Análisis y diseño sismorresistente de conexiones rígidas para secciones tubulares

La mayoría de problemas que se presentan en las estructuras de acero se manifiestan generalmente debido a uniones mal proyectadas o mal ejecutadas. Un diseño apropiado de las uniones trasciende considerablemente en el costo del material, reduciendo las dimensiones de los componentes estructurales, y por lo tanto el coste total de la estructura. La construcción sismorresistentede marcos a momento, utilizando columnas de perfiles tubulares rellenos de hormigón, posee una gran variedad de ventajas, tanto en el campo estructural, arquitectónico, y económico. Actualmente, el uso de éste tipo de construcción en la ciudad de Cuenca y en el Ecuador, se ha incrementado en forma sustancial. He aquí la necesidad de realizar un estudio técnico según códigos extranjeros y publicaciones científicas actualizadas que permitan una metodología más certera de cálculo aplicado a las solicitaciones sismorresistentes de nuestro país. Dado que el Ecuador es un país propenso a movimientos telúricos, la presente investigación propone el análisis y diseño sismorresistente de conexiones rígidas de tipo viga-columna y columna a cimentación. Se presenta una recopilación teórica de uniones y el diseño empírico de conexiones conjuntamente con un estudio práctico mediante modelaciones por análisis de elementos finitos en un programa computacional,aplicado a cuatro tipos de conexiones a momento: a) conexión viga tubular - columna tubular compuesta con diafragma externo, b) conexión viga I - columna tubular compuesta con diafragma externo, c) conexión columna tubular compuesta a cimentación con placa base empernada y d) conexión columna tubular compuesta a cimentación con placa base rigidizada empernada.Most of the problems encountered in steel structures are usually manifested due to poorly designed or poorly executed unions. Proper design of the joints has considerable implications in the cost of materials, reducing the dimensions of the structural components, and therefore the total cost of the structure. The construction of earthquake resistant buildings based on moment frames, using hollow section columns filled with concrete and/or tubular beams, has many advantages, both in structural, architectural, and economic fields. Currently, the use of this type of construction in Cuenca city and in Equator, has increased substantially. Here there is a need for a technical study of the foreign codes and scientific publications that will allow for a more accurate calculation methodology that can be applied to earthquake resistant solicitations of our country. Since Ecuador is a country prone to earthquakes, this research proposes the analysis and the earthquake resistant design of beam-column moment connections and column to footings. This research presents a theoretical compilation of joints and the empirical design of connections, together with the simulation by finite element analysis in a computer program, applied to four types of moment connections: a) tubular-beam to composite tubular column connection with external diaphragm, b) I-beam to composite tubular column with external diaphragm, c) composite tubular column to foundation connection with bolted base plate d) composite tubular column to foundation connection with stiffened bolted base plate.Ingeniero Civilcuenc