Estudio numérico de la unión de casquillo para correas esbeltas de múltiples vanos en acero conformado en frío

Abstract

[Resumen] El uso de la estructura de acero conformado representa un porcentaje cada vez mayor de la construcción en estructura metálica debido principalmente a sus propiedades: relación resistencia – peso favorable, ligereza, facilidad de fabricación y montaje y capacidad de innovar en su implementación. Este trabajo tiene como objetivo el estudio numérico de la unión de casquillo para correas de múltiples vanos. Se trata de un tipo de unión conveniente para conectar perfiles de sección en Z, facilitando el proceso de montaje de las correas de múltiples vanos consiguiendo reducir tiempos y costes de ejecución. El estudio numérico considera un tipo de correa esbelta con diferentes conexiones de casquillo, variando su longitud de solape. A partir de la simulación de un ensayo experimental, de tres puntos de carga, donde se inducen los esfuerzos reales que sufre una correa de la estructura secundaria en el cerramiento de naves industriales bajo carga gravitatoria seremos capaces de obtener y estudiar el comportamiento de la unión. El principal objetivo del trabajo será capturar el comportamiento de las uniones estudiadas, así como su rigidez, su resistencia y el modo de fallo. Este estudio es aplicable en el rango elástico, que es la zona habitual de diseño. En él se caracteriza el comportamiento semirrígido de las uniones de casquillo y se desarrolla en el marco de un proceso de mejora de estos sistemas estructurales. Se trata además de un ámbito de creciente interés y aplicabilidad, donde se busca la automatización y optimización del diseño de las correas de múltiples vanos.

[Resumo] O uso da estrutura de aceiro conformado representa unha porcentaxe cada vez maior da construción en estrutura metálica debido principalmente ás súas propiedades: relación resistencia – peso favorable, lixeireza, facilidade de fabricación e montaxe e capacidade de innovar na súa implementación. Este traballo ten como obxectivo o estudo numérico da unión de casquillo para correas de múltiples vans. Trátase dun tipo de unión conveniente para conectar perfís de sección en Z, facilitando o proceso de montaxe das correas de múltiples vans conseguindo reducir tempos e custos de execución. O estudo numérico considera un tipo de correa esvelta con diferentes conexións de casquillo, variando a súa lonxitude de solape. A partir da simulación dun ensaio experimental, de tres puntos de carga, onde se inducen os esforzos reais que sofre unha correa da estrutura secundaria no cerramento de naves industriais baixo carga gravitatoria seremos capaces de obter e estudar o comportamento da unión. O principal obxectivo do traballo será capturar o comportamento das unións estudadas, así como a súa rixidez, a súa resistencia e o modo de fallo. Este estudo é aplicable no rango elástico, que é a zona habitual de deseño. Nel caracterízase o comportamento semirríxido das unións de casquillo e desenvólvese no marco dun proceso de mellora destes sistemas estruturais. Trátase ademais dun ámbito de crecente interese e aplicabilidade, onde se busca a automatización e optimización do deseño das correas de múltiples vans.

[Abstract] The use of conformed steel structure represents an increasing percentage of the metal structure construction, due to its advantages such as a favorable strength-weight ratio, lightness, ease of manufacturing and assembly and the possibility of introducing innovation. The objective of this project is the numerical study of the sleeve joint for multi-span purlins. This joint is a convenient way to connect Z-section profiles since it facilitates the assembly process of multi-span purlins, reducing execution times and costs. The numerical study considers a type of slender purlins with different sleeve joints, varying the overlap length. The behavior of the joint is obtained by simulating the experimental test of three load points, which induces in the joint the real stresses suffered by a purlin of the secondary structure in the enclosure of industrial buildings under gravitational load. The main objective of the project is to capture the behavior of the joints studied, that is, their stiffness, strength and failure mode. This study, applicable in the elastic range that is the usual design area, characterizes the semi-rigid behavior of the bushing joints and is carried out within the framework of a process of improvement of these structural systems, in an area of increasing interest an