En términos generales, la Conexión de momento es una unión que, además de las fuerzas normales y de corte, permite la transferencia de fuerzas de momento de flexión entre dos miembros estructurales o desde la estructura a la cimentación.
Se puede encontrar algún tipo de conexión de momento en casi todas las estructuras, pero su uso típico es en
- marcos transversales de pasillos de acero
- marcos de estructuras de varios pisos
- marcos de refuerzo alternativas para campos de refuerzo
Hay varios tipos de clasificación:
Acc. a la sección transversal utilizada:
- Secciones abiertas
- Secciones huecas
- Combinadas
Acc. a los elementos de conexión:
- Soldado con autógena (solamente)
- Empernado (solamente)
- Combinado
Acc. al uso en las estructuras sísmicas:
- Sísmica
- No sísmica
Acc. a la tipología
- Placa final de profundidad completa
- Placa final extendida
- Placa final extendida rígida
- Viga encorvada
- etc.
Muy a menudo, cuando hablamos de las conexiones de momento, mencionamos conexiones rígidas. Pero no debemos olvidarnos de las conexiones semirrígidas (o parcialmente restringidas), que también pueden transferir momentos de flexión significativos. La conexión de la rigidez del momento es crucial y puedes encontrar información útil en nuestra publicación de blog centrada en este tema.
Desde la perspectiva del diseño estructural, el mundo consta de dos tipos de regiones continentales: sísmicas activas y sísmicas no activas.
Es la ubicación de la estructura diseñada lo que es crucial para las opciones y límites que considera el diseñador. Cuando la estructura necesita ser tratada como una estructura sísmica, el modelo estructural global debe ajustarse con gran precisión al comportamiento esperado bajo carga sísmica. La rigidez lateral estructural debe fijarse con una tipología estructural adecuada. Para este propósito, los ingenieros estructurales buscan principalmente refuerzos diagonales, paredes de corte o marcos resistentes a los momentos (MRF).
Conexiones sísmicas AISC
Hay una lista de conexiones apropiadas para estos marcos, dadas por las directrices de diseño de EE. Se conocen como Conexiones Precalificadas especificadas en ANSI / AISC 358-16.
Puede encontrar algunos ejemplos en las imágenes a continuación:
- Sección de viga reducida (RBS)
- Placa de extremo extendido empernada sin estirar (BUEEP)
- Placa de extremo extendido endurecida empernada (BSEEP)
- Placa de brida empernada (BFP)
- Banda soldada con brida sin reforzar soldada (WUF – W)
- Soporte empernado Kaiser (KBB)
- Conexión de momento de lazo fuerte Simpson (Marco fuerte)
- Conexión de momento de doble t
Conexiones de momento para HSS (secciones de acero huecas)
Como mencionamos anteriormente, las conexiones de momento no son adecuadas para secciones abiertas solo. Muy a menudo, también desea o necesita usar la sección hueca. ¿Tenemos alguna opción? Sí, lo hacemos:
- Conexiones Continuas de Viga sobre Columna HSS
- Conexiones de Momento de Placa Pasante
- Conexiones de Momento de Placa Recortada / con Cuello
- Conexiones de Momento de Brida en T Soldada
- Conexiones de Momento de Placa Final
- Conexiones de Momento de Placa de diafragma
- Conexiones Soldadas directamente
Algunos podrían decir: Sí, pero los HSS no están permitidos para conexiones sísmicas precalificadas. Eso es cierto a menos que los use en tipos de conexión de momento de placa lateral.
(a) construcción de columna y viga de brida ancha de un solo lado;
b) construcción de columna y viga de brida ancha de dos lados;
c) viga de brida ancha a columna HSS o columna de caja incorporada;
d) viga HSS sin placas de cubierta a columna de brida ancha;
e) viga HSS con placas de cubierta a columna de brida ancha;
(f) Viga HSS con placas de cubierta a HSS o columna de caja incorporada
IDEA StatiCa Connection tiene plantillas preparadas incluso para estos tipos de conexión complicados y poco utilizados. Puede ahorrar mucho tiempo al usarlos.
Conexiones sísmicas EN-Equaljoints
Los esfuerzos continuos para adaptar las conexiones sísmicas también en los códigos de diseño estructural de acero europeos están presentes durante un tiempo considerable.
El ECCS (Convenio Europeo para la Construcción de Acero) está desarrollando un proyecto denominado Equaljoints dentro de las actividades destinadas a establecer directrices para el diseño de conexiones sísmicas para la normalización de Eurocódigos.
a) Conexión encorvada
b) Junta de placa de extremo reforzada extendida
c) Junta de placa de extremo no estirada extendida
d) Juntas de hueso de perro
Este proyecto proporcionará criterios de precalificación de juntas de acero para la próxima versión de EN 1998-1: Diseño de estructuras para resistencia a terremotos. IDEA StatiCa participa en este proyecto y los resultados experimentales se compararon con los resultados del análisis CBFEM incorporado en la aplicación Connection. Puede echar un vistazo aquí a cómo se llevan a cabo los experimentos y verificaciones en la práctica.
Refuerzos
Cuando necesita transferir un momento de flexión enorme de un miembro a otro, a menudo tiene que agregar algunos refuerzos de placa para mantener la continuidad del flujo de fuerza. Pero, ¿dónde y cómo diseñarlos correctamente?
Bueno, a veces es la propia estructura la que limita las opciones y tenemos que ajustar el diseño a otros elementos estructurales. Por otro lado, cuando tenga el lujo de diseñar los refuerzos de acuerdo con lo mejor de su conocimiento, debe estar al tanto de las opciones disponibles.
Algunos de los ejemplos de disposición de refuerzos:
Optimización de costes
Las conexiones de momento no son las más baratas. De hecho, pueden ser la parte más cara de toda la estructura cuando se tienen en cuenta la producción, el transporte y la construcción.
Siempre hay un gran número de posibilidades de cómo diseñar la conexión en particular, pero la experiencia nos ayuda a elegir la correcta. Una gran característica que puede ayudarlo a elegir el diseño más apropiado y efectivo es la calculadora de costos de producción, que le muestra de inmediato cómo los cambios de diseño influyen en el precio.
Cálculo y evaluación
Hay muchas formas y herramientas para el cálculo y evaluación del tipo de conexión de momento específico. Puede encontrar muchas aplicaciones que proporcionan comprobaciones de código para arreglos de conexión particulares. Pero si quieres evaluar literalmente cualquiera de ellos, la lista de tus opciones se estrecha. Si su conexión no es solo parte de miembros separados y está incrustada en una estructura espacial con otros miembros conectados, solo le quedan dos opciones:
1) La primera es modelar todo el conjunto de conexiones como un modelo no lineal de shell en algunas aplicaciones avanzadas de AEF sin la posibilidad de verificación de código de acuerdo con un estándar específico.
2)La segunda opción es utilizar la aplicación IDEA StatiCa Connection. En este caso, no tiene limitaciones en el modelado y análisis. En pocos minutos, usted prepara los controles de pernos, soldaduras y tensión-deformación de acuerdo con el código de diseño seleccionado.
Simplemente seleccione su plantilla, edítela, optimícela de acuerdo con los resultados y evalúe todas las comprobaciones necesarias en pocos minutos:
