1. Evaluation of the mechanical behavior and assembly costs for a demountable connection versus a conventional 'Dog bone' reduced section connection proposed for moment-resistant steel frames
- Author
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Gonzalez Cardona, Santiago, Pinto Romero, Esteban David, Nuñez Moreno, Federico Alejandro, González Sandoval, Mary Yorley, and Gómez Gómez, Alfonso
- Subjects
Ley de escala ,Costos asociados ,Medición de superficies ,Control de recursos ,Moment connections ,Scailing law ,Plastic hinges ,Viga con sección reducida ,Conexiones a momento ,Associated costs ,Dog bone ,Estructura metálica ,Pórticos ,Teorema de Π Buckingham ,Pórticos resistentes a momento ,Energy dissipation ,Resource management ,Modelado ,Disipación de energía ,Conexiones pre calificadas ,RBS (Reduced Beam Section) ,Π Buckingham theorem ,Moment resistant frames ,Steel structure ,Rotulas plásticas ,Prequalified connetions ,Maestría en ingeniería civil - Tesis y disertaciones académicas ,Estructuras metálicas ,RBS Hueso de perro - Abstract
Colombia (zona sísmica de alta vulnerabilidad) puede tener riesgos similares a los presentados en el terremoto de Kobe (1995) y Northridge (1994) los cuales dejaron daños a nivel estructural por el bajo uso de conexiones precalificadas, por ejemplo, el tipo de sección reducida (RBS por sus siglas en ingles) en edificaciones de estructura metálica. Resultados experimentales demuestran que a pesar de la reingeniería realizada donde se generan cortes con temperaturas elevadas muestran problemas a nivel microestructural lo cual afecta su resistencia, por tanto, a nivel sísmico se generar problemas por pandeo en el alma y la torsión lateral por la reducción de rigidez en las aletas del perfil. (Lignos et al., 2010).El propósito del presente proyecto es analizar el comportamiento de una conexión adaptada tipo RBS (reduced beam section) o también llamadas “Hueso de Perro” a partir de una propuesta que cumpla con la normativa vigente y manuales de diseño, comparada con una RBS convencional con el fin de evaluar su comportamiento y costos asociados a la rehabilitación de estructuras. Para el diseño se tuvo en cuenta el cumplimiento de las normativas y manuales vigentes para el diseño en Colombia (NSR-10, AISC-358). Se elaboró la planimetría para los tipos de conexiones propuestas (W8x24 para los elementos tipo viga y W8x31 para los elementos tipo columnas). Posteriormente, se realizaron modelos y simulaciones en los programas Inventor y ANSYS, con lo cual se realizaron modelos a escala en cartón paja los cuales simularon la conexión previamente modelada y validada con el fin de poder obtener resultados hacia una aproximación física a lo obtenido en las etapas anteriores utilizando la teoría de Π-Buckingham. Por último, se establecieron escenarios de daño e indicadores de control con el fin de evaluar los costos asociados a la rehabilitación de estructuras con cada opción.jo de grado. Colombia (seismic zone of high vulnerability) may have similar risks to those presented in the Kobe (1995) and Northridge (1994) earthquakes, which left damage at the structural level due to the low use of prequalified connections, for example, the reduced section type (RBS) in steel structure buildings. Experimental results show that in spite of the reengineering carried out where cuts are generated with high temperatures, they show problems at microstructural level which affects their resistance, therefore, at seismic level, problems are generated by buckling in the web and lateral torsion due to the reduction of stiffness in the profile fins. (Lignos et al., 2010).The purpose of this project is to analyze the behavior of an adapted connection type RBS (reduced beam section) or also called "Dog Bone" based on a proposal that complies with current regulations and design manuals, compared with a conventional RBS in order to evaluate its behavior and costs associated with the rehabilitation of structures. The design considered compliance with current regulations and manuals for design in Colombia (NSR-10, AISC-358). Planimetry was prepared for the proposed connection types (W8x24 for beam-type elements and W8x31 for column-type elements). Subsequently, models and simulations were made in Inventor and ANSYS programs, with which scale models were made in strawboard which simulated the previously modeled and validated connection in order to be able to obtain results towards a physical approximation to what was obtained in the previous stages using the Π-Buckingham theory. Finally, damage scenarios and control indicators were established in order to evaluate the costs associated with the rehabilitation of structures with each option. Magíster en Ingeniería Civil Maestría
- Published
- 2022