Simulación numérica y validación experimental de fallas por sobrecarga en conexiones tipo botón y troqueladas de estructuras metálicas de lámina delgada para estanterías

Abstract

In recent years, shelving collapses have occurred in Colombia with consequences of economic loss, without major subsequent research that will indicate the real cause and the factors that modify the behavior of this type of structures in the event of failure.

The gold of this study is to determine how the behavior of rack connections is affected by factors such as the separation at between components, the number of contact points and the type of connector. The this end, the research question is the following: Is it possible by simulating overload scenarios in thin-film racking to generate a failure model that allows predicting their behavior? The research question is answered through two phases, in which the behavior of connections is evaluated through experimentation and contrasted with results of numerical simulation. This is done by evaluating eight groups in which specific parameters are evaluated and conditions specific to structures manufactured in Colombia are considered. With these measurements, the relationship between failure modes of each analyzed group and the factors that most affect the behavior and the ability to support load under overload conditions are determined.

En los últimos años se han presentado colapsos de estanterías en Colombia con consecuencias de pérdidas económicas, sin grandes investigaciones posteriores que indican la causa real y los factores que modifican el comportamiento de este tipo de estructuras ante la falla. El objetivo de este estudio es determinar cómo se ve afectado el comportamiento de las conexiones de las estanterías con factores como la separación entre componentes, el número de puntos de contacto y el tipo de conector. Con este fin, la pregunta de investigación es la siguiente: ¿Es posible mediante simulación de escenarios por sobrecarga en estanterías de lámina delgada generar un modelo de falla que permita predecir el comportamiento de las mismas? La pregunta de investigación se responde a través de dos fases, en las cuales se evalúa el comportamiento de las conexiones a través de experimentación y se contrasta con resultados de simulación numérica. Esto se realiza mediante la evaluación de ocho grupos en los cuales se evalúan parámetros específicos y se contemplan condiciones propias de las estructuras fabricadas en Colombia. Con dichas mediciones se determina la relación entre modos de falla de cada grupo analizado y los factores que más inciden en el comportamiento y en la capacidad de soportar carga bajo condiciones de sobrecarga.