Verificaciones de calificación de uniones sísmicas precalificadas para AISC

Los resultados de las verificaciones se enumeran en una nueva tabla del informe con toda la información necesaria para demostrar que se han cumplido los requisitos del diseño de uniones precalificadas de la norma ANSI/AISC 358-16.

La verificación de los requisitos normativos se realiza en tiempo real. Los mensajes cortos mostrados directamente en la escena 3D ayudan al proyectista a crear el diseño de la unión de manera más eficiente con un ahorro significativo de tiempo.

Esta nueva función está pensada como una verificación del alcance de la precalificación para todos los ingenieros que realizan diseños y análisis de estructuras según las normas AISC para diseño sísmico.

Fundamento teórico

La norma ANSI/AISC 358-16 especifica los criterios de diseño, detallado, fabricación y calidad para las uniones que están precalificadas de acuerdo con las Disposiciones Sísmicas AISC para Edificios de Acero Estructural (en adelante denominadas Disposiciones Sísmicas AISC) para su uso con pórticos de momento especiales (SMF) y pórticos de momento intermedios (IMF). Las uniones contenidas en esta norma están precalificadas para cumplir los requisitos de las Disposiciones Sísmicas AISC únicamente cuando se diseñan y construyen de acuerdo con los requisitos de esta norma.

Configuración inicial

Hay una nueva cuadrícula de propiedades donde es necesario establecer el tipo de análisis en Diseño por capacidad y habilitar la opción para unión precalificada.

Después de eso, es posible seleccionar el Sistema y el tipo de unión según el de la norma ANSI/AISC 358-16. Hay dos sistemas posibles, pórtico de momento especial (SMF) y pórtico de momento intermedio (IMF).

Los tipos de unión incorporados en la aplicación Connection fueron seleccionados en función de su frecuencia de uso y su utilidad para el análisis en la aplicación Connection. En la figura siguiente se muestra una lista de ellos.

Los modelos para diseño sísmico se proponen en el asistente. El usuario puede elegir una viga conectada al pilar por un lado o por ambos lados. Todos estos modelos se configuran con el tipo de unión adecuado por defecto y se establecen con los efectos de carga apropiados.

Uso

Siempre se muestra al usuario un mensaje relativo al diseño de la unión precalificada.

Si el diseño de la unión precalificada cumple los requisitos normativos, se muestra un mensaje de estado verde-OK.

Si alguno de los requisitos no se cumple, el estado del mensaje cambia a una advertencia amarilla con signo de exclamación y se muestra un mensaje corto con la limitación específica. Este mensaje proporciona una respuesta inmediata a la acción del proyectista, así como un valor específico que requiere atención para su corrección.

La mayoría de los valores verificados están relacionados con las operaciones de IDEA StatiCa. Si el diseño consiste únicamente en elementos básicos como placa rigidizadora, longitud de agarre del tornillo, etc., puede aparecer un mensaje genérico que dirija al usuario a utilizar las operaciones de IDEA StatiCa en su lugar.

Los resultados del análisis satisfactorio del detalle se presentan en el Informe. Hay una nueva tabla donde se indican todas las verificaciones realizadas. Cada verificación contiene información sobre el elemento, el valor actual y el límite del valor solicitado, una referencia al capítulo de la norma y el estado de la verificación.

También se indica el sistema utilizado y el tipo de unión.

Especificación de los requisitos verificados

Se proporcionan verificaciones específicas del tipo de unión y verificaciones generales que no están relacionadas con un tipo de unión específico.

Verificaciones generales

Se realiza una verificación de las Relaciones límite anchura-espesor según AISC 341-16: Capítulo D.1.1b y Tabla D1.1. Se verifica la esbeltez mínima requerida del ala y el alma de la sección transversal.

Se realiza una verificación del Tipo de sección del elemento según ANSI/AISC 358-16: Capítulo 2.3. Los tipos de sección transversal utilizados en los elementos para el diseño precalificado están limitados según la norma. En la aplicación Connection, se utilizan las limitaciones de las secciones transversales admitidas para el diseño de uniones precalificadas.

Tipos de secciones transversales utilizadas para vigas:

Tipos de secciones transversales utilizables para pilares:

Los conjuntos de fijación se verifican según ANSI/AISC 358-16: Capítulo 4.1. Existe una lista de conjuntos de tornillos dedicados a una unión precalificada.

Las zonas protegidas se verifican según AISC 341-16: Capítulo D1.3.

La geometría de las placas de continuidad se verifica según AISC 341-16: Capítulo E2.6f.2 y Capítulo E3.6f.2.

La geometría de las placas de doblado se verifica según AISC 341-16: Capítulo E3.6e.

Verificaciones específicas

Sección de viga reducida (RBS)

Este tipo de unión se verifica según el Capítulo 5 de la norma ANSI/AISC 358-16. Se realizan las siguientes verificaciones:

• Verificaciones de las limitaciones de la viga según el Capítulo 5.3.1.
• Verificaciones de las limitaciones del pilar según el Capítulo 5.3.2.
• Verificaciones de las limitaciones de la soldadura ala de viga a pilar según el Capítulo 5.5 y una verificación relacionada del agujero de acceso de soldadura según AISC 360-16: Capítulo J1.6.
• Una verificación de las limitaciones de la soldadura alma de viga a pilar según el Capítulo 5.6.
• Una verificación de la geometría de la RBS según el Capítulo 5.8 Paso 1.

La resistencia a cortante según el Capítulo 5.6 (1) y la soldadura de la placa de aleta, según el Capítulo 5.6 (2), se indican como fuera del alcance de la verificación en Connection.

Se ha preparado una nueva función para el prediseño del agujero de acceso de soldadura, que se realiza en el alma de la viga según el Manual de Diseño Sísmico AISC – Tabla 1-1. Esta función puede utilizarse para definir la geometría óptima del agujero de acceso de soldadura mediante software que cumpla los requisitos de la norma.

Placa de testa extendida atornillada sin rigidizar/rigidizada (BUEEP – 4E / BSEEP – 4ES / BSEEP – 8ES)

Este tipo de unión se verifica según el Capítulo 6 de la norma ANSI/AISC 358-16. Se realizan las siguientes verificaciones:

• Verificaciones de las limitaciones de la viga según el Capítulo 6.3.1.
• Verificaciones de las limitaciones del pilar según el Capítulo 6.3.2.
• Verificaciones de las limitaciones de detallado de la unión según el Capítulo 6.7 y la Tabla 6.1. Esta verificación incluye una verificación de la geometría de los tornillos y la placa de testa; si está rigidizada, también el rigidizador de la placa de testa.

Las cuñas de ajuste no están admitidas en la operación y se indican como fuera del alcance de la verificación en Connection. Asimismo, la verificación de las soldaduras para la resistencia total del alma de la viga a tracción, según el Capítulo 6.7.6 (3), se indica como fuera del alcance de la verificación en Connection.

Placa de ala atornillada (BFP)

Este tipo de unión se verifica según el Capítulo 7 de la norma ANSI/AISC 358-16. Se realizan las siguientes verificaciones:

• Verificaciones de las limitaciones de la viga según el Capítulo 7.3.1.
• Verificaciones de las limitaciones del pilar según el Capítulo 7.3.2.
• Verificaciones de las limitaciones de detallado de la unión según el Capítulo 7.5. Esta verificación incluye una verificación del material de la placa, las soldaduras y el grado y diámetro de los tornillos.

Ala sin refuerzo soldada-alma soldada (Welded Unreinforced Flange-welded Web)

Este tipo de unión se verifica según el Capítulo 8 de la norma ANSI/AISC 358-16. Se realizan las siguientes verificaciones:

• Verificaciones de las limitaciones de la viga según el Capítulo 8.3.1.
• Verificaciones de las limitaciones del pilar según el Capítulo 8.3.2.
• Verificaciones de las limitaciones de la soldadura ala de viga a pilar según el Capítulo 8.5. y una verificación relacionada del agujero de acceso de soldadura según AWS D1.8/D1.8M: Capítulo 6.11.1.2.
• Verificación de las limitaciones de la soldadura alma de viga a pilar según el Capítulo 8.6.

La soldadura de la placa simple al pilar según el Capítulo 5.6 (2) se indica como fuera del alcance de la verificación en Connection.

Una nueva función es para el prediseño del agujero de acceso de soldadura, que se realiza en el alma de la viga según AWS D1.8/D1.8M: Capítulo 6.11.1.2. Esta función puede utilizarse para definir la geometría óptima del agujero de acceso de soldadura mediante el software, que cumple los requisitos de la norma.

Doble T

Este tipo de unión se verifica según el Capítulo 13 de la norma ANSI/AISC 358-16. Se realizan las siguientes verificaciones:

• Verificaciones de las limitaciones de la viga según el Capítulo 13.3.1.
• Verificaciones de las limitaciones del pilar según el Capítulo 13.3.2.
• Verificaciones de las limitaciones de detallado de la unión según el Capítulo 13.5. Esta verificación incluye una verificación de la geometría y el grado de las placas de continuidad, las soldaduras y los tornillos.

Disponible en la edición Enhanced de IDEA StatiCa Steel.