Durante un sismo, la aceleración del suelo genera una fuerza lateral sobre la estructura. La estrategia de diseño estructural sismorresistente es buscar que la estructura cuente con componentes capaces de disipar la energía sísmica, permitiendo deformaciones inelásticas de forma controlada, mientras que otros elementos se mantienen dentro del comportamiento elástico. Estas deformaciones deben concentrarse en componentes que no pongan en riesgo la estabilidad general de la edificación. Estos componentes se denominan elementos fusibles, ya que, dependiendo de la intensidad del sismo y del nivel de deformación que sufran, pueden quedar inutilizables y requerir reparación o sustitución.
A continuación, veremos las 3 conexiones más utilizadas en Colombia.
Conexiones más usadas
Es uno de los tipos de conexión de momento viga-columna más utilizados en estructuras de acero estructural. Se caracteriza por tener una placa de acero soldada en el taller al extremo de la viga, la cual se extiende verticalmente más allá de los patines (flancos) de la misma viga para permitir la colocación de filas de pernos de alta resistencia que se aseguran a la columna en el campo.
Placa de Patín Pernada, es una unión a momento precalificada para estructuras de acero. A diferencia de la conexión RBS que debilita la viga, la BFP refuerza la unión mediante placas pernadas en los patines superiores e inferiores. Su objetivo es desplazar la articulación plástica fuera de la cara de la columna, protegiendo la zona de la soldadura mediante un mecanismo puramente empernado para la flexión.
Viga de sección reducida. Su función principal es proteger la unión entre la viga y la columna durante eventos sísmicos severos, forzando la formación de la articulación plástica de manera controlada en el cuerpo de la viga y no en las soldaduras de la conexión
Programas de diseño
Cuando se diseñan este tipo de conexiones hay muchos aspectos normativos que se deben tener en cuenta para poder tener un diseño satisfactorio, lo mas util para un diseñador es trabajar con programa especializado, en especial uno que trabaje con elementos finitos, de los programas mas usados en el mercado están los siguientes:
IdeaStatica
IdeaStatica: es un software avanzado de diseño estructural y verificación de código especializado en uniones, anclajes y detalles complejos de acero y hormigón. Su motor principal combina el Método de Elementos Finitos (MEF) con metodologías de diseño tradicionales para resolver conexiones infinitas sin limitaciones geométricas.
Módulos principales:
- Steel (Acero): Enfocado en el diseño y comprobación no lineal de conexiones atornilladas y soldadas de cualquier topología. Evalúa tensiones, deformaciones, pandeo y rigidez rotacional bajo normativas internacionales como AISC y Eurocódigo.
- Concrete (Hormigón): Permite el análisis avanzado de muros de hormigón armado, vigas, secciones transversales y regiones discontinuas (regiones D) mediante modelos tridimensionales detallados.
- BIM & Interoperabilidad: Se conecta directamente mediante el complemento Checkbot con softwares de cálculo y modelado estructural como SAP2000, ETABS, Tekla Structures, Revit y Advance Steel para importar cargas y geometrías en segundos.
RAM Connection
RAM Connection: es un software de Bentley Systems para el análisis, diseño y verificación de conexiones de estructuras de acero. Permite calcular uniones soldadas y atornilladas en segundos bajo normativas internacionales como AISC y Eurocode, funcionando de forma independiente o integrado con STAAD.Pro y RAM Elements.
Tipos de conexiones compatibles
- Tipos de conexiones compatibles
- Cortante y momento: Uniones viga-columna y viga-viga.
- Placas base: Apoyos de columnas sobre cimentaciones de concreto.
- Empalmes: Uniones para continuidad en columnas y vigas.
- Arriostramientos: Conexiones para marcos braced y cartelas.
- Normas y diseño
- Normativas: Compatible con AISC (ASD y LRFD), EC3, GB y BS.
- Sismo: Incluye revisiones y requisitos para diseño sísmico.
- Informes: Genera reportes de cálculo detallados y planos automáticos.
Este tipo de Diseños estructurales es importante llevarlos a cabo por una empresa especializada dado que requieren la certificación de responsabilidad sobre los diseños y la experiencia en el área ayuda a tener proyectos eficientes.