Comportamiento de la conexión y la influencia en la respuesta global de la viga diafragma en puentes armadura

Abstract

Al ser la conexión un componente esencial en puentes armadura, asumir el comportamiento del enlace entre la viga diafragma y la armadura principal como idealmente articulada no es correcta de tal manera que considerar la influencia del comportamiento real de las conexiones implica determinar las respuestas exactas en la viga, por consiguiente, diseñar de manera óptima la sección del elemento. Como objetivo principal se determinó la influencia del comportamiento de la conexión en la respuesta global de la viga diafragma, asimismo se realizó la predicción de la curva - momento rotación y las propiedades de la conexión mediante Idea Statica connection en esa misma línea se verificó los resultados del comportamiento entre el enfoque analítico del método de los componentes (CM) propuesto por el EN 1993 1-8 (2005) y el enfoque aplicando el método de los componentes basado en elementos finitos (CBFEM) de Idea Statica. Además, se calculó el diagrama de momento flector para los casos extremos; conexión idealmente rígida y articulada para comparar la respuesta con la conexión donde se consideró la rigidez. Se utilizó un diseño no experimental, con una investigación aplicada, con el nivel de investigación explicativa, para analizar el comportamiento de una de las variables en función a la otra. Se aplico el método cuantitativo en base a la medición numérica. La investigación muestra que el comportamiento de la conexión, la rigidez, influye en la respuesta global de la viga, es decir se redujo el momento máximo positivo en la parte central en un 87.3 % con respecto a la viga articulada y aumento el momento negativo en los extremos en un 20.0 % con respecto a la viga rígida. Se pudo determinar la curva Momento – Rotación y las propiedades en Idea Statica. Con respecto a la verificación entre los resultados se tiene un ratio de 1.30 para valores de Rigidez inicial que corresponde a 21.27 MNm/rad y 16.30 MNm/rad, 0.89 para la de Resistencia de diseño corresponde a 189.0 kNm y 168.57 kNm y 0.99 para la capacidad de rotación de 34.40 mrad y 34.70 mrad, asimismo, existe una buena aproximación en la zona lineal entre las curvas características. Se calculó el diagrama del momento flector para el estado límite de Resistencia I para la viga ideal articulada el momento flector positivo fue de 170.18 ton.m, para la viga articulada, considerando la rigidez inicial, el momento negativo fue de 21.6 ton.m y el momento positivo de 148.57 ton.m, y para la viga rígida el momento negativo fue de 108.12 ton.m y el momento positivo de 62.05 ton.m. En síntesis, al analizar convencionalmente asumiendo que la viga diagrama es idealmente articulada se sobreestima el momento en el diseño del elemento y se subestima el momento flector de para el diseño de la conexión, debido a que los momentos flectores se distribuyeron en función a la rigidez. En Idea Statica la resistencia de diseño se debió a falla del componente placa extrema en flexión en la primera fila de pernos el cual supero el 5% de la deformación plástica, seguido por la ruptura del perno. Por otra parte, la verificación entre ambos enfoques fue aceptable por tener buena aproximación entre las propiedades, por lo tanto; Idea Statica se usó para el análisis global.