Evaluación numérica del efecto del espesor de la placa de contacto en la acción de palanca en conexión de acero tipo «T»

Abstract

Este artículo presenta un estudio numérico utilizando el programa ANSYS para análisis de conexiones de acero tipo «T» denominadas «T-Stub», en las cuales puede darse el fenómeno de acción de palanca. El efecto de apalancamiento en los tornillos de la placa ha sido estudiado antes, pero la localización de las fuerzas de palanca ha sido simplificada. El efecto del espesor de las placas de conexión «T-Stub» en las áreas de contacto entre ellas y un soporte rígido ha sido investigado en este artículo diferentemente de lo que se encuentra en la literatura técnica, en que dicho fenómeno es estudiado entre bases flexibles. La conexión ha sido discretizada con elemento de sólido 3D y elementos de interfaz. En los análisis realizados se adoptan diferentes espesores de la placa y tornillos de diámetros distintos en los cuales se ha aplicado una precarga. En este artículo se presenta una discusión sobre la magnitud de los esfuerzos en los tornillos y la extensión del área de contacto efectiva entre la placa y un soporte rígido.

This paper presents a numerical study of «T-Stub» steel connections using FEM analyses. In such connections prying action phenomenon may take place. Prying action effect on the bolts has been studied before but the location of the prying action forces has always been simplified. The effect of the thickness of «T-Stub» flanges on contact areas between flanges and support base is investigated in this paper. A 3D finite element model is used and interface elements are employed for the investigation. Nonlinear FE analyses are undertaken on connection with different flange thickness and bolt preload with two bolts. Nonlinear gap elements are used as interfaces. Discussion and conclusions on contact areas and stresses, prying action distributions and resultant of loads on bolts in the «T-Stub» connections are presented.