Evaluación del comportamiento estructural de conexiones viga-columna rigidas sometidas a flexion con el empleo de elementos finitos

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Title: Evaluación del comportamiento estructural de conexiones viga-columna rigidas sometidas a flexion con el empleo de elementos finitos
Authors: Bautista Silva, John Stalin
Chávez Pineda, Bryan Patricio
Advisor: Moreno Diago, Nancy Verónica
Abstract: The purpose of this project is the design of a rigid internal and external beam-column connection under the current NEC-2014 and AISC 360-16 standards, which must resist the live, permanent, and accidental loads of a structure of 6 levels and 5 sections. Once the theoretical calculations of the acting loads were performed, the simulation of the building was carried out to obtain the forces and moments in each node of the structure, using computer tools such as Staad Pro. For the finite element simulation of the internal and external connection, the Idea StatiCa software was used, which allows us to import the design data, loads and moments, as well as to create the theoretically designed weld and achieve a finite element analysis. The rigid connection consists of a clamping plate welded to the web of the beam and to the column flange and the connection is reinforced by welding the upper and lower flanges of the beam to the column. The connection that suffers the most is the internal one since it is at the first level and suffers the weight of the structure in addition to the earthquake in load combination 3, in both connections the equivalent stress has a maximum value of 148.7 MPa which represents 60% of the equivalent ultimate stress of the structural steel A 36 which is 248.3 MPa, this shows that the design of the rigid connection is reliable in order not to lose the stiffness and stability of the structure.
Translated abstract: El presente proyecto tiene como finalidad presentar un diseño de conexión rígida viga columna interna y externa bajo la normativa vigente NEC-2014 Y AISC 360-16, que resistan las cargas vivas, permanentes y accidentales de una estructura de 6 niveles y 5 tramos. Una vez realizado los cálculos teóricos de las cargas actuantes, se procede a la simulación de la edificación que tiene como objetivo obtener las fuerzas y momentos actuantes en cada nodo de la estructura usando la herramienta informática Staad Pro. Para la simulación por elementos finitos de la conexión interna y externa se utilizó el software Idea StatiCa para la importación de los datos de diseño, cargas y momentos, para crear la soldadura diseñada teóricamente y lograr un análisis de elementos finitos. La conexión rígida consta de una placa sujeción soldada al peralte de la viga y al patín de la columna además se refuerza la conexión soldando los patines superior e inferior de la viga a la columna. La conexión que más sufre es la interna ya que al estar en el primer nivel sufre el peso de la estructura además del sismo en la combinación de carga 3, en ambas conexiones la tensión equivalente tiene un valor máximo de 148.7 MPa lo cual representa el 60% de la tensión ultima equivalente del acero estructural A-36 que es 248.3 MPa, esto evidencia que el diseño de la conexión rígida es fiable para no perder la rigidez y estabilidad de la estructura.
Keywords: INGENIERÍA MECÁNICA
EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍA
RESISTENCIA DE MATERIALES
DISEÑO ESTRUCTURAL
VIGAS
FLEXIBILIDAD
Issue Date: Aug-2021
URI: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/20767
Language: spa
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