Simposio Internacional de Construcciones
Abstract
Steel buildings that use hollow box columns and beams in W profiles are used relatively frequently in Costa Rica. Its structural configuration allows the rigidity of the buildings to be similar in plan, and also allows all the frame elements to take lateral loads and be earthquake resistant, a configuration that is highly appreciated in the country. Other countries such as Japan and New Zealand have developed prequalified connections for this type of structures, which are being studied to be included in Annex B of the new edition of the Costa Rica Seismic Code. However, there is an opportunity to develop tubular column connections and W beams that adapt to the construction practices of the country, and whose ductility does not need to be so high as to be used in SMF frames, if not, rather in intermediate frames (IMF ). In this paper a brief overview of the practices used in countries such as Japan, New Zealand and Iran will be presented. On the other hand, several simulations are presented using the Finite Element Method (FEM) of the behavior of different types of connections between tubular columns and W-type beams. These simulations are analyzed using a calibrated numerical model of the experimental tests carried out by Saneii and others in 2013 in Iran. The results of the simulations show the need for the use of stiffeners, both internal and external to maintain the resistance and stability of connections against inelastic rotations between 0.02 and 0.04 radians, in accordance with the provisions of the national regulations of Costa Rica and the specifications of the AISC-341.
Resumen
Los edificios de acero que usan columnas en cajón hueco y vigas en perfiles W, se utilizan con relativa frecuencia en Costa Rica. Su configuración estructural, permite que la rigidez en planta de los edificios sea similar, y además permite que todos los elementos de los marcos tomen cargas laterales y sean sismorresistentes, configuración que es muy apreciada en el país. Otros países como Japón y Nueva Zelanda han desarrollado conexiones precalificadas para este tipo de estructuras, las cuales se están estudiando para ser incluidas en el Anexo B, de la nueva edición del Código Sísmico de Costa Rica. Sin embargo, existe una oportunidad para desarrollar conexiones columna tubular y vigas W que se adapten a las prácticas constructivas del país, y cuya ductilidad no requiera ser tan alta como para ser usado en marcos SMF, si no, más bien en marcos intermedios (IMF). En el presente trabajo se presentará un breve recorrido por las prácticas usadas en países como Japón, nueva Zelanda e Irán. Por otra parte, se presenta varias simulaciones mediante Método de Elemento Finito (MEF) del comportamiento de distintos tipos de conexiones entre columnas tubulares y vigas tipo W. Estas simulaciones se analizan mediante un modelo numérico calibrado de las pruebas experimentales realizadas por Saneii y otros en el 2013 en Irán. Los resultados de las simulaciones evidencian la necesidad del uso de atiesadores, tanto internos como externos para mantener la resistencia y estabilidad de conexiones ante rotaciones inelásticas entre 0.02 y 0.04 radianes, de acuerdo con lo establecidos por la normativa nacional de Costa Rica y las especificaciones del AISC-341.
About The Speaker
Ing. Gerardo Chacón Rojas
