Conexiones Pre-Calificadas: Importancia de su uso en la estructura de edificios

Los marcos resistentes a momento son quizá los sistemas resistentes a cargas laterales más utilizados a nivel mundial.

Por: Juan Andrés Torres Jiménez Estudiante Ing. Civil Y, Eva Lantsoght, Ph.D. Profesora De Ingeniería Estructural, Colegio De Ciencias E Ingenierías, Politécnico Universidad San Francisco De Quito / Fotos: 123rf

Estos sistemas han sido estudiados ampliamente en las últimas décadas. Su historia se remonta a los años 80 del siglo XIX en las ciudades de Chicago y New York donde el boom de la construcción en gran altura los popularizó. Los primeros criterios de diseño fueron enfocados hacia la resistencia de cargas de tipo gravitacional. A partir del año 1906 se incluyó en el código de construcción de San Francisco (California) requerimientos para cargas de viento.

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Sin embargo, se tuvo que esperar hasta el año de 1948 para que existan requisitos de diseño sismorresistentes en los códigos de construcción; se pensaba que los marcos de acero eran dúctiles por naturaleza hasta la ocurrencia de dos eventos sísmicos bien recordados, el sismo de 1994 en Northridge (Los Ángeles, California) y el sismo de 1995 en Hyogo-ken Nanbu (Kobe, Japón).

Support above the bridge, steel structure close-up

El desempeño de los edificios de acero ante estos movimientos telúricos no fue el esperado ya que se observaron fallas de tipo frágil en las conexiones. A partir de entonces se llevaron a cabo programas experimentales para comprender la razón de las fallas frágiles en las conexiones y proponer mejoras en las mismas, orientadas a alcanzar un desempeño dúctil.

La filosofía de diseño sismorresistente permite la reducción de las fuerzas sísmicas de diseño a cambio de aceptar la incursión inelástica del sistema estructural. De esta manera se puede desarrollar la plasticidad en zonas específicas del edificio de manera estable, sin riesgo de colapso estructural.

La denominada W a momento consiste en soldar el patín (no reforzado) de la viga a la columna. Y finalmente, AISC 358 detalla el diseño de la conexión empernada denominada Kaiser Bolted Bracket (KBB). Las conexiones antes descritas garantizan una capacidad de rotación de al menos 0,04 radianes con una resistencia superior al 80% del momento plástico de la viga a ese nivel de rotación.

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