Nuevas propuestas para determinar la rigidez y resistencia del componente E-stub en uniones tridimensionales

Abstract

[Resumen] Las uniones son una parte fundamental de las estructuras de acero, tanto por influencia en el comportamiento como por el coste de las mismas. Por lo tanto, es fundamental para los diseñadores tener las herramientas para predecir su comportamiento. Tradicionalmente los diseñadores sólo consideran los comportamientos extremos de las uniones: rígidas o articuladas. Sin embargo son más eficaces cuando se considera un comportamiento semirrígido, que es cuando el momento y el giro relativo entre viga y pilar están relacionados. Las normativas como el Eurocódigo 3 proporcionan las herramientas para el diseño de las uniones semirrígidas utilizando el método de los componentes. Pero no están cubiertos todos los tipos de unión, por lo que nuevos componentes deben ser desarrollados. El objeto de esta tesis es desarrollar nuevos componentes para el cálculo de uniones tridimensionales, en las que el eje menor es atornillado a unas chapas adicionales soldadas al pilar. En esta tipología de unión, en el pilar aparece un componente llamado E-stub. Se ha desarrollado una formulación para la predicción del comportamiento del E-stub, basada en los resultados de ensayos de laboratorio y de un estudio paramétrico realizado mediante modelos de elementos finitos.

[Resumo] As unións son unha parte fundamental da estruturas de aceiro, tanto pola influencia no comportamento como polo custe das mesmas. Polo tanto, é fundamental para os deseñadores ter as ferramentas para predicir o seu comportamento. Tradicionalmente os deseñadores só consideran os comportamentos extremos das unións: ríxidas ou articuladas. Sen embargo son maís eficaces considerando un comportamento semirríxido, que é cando o momento e o xiro relativo entre viga e piar están relacionados. As normativas como o Eurocódigo 3 proporcionan as ferramentas para o deseño das unións semirríxidas empregando o método dos compoñentes. Pero non están cubertos tódolos tipos de unións, polo que novos compoñentes teñen que ser desenvolvidos. O obxecto desta tese e desenrolar novos compoñentes para o cálculo de unións tridimensionais, nas que o eixo menor é aparafusado a unhas chapas adicionais soldadas ó piar. Nesta tipoloxía de unión, no piar aparece un compoñente chamado E-stub. Desenrolouse unha formulación para a predición do comportamento do Estub, baseada nos resultados dos ensaios de laboratorio e nun estudio paramétrico feito mediante modelos de elementos finitos.

[Abstract] Connections play a fundamental role in steel structures, which have influence in the behaviour and cost. Because of this, it is essential for designer to have tools to predict their behaviour. Traditionally, designers only take into account the extreme behaviour of connections: rigid or pinned. However, connections are more effective in a semirigid behaviour, in this case the moment and rotation between bean and column are related. New codes like Eurocode 3 provide tools to design semirigid connections by the component method. Nevertheless, some connections are not covered, so that new components have to be developed. The main objective of this thesis is developed new components to calculate three dimensional joints, where the minor axis is bolted to two additional plates welded in the column. In this type of connections a new component appears, the E-stub. A new formulation has been developed to predict the behaviour of the Estub, based in the results of tests and a parametric study with finite elements models.