Impact of joint stiffness on the overall cost of gabled steel frames

• Fernández Diezma, Jesús ^[2] ; Argüelles-Bustillo, Ramón Aurelio ^[1] ; Arriaga, Francisco ^[1]
  1. [1] Universidad Politécnica de Madrid

     Universidad Politécnica de Madrid

     Madrid, España

     
  2. [2] Agricultural Engineer. Madrid, Spain
• Localización: Informes de la construcción, ISSN 0020-0883, Vol. 74, Nº. 567 (julio-septiembre), 2022
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Impacto de la rigidez de las uniones en el coste global de pórticos a dos aguas de acero
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• Resumen
  • español

    En este artículo se presenta un estudio sobre la influencia de la rigidez de las uniones en pórticos a dos aguas de acero. Se combinan doce valores diferentes de rigidez de placa de anclaje, hombro y cumbrera. Se combinan diez geometrías (8- 20 m de luz, 3.5-10 m de altura de pilares y 10-20% de pendiente de cubierta). Se consideran tres niveles de carga de nieve y viento con valores constantes de carga de mantenimiento. Se analizan un total de 46656 supuestos utilizando un programa informático de cálculo de estructuras para obtener en cada caso su coste total. Se obtiene la representación gráfica del coste para cada combinación de rigideces. En general, los costes más bajos de las estructuras se corresponden con valores bajos de rigidez. Es posible reducir el coste total un 18% de media, con la selección apropiada de la combinación de valores de rigidez de las uniones.

  • English

    This paper studies the influence of joint stiffness value combinations in gabled steel frames. Twelve different joint stiffness values were combined for the column base, knee joint and ridge joint. Ten different geometries were combined for gabled steel frames (8-20 m span, 3.5-10 m column height and 10-20% roof slope). Finally, three different load levels for snow and wind were considered, with constant values of permanent and maintenance loads. A total of 46656 cases were analyzed using specific software for steel structure design, obtaining in each case the total cost. Graphical cost representation was obtained for each joint stiffness value combination. Joints represent an average of 17% of the total cost of gabled steel frame structures. In general, lower cost structures were obtained with low joint rigidity values. It is possible to reduce the total cost by around 18% on average, with appropriate selection of joint stiffness combinations.