Formulación para el diseño de conectores de cortante tipo tornillo en secciones compuestas

Formulating a design for a screwtype shear connector in a composite section

En Colombia, durante la última década, uno de los tipos de conectores de cortante más utilizados ha sido el de los tornillos, pero hasta ahora surge una formulación para su diseño en secciones compuestas, incluida en el numeral F.2.9.8.2.2 de NSR10. En este artículo se muestra la deducción de dicha formulación de diseño para conectores tipo tornillo, analizando la influencia de diferentes parámetros en el comportamiento de las secciones compuestas cuando se emplean tornillos como conectores de cortante. En esta investigación se estudiaron 18 modelos de sección compuesta fabricados con perfiles de alma llena y losas de concreto de 42 MPa, en las cuales se manejaron configuraciones de 1, 2 o 3 conectores de cortante tipo tornillo con diámetros 1/2", 5/8" o 3/4"; y para separaciones de 0,08 m, 0,12 m o 0,14 m; por cada modelo se ensayaron tres probetas ante solicitación de corte directo (push-out). De acuerdo con los resultados experimentales obtenidos, se efectuó el análisis por medio de la metodología planteada por Ollgaard, donde se evaluó la incidencia del diámetro y la separación de los conectores en el comportamiento de los modelos, y finalmente se plantea la formulación para el diseño de los conectores tipo tornillo en secciones compuestas.

Introducción

En el ámbito de la construcción colombiana, desde la pasada década, uno de los tipos de conectores de cortante más utilizados han sido los tornillos; no obstante, sólo hasta ahora fue formulada una expresión de diseño para su uso en vigas de sección compuesta.

Debido a que la mayoría de investigaciones sobre conectores han sido desarrolladas para el uso de canales y espigos, en AISCLRFD [1] y en la anterior norma colombiana, NSR-98 [2] numeral F2.9.5, sólo se presentan formulaciones de diseño para ese tipo de conectores. Además, en estas normas de diseño se establece que para emplear otro tipo de conectores es necesario efectuar los ensayos pertinentes para determinar sus resistencias nominales y sustentar un procedimiento de diseño. En este artículo se presenta la deducción de la formulación de diseño para conectores tipo tornillo que es incluida en el numeral F.2.9.8.2.2 de NSR-10 [3].