISC 360-10.


Figura 1: Resistencia de la conexión

  1. Capacidad de los angulares:
    1.1. Cedencia por tracción en la sección total, 53168 kgf
    1.2. Rotura por tracción en la sección neta, 53536 kgf
    1.3. Aplastamiento, 43138,5 kgf
    1.4. Bloque de corte, 39155 kgf
  2. Medios de unión:
    2.1. Corte en los pernos, 43263 kgf
    2.2. Soldadura, 45087, kgf
  3. Elementos de unión
    3.1. Aplastamiento en la cartela , 57158 kgf
    3.2. Sección de Whitmore (anchura efectiva)
           3.2.1. Cedencia, 63096 kgf
           3.2.2. Rotura , 73930 kgf

Los resultados del diseño se tabulan a fin de establecer la jerarquía de los modos de falla de la conexión así como para facilitar la revisión de la misma en caso de cualquier modificación posterior, ya sea en los materiales o en la geometría de la conexión.

La resistencia de la conexión queda definida por el componente más débil, que en el caso de la Figura 1, es la resistencia por bloque de corte en los angulares, y en segundo lugar, la falla de los pernos por corte. Ambas se consideran fallas frágiles.

En diseño sismorresistente debe fallar dúctilmente el miembro antes que la conexión, y en la conexión el modo de falla debe ser por comportamiento dúctil del componente más débil en la misma. Para que la falla se produzca en el miembro y no en la conexión, ésta debe modificarse, por ejemplo, añadiendo pernos y usando los valores de Ry Rt para los materiales de acero dados en la Tabla A-3.1 de la Especificación Sismorresistente AISC 341-10 para que la resistencia a tracción y por bloque de corte sea mayor que la cedencia por tracción en los angulares.

También se concluye en la necesidad de agrupar los Estados Límites de Agotamiento Resistente según su comportamiento esperado sea Dúctil o Frágil. 

BIBLIOGRAFÍA

Ejemplo 4.8 de Proyecto y Construcción de Galpones Modulares. Eduardo Arnal et al. Fondo Editorial Sidetur, abril 2007, Caracas, 242 p.

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