Cómo mejorar la unión de la viga de la columna más fuerte

  • Podemos mejorar el punto de unión de la viga y la columna proporcionando refuerzo dúctil (que ayuda a resistir el momento lateral). Puede resistir terremotos.

Diseño de cadena dúctil

Ahora, hagamos una cadena con eslabones hechos de materiales frágiles y dúctiles (Figura). Ahora, sostenga el último enlace en cualquier extremo de la cadena y aplique una fuerza F. Dado que la misma fuerza F se transfiere a través de todos los enlaces, la fuerza en cada enlace es la misma, es decir, F. A medida que más y más fuerza es aplicado, eventualmente la cadena se romperá cuando se rompa el eslabón más débil. Si el enlace dúctil es el débil (es decir, su capacidad para soportar carga es menor), entonces la cadena mostrará un alargamiento final grande. En cambio, si el eslabón quebradizo es el débil, entonces la cadena fallará repentinamente y mostrará un pequeño alargamiento final. Por lo tanto, si queremos tener una cadena dúctil, debemos hacer que el enlace dúctil sea el enlace más débil.

Los edificios deben estar diseñados como la cadena dúctil. Por ejemplo, considere la construcción de apartamentos residenciales urbanos comunes: el edificio de varios pisos de hormigón armado. Se compone de miembros horizontales y verticales, a saber, vigas y columnas. Las fuerzas de inercia sísmica generadas en sus niveles de piso se transfieren a través de las diferentes vigas y columnas al suelo. Los componentes de construcción correctos deben hacerse dúctiles. La falla de una columna puede afectar la estabilidad de todo el edificio, pero la falla de una viga causa un efecto localizado. Por lo tanto, es mejor hacer que los haces sean enlaces débiles dúctiles que las columnas. Este método de diseño de edificios RC se llama método de diseño de haz débil de columna fuerte.

Diseño de construcción de hormigón armado: las vigas deben ser los enlaces más débiles y no las columnas; esto se puede lograr dimensionando adecuadamente los miembros y proporcionando la cantidad correcta de refuerzo de acero en ellos.

Según IS: 13920 https://law.resource.org/pub/in/…

La unión de viga y columna se puede mejorar colocando el acero de refuerzo en la estructura de concreto de la manera correcta:

La unión de viga y columna se puede mejorar para la viga de acero y la columna RC:

Viga y unión de columnas en estructura de acero:

Crédito: http://www.devalt.org/newsletter…

La unión de la columna del haz es el tema más crítico y, sin embargo, un tema de mayor investigación sobre cómo exactamente los refuerzos y el concreto se comportan juntos en vibraciones extremas en el momento del terremoto. Sin embargo, la regla clave de la ingeniería civil es trabajar con un recargo considerado carga que se considera que no se alcanza en la vida útil de la estructura.

Por lo tanto, en este terreno,
1) se debe dar el valor de anclaje adecuado especificado en las uniones en un sistema continuo (ganchos en L o U)

2) el pulido de los refuerzos superiores en el tramo medio y el pulido de los refuerzos inferiores se realizan cerca de los soportes. Lo interesante es que los ingenieros civiles recomiendan no proporcionar ningún tipo de apoyo ya que la unión estará congestionada.

3) Los refuerzos de las vigas deben ir entre la columna (para proporcionar una cobertura adecuada, un lado de los refuerzos entre dos lados de la columna y otro lado de los refuerzos de la viga se deben proporcionar fuera de la columna. Pero si se trata de seguridad relacionada con terremotos, ambos lados se proporcionará un conjunto de barras dentro de la columna.)

Esta es la forma más simple de ejecutar el trabajo. Para un diseño más complejo, consulte los códigos. Hay muchas cosas proporcionadas allí.

Daré alguna referencia tan pronto como la encuentre.
Para vigas y columnas de acero, debería ser igual a la respuesta de Harsh Naik.

Más fuerte significa totalmente diferente al dúctil. Porque si agrega refuerzo, podría cortar el concreto en caso de demandas de alto momento.

Cuando agrega refuerzo superior e inferior en una viga (que finalmente termina en una unión de columna de viga), está generando fuerzas de tensión y compresión en la unión de la estructura misma. Digamos que una viga está sujeta a un momento negativo en la unión, lo que significa que el refuerzo superior está en tensión y el refuerzo inferior o el hormigón estarán en compresión. Esto creará una alta demanda de corte en la junta algo como esto:

Ahora, para mejorar la ductilidad, deberá asegurarse de que la resistencia al corte de la junta sea mayor que la demanda de corte creada por los momentos en la viga y las fuerzas de tensión y compresión del refuerzo. Si refuerza la articulación en exceso, creará una falla frágil que finalmente causará una falla.

Para mejorar el rendimiento de la unión, enganche las barras en el extremo más alejado de la interfaz de la columna de la viga y extiéndalas según los requisitos del código. De esta manera el refuerzo no estará sujeto a resbalones.

Asegúrese de que las ataduras de la columna sean continuas a través de la unión y no las ataduras de la viga. Los tirantes deben detenerse en la cara de la columna.

Asegúrese de no solapar el refuerzo de la columna en la junta.

Si es posible, proporcione una sección transversal de columna más grande en comparación con la sección de la viga. (Concepto de viga débil de columna fuerte)

Sabes que es la sección más crítica en el marco. Aquí puedo responder específicamente para el marco de acero. Estoy haciendo trabajos de investigación en esta área.

1) Haz débil y concepto de columna fuerte: –

Para fortalecer la unión de la viga de la columna, debe hacer que la viga sea más débil y la columna más fuerte. Entonces, la carga y el momento pueden transferirse de la viga a la columna. Para eso puede disminuir el área de la viga. Puede proporcionar cortes en la brida y la banda si es una sección i. O puede usar la sección hueca.

2) Formación de la primera hing de plástico: –

Intenta hacer un diseño tal que la formación de la primera bisagra de plástico ocurra lejos de las conexiones.

3) Aumentar la propiedad física de los elementos de conexión: –

Puede aumentar el diámetro del perno o el grosor de la placa final o el ángulo del asiento y el clip.

Para el CCR exactamente tenemos que hacer lo que sugirió Kaushik Kanji.

  • Detallado adecuado del refuerzo de la junta (longitud de desarrollo) para obtener la fijación adecuada (consulte SP 34)
  • Proporcione refuerzo de confinamiento (consulte el código IS 13920. para detalles y detalles de refuerzo de confinamiento)
  • Evite los empalmes de regazo dentro de una articulación BC
  • No se permiten juntas de construcción dentro de una junta de columna de viga
  • Se debe evitar la congestión de las barras en la junta BC para permitir el flujo adecuado de hormigón y lograr una compactación adecuada del hormigón.

Viga columna. La articulación se puede mejorar mediante la provisión de refuerzo dúctil. Al proporcionar refuerzo dúctil, tendemos a hacer que la unión de la columna de la viga sea más flexible en lugar de más rígida.

Las disposiciones para el refuerzo dúctil tanto para vigas y columnas como para juntas de columna de vigas se dan en IS 13920 …

La mejora aquí es que el edificio puede resistir terremotos. Espero haber resuelto todas tus dudas. Gracias.

La unión de la columna del haz es más crítica. El rendimiento del edificio bajo fuerzas sísmicas depende de cómo resista la unión de la columna del haz. Las barras de la viga se deben anclar adecuadamente en columnas y las ataduras de las columnas se deben proporcionar muy de cerca ya que aumenta el confinamiento para evitar la falla repentina de la columna por la tensión diagonal.