ES2911267T3 - Conexión de fluencia sísmica - Google Patents

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John Louis Vanker
Michael J Lastowski
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Abstract

Un panel (100) de fluencia sísmica, el panel de fluencia sísmica que comprende: un panel que incluye una estructura de armadura superior y uno o más montantes (36, 38) laterales; una o más columnas (116, 118) estructurales; y uno o más conectores (102, 104, 106, 108, 110, 112) de fluencia sísmica que conectan la uno o más montantes laterales del panel a la una o más columnas estructurales, cada uno de los uno o más conectores de fluencia sísmica que comprende: una placa (220) en forma de U configurada para conectar una de la uno o más montantes laterales a otro componente del panel; una placa (222) de fluencia ubicada entre la placa en forma de U y una de la uno o más montantes laterales del panel; un perno (430) de alta resistencia que conecta la placa en forma de U, la placa de fluencia y la una de la uno o más montantes laterales del panel; y caracterizado porque cada uno de los uno o más conectores de fluencia sísmica que comprende además un casquillo (424) situado entre la placa en forma de U y una de las una o más columnas estructurales.

Description

DESCRIPCIÓN
Conexión de fluencia sísmica
Reivindicación de prioridad
La presente solicitud reivindica la prioridad de las solicitudes pendientes de patente provisional de U.S. con serial No.
62/567,446 titulada "Seismic Yielding Connection", presentada el 3 de octubre de 2017, y solicitud de patente no provisional de U.S. con serial No. 16/149,976, titulada "Seismic Yielding Connection", presentada el 3 de octubre de 2018.
Campo técnico
Esta solicitud se refiere a componentes de construcción de edificios y, más particularmente, a conexiones para paneles de edificios utilizados en estructuras comerciales y residenciales.
Antecedentes
Los terremotos pueden liberar fuerzas repentinas y significativas sobre la estructura de un edificio. Los edificios en áreas propensas a los terremotos a menudo se construyen para resistir las fuerzas de un terremoto utilizando paneles y ensamblajes de corte, amarres estructurales y sistemas de amortiguación. Sin embargo, estas soluciones pueden requerir un gran aumento estructural y pueden ser costosas.
El documento JP 2002 180693 A identifica un problema a resolver: proporcionar una estructura resistente a los terremotos y un conector resistente a los terremotos con resistencia mejorada a los terremotos mediante la conexión viscoelástica de miembros paralelos verticales y un miembro de conexión de punto diagonal. Su solución: esta estructura resistente a los terremotos tiene un miembro de conexión de punto diagonal que conecta los puntos diagonales entre sí de un espacio cuadrangular U formado por los miembros paralelos horizontales P y los miembros paralelos verticales Q. Se dispone un miembro de soporte viscoelástico entre la parte extrema del miembro de conexión del punto diagonal y una superficie opuesta del miembro vertical desplazado del punto diagonal en una cantidad designada. El miembro de soporte viscoelástico tiene viscoelasticidad a lo largo de la dirección vertical y se disuade en los límites de movimiento superior e inferior designados. De manera similar, el miembro de soporte viscoelástico puede estar dispuesto entre el otro extremo del miembro de conexión de punta diagonal y los miembros verticales paralelos. Cuando se proporciona un miembro de conexión de punto diagonal que conecta los otros puntos diagonales entre sí, el miembro de soporte viscoelástico similar se dispone entre el miembro de conexión de punto diagonal y los miembros paralelos verticales. El miembro de soporte viscoelástico se proporciona como un conector resistente a terremotos.
El documento US 2006/037256 A1 divulga una pared hecha total o parcialmente de un ensamblaje resistente al corte que tiene un dispositivo de transferencia de corte, o placa, dispuesto entre el puntal de abajo y la cimenteción subyacente. El dispositivo de transferencia de corte une los dos pernos de anclaje, eliminando los pernos de cimentación intermedios al transferir las cargas de corte laterales a los pernos de anclaje en combinación con el puntal de abajo.
Resumen
La tecnología descrita aborda uno o más de los problemas anteriores al proporcionar un panel de fluencia sísmica de acuerdo con la reivindicación 1 y un método de acuerdo con la reivindicación 5.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 ilustra un ejemplo de un panel de fluencia sísmica con conectores de fluencia sísmica que conectan un panel a las columnas estructurales.
La figura 2 ilustra una vista en perspectiva de un conector de fluencia sísmica de ejemplo que conecta un panel a una columna estructural.
La figura 3 ilustra un conector de fluencia sísmica de ejemplo que conecta un panel a una columna estructural. La figura 4 ilustra una vista de arriba de un conector de fluencia sísmica de ejemplo que conecta un panel a una columna estructural.
La figura 5 ilustra una vista en perspectiva de un conector de fluencia sísmica de ejemplo que conecta un panel a una columna estructural.
La figura 6 ilustra una vista en perspectiva de un conector de fluencia sísmica de ejemplo que conecta un panel a una columna estructural, donde se usan placas conectoras roscadas dentro de la columna estructural.
La figura 7 ilustra una vista en perspectiva de un conector de fluencia sísmica de ejemplo que conecta un panel a una columna estructural, donde se usan placas conectoras roscadas dentro de la columna estructural.
La figura 8 ilustra un conector de fluencia sísmica de ejemplo implementado en una viga I. La figura 8A ilustra una vista de arriba de un conector de fluencia sísmica de ejemplo implementado en una viga I. La figura 8B ilustra una vista frontal de un conector de fluencia sísmica de ejemplo implementado en una viga en I.
La figura 9 ilustra operaciones de ejemplo para ensamblar un conector de fluencia sísmica para conectar un panel a una columna estructural.
Descripción detallada
La figura 1 ilustra un panel 100 de fluencia sísmica de ejemplo con conectores 102, 104, 106, 108, 110 y 112 de fluencia sísmica que conectan un panel 114 a las columnas 116 y 118 estructurales. El panel 100 de fluencia sísmica puede usarse junto con otros paneles de fluencia sísmica en la construcción de un edificio de acero conformado en frío. Por ejemplo, el panel 114 se puede prefabricar y ensamblar en un sitio de construcción. El panel 100 de fluencia sísmica se puede usar en áreas donde es más probable que se produzcan terremotos para garantizar que los edificios puedan resistir fuerzas sísmicas. Aunque el panel 114 se muestra como un panel de armadura horizontal arriostrado en V, otros tipos de paneles con otras configuraciones y ensamblajes estructurales, tales como marcos de momento, pueden aumentarse con la conexión de fluencia sísmica.
Durante la construcción de un edificio, el panel 114 se une a las columnas
116 y 118 estructurales utilizando los conectores de fluencia sísmica. Las columnas 116 y 118 estructurales pueden ser columnas de sección estructural hueca (HSS) y pueden tener una variedad de formas de sección transversal, incluidas, entre otras, secciones transversales cuadradas o rectangulares. Cada una de las columnas 116 y 118 estructurales incluye aberturas (no mostradas) para recibir un perno de alta resistencia como parte del conector de fluencia sísmica. Dependiendo de la ubicación de las columnas 116 y 118 estructurales, cada una de las columnas 116 y 118 estructurales puede estar conectada a uno o más de un panel. Por ejemplo, una columna estructural ubicada en una esquina de un edificio se puede conectar a dos paneles, mientras que una columna estructural ubicada a lo largo de una pared exterior de un edificio en un punto donde la pared interior se encuentra con la pared exterior se puede conectar a tres paneles.
Los conectores 102, 104, 106, 108, 110 y 112 de fluencia sísmica hacen conexiones entre el panel 114 y las columnas 116 y 118 estructurales que son lo suficientemente rígidas para movilizar la rigidez inherente del panel 114, que ayuda a controlar el daño durante pequeños movimientos sísmicos. Los casquillos en los conectores 102, 104, 106, 108, 110 y 112 de fluencia sísmica permiten que los conectores de fluencia sísmica se deformen plásticamente durante un evento sísmico, disipando la energía en el sistema como un todo. En consecuencia, el panel 114, los conectores 102, 104, 106, 108, 110 y 112 de fluencia sísmica y las columnas 116 y 118 estructurales tienen menos probabilidades de sufrir daños durante un evento sísmico.
Como se muestra en la figura 1, el panel 114 es un panel de armadura horizontal arriostrado en V con una pista 26 de arriba y una pista 28 de abajo. En el interior de la pista 26 de arriba hay una riostra horizontal continua compuesta de pistas 30 y 32 espalda con espalda (de red a red), (denominada riostra horizontal doble), que están anclados por el conector 104 de fluencia sísmica al montante 36 lateral y por el conector 110 de fluencia sísmica al montante 38 lateral a los lados del panel 114. El área entre la riostra horizontal continua formada por las pistas 30 y 32 y la pista 26 de arriba contiene una correa en ángulo vertical hecha de montantes. Esta área arriostrada soporta y transfiere las fuerzas verticales y laterales ejercidas sobre el panel 114 a las columnas 116 y 118 unidas a cada uno de los montantes 36 y 38 laterales del panel de armadura horizontal arriostrado en V.
El panel 114 también tiene dos montantes 44 y 46 interiores y un montante 48 central anclado mediante placas 34 de sujeción a las pistas 26 y 28 de arriba y de abajo y a las pistas 30 y 32. Los montantes 36 y 38 laterales pasan a través de recortes en los extremos de la red 14 y en los labios 18 de las pistas 30 y 32 de modo que las bridas 16 de los montantes 36 y 38 colindan con las bridas 16 en los extremos de las pistas 26, 28, 34 y 36. Las placas 34 de sujeción están en estas áreas de apoyo. De manera similar, los montantes 44 y 46 internos y el montante 48 central pasan a través de recortes interiores de las redes y los labios de las pistas 30 y 32 de manera que el exterior de las bridas de los montantes 36 y 38 y del montante central colindan con el interior de las bridas de las pistas 26, 28, 36 y 38. Las placas 34 de sujeción están en estas áreas de apoyo. Los cinco montantes 36, 38, 44, 46 y 48 verticales, por ejemplo, pueden estar separados 24" entre centros. El punto en el que los montantes 44 y 46 interiores y el montante 48 central pasan a través de las pistas 30 y 32 es una conexión de bisagra (es decir, un solo sujetador permite la rotación). Los montantes del panel 114 también sirven para soportar paneles de yeso, conductos, cableado, ensamblajes de plomería, etc.
El panel 114 también contiene una riostra continua en forma de V. Esta riostra en V es única en su diseño e ingeniería. Las dos patas de la riostra en V son los montantes 54 y 56 de la riostra en V. El montante 54 de riostra en V está anclado al montante 36 lateral justo debajo de las pistas 30 y 32 mediante el conector 104 de fluencia sísmica y a la pista 28 de abajo mediante una placa 60 de vértice y pasa a través de un recorte interior en la red del montante 44 interior. La red del montante 54 de la riostra en V se apoya en una brida de cada uno de los montantes 36 y 44 y la pista 28.
De manera similar, el montante 56 de riostra en V está anclado al montante 38 lateral justo debajo de las pistas 30 y 32 por el conector 110 de fluencia sísmica y a la pista 28 de abajo por la placa 60 de vértice y pasa a través del recorte interior en el montante 46 interno. La red del montante 56 de la riostra en V se apoya con una brida de cada uno de los montantes 38 y 46 y la pista 28.
Los montantes 54 y 56 de la riostra en V se colocan con sus redes paralelas a las redes de los montantes 36, 44, 48, 46 y 38 del panel 114. Además, los montantes 54 y 56 de la riostra en V corren de forma continua desde inmediatamente debajo de las pistas 30 y 32 a través de los montantes 44 y 46 internas hasta el vértice de una "V" sustancialmente en el medio de la pista 28 de abajo. La conexión en el vértice de la riostra en V se facilita mediante una placa 60 de vértice y soldaduras estructurales, que interconectan los montantes 54 y 56 de la riostra en V y el montante 48 central. La placa 60, la pista 28 de abajo y el montante 48 y los montantes 54 y 56 de la riostra en V están interconectados mediante soldaduras. El montante 46 interior también se une mediante placas 34 de sujeción y se suelda a la pista 26 de arriba y a las pistas 30 y 32 en el punto donde el montante 46 interna pasa a través de los recortes 52 interiores en las pistas 30 y 32. La placa 60 de vértice se puede formar a partir de un material tal como acero laminado en frío de calibre 18-14.
Las conexiones de los montantes 54 y 56 de la riostra en V, a los montantes 36 y 38 laterales, al montante 48 central y a la pista 28 son conexiones de momento y mejoran el rendimiento estructural lateral del panel 114. Estas conexiones facilitan la transferencia de la mayoría de las fuerzas laterales que actúan sobre el panel 114 a las columnas 116 y 118 estructurales del panel 100 de fluencia sísmica.
El panel 114 también contiene una pista 62 que proporciona riostra horizontal. La pista 62 está situada, por ejemplo, a mitad de camino en la riostra en V formada por los montantes 54 y 56 de la riostra en V. La pista 62 tiene los recortes de los extremos para acomodar los montantes 44 y 46 interiores, tiene el recorte 52 interior para acomodar el montante 48 central y está anclado mediante sujetadores a los montantes 44 y 46 interiores y al montante 48 central. La pista 62 contribuye al rendimiento estructural de fuerza lateral del panel 114.
La figura 2 ilustra una vista en perspectiva de un conector de fluencia sísmica de ejemplo que conecta un panel a una columna 218 estructural. El conector de fluencia sísmica incluye una placa 220 en forma de U, una placa 222 de fluencia, un perno de alta resistencia (no mostrado) y un casquillo exterior (no mostrado). El conector de fluencia sísmica se muestra conectando el lado derecho de un panel a una columna 218. La esquina del panel está formada por una pista 26, una correa 56 de área de configuración de armadura y un montante 38 lateral, todas soldadas a la placa 220 en forma de U.
La placa 220 en forma de U está conectada al montante 38 lateral de manera que crea un bolsillo formado por la placa 220 en forma de U y la superficie exterior del montante 38 lateral. Este bolsillo proporciona un espacio para la placa 222 de fluencia. La placa 222 de fluencia está configurada para deformarse plásticamente durante un evento sísmico. En algunas implementaciones, el grosor de la placa 222 de fluencia puede depender de dónde se ubica la placa 222 de fluencia dentro de una estructura más grande. Por ejemplo, en un edificio con varios pisos, una placa de fluencia ubicada en un piso más alto puede tener un grosor menor, porque se tolera un mayor desplazamiento en un piso más alto durante un evento sísmico.
La placa 220 en forma de U se puede soldar a cada una de las pistas 26, la correa 56 del área de configuración de la armadura y el montante 38 lateral usando ranuras de soldadura ubicadas en la placa 220 en forma de U. Para simplificar la construcción, la placa 220 en forma de U se puede sujetar al panel inicialmente usando remaches en cada uno de los montantes 38 laterales, la correa 56 del área de configuración de la armadura y la pista 26. Los remaches ayudan a mantener los componentes en su lugar para una soldadura más simple y precisa. La placa 220 en forma de U, la placa 222 de fluencia y el montante 38 lateral están conectados a la columna 218 mediante un perno, casquillos y arandelas de alta resistencia (no se muestra en la figura 2 y se discute más adelante).
La placa 220 en forma de U se puede fabricar de acero conformado en frío. El tamaño, la forma y la configuración de las ranuras de soldadura en la placa 220 en forma de U cambiarán según el lugar del panel en el que se encuentre la placa 220 en forma de U. Por ejemplo, con referencia a la figura 1, la placa en forma de U que forma parte del conector 110 de fluencia sísmica es más grande que la placa en forma de U que forma parte del conector 108 de fluencia sísmica para adaptarse al ángulo de la correa 56 del área de configuración de la armadura. De manera similar, las placas en forma de U que forman parte del conector 106 y 112 de fluencia sísmica tienen menos ranuras de soldadura que otras placas en forma de U porque unen los montantes 36 y 38 laterales, respectivamente, a la pista 28 de abajo.
La figura 3 ilustra un ejemplo de conector de fluencia sísmica que conecta un panel a una columna estructural. El conector de fluencia sísmica se muestra conectando el lado derecho de un panel a una columna 318. La placa 320 en forma de U envuelve un montante 38 lateral del panel. Además, la placa 320 en forma de U sirve como conexión entre el montante 38 lateral, una pista 26 y una correa 56 del área de configuración de armaduras del panel. La placa 320 en forma de U está unida al montante 38 lateral de manera que la placa 320 en forma de U y el montante 38 lateral crean un bolsillo 326. El bolsillo 326 es donde se coloca una placa de fluencia (no mostrada).
Un casquillo 324 exterior está ubicado entre la columna 318 y la cara derecha de la placa 320 en forma de U. Cuando se ejercen fuerzas sísmicas sobre el conector de fluencia sísmica, la placa 320 en forma de U y la placa de fluencia se deforman alrededor del casquillo 324 exterior. El casquillo 324 exterior crea espacio para que la placa 320 en forma de U y la placa de fluencia se deformen sin entrar en contacto con la columna 318. Además, la forma redonda del casquillo 324 exterior permite un fácil control de calidad en el campo.
En algunas implementaciones, el diámetro exterior del casquillo 324 exterior puede depender de dónde esté ubicado el casquillo 324 exterior dentro de una estructura más grande. Por ejemplo, cuando el casquillo 324 exterior está ubicado en un piso más alto en un edificio de varios pisos, el diámetro exterior puede ser más pequeño para permitir una mayor deformación de la placa 320 en forma de U y la placa de fluencia.
La figura 4 ilustra una vista de arriba de un conector de fluencia sísmica de ejemplo que conecta un panel a una columna estructural. Una placa 420 en forma de U está unida a una pista 26 de un panel. La placa 420 en forma de U está unida de manera que crea un bolsillo para una placa 422 de fluencia. Para unir la pista 26 y el montante 38 lateral a una columna 418, se inserta un perno 430 de alta resistencia a través de un montante 38 lateral, la placa 422 de fluencia, la placa 420 en forma de U y la columna 418. Se puede incluir una arandela 436 entre la cabeza del perno 430 de alta resistencia y la columna 418. Un casquillo 424 exterior proporciona espacio entre la placa 420 en forma de U y la columna 418. En algunas implementaciones, un casquillo 428 interno está ubicado entre el montante 38 lateral y una tuerca 432. La tuerca 432 asegura el perno 430 de alta resistencia. En algunas implementaciones, el casquillo 428 interno puede estar roscado, eliminando la necesidad de la tuerca 432.
En otras implementaciones, el perno 430 de alta resistencia va desde el montante 38 lateral a través de la placa 422 de fluencia, el casquillo 424 exterior y la columna 418. El extremo del perno 430 de alta resistencia se puede asegurar dentro de la columna 418 utilizando una variedad de mecanismos de seguridad, que incluyen, entre otros, una tuerca, una arandela, un casquillo roscado o una placa roscada.
La placa 422 de fluencia está hecha de acero dúctil. Los bordes frontales de la placa 422 de fluencia pueden redondearse para encajar en la placa 420 en forma de U y para evitar concentraciones de tensión cuando la placa 422 de fluencia se deforma cuando se colocan cargas sísmicas sobre el conector de fluencia sísmica. La placa 422 de fluencia puede tener una variedad de grosores, y diferentes grosores de placas 422 de fluencia pueden ser más deseables en diferentes partes de un edificio. Por ejemplo, debido a que el grosor de la placa 422 de fluencia controla el desplazamiento de la placa 422 en forma de U, se puede usar una placa 422 de fluencia más gruesa en un conector de fluencia sísmico que se instala en el piso inferior de un edificio alto, donde hay menos desplazamiento es tolerable durante eventos sísmicos. Por el contrario, una placa 422 de fluencia con un grosor menor se puede usar en un conector de fluencia sísmica que se instala en el piso superior de un edificio alto, donde se tolera un mayor desplazamiento durante un evento sísmico.
Cuando se aplican fuerzas sísmicas al conector de fluencia sísmica, la placa 422 de fluencia y la placa 420 en forma de U se deforman alrededor del casquillo 424 exterior. Al igual que la variedad de grosores posibles para la placa 422 de fluencia, el casquillo 424 exterior puede tener una variedad de diámetros dependiendo de dónde se encuentre en el edificio el conector de fluencia sísmica. La variedad de grosores de placa 422 de fluencia y diámetros de casquillo 424 exterior proporciona un rango útil de capacidades de diseño.
El conector de fluencia sísmica crea una conexión dúctil, proporcionando una gran capacidad de desplazamiento, que es necesaria para cumplir con el criterio del código de construcción para la prevención de colapso en los movimientos sísmicos del suelo máximos considerados (movimientos del suelo MCE). El conector de fluencia sísmica continúa ganando resistencia siguiendo la fluencia del acero a través del endurecimiento por deformación del material y la rigidez geométrica en grandes desplazamientos. Esta ganancia de fuerza es muy útil para la prevención de colapsos en los movimientos del suelo MCE. La configuración del conector de fluencia sísmica también proporciona un método simple para calcular el mecanismo de diseño de fluencia. El conector de fluencia sísmica está diseñado para ser lo suficientemente débil como para evitar fallas prematuras de importantes elementos de acero formados en frío en el trayecto de carga. La resistencia y ductilidad del conector de fluencia sísmica también proporciona resistencia al colapso progresivo de una estructura dada la pérdida de una columna de acero.
La figura 5 ilustra una vista en perspectiva de un conector de fluencia sísmica de ejemplo que conecta un panel a una columna estructural. El conector de fluencia sísmica conecta una pista 26, una correa 56 de área de configuración de armadura y un montante 38 lateral a una columna 518. El conector de fluencia sísmica incluye una placa 520 en forma de U, una placa de fluencia (no mostrada) y un perno 530 de alta resistencia. La placa 520 en forma de U está unida a la pista 26, la correa 56 del área de configuración de la armadura y el montante 38 lateral. En una implementación, la pista 26, la correa 56 del área de configuración de la armadura y el montante 38 lateral pueden soldarse a la placa 520 en forma de U usando ranuras de soldadura ubicadas en la placa 520 en forma de U. La placa 520 en forma de U también puede tener orificios para remaches. Los remaches pueden mantener la placa 520 en forma de U en su lugar con respecto a la pista 26, la correa 56 del área de configuración de la armadura y el montante 38 lateral durante el proceso de soldadura. La placa 520 en forma de U está unida al montante 38 lateral de manera que la placa 520 en forma de U y el montante 38 lateral crean un bolsillo. La placa de fluencia está ubicada dentro del bolsillo creado por la placa 520 en forma de U y el montante 38 lateral.
La columna 518 está unida al conector de fluencia sísmica con un perno 530 de alta resistencia. El perno 530 de alta resistencia atraviesa el montante 38 lateral, la placa de fluencia, la placa 520 en forma de U, un casquillo exterior (no se muestra) y la columna 518. Se puede usar un casquillo 528 interno y una tuerca 532 para asegurar el perno 830 de alta resistencia dentro del montante 38 lateral. En algunas implementaciones, el casquillo 528 interno está roscado, por lo que no se necesita una tuerca 532 adicional para asegurar el casquillo 528 interno. Se puede colocar una arandela entre la cabeza del perno 530 de alta resistencia y la columna 518.
En otras implementaciones, el perno 530 de alta resistencia va desde el montante 38 lateral a través de la placa 522 de fluencia, el casquillo 524 exterior y la columna 518. El extremo del perno 530 de alta resistencia se puede asegurar dentro de la columna 518 usando una tuerca, arandela, casquillo roscado o placa roscada.
La figura 6 ilustra una vista en perspectiva de un conector de fluencia sísmica de ejemplo que conecta un panel a una columna 618 estructural, donde se usa una placa 640 de conector roscada dentro de la columna 618 estructural. El conector de fluencia sísmica conecta una pista 26, una correa 56 del área de configuración de la armadura y un montante 38 lateral a la columna 618 estructural. El conector de fluencia sísmica incluye una placa 620 en forma de U, una placa 622 de fluencia, un perno 630 de alta resistencia y un casquillo exterior (no mostrado). La placa 620 en forma de U está unida a la pista 26, la correa 56 del área de configuración de la armadura y el montante 32 lateral. En una implementación, la pista 26, la correa 56 del área de configuración de la armadura y el montante 32 lateral están todos soldadas a la placa 620 en forma de U usando ranuras de soldadura ubicadas en la placa 620 en forma de U. La placa 620 en forma de U también puede tener orificios para remaches. Los remaches pueden mantener la placa 620 en forma de U en su lugar con respecto a la pista 26, la correa 56 del área de configuración del armadura y el montante 38 lateral durante el proceso de soldadura. La placa 620 en forma de U está unida al montante 32 lateral de manera que la placa 620 en forma de U y el montante 38 lateral crean un bolsillo. La placa 622 de fluencia está ubicada dentro del bolsillo creado por la placa 620 en forma de U y el montante 38 lateral.
La columna 618 estructural se une al conector de fluencia sísmica con el perno 630 de alta resistencia. El perno 630 de alta resistencia atraviesa un casquillo 628 interno, el montante 38 lateral, la placa 622 de fluencia, la placa 620 en forma de U, un casquillo exterior (no se muestra) y la columna 618 estructural. La placa 640 de conector roscada está ubicada dentro de la columna 618. La placa 640 de conector roscada asegura el perno 630 de alta resistencia dentro de la columna 618 utilizando orificios roscados (por ejemplo, un orificio 642 roscado). Como se muestra, el extremo 630b roscado del perno 630 de alta resistencia está asegurado por la placa 640 roscada. La figura 7 ilustra una vista en perspectiva de un conector de fluencia sísmica de ejemplo que conecta un panel a una columna 718 estructural, donde se usa una placa 740 de conector roscada dentro de la columna 718 estructural. El conector de fluencia sísmica conecta una pista 26, una correa 56 del área de configuración de la armadura y un montante 38 lateral a una columna 718. El conector de fluencia sísmica incluye una placa 720 en forma de U, una placa de fluencia (no mostrada) y un perno 730 de alta resistencia. La placa 720 en forma de U está unida a la pista 26, la correa 56 del área de configuración de la armadura y el montante 38 lateral. En una implementación, la pista 26, la correa 56 del área de configuración de la armadura y el montante 38 lateral están todos soldados a la placa 720 en forma de U usando ranuras de soldadura ubicadas en la placa 720 en forma de U. La placa 720 en forma de U también puede tener orificios para remaches. Los remaches pueden mantener la placa 720 en forma de U en su lugar con respecto a la pista 26, la correa 56 del área de configuración de la armadura y el montante 38 lateral durante el proceso de soldadura. La placa 720 en forma de U está unida al montante 38 lateral de manera que la placa 720 en forma de U y el montante 38 lateral crean un bolsillo. La placa de fluencia está ubicada dentro del bolsillo creado por la placa 720 en forma de U y el montante 38 lateral.
La columna 718 estructural está unida al conector de fluencia sísmica con un perno 730 de alta resistencia. El perno 730 de alta resistencia atraviesa un casquillo 728 interno, el montante 38 lateral, la placa de fluencia, la placa 720 en forma de U, un casquillo exterior (no mostrado) y la columna 718 estructural. La placa 740 de conector roscada está ubicada dentro de la columna 718 estructural. La placa 740 de conector roscada asegura el perno 730 de alta resistencia dentro de la columna 718 estructural a través de orificios roscados (por ejemplo, un orificio 742 roscado).
La figura 8 ilustra un conector de fluencia sísmica de ejemplo implementado en una viga I. La figura 8A ilustra una vista de arriba de un ejemplo de conector de fluencia sísmica implementado en una viga I. La figura 8B ilustra una vista frontal de un conector de fluencia sísmica de ejemplo implementado en una viga en I. En esta implementación, el conector de fluencia sísmica consta de un tubo 844 de fluencia, un perno 830 de alta resistencia, un casquillo 824 y una placa 840 de conector roscada. El tubo 844 de fluencia está conectado a la viga 842 I. En una implementación, el tubo 844 de fluencia está soldado a la viga 842 I. Luego, el tubo 844 de fluencia se conecta a una columna 818 usando un perno 830 de alta resistencia. El perno 830 de alta resistencia atraviesa el tubo 844 de fluencia, un casquillo 824 y la columna 818. En una implementación, el perno 830 de alta resistencia se asegura utilizando una placa 840 de conector roscada. En otras implementaciones, el perno 830 de alta resistencia se puede asegurar utilizando cualquier combinación de tuerca, arandela y casquillo. Una línea 846 discontinua muestra cómo el tubo 844 de fluencia puede deformarse cuando el conector de fluencia sísmico se somete a fuerzas sísmicas. La figura 9 ilustra operaciones de ejemplo para ensamblar un conector de fluencia sísmica para conectar un panel a una columna estructural. El conector de fluencia sísmica incluye una placa en forma de U, una placa de fluencia, un perno de alta resistencia y un casquillo. Una primera operación 902 de inserción inserta un perno de alta resistencia a través de una abertura en una columna estructural. En algunas implementaciones, la columna estructural puede tener aberturas cortadas para acomodar la altura de los conectores de fluencia sísmica con un tipo específico de panel. En otras implementaciones, las aberturas regulares pueden espaciarse a lo largo de la columna estructural para permitir la flexibilidad.
Una operación 904 de montaje encaja un casquillo exterior en el perno de alta resistencia. El casquillo exterior se ubica finalmente fuera de la columna estructural y entre la columna estructural y una placa en forma de U. El casquillo exterior proporciona espacio entre la columna estructural y la placa en forma de U, lo que permite que la placa en forma de U se deforme alrededor del casquillo exterior cuando hay fuerzas sísmicas presentes. El diámetro exterior del casquillo exterior puede variar para controlar la deformación de la placa en forma de U. Por ejemplo, un casquillo exterior con un diámetro exterior mayor permitirá una menor deformación de la placa en forma de U que un casquillo exterior con un diámetro exterior más pequeño.
Una segunda operación 906 de inserción inserta el perno de alta resistencia en una abertura en la placa en forma de U, una abertura en una placa de fluencia y una abertura en un montante lateral de un panel. La segunda operación 906 de inserción crea el conector de fluencia sísmica. La placa en forma de U se une al montante lateral del panel (tal como por soldadura) de manera que deja un bolsillo para la placa de fluencia entre la superficie interior de la placa en forma de U y la superficie exterior del montante lateral del panel. La placa en forma de U también puede actuar como conector entre el montante lateral del panel y otros componentes del panel.
Una operación 908 de seguridad asegura el perno de alta resistencia con un mecanismo de seguridad interno. En algunas implementaciones, el mecanismo de seguridad interno es un casquillo interno. Cuando el casquillo interno actúa como mecanismo de seguridad interno, el casquillo interno está roscado para asegurar el perno de alta resistencia en su lugar como parte del conector de fluencia sísmica. En otras implementaciones, se puede colocar un casquillo interno sin rosca en el perno de alta resistencia antes de colocar otro mecanismo de seguridad interno, tal como una tuerca, en el perno de alta resistencia para asegurar el perno de alta resistencia en el conector de fluencia sísmica.
La especificación, los ejemplos y los datos anteriores proporcionan una descripción completa de la estructura y el uso de implementaciones de ejemplo de la invención. Dado que se pueden realizar muchas implementaciones de la invención sin apartarse del alcance de la invención, la invención reside en las reivindicaciones adjuntas a continuación. Además, las características estructurales de las diferentes implementaciones pueden combinarse en otra implementación más sin apartarse de las reivindicaciones enumeradas.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Un panel (100) de fluencia sísmica, el panel de fluencia sísmica que comprende:
un panel que incluye una estructura de armadura superior y uno o más montantes (36, 38) laterales;
una o más columnas (116, 118) estructurales; y
uno o más conectores (102, 104, 106, 108, 110, 112) de fluencia sísmica que conectan la uno o más montantes laterales del panel a la una o más columnas estructurales, cada uno de los uno o más conectores de fluencia sísmica que comprende:
una placa (220) en forma de U configurada para conectar una de la uno o más montantes laterales a otro componente del panel;
una placa (222) de fluencia ubicada entre la placa en forma de U y una de la uno o más montantes laterales del panel; un perno (430) de alta resistencia que conecta la placa en forma de U, la placa de fluencia y la una de la uno o más montantes laterales del panel; y caracterizado porque cada uno de los uno o más conectores de fluencia sísmica que comprende además un casquillo (424) situado entre la placa en forma de U y una de las una o más columnas estructurales.
2. El panel de fluencia sísmica de la reivindicación 1, en donde el panel es un panel arriostrado en V.
3. El panel de fluencia sísmica de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde el panel es un ensamblaje de marco de momento.
4. El panel de fluencia sísmica de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde al menos uno de los conectores de fluencia sísmica incluye además un casquillo interno situado en una cara interna del montante lateral.
5. Un método para ensamblar un panel de fluencia sísmica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, el método que comprende:
insertar (902) el perno (430) de alta resistencia a través de una abertura en una columna estructural;
montar (904) el casquillo (424) sobre el perno de alta resistencia;
insertar (906) el perno de alta resistencia en una abertura en la placa en forma de U, una abertura en la placa de fluencia y una abertura en un montante lateral del panel; y
asegurar (908) el perno de alta resistencia con un mecanismo de seguridad interno.
6. El método de la reivindicación 5, en donde el mecanismo de seguridad interno es un casquillo roscado.
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