Conexiones precalificadas RBS en sistemas estructurales SMF, para edificios sujetos a carga gravitacional de almacenamiento de equipo pesado, condiciones sísmicas de Guatemala y generación de familias BIM.

Abstract

Para llevar a cabo este trabajo, fue necesario enfocarse en el campo de análisis estructural, específicamente en la rama de estructuras de acero. Dentro de las estructuras de acero, se enfocó hacia el sistema estructural de marcos especiales a momento (SMF) utilizando las conexiones precalificadas de tipo RBS. Adicionalmente se integrará la metodología BIM, mediante la generación de familias de conexiones RBS. La actividad sísmica afecta constantemente a Guatemala debido al movimiento de placas y actividad volcánica. Razón por la cual se escogió un sistema estructural SMF, los cuales proveen de un óptimo desempeño sismorresistente. A raíz del terremoto de Northridge de 1994 se introdujo el desarrollo de conexiones precalificadas, las cuales evitan fallas en la conexión viga-columna. Este trabajo de investigación se enfocó en la conexión RBS, cuyas siglas en inglés significan sección de viga reducida y se caracteriza por el corte parabólico que se realiza en cada patín de la viga. Adicionalmente a la carga sísmica, la estructura deberá soportar las solicitaciones de carga gravitacional. Las cargas gravitacionales pueden tener duración permanente como el peso propio en la estructura y cargas vivas, variables en magnitud y tiempo de aplicación. Para este proyecto se desarrolló el cálculo y diseño de una estructura de acero, que consista en marcos especiales a momento (SMF) con conexiones precalificadas de tipo (RBS) bajo las solicitaciones de carga sísmica de Guatemala en suelos libres de licuefacción, para una estructura enfocada a las solicitaciones de cargas gravitacionales de una industria de equipo pesado. Para brindar una propuesta y alternativa de diseño para edificios como bodegas de almacenamiento de equipo pesado, por medio de una estructura de acero. Se estudió la viabilidad de los sistemas de marcos especiales a momento (SMF) con conexiones precalificadas RBS, bajo la demanda sísmica y gravitacional generada por el equipo de una industria pesada. Se implementaron conceptos teóricos y se ampliaron mediante la investigación. Los cálculos desarrollados se compararon, con los resultados de programas de diseño estructural como ETABS y el último adquirido por la universidad, Bentley RAM CONNECTION . De modo que se compruebe la viabilidad de dichos softwares de diseño, pero respetando la normativa nacional AGIES e internacional AISC y ASCE. Adicionalmente se generó una biblioteca de familias paramétricas de perfiles W con la conexión precalificada RBS, de modo que el usuario tenga la posibilidad de modelar una estructura de acero con conexiones RBS, permitiéndole modificar los aspectos geométricos de la conexión. Las familias serán inteligentes y le notificará al usuario en caso de que algún parámetro geométrico no cumpla con las normas. Dichas familias serán compatibles con el software de modelado REVIT , de este modo el modelado de la estructura irá de la mano con el cálculo estructural de la misma. De este modo se fomenta la implementación de la metodología BIM, la cual ofrece el desarrollo de un proyecto más eficiente. (A)