CAPITULO III: PROCESO DE FABRICACION DEL PORTICO

MATERIALES PARA ENSAMBLAR EL PORTICO EXCENTRICO:

01 Platinas de 2’’ x ¼’’ de 2.50m. 01 Platinas de 2’’ x3/16’’ de 1.2 m.

06 canales de 2’’ de 0.62 m. 02 Placas de 3/8’’ de 30cm x 30cm

30

30

03 Placas de ¼ de 15cm x 15cm Soldadura Supercito 1/8

Máquina para soldar Casco de protección para soldar

Pernos de ½’’x2” grado 8 de alta resistencia

15

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PROCESO DE ENSAMBLAJE:

Antes de comprar los materiales a utilizar tuvimos que pre dimensionar los perfiles a usar en nuestro pórtico, y haciendo una simulación en el programa de SAP2000 aplicando una fuerza lateral a nuestro pórtico se pudo calcular la fuerza que puede soportar el pórtico.

Al empezar a ensamblar el pórtico, primero se soldaron los perfiles en C para formar un perfil en I, entonces esos serian nuestras columnas y arriostre.

Después, para formar nuestra viga del pórtico tuvimos que soldarlas tres platinas y formar un perfil en I, igual al de nuestras columnas y arriostre pero con el alma menos gruesa.

Luego, perforamos las placas de 3/8’’ de 25cm x 25cm formando agujeros de 5/8’’. Porque esta placas formaran parte de las placas bases del pórtico.

Formamos lo que vino a hacer el LINK

Procedemos a la soldadura de todas las piezas, para armar nuestro pórtico. Para esto comenzamos con la unión de la columna con la placa base y para reforzarla le soldamos en los costados una especie de aletas, como se observa en la siguiente figura.

30 30

30 30

Una vez terminado de soldar la columna con la placa base, procedemos a soldadura de la unión de la columna con la viga como se muestra en la siguiente figura.

Soldadura de la columna con la viga

Luego continuamos con la soldadura del arriostre excéntricamente como se mostró en figuras anteriores, el perfil de del arriostre es el mismo que de las columnas es decir es la unión de dos perfiles C.

Soldadura del arriostre con la viga Soldadura del arriostre con la columna

Y por último tenemos armado nuestro pórtico, y como recomendación se visar que todas las uniones estén bien soldadas para que en el momento del ensayo no falle por la soldadura.

CAPITULO IV: ENSAYO DEL PORTICO

EQUIPOS

Muro de reacción

Actuador

PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

Apuntalamos el muro de reacción por razones de seguridad.

Aseguramos las bases del pórtico al muro de reacción con tornillos de alta resistencia de ½ in en un lado y con 5/8 en el otro.

Una vez asegurado el pórtico en el muro de reacción colocamos el actuador alineándolo con el eje del muro y del marco, entre este y el pórtico se uso un pedazo de triplay para evitar el deslizamiento.

Cercano a la columna donde no actúa la fuerza colocamos el vernier para medir los desplazamientos del pórtico.

Para tener en cuenta el levantamiento de la viga base colocamos una regla graduada empotrada en el suelo y medimos la flecha cada determinada carga.

A la presión de 8000 PSI en el pórtico se evidencio una falla por corte como se puede apreciar en la imagen, medimos la flecha la cual tuvo un valor de 0.9 cm

Después de fallar el marco empezó a ceder. La presión del actuador bajo de 8000 PSI

CAPITULO VI : CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES

Se verifico el comportamiento no lineal del pórtico, para ello se realizaron las gráficas FUERZA HORIZONTAL VS DEFORMACION VERTICAL DEL LINK, FUERZA HORIZONTAL VS DEFORMACION LATERAL, en la que se muestra el comportamiento del pórtico en estudio.

La predicción de la resistencia a la carga lateral no fue igual a la calculada experimentalmente, esto debido que el comportamiento de los perfiles rolados no es el mismo que el de uno soldado, posiblemente a que no existe una distribución de esfuerzos semejantes entre perfiles rolados y armados.

Predicción de carga lateral:

FH=7.35 tnfCarga lateral calculada:

FH=18.69 tnf

La predicción de FALLA POR CORTANTE cumplió las expectativas esperada, ya que durante la realización del ensayo se pudo observar que el comportamiento del link fallo como se esperaba.

Por otro lado se calculó que la máxima deformación del punto donde se aplicó la carga, antes de que sobrepasara la fuerza nominal fue de:

Δ=0.9cmAsí mismo se determinó que la máxima deflexión angular para esa deformación es de :

Según los resultados podemos comparar las características geométricas del pórtico:

según sap2000gama= 0.03696 rad

según el experimentogama= 0.67733 rad

Durante el proceso de fabricación y ensayo del pórtico se tuvieron diversos errores los cuales fueron observados y corregidos oportunamente, lo que finalmente llevo a un ensayo exitoso.

RECOMENDACIONES

Como futuros ingenieros estaremos a cargo de diversos proyectos, por ello debemos ser muy exigentes en el proceso constructivo de estos, ya que de esto dependerá la seguridad de muchas personas y la calidad de nuestra labor.

Se deben tener las condiciones óptimas para la realización de los ensayos, de esta manera los resultados obtenidos serán coherentes con los modelamientos hechos en software.

De preferencia los ensayos deben realizarse antes de las 5 p.m., ya que pasada esta hora la iluminación es desfavorable para los experimentadores.

Las placas base deben ser colocadas de manera que la unión sea un empotramiento, ya sea con pernos o soldando las placas base deben quedar perfectamente unidas a la viga de reacción.

Modelamiento Experimento

δp (mm) 0.9435 5.08θp (rad) 0.0016 0.0085γ (rad) 0.01258 0.06773FH (tnf) 7.35 18.69

Deformacion vertical del link (mm)

0.8386 0.9

Colocar el deformímetro en un lugar completamente estable libre de vibraciones, para que las lecturas tomadas no se vean afectadas por estos efectos. Puede opinarse que el deformimetro debería estar al lado de la gata, en el punto de aplicación de la fuerza para medir la deformación horizontal directa.

El ensayo debe realizarse con total tranquilidad, con la colaboración de todos los integrantes del grupo y poniendo todo empeño en que los resultados obtenidos sean los previstos en el diseño y análisis del pórtico.

BIBLIOGRAFÍA

Diseño en Acero. 4ta Edicion. Mac Cormac

Manual del AISC

Especificaciones LRFD

Diseño estructural en acero. Ing. Zapata Baglieto

AISC, (2005a), ANSI/AISC 341-05, Seismic Provisions for Structural Steel Buildings, American Institute of Steel Construction Inc., Chigaco, IL.

AISC, (2005b), ANSI/AISC 360-05, Specification for Structural Steel Buildings, American Institute of Steel Construction Inc., Chigaco, IL.

AISC (2005c), AISC 358-05, Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications, American Institute of Steel Construction Inc., Chigaco, IL.

AISC, (2006), Seismic Design Manual, American Institute of Steel Construction Inc., Chigaco, IL.

AISC (2010), Draft AISC 358-10, Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications, American Institute of Steel Construction Inc., Chigaco, IL.

ASCE (2005) ASCE/SEI 7-05. Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, American Society of Civil Engineers. Reston, VA.