VIII. CONEXIONES EN ESTRUCTURAS DE ACERO
VIII.5 Diseño de Conexiones articuladas:
VIII.5.5 Bolted flange plate (BFP)
√
(Ec. VIII.115) VIII.5.4.5. Chequeo de la zona panel.
Se debe hacer un Chequeo en la zona panel tal y como se explica en la sección V.4.3 de este capítulo.
Chequeo relación Columna fuerte- Viga débil.
Verificar que el criterio de columna fuerte – viga débil de acuerdo con lo explicado en la sección V.4.8 de este capítulo.
VIII.5.5 Bolted flange plate (BFP).
La BFP es clasificada como conexión a momento.
VIII.5.5.1. Límites de diseño.
En el Capítulo 7 de la norma AISC 358-05 podemos encontrar limitaciones en la viga y la columna que se van a conectar mediante este tipo de conexión, estos límites solo representan cuales tipos de vigas y columnas no fueron ensayadas.
Cálculo del momento máximo probable en la articulación plástica.
Se obtiene el momento plástico probable del mismo modo que en la reduce beam section.
Cálculo del diámetro máximo del perno.
Este diámetro máximo se obtiene para prevenir la ruptura en tracción del ala de la viga y se obtiene aplicando la siguiente ecuación:
( )
(Ec. VIII.116)
Se selecciona un diámetro de perno que cumpla con este límite tomando en cuenta la distancia del borde del ala de la viga a los agujeros del perno.
Cálculo de la resistencia nominal a corte por perno.
Se considera el corte y el aplastamiento en los pernos, por ello que se debe calcular cual será el diseño que gobierne utilizando la siguiente expresión:
127 Ligas. S. y Younes. J.
(Ec. VIII.117) Selección de número estimado de pernos en cada ala.
La norma AISC 358-05 en el capítulo 7, sección 6 presenta una ecuación para calcular el número mínimo de pernos necesarios en cada ala, esta ecuación requiere que se estime el valor del espesor de la placa (
t
p).
(Ec. VIII.118) VIII.5.5.2. Ubicación de la rótula plástica.
La rótula plástica se presenta en el perno que se encuentra más lejano a la cara de la columna tal y como se muestra en la figura
Figura XLVI.Sección de una Bolted flange plate.
Fuente: Norma AISC 358-05
Esta distancia se obtiene geométricamente de la siguiente ecuación:
(Ec. VIII.119)
128 Ligas. S. y Younes. J.
Calculo de la fuerza cortante en la rótula plástica.
Para obtener el valor de la fuerza cortante en la rótula se debe realizar un diagrama de cuerpo libre en el tramo de la viga desde el último perno medido desde la cara de la columna. Este cálculo asume que el momento en la rótula será igual al momento máximo probable (Mpr) y debe incluir las cargas gravitatorias actuantes.
Cálculo del momento esperado en la cara de la columna.
El procedimiento para obtener este valor es el mismo al realizado en la conexión RBS.
Cálculo de la fuerza en la plancha del ala.
Esta fuerza es producida debido al momento esperado en la cara de la columna, se calcula de la misma forma que la fuerza ultima de diseño esperado en la plancha de continuidad de la conexión RBS.
Chequeo del número de pernos.
Una vez obtenido el valor de fuerza a la cual será sometida la plancha es necesario verificar que el número de pernos colocados es adecuado, con la siguiente ecuación:
(Ec. VIII.120) Chequeo del espesor de la plancha.
De igual forma, se debe chequear el valor asumido del espesor de la plancha realizado al momento de calcular el número máximo de pernos, este valor de espesor mínimo viene dado por la siguiente ecuación:
(Ec. VIII.121) VIII.5.5.3. Diseño de la plancha del ala.
Se verifica la resistencia a la rotura en tracción de la plancha del ala.
(Ec. VIII.122)
( )
(Ec. VIII.123) Además se debe verificar la resistencia al pandeo en compresión.
(Ec. VIII.124)
129 Ligas. S. y Younes. J.
VIII.5.5.4. Diseño del ala de la viga.
Hay que verificar la resistencia al bloque de cortante en las alas de la viga, tal y como se realizó en el diseño de conexión con doble ángulo.
VIII.5.5.5. Diseño de la resistencia 0078requerida en la conexión.
La fuerza que debe resistir la conexión en el alma de la viga será la misma fuerza cortante en la rótula plástica calculada anteriormente
VIII.5.5.6. Diseño de la plancha de alma simple.
La plancha del alma será diseñada considerando la resistencia requerida en la conexión, se fija un diámetro de perno y calcula el número mínimo de pernos que de este diámetro que debe poseer, utilizando la siguiente ecuación:
(Ec. VIII.125)
Se debe verificar los estados límites de cedencia, rotura y bloque de cortante de la plancha.
VIII.5.5.7. Diseño de la soldadura de la plancha del alma.
Se debe verificar el esfuerzo resistente de la soldadura utilizando la ecuación VIII.72 y su longitud será de 10mm menor a la longitud del alma, utilizando la siguiente ecuación se calcula el diámetro de la soldadura:
√
(Ec. VIII.126) VIII.5.5.8. Diseño de los rigidizadores.
El diseño de los rigidizadores se hará siguiendo los procedimientos explicados en la conexión RBS.
VIII.5.5.9. Diseño de la zona panel.
El diseño de la zona panel se realiza según la sección V.4.3 de este capítulo.
VIII.5.5.10. Verificación columna fuerte-viga débil.
La relación de momentos en el nodo debe cumplir con el criterio columna fuerte-viga débil previamente especificado en la sección V.4.8 de este capítulo.
130 Ligas. S. y Younes. J.