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2024-07-15

Rigidizadores en las alas de una viga de una unión de pórtico rígido

¿Cómo afectan los rigidizadores en los bordes exteriores del ala de una viga de unión rígida de un pórtico al momento resistente máximo, así como a la rigidez al giro y los desplazamientos que lo acompañan en una estructura de pórtico?


Respuesta:

Los rigidizadores utilizados en uniones rígidas de pórticos tienen un efecto significativo en la resistencia de la unión. Para ilustrar esto, el gráfico que se muestra a continuación compara cinco uniones que son básicamente idénticas estructuralmente. Solo se diferencian en el cálculo de los rigidizadores en las alas de la viga.

La primera unión está calculada sin rigidizadores en los bordes exteriores del ala; los otros con rigidizadores cada uno con un espesor de 5, 8, 20 y 30 mm. En este caso, es posible determinar un aumento del momento máximo absorbible del 12 al 33%. A partir del espesor de la placa de 20 mm, no hay más aumento del momento resistente máximo, porque se sobrepasan las deformaciones últimas máximas en la viga conectada.

Además, los rigidizadores tienen una influencia en la rigidez al giro de la unión y el efecto asociado sobre las deformaciones de toda la estructura. Para ilustrar esto, se utilizan tres configuraciones de uniones que son idénticas en términos de geometría del perno, chapa frontal y viga, así como en materiales, pero están diseñadas sin rigidizadores y con rigidizadores de un espesor de 5 mm y 30 mm.

Para simplificar, las rigideces al giro determinadas de una configuración de conexión se aplican por igual a todos los nudos de la estructura del pórtico. En una inspección más cercana, también serían diferentes para conexiones estructuralmente idénticas, ya que la rigidez al giro depende de la relación entre el momento máximo que actúa sobre la conexión y el momento máximo de cálculo de la conexión.

Se determina una rigidez al giro de 138 [MNm/rad] para la conexión sin rigidizadores, una rigidez al giro de 181 [MNm/rad] para la conexión con rigidizadores de 5 mm de espesor y una rigidez al giro de 217 [MNm/rad] para la configuración con rigidizadores de 30 mm de espesor]. A modo de comparación, toda la estructura aún se muestra como un modelo con vigas conectadas de forma completamente rígida.

Como se muestra en la figura anterior, los desplazamientos horizontales máximos van desde 57 mm para la conexión sin rigidizadores, 55 mm con un rigidizador de 5 mm, 54 mm para un rigidizador de 30 mm y 48 mm ignorando la rigidez al giro (conexión completamente rígida) . ).



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