Nuevas propuestas para el diseño de uniones atornilladas viga-pilar con angulares

Las uniones juegan un papel fundamental en la respuesta de cualquier estructura ante los posibles estados de carga a los que se puede ver sometida, y muy particularmente en el caso de las estructuras de acero. Por ello es esencial la comprension del comportamiento real de una union para el desarrollo de nuevas recomendaciones de proyecto de cara a evaluar las propiedades mecanicas de los nudos y los procedimientos para su diseno. Hoy en dia se sabe que el comportamiento real de las uniones viga-pilar se encuentra entre las dos situaciones teoricas extremas: uniones articuladas, donde el momento es nulo y el giro finito, y uniones rigidas, donde el momento es finito y el giro nulo. En estos casos intermedios, es decir, en las llamadas uniones semirrigidas, el momento transmitido estara relacionado con la rotacion relativa entre la viga y el pilar. Las uniones atornilladas viga-pilar con angulares, objeto de esta tesis doctoral, han sido estudiadas en diversos trabajos a lo largo de los ultimos anos y, a pesar de haber sido consideradas habitualmente como flexibles, pueden representar los mas variados comportamientos rotacionales, como se comprobara en este trabajo. Esta tipologia de union es muy versatil puesto que anadiendo o quitando angulares, modificando los espesores de estos, colocando o no un rigidizador del angular y pretensando o no la tornilleria, el rango de disenos segun la rigidez es muy amplio, y por tanto es relativamente facil adaptar esta union en funcion de las necesidades, e incluso corregir sus caracteristicas en obra de forma muy sencilla si fuese necesario. La tesis se inicia con una introduccion seguida de una revision historica del estado del arte (Capitulo 1). En los capitulos 2 y 3 se analizan las tipologias de uniones semirrigidas, sus caracteristicas principales y los principales modelos existentes de prediccion del comportamiento. Posteriormente se entra de lleno en la tipologia estudiada analizando rigidez y resistencia de sus componentes (Capitulo 4). El capitulo 5 esta dedicado al analisis de los modelos numericos existentes y la propuesta de los que constituiran este estudio, introduciendo el analisis quasi-estatico de modelos de elementos finitos de uniones con angulares y como se ha abordado el fenomeno del pretensado, sobre la base de los ensayos realizados por A. Azizinamini en USA. Los capitulos 6 y 7 contienen las principales aportaciones teoricas de esta tesis, el primero en lo relativo a una propuesta de metodo simplificado de calculo de la resistencia, basada en un estudio parametrico para la determinacion de la distancia entre rotulas plasticas en el angular, y el segundo con una propuesta de calculo de la rigidez axial del T-stub basada en un portico equivalente. En el capitulo 8 se describe la aplicacion informatica en la que se han implementado estas propuestas, DUAng® v 1.0 y por ultimo en el capitulo 9 se detalla el analisis experimental realizado, consistente en el ensayo de dos uniones con angulares sin pretensar. Finaliza el documento con una serie de conclusiones, propuestas de futuras lineas de investigacion y descripcion de la difusion de los resultados de la tesis.