STRUCTURAL WELDING CODE- STEELAWS D1.11-REQUERIMIENTOS GENERALESREQUERIMIENTOS GENERALESALCANCEALCANCE: Fabricacin y Montaje de Estructuras de Acero SoldadasLIMITACIONESLIMITACIONES: (1) Aplicable a Aceros Estructurales con Lmite de Fluencia Mnimo Especificado 690 MPa, (2) Espesores de material 3 mm, (3) No aplicable a Recipientes a Presin ni Caeras de Presin, (4) No Aplicable a Otros Materiales que no sean Aceros al Carbono o de Baja Aleacin. SECCIONES DEL CDIGOSECCIONES DEL CDIGO1Requerimientos GeneralesRequerimientos Generales22Diseo de Conexiones (uniones) SoldadasDiseo de Conexiones (uniones) Soldadas33PrecalificacinPrecalificacin44CalificacinCalificacin55FabricacinFabricacin66InspeccinInspeccin77StudStudWeldingWelding88Reparacin y Refuerzo de Estructuras Reparacin y Refuerzo de Estructuras Existentes Existentes 22--DISEO DE UNIONES SOLDADASDISEO DE UNIONES SOLDADASPARTE A:PARTE A: Requerimientos Comunes para el Diseo de Uniones Soldadas (Elementos Estructurales No Tubulares y Tubulares)PARTE BPARTE B: Requerimientos Especficos para el Diseo de Uniones No Tubulares (Bajo Cargas Estticas o Cclicas)22--DISEO DE UNIONES SOLDADASDISEO DE UNIONES SOLDADASPARTE C:PARTE C: Requerimientos Especficos para el Diseo de Uniones Soldadas No Tubulares (Bajo Carga Cclica)PARTE DPARTE D: Requerimientos Especficos para el Diseo de Uniones Tubulares (Bajo Cargas Estticas o Cclicas)22--DISEO DE UNIONES SOLDADASDISEO DE UNIONES SOLDADASPARTE A:PARTE A: Requerimientos Comunes para el Diseo de Uniones Soldadas (Elementos Estructurales No Tubulares y Tubulares) Elaboracin de Planos, Documentos Contractuales y Especificaciones Tamao (E) y Largo de la Soldadura22--DISEO DE UNIONES SOLDADAS DISEO DE UNIONES SOLDADAS PARTE APARTE A Para Soldaduras de Filete Recto( con ngulos entre 80 y 100 ), se especificar tamao o cateto del filete (E) Para Soldaduras de Filete Oblicuo( con ngulo < 80 o > 100 ) se especificar garganta efectiva En Uniones con PJP (JPP) S indicar la profundidad de bisel para obtener el tamao E22--DISEO DE UNIONES SOLDADAS DISEO DE UNIONES SOLDADAS PARTE APARTE ADefinicin de reas EfectivasSoldadura de Bisel largo efectivo(lw) tamao efectivo en CJP (JPC)= espesor parte ms fina a unir tamao mnimo en PJP (JPP) = ser mayor o igual al valor de E indicado en Repertorio de juntas Precalificadas (Secc.3) salvo Calificacin segn Seccin 4 22--DISEO DE UNIONES SOLDADAS DISEO DE UNIONES SOLDADAS PARTE APARTE A rea Efectiva en Junta de Bisel= E . LwSoldaduras de Filete Largo efectivo(filete recto)= largo total del filete Largo efectivo(filete curvo)= largo total medido a lo largo de la lnea central de la garganta efectiva Largo mnimo =4 E Filete intermitente( largo mn.) = 38 mm22--DISEO DE UNIONES SOLDADAS DISEO DE UNIONES SOLDADAS PARTE APARTE A Garganta Efectiva en Filetes Rectos( 80 a 100 ) = mnima distancia entre la raz de la junta y la cara de la soldadura Soldaduras con Refuerzo de Filete: PJP + Refuerzo de filete : Garganta efectiva = mnima distancia entre la raz de la junta y la cara de la soldadura menos 3 mm.Mnimo tamao de cateto en soldadura de filete compatible con los espesores de partes a ser soldadas._________________________________________________________________________ Espesor de material base (T) (1) Cateto mnimo(2)mm mm____________________________________________________ T< 6 3 (3)6 < T< 12 512 < T6 mmDetalle A Detalle BDistancia entre soldaduras, W , menor o igual que 16tLargo de la soldadura, L, mayor que WFigura 2.7- Largo mnimo de soldaduras de filete longitudinal en los bordes o extremos de chapasTerminaciones de las soldaduras prximas a los bordes de elementos estructurales sometidos a traccin2 Ct Retorno 4 Ctsiendo: Cttamao o cateto de la soldaduraSoldaduras de Filete en los Lados Opuestos sobre un Plano en Comn. Chapas de Relleno para Empalmes de Espesor Fino22--DISEO DE UNIONES SOLDADASDISEO DE UNIONES SOLDADASPARTE B:PARTE B: Requerimientos Especficos para el Diseo de Uniones No Tubulares( Bajo Carga Esttica y Cclica)Clculo de TensionesClculo de Tensiones: De acuerdo al criterio de diseo especificado en la documentacin de contratoTensiones en FileteTensiones en Filete: sern consideradas con corte aplicado sobre el rea efectiva para cualquier direccin de carga aplicadaTabla 2.3Tensiones Admisibles para el Diseo Convencional (DTA o ASD) en Cargas Estticas de Uniones Soldadas No TubularesTipo de Unin SoldadaTipo de Tensin AplicadaTensiones AdmisiblesNivel de Resistencia Requerido del Metal de Aporte 1Traccin normal al rea efectiva Igual al metal baseSe debe usar un metal de aporte que iguale el nivel de resistencia del metal base Compresin normal al rea efectivaIgual al metal baseSe debe usar un metal de aporte que iguale el nivel de resistencia del metal base o una clasificacin 70 MPa menos, compatible con el metal base. Corte sobre el rea efectivaSoldaduras con junta de penetracincompleta, JPCTraccin o compresin paralelas al eje de la soldaduraSin consideracin de diseo para la unin soldada Puede usarse metal de aporte con un nivel de resistencia igual o menor al metal base.0,30 mnima resistencia a la traccin del metal de aporte de acuerdo con la clasificacin de norma.La tensin de corte en el metal base no debe exceder 0,40 la tensin de fluencia del metal base1 Para aplicar el criterio de igualacin de resistencia del metal de aporte con el metal base ver la Tabla 3.1 Soldaduras con junta de penetracin parcial, JPPJuntas diseadas como resistentes 0,90 mnima resistencia a la traccin del metal de aporte de acuerdo con la clasificacin de norma, pero no mayor a 0,90 la tensin de fluencia del metal basePuede usarse metal de aporte con un nivel de resistencia igual o menor al metal base. Traccin o compresin paralelos al eje de la soldadura Sin consideracin de diseo para la unin soldadaTraccin normal al rea efectiva0,30 mnima resistencia a la traccin del metal de aporte de acuerdo con la clasificacin de norma.Soldadura de FileteCorte en el rea efectiva 0,30 resistencia nominal a la traccin del metal de aporte Puede usarse metal de aporte con un nivel de resistencia igual o menor al metal base.Compresin normal al rea efectivaJuntas no diseadas como resistentes0,75 mnima resistencia a la traccin del metal de aporte de acuerdo con la clasificacin de norma.Corte paralelo al eje de la soldadura o al rea efectiva0,30 mnima resistencia a la traccin del metal de aporte de acuerdo con la clasificacin de norma.La tensin de corte en el metal base no debe exceder 0,40 la tensin de fluencia del metal baseSoldadura de FileteCorte en el rea efectiva 0,30 resistencia nominal a la traccin del metal de aporte Puede usarse metal de aporte con un nivel de resistencia igual o menor al metal base.Soldadura de FileteTraccin o compresin paralelos al eje de la soldadura Sin consideracin de diseo para la unin soldadaSoldaduras en Botn (tapn) yde Ranura (ojal)Corte paralelo a las superficies de empalme (en el rea efectiva)0,30 resistencia nominal a la traccin del metal de aporte, exceptuando que el esfuerzo de corte en el metal base no debe exceder 0,40 la tensin de fluencia del metal basePuede usarse metal de aporte con un nivel de resistencia igual o menor al metal base.22--DISEO DE UNIONES SOLDADAS DISEO DE UNIONES SOLDADAS PARTE BPARTE B Configuraciones de juntas y detalles para uniones biseladas y filete Configuracin de junta y detalles para uniones de botn o ranura Chapas de Relleno (Filler Plates) Elementos Estructurales Construidos o Compuestos (Built- Up Members)22--DISEO DE UNIONES SOLDADASDISEO DE UNIONES SOLDADASPARTE C:PARTE C: Requerimientos Especficos para el Diseo de Uniones No Tubulares (Bajo Carga Cclica) Aplicabilidad para rgimen de fatiga lineal-elstico (HCF) Rango de Tensiones Umbral(Stress RangeThreshold), No se efectur anlisis de fatiga si el rango de tensin es < al unbral22--DISEO DE UNIONES SOLDADAS DISEO DE UNIONES SOLDADAS PARTE CPARTE C Clculo de Tensiones, estar basado en un anlisis elstico del rango de tensin nominal a nivel del elemento estructural No es necesario considerar efectos de concentracin de tensiones por discontinuidades geomtricas locales.22--DISEO DE UNIONES SOLDADAS DISEO DE UNIONES SOLDADAS PARTE CPARTE CPara categoras A, B, B', C, D, E, y E', el rango de tensin no superar FSR determinado porfrmula (2).Frmula (2)) (329 .333 , 0MPa FNCFTHfSR=Dnde:FSR = Rango de tensin admisible, [MPa]Cf =Constante de la Tabla 2.4 para todas categoras excepto categora F.N = Nmero de ciclos del rango de tensin en la vida de diseo.=Ciclos por da x 365 x aos de vida de diseo.FTH = Umbral de rango de tensin de fatiga, es decir el mximo rango de tensin para lavida infinita, [MPa]Tabla 2.4.Parmetros de Diseo para Tensiones de FatigaDescripcinCategoraCfFTH[Mpa]Punto potencialpara la niciacinde la fisuraEjemplos ilustrativos(ver Figura )Seccin 1 Material Base Sin o Alejadode Cualquier Soldadura1.1. Metal base, excepto acero apto para intemperie sin recubrimiento, con superficie laminada o limpia ; con bordes cortados a llama y terminacin superficial con rugosidad menor que 25m, con extremos sinesquinas entrantes.A250x108166Fuera de todasoldadura o unin estructural1.1.1.2. Metal base, acero apto para intemperie sin recubrimiento, con superficie laminada o limpia; con bordes cortados a llama y terminacin superficial con rugosidad menor que 25m, con extremos sinesquinas entrantes.B120x108110Fuera de todasoldadura o unin estructural1.2.1.3. Esquinas entrantes cortadas a llama, excepto orificios de acceso a soldadura, que cumple con los requerimientos de 2.5.11 yterminacin superficial con rugosidad menor que 25m,B120x108110Desde las irregularidades en superficie o esquinas entrantes1.3.Seccin 2 No Aplicable (1)Seccin 3 Juntas Soldadas Uniendo Componentes o Partes de Elementos Estructurales Armados (por ej. vigas armadas)3.1. Metal base y metal de soldadura en elementos estructurales sin accesorios, armadas con chapas,formas o perfiles conectados por soldadura longitudinal de JPC, con repelado y soldadura por ambos lados o con soldaduras de filete continuo.B120x108110Desde la superficie o discontinuidad interna en la soldadura fuera del extremo de las mismas3.1.3.2. Metal base y metal de soldadura en elementos estructurales sin accesorios, armadas con chapas,formas o perfiles conectados por soldadura longitudinal de JPC, con respaldo no removible o con soldadura de JPP continua.B61x10883Desde la superficie o discont. interna en la soldadura, incluida la de fijacin del respaldo3.2.3.3. . Metal base y metal de soldadura en terminacin de filetes longitudinales de orificios de acceso a soldadura en elementos estructurales armados.D22x10848Desde la terminacin de la soldadura dentro del alma o ala 3.3.22--DISEO DE UNIONES SOLDADASDISEO DE UNIONES SOLDADASPARTE D:PARTE D: Requerimientos Especficos para el Diseo de Uniones Tubulares (Bajo Carga Esttica o Cclica) Diseo por Tensin Admisible(ADS) o por Factor de Resistencia(LFRD)Tabla 2.6Categoras de Tensin para Tipo y Ubicacin del Material para Secciones Circulares Categora de TensinSituacinTipos de Solicitaciones1A Tubo estndar sin costura TCFRB Tubo con costura longitudinal TCFRB Empalmes a tope, soldados con JPC, configuracin plana e inspeccionados por RT o UT (Clase R)TCFRB Elementos estructurales con rigidizadores unidos con soldadura longitudinal continuaTCFRC1Empalmes a tope, soldados con JPC, sin tratamiento posterior a la soldadura TCFRC2Elementos estructurales con rigidizadorestransversales anularesTCFRD Elementos estructurales con fijaciones diversas como planchuelas, mnsulas, etc.TCFRD Uniones en cruz y en T, soldadas con JPC (excepto en uniones tubulares).TCFRDT Uniones diseadas como simple T, Y o K, soldadas conJPC, conforme a las Figuras 3.8 y 3.10 (incluyendo uniones solapadas o yuxtapuestas en la cual elelemento estructural principal llega a requerimientos de corte por punzonamiento ver Nota 2)TCFR en el montante o diagonal. (Nota: Elelemento estructural principal debe ser verificado en forma separada por categora K1o K2)E Uniones en cruz balanceadas y uniones en T soldadas conJPP o soldadura de filete (excepto en uniones tubulares)TCFR en el elemento estructural, la soldadura debe ser verificada tambin por categora FE Componentes donde terminan, platabandas, rigidizadores longitudinales, manguitos de chapa (excepto enuniones tubulares)TCFR en el elemento estructural, la soldadura debe serverificada tambin por categora F22--DISEO DE UNIONES SOLDADAS DISEO DE UNIONES SOLDADAS PARTE D(Fatiga Uniones Tubulares)PARTE D(Fatiga Uniones Tubulares)