¿Podemos hablar de algo mas?
¿Algo más que la ingeniería estructural?
Hablemos de circuitos eléctricos y fusibles.
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Estoy bastante seguro de que todos deben haber visto fusibles en algún momento de su vida. Se utilizan en circuitos eléctricos solo para proteger componentes eléctricos importantes. Guardan el componente en caso de sobretensión. Se ven algo así:
Tan pronto como la potencia en un lado del circuito es mayor que el otro lado, este fusible no puede soportar esa demanda adicional y básicamente se rompe.
Si tomamos el mismo concepto y lo usamos en ingeniería estructural para marcos de momento, obtenemos algo llamado Sección de haz reducido, también conocido como RBS.
Primero echemos un vistazo a las posibles ubicaciones de las bisagras de plástico en marcos de un momento, luego potencialmente estamos buscando bisagras de plástico en vigas, columnas y zona de paneles.
Pero este no es necesariamente el caso y específicamente en el terremoto de Northridge, los ingenieros observaron que las bridas de las columnas se rompieron, las soldaduras se rompieron y se desarrolló una bisagra de plástico imperfecta en la viga. Idealmente, queremos que el edificio se comporte así:
Pero esto no sucedió. Las personas observaron deformaciones plásticas en la zona del panel y fallas de corte frágil en las columnas y zonas del panel, así como en las conexiones. Esto demostró que no podemos confiar significativamente en las conexiones, ya que no tienen ninguna capacidad de ductilidad. Entonces había dos opciones:
- Haga que las conexiones y la zona del panel de la columna sean significativamente más fuertes y más rígidas. Obligar a la viga a formar una bisagra lejos de la conexión
- Debilitar la sección de la viga lejos de la unión de la columna de la viga para obtener una respuesta más predicha de la estructura.
La sección de viga reducida utiliza el segundo enfoque.
Lo que hacemos en una sección de viga reducida es cortar la brida de la viga lejos de la conexión en un radio particular. Este radio de corte depende de la forma geométrica de la sección.
Esta capacidad reducida de la sección de la viga debería ser mayor que la demanda de momento debido a la demanda sísmica, así como a la carga por gravedad. Al hacer esto, en caso de un terremoto, la bisagra plástica en la viga se aleja de la unión de la columna de la viga. Se puede lograr una mayor demanda de ductilidad y se elimina la posible falla frágil debido a las incertidumbres.
El único inconveniente es el peso de la viga para la que se prueba. AISC proporciona un límite de peso de sección y verificaciones de ductilidad para miembros que pueden usarse como una sección de viga reducida.
Por lo tanto, una sección de haz reducido es útil para lograr una mayor ductilidad del sistema sísmico y mejorar el rendimiento de la estructura bajo terremoto.
Al analizar la estructura, la rigidez de la viga debe reducirse a una rigidez equivalente RBS para que un programa de software pueda capturar más desviaciones y deformaciones en la estructura. Las derivas generalmente controlan la estructura de un marco de momento, por lo que esto se convierte en un tema importante, especialmente cuando las vigas contribuyen más a la rigidez general del marco de momento.
Espero que hayas disfrutado leyendo la respuesta.
Puede encontrar más información sobre ecuaciones para resolver y diseñar una sección de haz reducido en AISC.
Gracias
