Límites de la relación ancho-espesor de las placas de acero externas en vigas compuestas de acero en forma de U-concreto basados en la clasificación de la sección

CHENG Rui ,  

YU Yuanlin ,  

ZHANG Jiayu ,  

ZHANG Qingfeng ,  

摘要

Para estudiar los límites de la relación ancho-espesor de las placas de acero externas en vigas compuestas de acero en forma de U-concreto (vigas compuestas de acero en forma de U) basadas en la clasificación de la sección, se realizaron pruebas de carga estática monotónica en cinco especímenes de vigas compuestas de acero en forma de U, analizando los modos de falla, las curvas carga-desplazamiento y la capacidad de deformación plástica bajo diferentes relaciones alto-largas de la alma de acero externa comprimida y la ala comprimida. Los resultados experimentales muestran que la relación ancho-espesor de las placas de acero externas influye directamente en la deformación por pandeo y la capacidad de deformación plástica de las vigas compuestas en forma de U; todos los especímenes experimentaron pandeo local antes de alcanzar la capacidad máxima de carga, y el modo de falla fue falla plástica por flexión. Los resultados del análisis paramétrico de elementos finitos indican que el comportamiento no lineal entre el alma externa de acero y el ala comprimida interactúan mutuamente; el momento de pandeo del panel adelanta con el aumento de la relación ancho-espesor del panel adyacente; aumentar la relación ancho-espesor de las placas de acero externas reduce el grado de desarrollo plástico de las vigas compuestas en forma de U. Basándose en resultados experimentales y análisis paramétrico de elementos finitos, se propone un límite recomendado de relación ancho-espesor para las placas de acero externas de sección tipo Ⅱ (Clase 2) para vigas compuestas en forma de U, y se comparan estos límites con los límites normativos. Los resultados muestran que dicho límite se ajusta mejor al comportamiento real de las vigas compuestas en forma de U y permite aprovechar más plenamente sus ventajas estructurales.

关键词

vigas compuestas de acero en forma de U-concreto; clasificación de la sección; relación ancho-espesor; estudio experimental; análisis de elementos finitos

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