Evaluación del comportamiento de las conexiones semi-rígidas para reducir el peso de estructuras de acero mediante el análisis elástico de segundo orden

• Autor: Díaz Escobedo, José Emilio
• Formato: tesis de maestría
• Fecha de Publicación: 2021
• Institución: Pontificia Universidad Católica del Perú
• Repositorio: PUCP-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/20660
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.12404/20660
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Análisis estructural (Ingeniería); MATLAB (Programas para computadoras); Pórticos--Análisis de estructuras; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01

Esta tesis se enfoca a en el comportamiento estructural de cuatro tipos de conexiones Semi-rígidas Ángulo simple en el alma (SWA), Ángulo doble en el alma (DWA), Ángulo superior e inferior en las alas (TSFA) y Ángulo superior e inferior en las alas con doble ángulo en el alma (TSFADWA), para determinar su influencia en el comportamiento de pórticos arriostrados en sus extremos. Tomando en cuenta el modelo matemático de Hasan, Kishi y Chen (1998) que permite identificar el comportamiento no lineal de estas conexiones y con la ayuda de un programa en Matlab, se ha evaluado el comportamiento no lineal de 4832 casos de conexiones con distinta geometría, cargas y peraltes de viga; estos resultados se presentan el Anexo A. De igual forma se elaboró otro programa en Matlab que permite ingresar el comportamiento no lineal de la conexión e incorporarlo al análisis no lineal de toda la estructura, en este caso se evaluaron 360 casos de pórticos arriostrados con distinta geometría, parámetros sísmicos, cargas y el grado de rigidez de acuerdo al tipo de conexión. De la evaluación de conexiones se puede decir que, las conexiones Simples en alma (SWA) resisten el 50% de las conexiones doble en el alma (DWA), las conexiones TSFA conectadas a las alas de la viga, su resistencia depende más del espesor de los ángulos que de la longitud, y en conexiones TSFA-DWA el comportamiento es variable, cuando los ángulos conectados en el alma son esbeltos, su aporte se reduce y el aporte de los ángulos conectados en las alas de la viga aumenta. Y, de la evaluación de pórticos se concluyó que el grado de rigidez m = 11 permite reducir el peso de estructuras hasta en 20% y si el grado de rigidez es mayor a 11, sólo permite reducir el peso de la estructura hasta 22%. Finalmente, se aplicó el análisis de regresión múltiple con la data recolectada de la evaluación de pórticos para plantear cuatro fórmulas analíticas que determinan en forma rápida el peso de la estructura, el momento sísmico transmitido a la cimentación por los arriostres, el drift en el último nivel y el periodo fundamental con un margen de error de 10%.