Cyclic behavior of beam-to-upright bolted connections: Experimental study of Chilean steel storage racks

Abstract

En esta investigación se realizó un estudio experimental para evaluar el comportamiento cíclico de conexiones atornilladas a momento en estructuras de bastidores. Se evaluó el efecto de la pretensión de los pernos en la respuesta. Dieciséis configuraciones de juntas de bastidores de acero a escala real se sometieron a carga cíclica de acuerdo con el protocolo establecido en las disposiciones sísmicas de AISC. El desempeño cíclico se evaluó en términos de respuesta histéresis, mecanismo de falla, disipación de energía, rigidez y rotación en los componentes. Se estudiaron dos configuraciones diferentes. Los resultados mostraron que las conexiones de bastidores de acero que utilizan un 70 % de pretensión de pernos pueden acomodar 0,8 My a 0,04 rad de ángulo de deriva, mientras que las juntas sin pretensión de pernos alcanzaron valores inferiores a 0,7 My al 4 % de rotación. El mecanismo de falla fue controlado por fractura de soldadura al 4 % de la rotación. Se obtuvo una alta dispersión en el patrón de disipación de energía y se desarrolló una caída en la disipación de energía de hasta 4 veces en todos los especímenes probados para una rotación del 4 %. Este fenómeno se debe a la rotura de la soldadura entre la viga y el conector en L. Se alcanzó una degradación de la rigidez secante de hasta el 60 % para una rotación del 2 %. Finalmente, el efecto más importante de la pretensión de los pernos en la respuesta cíclica de las conexiones de bastidor de acero se logró en el aumento de la resistencia a la flexión y la rotación desarrollada