Icha Presentacion Conexiones

7/24/2019 Icha Presentacion Conexiones

1/33

B y C Ingeniera

DISEO DE CONEXIONES

MARCO CONCEPTUAL

Prepar: Sergio Crdova A.

[email protected]

Mayo 2014


2/33

B y C Ingeniera

Mercado de Estructuras Metlicas:Clientes Globales y Proveedores Globales


3/33

B y C Ingeniera

Estructuras Metlicas:Mercado diversificado, segmentado


4/33

B y C Ingeniera

Las caractersticas del sector, clientes globalizados,altos estndares de calidad y competencia global,hacen que la Innovacin de Procesos sea una tareaineludible para mantener la competitividad en el rubro.

Pilares de la Innovacin:

Administracin del Conocimiento: KBM

Mejora de Procesos como un actividad permanente.

Excelencia Operacional: Competitividad.

Motivacin:


5/33

B y C Ingeniera

Innovacin:

Cambia la forma de hacer las cosas, reemplaza procesos,productos o servicios, demanda profesionales con otrashabilidades y genera nuevos negocios.

No Innovar asegura la obsolescencia

Mejora continua:

Obtiene un mejor rendimiento de los procesos existentes,reduce costos, incrementa productividad, eliminareprocesos, mejora calidad, aumenta la competitividad.

No Mejorar, es empeorar

Innovar: Saltos cunticos

Mejorar: Proceso continuo


6/33

B y C Ingeniera

Proceso inserto en una cadena de valor:

IngenieraConceptual

IngenieraBsica

IngenieraDiseo

Fabricacin Montaje

Detallamiento Workshop

Flujos de informacin directos

Flujos de informacin inversos

El suministro de estructuras siempre es ruta crtica yafectan procesos de alto valor.

Fabricacin de Estructuras:


7/33

B y C Ingeniera

Objetivo:

Transformar el diseo al lenguaje del fabricante

Proceso altamente tecnificado: Modelos 3D y 4D

Representa un 50% del tiempo total de fabricacin.

Diseo conexiones: Asegura la estabilidad estructural.

Conexiones agregan entre un 8 y 25% del peso.

Proceso Fabricacin: Detallamiento

DetallamientoInput: Planos deDiseo + Normas

Output: Planos deFabricacin + Listados


8/33

B y C Ingeniera

Uso de software 3D: Maquetas digitales

Modelos 4D: Maquetas digitales temporizadas.



9/33

B y C Ingeniera

Informacin temprana para activar las compras de materiales.

Asegurar el calce de estructuras.

Resolver interferencias.

Definir ID para trazabilidad de piezas y elementos.

Coordinacin multidisciplinaria con el resto del proyecto: BIM

Verificacin del montaje simulado en digital.

Plantear mejoras al diseo y al proceso constructivo.

Diseo de Conexiones.



10/33

B y C Ingeniera

Objetivo: Materializar las estructuras

Toma 50% del tiempo total de fabricacin.

Proceso intenso en Materias Primas y Mano de Obra.

Involucra el abastecimiento, dimensionamiento de placasy perfiles, perforado, soldado, pintura y logstica.

Proceso Fabricacin: Workshop

WorkshopInput: Planos de

fabricacin +ABM + CN

Output: Elementos ycomponentes


11/33

B y C Ingeniera

Trazado Manual: Huincha, escuadra, compas y tiza

Inicialmente se recurra a tcnicas de

trazado manual con fuerte incidenciadel factor humano, generandograndes problemas de calce.

Corte automtico de fajas y procesos de Control Numrico CN:

En la actualidad los procesos decorte y dimensionamiento son

altamente automatizados con mnimaintervencin humana, asegurandouna calidad homognea y el calce enel armado de la estructura.


Evolucin Tecnolgica


12/33

B y C Ingeniera

Equipos de control numrico:

Se alimentan con la informacin numrica de la maquetaelectrnica y en base a coordenadas generan

instrucciones para cortar, perforar, recortar, biselar deforma automtica, sin necesidad de trazar y con

mnimas prdidas de material (Nesting):


Evolucin Tecnolgica


13/33

B y C Ingeniera

Cadena de Valor:

Ej. Diseo Detallamiento - Fabricacin


14/33

B y C Ingeniera

Cadena de Valor:

Ej. Diseo Detallamiento - Fabricacin


15/33

B y C Ingeniera

Marco Normativo:

Diseo de Conexiones en Chile

Diseo Esttico: AISC 360

Diseo Ssmico:

NCh 2369: Para estructuras industriales

AISC 341: Seismic Provisions

Fabricacin: NCh 428, en revisin por ICHA


16/33

B y C Ingeniera

Diseo Esttico: AISC 360 AWS D 1.1: Diseo y ejecucin de soldaduras

Condiciones de Borde: Baja incertidumbre Cargas conocidas

Peso propio.

Equipos.

Sobrecargas acotadas: NChSobrecargas de Uso.

Sobrecargas de operacin.

Diseo de conexiones:

Por Carga Solicitante.

Por % de Capacidad de los perfiles: Cubrir los FU

Marco Normativo:

Diseo de Conexiones Estticas


17/33

B y C Ingeniera

NCh 2369: Aplicacin en estructuras industriales, hace unareferencia muy bsica para el diseo de conexiones.

AISC 341: Seismic Provisions AWS D 1.8: Complemento a la D1.1, aplica al SFRS AISC 358: Conexiones precalificadas (ensayadas)

Condiciones de Borde: Alta incertidumbre Cargas desconocidas (ssmicas) Sismo reducido por factor R para facilitar el diseo Disipacin por ductilidad, incursin en rango no lineal

Diseo de conexiones: 100% Capacidad del perfil La conexin debe asegurar que el perfil se plastifique

Conexiones SC, de Deslizamiento Crtico

Marco Normativo:

Diseo de Conexiones Ssmicas


18/33

B y C Ingeniera

NCh 2369:

Solicita conexiones al 100% capacidad del perfil. Conexiones SC: Solo reconoce clase A

AISC 341: Seismic Provisions Solicita conexiones al 100% capacidad, incrementada

por factores Ry sobre la fluencia del acero (1,3 a 1,5) Buen tratamiento del sistema sismorresistente, SFRS AWS D 1.8: Requisitos adicionales a D1.1 que

afectan diseo y fabricacin de elementos ssmicos.

AISC 358: Conexiones validadas mediante ensayos.

El 80% de las conexiones que se usan en Chile no sonprecalificadas. Ensayos?? Sin embargo en general han

demostrado buen comportamiento.

Marco Normativo:

Diseo de Conexiones Ssmicas: Comentarios


19/33

B y C Ingeniera

Conexiones con perfiles HSS:Privilegiar traspaso carga a travs del perfil


20/33

B y C Ingeniera

Conexiones con perfiles HSS:Compatibilidad con otras geometras


21/33

B y C Ingeniera

Conexiones con perfiles HSS:


22/33

B y C Ingeniera

Conexiones con perfiles HSS: Continuidad de alasy traspaso de corte por el manto


23/33

B y C Ingeniera

Conexiones con perfiles HSS: Evitar AxialesSsmicos directos al manto

NO!!


24/33

B y C Ingeniera

Conexiones: Total factibilidad de fabricacin sise transforman en planchas CN + Soldaduras.

Conexiones =

Planchas fabricadas por Control Numrico

+ Soldaduras de

buena calidad


25/33

B y C Ingeniera

Fabricacin con perfiles tubulares:Entregas secuenciadas


26/33

B y C Ingeniera

Fabricacin con perfiles tubulares:Calce en estructuras con geometras complejas


27/33

B y C Ingeniera

Fabricacin con perfiles tubulares:Tolerancias: Montaje y funcionalidad estructural


28/33

B y C Ingeniera

Fabricacin con perfiles tubulares:Conexiones con rtulas (geometra variable).


29/33

B y C Ingeniera

Fabricacin con perfiles tubulares:Soluciones de maestranza y de terreno


30/33

B y C Ingeniera

A nivel de fabricacin, la conexin se reduce a planchas fabricadaspor CN y soldaduras de buena calidad.

Segn lo anterior, Chile cuenta con tecnologa para procesar perfileslaminados HSS y existe probada experiencia de diseo ssmico deconexiones.

Para las planchas de conexin ssmicas de deben usar aceros

similares al acero del perfil. Para conectar los perfiles HSS serecomiendan planchas de acero A572 Gr.50 que en Chile seencuentran en stock, dado que utiliza para la fabricacin de puentes.

Privilegiar el traspaso de cargas ssmicas con elementos continuos

a travs del perfil HSS y no directamente por el manto.

La solucin alternativa no es atractiva: Perfil tubulares soldado??,planchas soldadas en sus esquinas, soldaduras de alta complejidad,

alto costo y procesos de calidad fuertemente controlados.

Conclusiones:


31/33

B y C Ingeniera

Conclusiones:

En cualquier caso debe privilegiarse el uso de las conexionesprecalificadas, AISC 358.

Para situaciones especiales (la mayora en megaproyectos), serecomienda modificar y adaptar las conexiones precalificadas, enlugar de proyectar conexiones sin sustento experimental.

Cualquiera sea el caso, deben preferirse Modelos de Clculo deConexiones racionales e intuitivos, en donde el traspaso de cargasea claro y fcilmente predecible por mtodos simplificados.

En diseo de conexiones la AISC 341 es un buen orientador, sinembargo debiera potenciarse la NCh.2369 que se apega a nuestrarealidad. Notar que el origen de la AWS D1.8 se funda en problemasde soldaduras de terreno, lo que no obedece a la realidad chilena.


32/33

B y C Ingeniera

Qu podra esperarse a futuro?

Integracin del Diseo Estructural y Detallamiento.

Diseo automtico de conexiones.

Maqueta de trabajo nica, multidisciplinaria.

Incorporacin masiva de la Robtica.

Innovacin en los procesos de soldadura.

Nuevos materiales, mayores resistencias.

??

Fabricacin: Innovaciones futuras?


33/33

B y C Ingeniera

GRACIAS

Icha Presentacion Conexiones

Documents

Transcript of Icha Presentacion Conexiones