El método de los componentes aplicado a uniones viga-pilar soldadas entre perfiles abiertos y tubo estructural

Abstract

Una de las principales prioridades de investigación en los últimos años, al referirse a las estructuras de acero, ha sido la caracterización mecánica de las uniones, tanto en rigidez como en resistencia, ya que generalmente, estas suponen los puntos más críticos de las estructuras. El uso del método de los componentes no está contemplado en el Eurcódigo 3-1-8 para su utilización en uniones en las que intervienen perfiles de sección hueca, descartándolo así pues en uniones viga-pilar en las que el pilar es tubo y la viga un perfil abierto. Este trabajo pretende aplicar el método de los componentes a uniones viga-pilar soldadas en las que el pilar es una sección tubular (RHS o SHS) y la viga es un perfil abierto (tipo I o H). Estas uniones presen-tan un excelente rendimiento, aprovechando las buenas características mecánicas de estos perfiles a compresión (RHS/SHS) y a flexión (I o H), además de una mejor estética. Aplicando este método, se han identificado los componentes “cara lateral del tubo a tracción y a compresión” y “cara frontal el tubo a flexión ante esfuerzos de tracción y compresión” transmitidos por las alas del perfil abierto. Se ha confirmado que la relación entre el ancho de la viga y el ancho del tubo (β=bviga/bpilar), es determinante para la actuación de estos componentes. Posteriormente se han caracterizado los componentes de forma individual, mediante ensayos experimentales y simulación numérica. Después, las propiedades de rigidez y resistencia obtenidas, se han asignado a muelles que se han ensamblado formando modelos mecánicos que reproducen el comportamiento de la unión viga-pilar completa. Finalmente, los modelos mecánicos se sustituyen por modelos analíticos. La validación de los modelos analíticos propuestos, se realizó también mediante ensayos experimentales y simulación numérica de las uniones completas, observándose errores aceptables en las propuestas analíticas, por lo que se espera que éstas sean aceptadas para su inclusión en futuras revisiones de los códigos de diseño