Refuerzo de conexion (consulta al Sr. Yevenes)

Todo lo relacionado con al analisis de estructuras y elementos finitos.

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galvarez001
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Junto con saludar y agradecer al foro, necesito que me ayuden con este tipo de union la no es comun en las estructuras metalicas. la conexion es la que se muestra en el detalle adjunto, primeramente me solicitaron revisar la conexion y ver si cumple o no de no cumplir se debe reforzar ya que esta estructura ya esta construida.

Las conexiones corresponde a las diagonales, en realidad todas las conexiones son las mismas las que se detallan en la vista F.

Ademas en el proyecto se encuentra un revisor sismico, por lo cual la conexion debe ser precalificada AISC, yo la estoy diseñando segun la AISC 358-05 como una conexion end plate Four-Bolt Stiffened, 4ES, y me da un espesor de 18 mm y la plancha tiene 15 mm, como debo reforozarla y como es procedimiento de calculo.

de antemano gracias.
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juanjose.cisneros
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Estimado Galvárez:

Comentar que para requerimientos sísmicos, existe una guía de diseño editada por el AISC.

Respecto al método de refuerzo de la conexión, simplemente soldando unos rigidizadores entre los tornillos superiores e inferiores por encima de las alas y paralelos al alma de la riostra, quizá sea necesario. Si no es así, seguramente que cumpliría la unión soldando otros rigidizadores (además de los anteriores) entre los tornillos del alma (y paralelos a las alas), de modo que se reduzcan las longitudes efectivas del sistema en T-equivalente. Si existen requerimiento sísmicos, otro inconveniente son las soldaduras (están especificadas como de filete, cuando lo recomendable es que sean de penetración).

Espero le sirva de ayuda.

Un saludo,

Juan José
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galvarez001 escribió:Junto con saludar y agradecer al foro, necesito que me ayuden con este tipo de union la no es comun en las estructuras metalicas. la conexion es la que se muestra en el detalle adjunto, primeramente me solicitaron revisar la conexion y ver si cumple o no de no cumplir se debe reforzar ya que esta estructura ya esta construida.

Las conexiones corresponde a las diagonales, en realidad todas las conexiones son las mismas las que se detallan en la vista F.

Ademas en el proyecto se encuentra un revisor sismico, por lo cual la conexion debe ser precalificada AISC, yo la estoy diseñando segun la AISC 358-05 como una conexion end plate Four-Bolt Stiffened, 4ES, y me da un espesor de 18 mm y la plancha tiene 15 mm, como debo reforozarla y como es procedimiento de calculo.

de antemano gracias.
Saludos,

Si la conexión corresponde a los arriostramientos de un sistema sismorresistente con diagonales concentricas entonces no aplican los requerimientos del codigo AISC 358-05 ya que estos son para conexiones en porticos resistentes a momento especiales o intermedios.

En este caso debes revisar la conexión para una fuerza de tracción igual:

T = 1,1RyFyAg

1,1 = Factor de endurecimiento por deformación
Ry = Factor de sobre resistencia del material (1,5 para acero A36)
Fy = Esfuerzo de cedencia del material
Ag = Area gruesa de la seccion transversal del arriostramiento.

Y para una fuerza de compresion igual a: P = 1.1RyPn, donde Pn representa la cacidad nominal a compresion del arristramiento, Aunque para este tipo de conexion creo que no seria necesario revisar su capacidad ante una carga de compresión, esto aplica mas para conexiones con planchas de nodo (Gussed plate).

El espesor de la plancha puedes verficarlo haciendo un analisis de lineas de cedencia ó por el metodo del apalancamiento, en todo cado, si el espesor no verifica, las recomendaciones del ingeniero juanjose.cisneros son bastante adecuadas.

Si tiene dudas de como plantear y resolver el patron de lineas de cedencia para este tipo de conexion no dude en consultar.
galvarez001
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Estimado he leido tus comentarios y me parecen aceptables. El diseño de esta conexion la he realizado por AISC 358 por que no he tenido una guia de otro metodo de calculo, es por esto es que si tienes alguna guia o paper de este tipi de conexion que me puedas facilitar te lo agradeceria.

Aora mi consulta es como calculo estas planchas de refuerzo para la conexion, para ser mas preciso, que metodologia podria utilizar.

Atte.,

G. Alvarez
juanjose.cisneros
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Estimado Galvarez:

Para el cálculo de las placas de testa con rigidizadores puede realizarse por el Eurocódigo 3, parte 1.8, no sé cómo tratará la normativa AISC este problema. Pero básicamente consiste en reducir las longitudes efectivas de las rótulas plásticas formadas en los sistemas de T-Equivalente (T-Stub).

Una consulta para el señor proyector: le agradecería si pudiera aconsejarme sobre bibliografía para el cálculo del análisis de líneas de cedencia. Gracias de antemano.

Un saludo,

Juan José
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Para Galvarez:

Realmente no tengo ningún paper o guía de diseño de este tipo de conexión, pero su diseño se puede llevar a cabo como cualquier conexión de plancha extrema en la que todos los pernos están traccionados. Como bien dice el amigo Juan José Cisneros, el diseño o verificación de la plancha extrema con los rigidizadores se puede realizar siguiendo la metodología propuesta en el Eurocodigo 3, la cual se basa en un análisis de líneas de cedencia. Yo particularmente diseño este tipo de planchas analizando un patrón de líneas de articulación plástica similar a los propuestos por Thomas M. Murray en la norma AISC358-05.
El problema radica en establecer el patrón de las líneas de cedencia de acuerdo al tipo de conexión y, aplicando el método del trabajo virtual, encontrar una ecuación general para calcular el momento plástico de la plancha, y, aplicando simples procedimientos de cálculo, encontrar otra ecuación que nos dé la posición de las líneas de cedencia asociada a la menor resistencia de la plancha, es decir, el momento plástico máximo requerido.
Para definir el espesor de los rigidizadores, es suficiente con verificar que: hs/ts > 0,53(E/Fy)^0,5. Para prevenir el pandeo de los mismos.


Para Juan Jose Cisneros:

Los únicos libros que he encontrado sobre el tema de las líneas de cedencia son:

Dra. Ing. María Graciela Fratelli, “CÁLCULO PLÁSTICO, Análisis y diseño límite de sistemas estructurales planos”, Caracas Venezuela.

RUDOLPH SZILARD, “THEORIES AND APPLICATIONS OF PLATE ANALYSIS, Classical, Numerical and Engineering Methods”, United States.

Tambien puedes encontrar información en casi cualquier libro de estructuras de concreto armado ya que el metodo se ha usado bastante para el diseño de losas.

En los libros que he citado la información es muy vaga pero ayuda para entender teoricamente el problema, lo poco que se del metodo lo aprendí dandome :SM003: en la cabeza jaja. pero las ecuaciones que he podido encontrar las he comparado con las ecuaciones que aparecen en el AISC358-05 y los resultados (espesor de plancha) son exactamente iguales.
khair
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Suponiendo que la conexión no te da y no puedes reforzarla, mi solución seria apuntalar primero la viga, cortar con soplete a una distancia d de la conexión para así poder sustituir la placa extrema con el espesor requerido y con rigidizadores, luego coloco una viga del mismo perfil y la uno con la existente q esta apuntalada mediante una conexión de empalme de viga.

Otra solución es colocar un perfil W entre la columna y la viga quedando como una cartela.
khair
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PROYECTOR escribió:
galvarez001 escribió:Junto con saludar y agradecer al foro, necesito que me ayuden con este tipo de union la no es comun en las estructuras metalicas. la conexion es la que se muestra en el detalle adjunto, primeramente me solicitaron revisar la conexion y ver si cumple o no de no cumplir se debe reforzar ya que esta estructura ya esta construida.

Las conexiones corresponde a las diagonales, en realidad todas las conexiones son las mismas las que se detallan en la vista F.

Ademas en el proyecto se encuentra un revisor sismico, por lo cual la conexion debe ser precalificada AISC, yo la estoy diseñando segun la AISC 358-05 como una conexion end plate Four-Bolt Stiffened, 4ES, y me da un espesor de 18 mm y la plancha tiene 15 mm, como debo reforozarla y como es procedimiento de calculo.

de antemano gracias.
Saludos,

Si la conexión corresponde a los arriostramientos de un sistema sismorresistente con diagonales concentricas entonces no aplican los requerimientos del codigo AISC 358-05 ya que estos son para conexiones en porticos resistentes a momento especiales o intermedios.



En este caso debes revisar la conexión para una fuerza de tracción igual:

T = 1,1RyFyAg

1,1 = Factor de endurecimiento por deformación
Ry = Factor de sobre resistencia del material (1,5 para acero A36)
Fy = Esfuerzo de cedencia del material
Ag = Area gruesa de la seccion transversal del arriostramiento.

Y para una fuerza de compresion igual a: P = 1.1RyPn, donde Pn representa la cacidad nominal a compresion del arristramiento, Aunque para este tipo de conexion creo que no seria necesario revisar su capacidad ante una carga de compresión, esto aplica mas para conexiones con planchas de nodo (Gussed plate).

El espesor de la plancha puedes verficarlo haciendo un analisis de lineas de cedencia ó por el metodo del apalancamiento, en todo cado, si el espesor no verifica, las recomendaciones del ingeniero juanjose.cisneros son bastante adecuadas.

Si tiene dudas de como plantear y resolver el patron de lineas de cedencia para este tipo de conexion no dude en consultar.
PROYECTOR creo q el amigo Galvarez esta hablando de una conexion de placa extrema y si aplica el AISC 358-05, lo que explicas es para diseñar la conexion entre el arriostramiento y la viga.
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PROYECTOR
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khair escribió:PROYECTOR creo q el amigo Galvarez esta hablando de una conexion de placa extrema y si aplica el AISC 358-05, lo que explicas es para diseñar la conexion entre el arriostramiento y la viga.
Segun lo que pude entender del post de galvarez, la conexion es de la digonal, osea del arristramiento. En todo caso, si se trata de una conexion viga - columna entonces si aplica el AISC 358-05
galvarez001
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Junto con saludar de todas las respuestas puedo concluir lo siguinte:

1.- Las especificaciones de las AISC 358 es solo para conexiones viga columna
2.- Para el diseño de empalme de elemento, como vigas y arriostramiento se debe diseñar por la capacidad del elemento
3.- Para el tipo de union tipo flanges mostrada en los detalles se diseña para evitar el efecto palanca

Favor de confirmar estas conclusiones.

Ademas me gustaria colocar mas temas que son muy interesante, relacionados con las especificacioens sismicas exijidas en este proyecto.

Atte.,

G. Alvarez
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