24 Suplemento Especial
10. Proveer atiesadores en zonas puntuales de la estructura Para lograr los giros necesarios, las zonas de las articulaciones plásticas deben atiesarse para evitar que ocurra el pandeo de las piezas antes de que ellos se produzcan. Un ejemplo típico son los atiesadores en los eslabones de cortante —shear link— de marcos rígidos con contraventeos excéntricos y los atiesadores que deben colocarse en los puntos donde las vigas secundarias transmiten cargas concentradas a las trabes.
Figura 8. Marco rígido dúctil con contraventeos excéntricos, sistema estructural muy conveniente en zonas de alta sismicidad.
11. Propiciar que las deformaciones inelásticas se presenten en zonas
tangular, debe considerarse que estos perfiles suelen ser de paredes relativamente delgadas y que, en general, no se pueden rigidizar interiormente. Es común que las uniones se refuercen con placas exteriores o anillos. No obstante, el costo aumenta y el refuerzo no es factible, muchas veces, por requisitos arquitectónicos, porque las estructuras hechas con tubos HSS son, con frecuencia, aparentes. Resulta conveniente, siempre que sea posible, hacer conexiones directas, sin placas o anillos ni otros elementos exteriores de refuerzo.
Figura 9.Conexión trabe columna con refuerzo exterior —anillo—. Cortesía: Julio Labastida Álvarez, Universidad Veracruzana, Xalapa, Veracruz.
puntuales de la estructura
Se pretende que se formen ahí las articulaciones plásticas, cuya rotación, más allá de la que corresponde al rango de comportamiento elástico del material, disipa energía. La única forma posible de falla de la trabe, o de otra estructura cualquiera, es la correspondiente a la formación de un número de articulaciones plásticas suficiente como para que la estructura en conjunto, o una parte de ella, se convierta en un mecanismo, ya que se ha eliminado la posibilidad de una falla por inestabilidad de cualquier tipo o por cortante y, aceptadas las deformaciones ilimitadas, tampoco puede producirse una fractura. 12. Proponer columnas con secciones estructurales abiertas Las columnas H tienen la ventaja de simplificar las conexiones con las trabes que reciben, pero cuentan con la desventaja de tener un momento de inercia reducido alrededor de su eje Y. Por el contrario, las secciones en cajón —secciones fabricadas con cuatro placas soldadas— poseen características geométricas muy favorables con respecto a sus dos ejes centroidales y principales, a cambio de lo cual dificultan las uniones, ya que no se pueden rigidizar interiormente. En el diseño de conexiones entre miembros de sección transversal hueca —secciones HSS—, circular, cuadrada o rec-
Como se mencionó, las secciones HSS tienen paredes relativamente delgadas, por lo que deben revisarse varios estados límites de pandeo que suelen ser críticos. Por ejemplo, en el caso de conexiones de armaduras hechas con perfiles HSS, aparecen modos de falla como sección longitudinal, perforación por cortante de la cara de la cuerda, falla por plastificación de la cara de la cuerda, pandeo local de las diagonales, falla por cortante de la cuerda, pandeo local de las paredes de la cuerda o pandeo local de la cara de la cuerda. 13. Colocación de placas de continuidad en columnas El diseño de estructuras de acero en zonas sísmicas queda regido por una condición de carga que incluye al sismo, por lo que, en las conexiones a momento trabe–columna, deben colocarse atiesadores horizontales en los dos lados del alma de la columna IR. 14. Uso de contraventeos excéntricos Los contraventeos son elementos estructurales muy eficientes para incrementar la resistencia lateral de una estructura y reducir su deformación. Al deformarse, un contraventeo disipa energía en la medida en que adquiere deformaciones inelásticas. Se recomienda el uso de contraventeos excéntricos especialmente en zonas sísmicas, en combinación con marcos rígidos en los que, se espera, desarrollen una ductilidad elevada.