Estudio experimental de conexiones de acero a momento de vigas de sección I con columna rectangular HSS

Abstract

Se presentan resultados del estudio experimental para investigar el diseño y comportamiento de conexiones a momento de acero bajo cargas cíclicas llevadas a cabo en la UAM-A. En este trabajo, cuatro conexiones viga IPR406x53.7kg/m (W16x36lb/ft) a columna HSS 305x305x12.7mm (HSS 12x12x1/2”) han sido ensayadas. La primera conexión fue soldada de manera directa, las otras dos conexiones soldadas fueron reforzadas para aumentar la resistencia y la rigidez usando placas diafragma y placas atiesadoras internas. Los parámetros a investigar en las conexiones son las características de rotación y la capacidad resistente a momento, la ductilidad y la rigidez. La última y cuarta conexión ensayada es una conexión de placa de extremo extendida, que se atornilla directamente a la columna hueca, sin usar refuerzo en la unión. Se realizaron pruebas cíclicas reversibles en los cuatro especímenes para lo cual fue necesario diseñar y construir dispositivos para los apoyos y para la aplicación de las cargas. Se presentan los resultados más importantes que incluyen las curvas de histéresis de todos los modelos, se hacen análisis y comparaciones de esos resultados y se dan recomendaciones de para su uso.

This tesis presents some experimental results of four connection specimens that correspond to a test program developed at the Laboratorio de Estructuras of the Universidad Autónoma Metropolitana Azcapotzalco, in Mexico City. Experimental results are reviewed and compared with other results, and recommendations for design, procedures and provisions for such connections with hollow sections are also proposed. The main objective of this research program is to study the behaviour of different connection solutions under cyclic loading, and the definition of their strength and stiffness. The advantage of this project is that the same type of beam and column profiles in all tested connections was used, and therefore comparisons among all tested solutions could be obtained. Four full-scale connection specimens were built and tested in the Structures Laboratory. All specimens have the same type of beam (W16x36) and column (HSS12x12x½), and they only differed in the connection type. Three welded samples had welded connections; one of them is welded directly to the column; and the other two were reinforced: one, with external diaphragms welded in flanges to generate a hard knot; and, the other one with internal stiffeners. However, both of them are rigid connections, and, if a failure occurs in the joint, this will happen in the beam. The last specimen was built using an extended end plate connection.