Comportamiento elastoplástico de conexiones soldadas en tubos de acero de sección cuadrada sometidos a carga monotónica

Abstract

Esta investigación tuvo por objetivo analizar el comportamiento elastoplástico de conexiones soldadas de tubos de acero de sección cuadrada, sometidas a carga monotónica mediante el análisis comparativo teórico – experimental de la distorsión de la geometría de la sección transversal de los elementos de la unión viga-columna. Para los ensayos se construyó un marco soporte rígido diseñado con el software STAAD. Pro v8i, de fijación y ensamblaje a los pórticos y sistema de aplicación de carga de la maquina universal del laboratorio de materiales de la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Zulia, Venezuela. Cada prueba consistió en imponer carga progresiva en la conexión superior del pórtico, para medir en desplazamientos y distorsión de la geometría de los elementos unión viga columna de la conexión inferior. El modelo teórico fue realizado utilizando el programa de elementos finitos ANSYS Workbench. Los resultados evidenciaron: la conexión soldada presenta falla local por punzonado en la columna, reduciendo la capacidad de momento plástico teórico del pórtico Mp en un 46%, escenario de preocupación por ser ésta capacidad utilizada en el diseño bajo la teoría Diseño por Factores de Carga y Resistencia. La conexión soldada (nodo) no cumple con el criterio columna fuerte viga débil establecido por la Norma COVENIN 1618:1998. La columna de la unión soldada debe ser reforzada para evitar la formación de la rótula plástica y un posible mecanismo de colapso en el pórtico. Las simulaciones teóricas presentan un error relativo promedio con respecto a los ensayos experimentales de aproximadamente 9,67%.