02 16 Mora

Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural

EVALUACIÓN DE CONEXIONES SEMIRRIGIDAS COMPUESTAS
EN ESTRUCTURAS DE ACERO DE LA CIUDAD DE MÉXICO
José Ernesto Mora Juárez1, Roberto T. Leon2, Tiziano Perea Olvera3
RESUMEN
Esta investigación estudia con detalle un tipo de conexión semirrígida compuesta, conocida en la literatura
internacional como Partially-Restarined Composite Connections (PRCC). Paracumplir este objetivo, primero se
realizaron calibraciones analíticas a resultados experimentales de conexiones PRCC ensayadas en laboratorio;
enseguida, a partir de análisis no lineales estáticos y dinámicos, se estudia la influencia de las conexiones PRCC en
el comportamiento de marcos rígidos ante cargas sísmicas características locales. Los resultados de los análisis nolineales señalan que lasconexiones PRCC son potencialmente aplicables a marcos rígidos dúctiles de baja altura y
ubicados en zona firme y de transición del Distrito Federal.
ABSTRACT
This research examines in detail a type of semi-rigid composite connection, best known as Partially-Restrained
Composite Connections (PRCC) in the international literature. To meet this goal, analytical calibrations to
experimental resultsof PRCC connections tested at the laboratory were performed. In addition, the influence of
PRCC connections on the behavior of moment frames under local seismic loads through nonlinear static and
dynamic analysis is studied. Nonlinear analysis results point out that PRCC connections are potentially applicable to
low-rise special moment frames located at both hard and intermediate class sites inMexico City.
INTRODUCCIÓN
CONEXIONES SEMIRRÍGIDAS COMPUESTAS
En la práctica del análisis y diseño de estructuras de acero, es común hacer la simplificación de que el
comportamiento de las conexiones viga-columna sean los casos extremos de conexión rígida (restringida a rotación),
o bien el de conexión articulada (libre a rotación). Sin embargo, existen otras posibles soluciones de conexiones,
comolas semirrígidas o PR (parcialmente restringidas a rotación) que no caen dentro de estas dos categorías
extremas. La conexión semirrígida compuesta, denominada en la literatura internacional como Partially Restrained
Composite Connections (PRCC), es una de las posibles configuraciones de conexiones semirrígidas en las que los
componentes de acero estructural (elementos de asiento y de cortante) sehacen trabajar en conjunto con una losa de
concreto reforzado. Una posible configuración de conexión PRCC se ilustra en la Figura 1.

Figura 1. Conexión semirrígida compuesta PRCC (Rex 2009)
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Estudiante de la Maestría en Ingeniería Estructural, Universidad Autónoma Metropolitana Azcapotzalco, Edificio 4P, San
Pablo 180, Col. Reynosa Tamaulipas, México, D.F. ernesto.mora4@gmail.comProfesor-Investigador, Virginia Tech, 102-D Patton Hall, Blacksburg, VA; rleon@vt.edu
Profesor-Investigador, Universidad Autónoma Metropolitana Azcapotzalco, Edificio 4P, San Pablo 180, Col. Reynosa
Tamaulipas, México, D.F. tperea@azc.uam.mx

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XIX Congreso Nacional de Ingeniería Estructural

Puerto Vallarta, Jalisco, 2014

Actualmente, las especificaciones del Instituto Americano de la Construcción enAcero (AISC por sus siglas en
inglés) contemplan el uso de conexiones semirrígidas compuestas (PRCC). De acuerdo al manual de diseño sísmico
del AISC (2012), el diseño de estas conexiones debe respetar los lineamientos de la norma de sismo ANSI/AISC
341-10 publicadas por el mismo instituto (AISC, 2010). La principal diferencia de los sistemas estructurales con
conexiones PRCC es que lasarticulaciones ocurren en las mismas conexiones, como se ilustra en la Figura 2, y no en
los extremos de las vigas como se pretende en los sistemas convencionales con conexiones rígidas. Un buen diseño
de marcos con conexiones PRCC es que las vigas, y en particular las columnas (con excepción de la base), se
mantengan elásticas, o bien, con una baja demanda de ductilidad.

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Figura 2. Mecanismo de colapso...