Análisis de la Resistencia a Corte de Conectores Tipo Ángulo en Losas de Hormigón Armado sobre Estructura Metálica

Shear Strength Analysis of Angle-type connectors in Reinforced Concrete Slabs on a Metallic Structure

  • Jonathan Rolando Franco Pacheco Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, [PO•Box 17-012759], Quito 170517, Ecuador https://orcid.org/0000-0001-7741-4226
  • Miguel Slyter Martínez Torres Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, [PO•Box 17-012759], Quito 170517, Ecuador https://orcid.org/0000-0003-4036-0644
  • Luis Tinerfe Hernández Rodríguez Centro de Investigación de la Vivienda, Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, [PO•Box 17-01-2759], Quito 170517, Ecuador https://orcid.org/0000-0002-5805-9318
  • Diego Armando Arévalo Chafuel Centro de Investigación de la Vivienda, Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, [PO•Box 17-01-2759], Quito 170517, Ecuador https://orcid.org/0000-0003-4578-1974
  • Melisa Natalia Herrera Quishpe Centro de Investigación de la Vivienda, Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, [PO•Box 17-01-2759], Quito 170517, Ecuador https://orcid.org/0000-0003-0300-0383
  • Christian Michael Gómez Soto Centro de Investigación de la Vivienda, Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, [PO•Box 17-01-2759], Quito 170517, Ecuador https://orcid.org/0000-0002-5017-4629
Palabras clave: resistencia a corte, conectores de corte, conector tipo ángulo, ensayo push-out

Resumen

Durante años se ha venido construyendo losas de hormigón sobre vigas de acero, sin embargo, el no considerar la trasmisión de esfuerzos de corte entre ellas, ocasiona que los elementos trabajen por separado. Para asegurar la transmisión de esfuerzos, la carga debe transmitirse mediante conectores mecánicos. En la construcción comúnmente se utilizan pernos stud, perfiles angulares y tornillos como conectores, aunque no todos se encuentren normados. El presente trabajo analiza el comportamiento de conectores de corte tipo ángulo, cuando están localizados de diferente manera a la expuesta en códigos de diseño. Para ello, se consideraron conectores de corte tipo ángulo, colocados de manera perpendicular respecto a la cara del patín de la viga de acero, analizando dos tipos de posiciones (45 y 90° referente al eje longitudinal del patín). Para comprobar cuál tiene un comportamiento y resistencia adecuada, se realizaron ensayos push-out, con un total de 6 probetas por posición. Las curvas fuerza vs. deslizamiento obtenidas del conector a 45°, presentaron un comportamiento más homogéneo en todos los parámetros analizados, en comparación con las curvas obtenidas para el conector a 90°. Su óptimo rendimiento hace que el conector a 45° sea el más adecuado para implementación.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Biografía del autor/a

Jonathan Rolando Franco Pacheco , Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, [PO•Box 17-012759], Quito 170517, Ecuador

 Ingeniero Civil, mención estructuras en el 2021

Miguel Slyter Martínez Torres , Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, [PO•Box 17-012759], Quito 170517, Ecuador

Ingeniero Civil, mención estructuras en el 2021

Luis Tinerfe Hernández Rodríguez , Centro de Investigación de la Vivienda, Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, [PO•Box 17-01-2759], Quito 170517, Ecuador

Luis Hernández es Profesor Titular de la Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental desde septiembre 2016 y Director del Centro de Investigación de la Vivienda de la Escuela Politécnica Nacional. Ingeniero Civil graduado en 1984 en la Universidad de Camagüey, Cuba y Doctor en Ciencias Técnicas graduado en 2004 en la Universidad Tecnológica de la Habana. Profesor de Ingeniería Civil y Arquitectura en Universidad de Camagüey desde 1984 al 2015 y en Universidad Lueji A NKonde, Angola 2010 al 2013. Director de Inversiones y Mantenimiento en Universidad de Camagüey desde octubre 1995 hasta septiembre 2001 y desde junio 2004 hasta noviembre 2007. Premio Relevante XV Fórum Nacional de Ciencia y Técnica. Cuba. 2007. Profesional de Alto Nivel Unión Nacional de Arquitectos e Ingenieros de la Construcción de Cuba. 2007. Ingeniero Residente de Obras. CISTEC. Quito. Ecuador agosto 2015 hasta junio 2016. En los últimos 3 años ha dirigido 6 proyectos de Investigación o Vinculación con la Sociedad y 18 tesis de grado, participado en 7 congresos internacionales y publicado 3 artículos indexados

Diego Armando Arévalo Chafuel, Centro de Investigación de la Vivienda, Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, [PO•Box 17-01-2759], Quito 170517, Ecuador

Diego Arévalo es Especialista Técnico del Centro de Investigación de la Vivienda de la Escuela Politécnica Nacional desde el año 2015. Ingeniero Mecánico graduado de la Escuela Politécnica Nacional, tiene una maestría en Ingeniería Civil de la Escuela Politécnica Nacional.

Melisa Natalia Herrera Quishpe, Centro de Investigación de la Vivienda, Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, [PO•Box 17-01-2759], Quito 170517, Ecuador

Melisa Herrera es Asistente del Centro de Investigación de la Vivienda de la Escuela Politécnica Nacional desde el año 2014. Ingeniera Civil Mención Estructuras graduada en la Escuela Politécnica Nacional, tiene un Diplomado Superior en “Análisis y Diseño de Estructuras con Enfoque Sismo Resistente” del Colegio de Ingenieros Civiles del Pichincha y es egresada de la Maestría de Investigación en Ingeniería Civil Mención Estructuras de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE.

Christian Michael Gómez Soto , Centro de Investigación de la Vivienda, Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, Escuela Politécnica Nacional, [PO•Box 17-01-2759], Quito 170517, Ecuador

Christian Gómez es Coordinador Técnico del Centro de Investigación de la Vivienda de la Escuela Politécnica Nacional desde el año 2014; Profesional 1 en el Laboratorio de Ensayo de Materiales y Mecánica de Suelos y Rocas de la Escuela Politécnica Nacional desde el 2003 al 2014. Ingeniero Civil graduado en la Escuela Politécnica Nacional, es Magister en Administración Empresarial (MBA) graduado de la Escuela Politécnica Nacional, tiene un Diplomado Superior en “Análisis y Diseño de Estructuras con Enfoque Sismo Resistente” del Colegio de Ingenieros Civiles del Pichincha. 

Citas

AASHTO LRFD. (2014). Bridge design specifications. Washington DC: American Association of State Highway and Transportation Officials (ASSHTO).

ANSI/AISC 360-16. (2016). Specification for structural steel buildings. Illinois: American Institute of Steel Construction (AISC).

Bamaga, S. O., Tahir, M. M., Tan, C. S., Shek, P. N., Aghlara R. (2019). Push-out tests on three innovative shear connectors for composite cold-formed steel concrete beams. Construction and Building Materials, 223, 288-298.

Chen, J., Jiang, A. Y.- Jin, W. L. (2016). Behaviour of corroded stud shear connectors under fatigue loading. 5th International conference on durability of concrete structures (ICDCS 2016). No. 2004, 127-133.

Crisafulli, F. (2018). Diseño sismoresistente de construcciones de acero. Mendoza: Asociación Latinoamericana de Acero.

CSA-S16-0. (2001). Limit states sesign of steel structures. Ontario: Canadian Standards Association (CSA).

Deng, W., Xiong, Y., Liu, D., Zhang, J. (2019). Static and fatigue behavior of shear connectors for a steel-concrete composite girder. Journal of Constructional Steel Research, 159, 134-146.

GB 50017. (2017). Code for design of steel structures. Beijing: Ministry of Constructions of the People´s Republic of China.

Hällmark, R., Collin, P., Hicks, S. J. (2019). Post-installed shear connectors: Push-out tests of coiled spring pins vs. headed studs. Journal of Constructional Steel Research, 161, 1-16.

Horita, Y., Tagawa, Y., Hayato, A. (2012). Push-out test of headed stud in composite girder using steel deck - An effect of stud length of projecting part from steel deck on shear strength. Proceedings of the 15th world conference on earthquake engineering (15 WCEE Lisboa 2012), 18762-18771.

McCormac, J., Csernak, S. (2013). Diseño de estructuras de acero. 5ta ed. Mexico: Alfaomega Grupo Editor S.A. de C.V.

Molina, M., Hurtado, X. (2011). Formulación para el diseño de conectores de cortante tipo tornillo en secciones compuestas, 31(2), 52-64.

Pavlović, M., Marković, Z., Veljković, M., Bucrossed D Dignevac, D. (2013). Bolted shear connectors vs. headed studs behaviour in push-out tests. Journal of Constructional Steel Research, 88, 134-149.

Shariati, A., Shariati, M., Ramli Sulong, N. H., Arabnejad Khanouki, M. M. y Mahoutian, M. (2014). Experimental assessment of angle shear connectors under monotonic and fully reversed cyclic loading in high strength concret. Construction and Building Materials, 52, 276-283.

Titoum, M., Mazoz, A., Benanane, A., Ouinas, D. (2016). Experimental study and finite element modelling of push-out tests on a new shear connector of I-shape. Advanced Steel Construction, 12, 4, 487-506.

UNE EN 1990. (2019). Eurocode 0 - Basis of structural design. Madrid: European Comittee for Standardization (CEN).

UNE EN 1994 1-1. (2013). Eurocode 4 - Desing of composite steel and conncrete structures- Part 1-1: General rules and rules for buildings. Madrid: European Comittee for Standardization (CEN).
Publicado
2021-12-29
Cómo citar
Franco Pacheco , J. R., Martínez Torres , M. S., Hernández Rodríguez , L. T., Arévalo Chafuel, D. A., Herrera Quishpe, M. N. y Gómez Soto , C. M. (2021) «Análisis de la Resistencia a Corte de Conectores Tipo Ángulo en Losas de Hormigón Armado sobre Estructura Metálica: Shear Strength Analysis of Angle-type connectors in Reinforced Concrete Slabs on a Metallic Structure», Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia, 45(1), pp. 36 - 47. Disponible en: https://produccioncientificaluz.org/index.php/tecnica/article/view/37503 (Accedido: 26enero2022).
Sección
Artículos de Investigación