Mejora del Diseño de Empalmes de Acero en Estructuras Industriales: Optimización de las uniones a momento y cortante entre vigas-columna y vigas-viga
DOI:
https://doi.org/10.70577/6mfx2835Palabras clave:
Conexiones metálicas, análisis estructural, optimización del diseño, resistencia a momento, resistencia a cortanteResumen
Las conexiones metálicas en estructuras industriales desempeñan un papel fundamental en la transmisión de cargas y en la estabilidad global de los sistemas estructurales. En particular, las conexiones a momento y a cortante en uniones viga-columna y entre vigas están sujetas a esfuerzos significativos que afectan el comportamiento global de la estructura. Este estudio se enfoca en la optimización del diseño de este tipo de conexiones para mejorar su desempeño estructural, garantizar la seguridad, y optimizar el uso de materiales mediante métodos de análisis avanzado, como simulaciones numéricas, modelado en elementos finitos y técnicas de diseño basadas en criterios normativos. El análisis de las conexiones a momento considera la capacidad de la unión para resistir esfuerzos de flexión y la redistribución de cargas en sistemas hiperestáticos. Por otro lado, las conexiones a cortante se estudian en función de su resistencia y ductilidad para prevenir fallos frágiles. Se evalúan los efectos de distintos tipos de soldaduras, pernos de alta resistencia y placas de refuerzo en el desempeño estructural de las conexiones.
Para lograr la optimización del diseño, se emplean herramientas como software de análisis estructural, métodos de optimización topológica y técnicas de inteligencia artificial para predecir el comportamiento de las conexiones bajo diferentes condiciones de carga. Asimismo, se consideran las recomendaciones de normativas internacionales como el AISC (American Institute of Steel Construction) y el Euro código 3 para garantizar el cumplimiento de estándares de seguridad y eficiencia.
Los resultados esperados incluyen la identificación de configuraciones óptimas de diseño que reduzcan el consumo de material sin comprometer la resistencia estructural, el desarrollo de metodologías de optimización para futuras aplicaciones industriales y la validación de los modelos teóricos mediante ensayos experimentales.
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