Pruebas cíclicas de conexiones de momento RBS con columnas de caja construidas para las instalaciones del juzgado central de San Diego

Las columnas de caja armadas se utilizan de vez en cuando para la construcción de pórticos especiales de momento (SMF) de acero para proporcionar una resistencia y rigidez de columna biaxial efectivas, especialmente en estructuras SMF más altas donde las demandas de deriva sísmica y el impacto en los tamaños de las columnas arquitectónicas son particularmente importantes. . Cuando se utiliza con conexión de momento de “sección de viga reducida” (RBS) precalificada, AISC 358 permite columnas construidas pero con un límite en el ancho o la profundidad de la columna de 24 pulgadas. Tenga en cuenta que los requisitos de diseño para estas conexiones precalificadas se basaron principalmente en cíclicos. ensayo de subconjuntos viga-columna con columnas de ala ancha. Pero el uso de columnas de cajas construidas plantea algunas preguntas.
Primero, el mecanismo de transferencia de fuerza es muy diferente de cuando la viga se enmarca en una columna en forma de I en la dirección fuerte, ya que el alma rígida de la columna y, por lo tanto, la ubicación de la concentración de tensión se desplaza desde el centro hacia los bordes de la viga. ancho de brida. En segundo lugar, casi siempre se requieren placas de continuidad cuando se utilizan columnas de caja. Para la fabricación de columnas de cajas armadas, un lado de la placa de continuidad generalmente se conecta a la placa de la columna de cierre mediante el proceso de soldadura por electroescoria (ESW), que requiere una mayor energía de entrada. En los EE. UU., se ha prestado poca atención al efecto del proceso ESW en las uniones CJP en una conexión de momento SMF soldada. Se ha desarrollado un programa de prueba para evaluar los problemas mencionados anteriormente. Se fabricaron un total de tres conexiones de momento RBS a gran escala para pruebas cíclicas de acuerdo con AISC 341. Las columnas armadas de 24 pulgadas de ancho y 36 pulgadas de profundidad se fabricaron con placas de 2 pulgadas de A572 Gr. 50 de acero. Para la viga se especificó una sección W36x302 de acero A992.
Los parámetros de prueba clave de interés para mejorar el rendimiento y la confiabilidad de la conexión de momento RBS incluyen (1) detalle ESW, (2) ancho de corte RBS (es decir, dimensión "c"), (3) tratamiento de respaldo de acero soldado CJP del ala superior de la viga, y (4) impacto de las configuraciones de orificios de acceso de soldadura de haz WF. Las pruebas realizadas hasta ahora mostraron que la fractura frágil de la soldadura podría ocurrir prematuramente. Un análisis detallado de las uniones soldadas CJP probadas mostró que la dureza en el ESW y las zonas afectadas por el calor no son significativamente más altas que las del metal base. Pero se creó una condición de muesca dentro de la columna en la ubicación ESW debido a la necesidad de usar placas de contención para soldar. Dicha condición de muesca inició la fractura, que luego se propagó a la placa del ala de la columna. Se realizaron pruebas adicionales con un proceso ESW modificado para minimizar el efecto de la condición de muesca.