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Conexiones
Héctor Soto RodríguezCentro Regional de Desarrollo en Ingeniería Civil
Morelia, Mich. MéxicoAgosto de 2005
Revisión, elaboración del guión y locución a cargo del Dpto. de Ingeniería Civil de la Universidad de Chile con coordinación del Ing. Ricardo Herrera
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Conexiones
1. Introducción
2. Conexiones típicas
3. Daños en conexiones
4. Conexiones atornilladas
5. Conexiones soldadas
6. Elementos de conexión
CONTENIDO
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DEFINICIONES1. Introducción
• Conexión: conjunto de elementos que unen cada miembro a la junta: placas o ángulos por alas o alma, soldaduras, tornillos.
• Junta: zona de intersección de los miembros estructurales.
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Tipos de conexiones estructurales para edificios
1. Introducción
1. Conexión viga-columna de esquina
2. Conexión viga-columna
3. Conexión de viga secundaria a viga principal
4. Empalme de columna y de cabezal
5. Placa base de columna
6. Conexión de larguero de techo y de fachada
TIPOS
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1. Introducción
• Por tipo de conectores – Remaches (en desuso)– Soldadura– Tornillos de alta resistencia ASTM A325 y ASTM 490
• Por rigidez de la conexión– Flexible– Semi-rígida– Rígida
• Por elementos de conexión– Ángulos– Placas y ángulos
– Ángulos de asiento– Perfiles Te
CLASIFICACION
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1. Introducción
• Por fuerza que transmiten– Fuerza cortante (conexión flexible)– Fuerza cortante y momento flexionante (conexión rígida o semi-rígida)– Fuerzas internas de tensión y compresión (armaduras y contraventeos)
• Por lugar de fabricación– Conexiones de taller (hechas en el taller de fabricación de estructuras
metálicas)– Conexiones de campo (fabricadas en el taller y armadas en el sitio de la
obra)
• Por mecanismo de resistencia de la conexión– Conexiones por fricción– Conexiones por aplastamiento
CLASIFICACION
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CONEXIONESCOMPORTAMIENTO
Gráfica momento rotación para los tipos de Construcción adoptados por las
Especificaciones AISC
1. Introducción
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CONEXIONES VIGA-COLUMNA
1. Introducción
Conexiones flexibles
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1. Introducción CONEXIONES VIGA-COLUMNA
Conexiones rígidas
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1. Introducción
• Especificación AISC 2005: – Capitulo J - Diseño de Conexiones
• Referencias Adicionales para Conexiones en Estructuras de Acero Sismo - Resistentes:– Norma AISC 2005 Para Diseño Sísmico de Edificios de Acero.– Conexiones Precalificadas Para Marcos de Acero a Momento
especiales e intermedios para aplicaciones sísmicas.
REFERENCIASPARA DISEÑO
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Ángulos dobles: Atornillado - Atornillado
CONEXIONESVIGA-TRABE
2. Conexiones típicas
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Ángulos dobles: Soldado - Atornillado
2. Conexiones típicas CONEXIONESVIGA-TRABE
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Placa de cortante
2. Conexiones típicas CONEXIONESVIGA-TRABE
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Placa simple (Placa de cortante)
2. Conexiones típicas CONEXIONESVIGA-TRABE
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2. Conexiones típicas
Placa simple (Placa de cortante).Vigas de igual peralte
CONEXIONESVIGA-TRABE
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2 Ángulos
Ángulos DoblesConexión al patín de la columna
2. Conexiones típicas CONEXIONES SIMPLESVIGA-COLUMNA
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2 Ángulos
Ángulos doblesConexión al alma de la columna
2. Conexiones típicas CONEXIONES SIMPLESVIGA-COLUMNA
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Placa simple
Placa simple (Placa de cortante)
2. Conexiones típicas CONEXIONES SIMPLESVIGA-COLUMNA
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Ángulo de asiento
2. Conexiones típicas CONEXIONES SIMPLESVIGA-COLUMNA
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Ángulo de asiento
2. Conexiones típicas CONEXIONES SIMPLESVIGA-COLUMNA
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Conexión atornillada con perfil T atiesado
2. Conexiones típicas CONEXIONES SIMPLESVIGA-COLUMNA
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2. Conexiones típicas
Placas horizontales en patines de la trabe
CONEXIONES DE MOMENTOVIGA-COLUMNA
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2. Conexiones típicas
V M
Patines de la trabe soldados a la columna
CONEXIONES DE MOMENTOVIGA-COLUMNA
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2. Conexiones típicas
Placa de extremo
CONEXIONES DE MOMENTOVIGA-COLUMNA
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CONEXION DIAGONALESDE CONTRAVENTEO
2. Conexiones típicas
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2. Conexiones típicas CONEXION DIAGONALESDE CONTRAVENTEO
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Conexión de contraventeos en edificios altos
2. Conexiones típicas CONEXION DIAGONALESDE CONTRAVENTEO
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2. Conexiones típicas CONEXION DIAGONALESDE CONTRAVENTEO
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Empalme atornillado de tramos de columnas
EMPALMES2. Conexiones típicas
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Empalme soldado de columna
2. Conexiones típicas EMPALMES
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Placa base de columna
BASES DECOLUMNAS
2. Conexiones típicas
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DAÑOS EN ESTRUCTURAS DE ACERO
COMO CONSECUENCIAS DE SISMOS INTENSOS
CONEXIONESVIGA-COLUMNA
3. Daños en conexiones
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DAÑOS EN ESTRUCTURAS DE ACERO
COMO CONSECUENCIAS DE SISMOS INTENSOS
3. Daños en conexiones CONEXIONESVIGA-COLUMNA
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DAÑOS EN ESTRUCTURAS DE ACERO
COMO CONSECUENCIAS DE SISMOS INTENSOS
3. Daños en conexiones CONEXIONESVIGA-COLUMNA
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Fractura en el patín de la viga y el patín de la columna en la zona próxima a la soldadura
3. Daños en conexiones CONEXIONESVIGA-COLUMNA
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Fractura en la soldadura y fractura vertical en el patín de la columna.
3. Daños en conexiones CONEXIONESVIGA-COLUMNA
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DAÑOS TÍPICOS EN ESTRUCTURAS DE ACERO
DAÑOS ENCONTRAVENTEOS
3. Daños en conexiones
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DAÑOS TÍPICOS EN ESTRUCTURAS DE ACERO
3. Daños en conexiones DAÑOS ENCONTRAVENTEOS
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DAÑOS TÍPICOS EN ESTRUCTURAS DE ACERO
DAÑOS EN PLACAS BASE
3. Daños en conexiones
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CARACTERISTICAS4. Conexiones atornilladas
• VENTAJAS– Rapidez en el atornillado y menor tiempo de ejecución de una obra– No se requiere mano de obra especializada– Inspección visual sencilla y económica
– Facilidad para sustituir piezas dañadas– Mayor calidad en la obra
• DESVENTAJAS– Mayor trabajo en taller – Cuidado en la elaboración de los planos de taller y de montaje– Mayor precisión en geometría (las tolerancias son al milímetro)
– Mayor peso de la estructura– Menor amortiguamiento
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COMPORTAMIENTO4. Conexiones atornilladas
Comportamiento general de una junta atornillada
I
II
III
IV
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4. Conexiones atornilladas CLASIFICACION
Aplastamiento (bearing-type joints) Fricción (slip-critical joints)
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MODOS DE FALLA4. Conexiones atornilladas
Las formas típicas de falla son:
• Cortante• Aplastamiento• Desgarramiento
• Sección insuficiente
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• Falla del tornillo por cortante
• Falla de la placa por cortante
4. Conexiones atornilladas MODOS DE FALLA
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4. Conexiones atornilladas
• Falla por aplastamiento:
• Falla por sección insuficiente (sección crítica)
MODOS DE FALLA
Aplastamiento en el tornillo Aplastamiento en la placa
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Deformación por flexión Ruptura por tensión
4. Conexiones atornilladas
• Falla del tornillo por flexión o tracción
MODOS DE FALLA
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TIPOS DE TORNILLOS4. Conexiones atornilladas
Tornillos de alta resistencia, tuercas y arandelas
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4. Conexiones atornilladas TIPOS DE TORNILLOS
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Tornillos en cortante
ACCIONES EN TORNILLOSDE ALTA RESISTENCIA
4. Conexiones atornilladas
Tornillos sujetos atensión y cortantey cortante
Tornillos en tensión
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Tipos de fuerza que actúan en los tornillos de alta resistencia y en las placas de una conexión atornillada
4. Conexiones atornilladasACCIONES EN CONEXIONESATORNILLADAS
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Tornillos de alta resistencia a cortante
4. Conexiones atornilladasACCIONES EN CONEXIONESATORNILLADAS
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4. Conexiones atornilladas
Respuesta de tornillos de alta resistencia
a tracción directa
COMPORTAMIENTODE TORNILLOS
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Respuesta de tornillos de alta resistencia
a fuerzas cortantes
4. Conexiones atornilladas COMPORTAMIENTODE TORNILLOS
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4. Conexiones atornilladas
• Apretado (“snug-tight”): instalado usando pocos impactos de una llave de impacto o manualmente.
• Pretensado: instalado por métodos mas controlados– Vuelta de tuerca– Llave calibrada– Tornillos especiales– Indicadores de tensión
Pretensión nominal = 70% de la capacidad del tornillo
METODOS DEINSTALACION
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4. Conexiones atornilladas
• Pretensión mínima
METODOS DEINSTALACION
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Elongación del tornillo, mm
Tensión del tornillo versus elongación
4. Conexiones atornilladas
Tensión del tornillo versusrotación de la rosca
METODOS DEINSTALACION
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Comportamiento de conexión pretensada
4. Conexiones atornilladas METODOS DEINSTALACION
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4. Conexiones atornilladas
Ru ≤ φ Rn (LRFD) Ra ≤ Rn / Ω (ASD)
• Resistencia a la tracción
φ = 0.75 Ω = 2.0
Ab = área bruta del perno
Fnt = 0,75 Fu (ver Tabla J3.2)
Tornillos A325: Fu = 8440 kg/cm² (120 ksi)
Fnt = 6330 kg/cm² (90 ksi)
Tornillos A490: Fu = 10550 kg/cm ² (150 ksi)
Fnt = 7913 kg/cm² (113 ksi)
bntn AFR ⋅=
RESISTENCIA DEDISEÑO EN TENSIÓN
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Roscas fuera de los planos de corte
4. Conexiones atornilladas
Roscas dentro de los planos de corte
RESISTENCIA DEDISEÑO EN CORTANTE
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4. Conexiones atornilladas
Ru ≤ φ Rn (LRFD) Ra ≤ Rn / Ω (ASD)
• Aplastamiento
φ = 0.75 Ω = 2.0
Ab = área bruta del perno
Fnv = 0,50 Fu (hilos excluidos)
0,40 Fu (hilos incluidos)
• A325-N Fnv = 3375 kg/cm² (48 ksi)
• A325-X Fnv = 5065 kg/cm² (72 ksi)
• A490-N Fnv = 4220 kg/cm² (60 ksi)
• A490-X Fnv = 5275 kg/cm² (75 ksi)
bnvn AFR ⋅=
RESISTENCIA DEDISEÑO EN CORTANTE
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4. Conexiones atornilladas
Ru ≤ φ Rn (LRFD) Ra ≤ Rn / Ω (ASD)
• Fricción
φ = 1.00 Ω = 1.50 (nivel de servicio)
φ = 0.85 Ω = 1.86 (nivel último)
µ = 0,35 superficie Clase A
= 0,50 superficie Clase B
Du = sobre-pretensión promedio = 1,13
hsc = factor por perforación = 1,0 s; 0,85 ss y o; 0,70 ls
Tb = pretensión mínima
Ns = número de planos de deslizamiento
RESISTENCIA DEDISEÑO EN CORTANTE
sbscun NThDR ⋅= µ
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AGUJEROS PARA TORNILLOS
Tipos de agujeros en conexiones atornilladas
4. Conexiones atornilladas
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4. Conexiones atornilladas
• Aplastamiento
≤Ω−
≤−=
ASDFfF
FF
LRFDFfF
FF
F
ntvnv
ntnt
ntvnv
ntnt
nt
3,1
3,1' φ
INTERACCIONCORTANTE-TRACCION
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4. Conexiones atornilladas
• Fricción
Ta = tracción de servicio
Tu = tracción ultima
Nb = número de pernos traccionados
−
−=
⋅=
ASDNTD
T
LRFDNTD
T
k
RkR
bbu
a
bbu
u
s
nsn
5,11
1
'
INTERACCIONCORTANTE-TRACCION
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Modos de falla
APLASTAMIENTOEN AGUJEROS
4. Conexiones atornilladas
• Elongación excesiva del agujero por deformación de la placa
• Desgarramiento de la placa
Lc
Lc
despesor t
espesor t
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4. Conexiones atornilladas
• Aplastamiento o desgarramiento de la perforación
φ = 0,75 Ω = 2,0– Perforaciones estándar, sobredimensionadas, ranuras cortas
cualquiera y ranuras largas paralelas a la dirección de carga• No deformación de perforación a nivel de servicio
• Deformación de perforación no es consideración
– Ranuras largas perpendiculares a la dirección de carga
APLASTAMIENTOEN AGUJEROS
uucn dtFtFLR 4,22,1 ≤=
uucn dtFtFLR 0,35,1 ≤=
uucn dtFtFLR 0,20,1 ≤=
![Page 67: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/67.jpg)
CARACTERISTICAS5. Conexiones soldadas
• VENTAJAS– Rigidez. Se obtienen estructuras más rígidas– Sencillez. Se elimina material (placas, ángulos, conectores)– Economía. Menor trabajo en taller– Mayor amortiguamiento
• DESVENTAJAS– Se inducen altas temperaturas al acero durante la aplicación de la
soldadura– Requiere mayor supervisión en obra– Necesita mano de obra calificada– Las condiciones climáticas y sitio de la obra afectan la calidad final– Inspección cara. Se requiere la asistencia de un laboratorio
especializado
![Page 68: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/68.jpg)
5. Conexiones soldadas
• SMAW (Shielded Metal Arc Welding)
METODOS DESOLDADURA
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5. Conexiones soldadas
• GMAW (Gas Metal Arc Welding)
METODOS DESOLDADURA
![Page 70: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/70.jpg)
5. Conexiones soldadas
• FCAW (Flux Core Arc Welding)
METODOS DESOLDADURA
![Page 71: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/71.jpg)
5. Conexiones soldadas
• SAW (Submerged Arc Welding)
METODOS DESOLDADURA
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Conexión típica trabe-columnaempleada comúnmente en Latinoamérica
5. Conexiones soldadas CONEXIONES TIPICASVIGA-COLUMNA
![Page 73: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/73.jpg)
Conexión típica viga-columna pre-Northridge
5. Conexiones soldadas CONEXIONES TIPICASVIGA-COLUMNA
![Page 74: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/74.jpg)
Conexión típica viga-columna en Japón
5. Conexiones soldadas CONEXIONES TIPICASVIGA-COLUMNA
![Page 75: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/75.jpg)
5. Conexiones soldadas TIPOS DESOLDADURA
![Page 76: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/76.jpg)
5. Conexiones soldadas TIPOS DE JUNTASOLDADA
![Page 77: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/77.jpg)
Socavación
DEFECTOS ENSOLDADURAS
Falta de fusión
5. Conexiones soldadas
![Page 78: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/78.jpg)
Falta de penetración
Ilusión de escoria Porosidad
5. Conexiones soldadas DEFECTOS ENSOLDADURAS
![Page 79: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/79.jpg)
Usos típicos de soldaduras de filete
5. Conexiones soldadas USOS DE SOLDADURASDE FILETE
![Page 80: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/80.jpg)
5. Conexiones soldadas USOS DE SOLDADURASDE FILETE
![Page 81: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/81.jpg)
5. Conexiones soldadas
Empalmes
USOS DE SOLDADURASDE FILETE
Conexiones de momento
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5. Conexiones soldadas
Angulos de apoyo
USOS DE SOLDADURASDE FILETE
Conexiones simples
![Page 83: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/83.jpg)
SIMBOLOS DESOLDADURA
5. Conexiones soldadas
Soldaduras de filete junta traslapada
Símbolo de soldadura Soldadura deseada
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Soldaduras de filete miembro armado
Símbolo de soldadura
5. Conexiones soldadas SIMBOLOS DESOLDADURA
Soldadura deseada
![Page 85: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/85.jpg)
5. Conexiones soldadas SIMBOLOS DESOLDADURA
Símbolo de soldadura Soldadura deseada
Soldaduras de filete intermitentes
![Page 86: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/86.jpg)
5. Conexiones soldadas SIMBOLOS DESOLDADURA
Soldaduras de penetración parcial
Símbolo de soldadura Soldadura deseada
![Page 87: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/87.jpg)
Conexión columna placa base
5. Conexiones soldadas SIMBOLOS DESOLDADURA
![Page 88: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/88.jpg)
5. Conexiones soldadas SIMBOLOS DESOLDADURA
Soldaduras de penetración completa
Símbolo de soldadura Soldadura deseada
![Page 89: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/89.jpg)
5. Conexiones soldadas SIMBOLOS DESOLDADURA
Soldaduras de tapón
Símbolo de soldadura Soldadura deseada
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5. Conexiones soldadas POSICIONES DESOLDADURA
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5. Conexiones soldadas
• Soldadura de penetración (tamaño mínimo ver Tabla J2.3, sección J2.1b)
T1 T2
te = T1
T T
te = T
D T
te = D – 1/8”
te
45° ≤ α < 60°
GMAW, FCAW, posiciones v y s
D T
te = D
te
60° ≤ α
AREA EFECTIVADE SOLDADURA
![Page 92: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/92.jpg)
5. Conexiones soldadas
• Soldadura de filete– Tamaño mínimo ver Tabla J2.4– Tamaño máximo
t≤1/4”: t
t>1/4”: t-1/16”
lw ≥ 4w
• Soldadura de tapón: área transversal de la perforación
w
w
0,707a = te
AREA EFECTIVADE SOLDADURA
![Page 93: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/93.jpg)
5. Conexiones soldadas
• Factores φ y Ω dependen de la solicitación y el tipo de soldadura (ver Tabla J2.5)
• Resistencia nominal
– Metal base
– Soldadura
te = garganta efectiva de soldadura
lw = longitud de soldadura
wewwwn ltFAFR ⋅⋅=⋅=
BMBMn AFR ⋅=
RESISTENCIADE DISEÑO
![Page 94: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/94.jpg)
5. Conexiones soldadas
• Soldaduras de penetración– Tracción o compresión normal al eje de la soldadura en
elementos diseñados para contacto• Metal base
φ = 0.9 Ω = 1.67
• Soldadura
φ = 0.8 Ω = 1.88
weyn ltFR ⋅⋅=
weEXXn ltFR ⋅⋅= 60,0
RESISTENCIADE DISEÑO
![Page 95: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/95.jpg)
5. Conexiones soldadas
• Soldaduras de penetración– Corte
• Metal base: ver sección J4
• Soldadura
φ = 0.75 Ω = 2.00
weEXXn ltFR ⋅⋅= 60,0
RESISTENCIADE DISEÑO
![Page 96: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/96.jpg)
5. Conexiones soldadas
• Soldaduras de filete– Corte
• Metal base: ver sección J4• Soldadura
φ = 0.75 Ω = 2.00
• Soldadura de tapón– Corte
• Metal base: ver sección J4• Soldadura
φ = 0.75 Ω = 2.00
weEXXn ltFR ⋅⋅= 60,0
RESISTENCIADE DISEÑO
taponEXXn AFR ⋅= 60,0
![Page 97: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/97.jpg)
5. Conexiones soldadas
• Grupos colineales o paralelos de filetes cargados a través del centro de gravedad
( )( )5,1sin5,0160,0 θ+= EXXw FF
θ
GRUPOS DESOLDADURA
![Page 98: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/98.jpg)
5. Conexiones soldadas
• Grupos de soldaduras de filete (método plástico)
( )( ) ( )( ) ( )[ ]
( )( ) ww
w
rr
p
pppf
pfFF
u
m
crituii
mi
EXXw
17,06087,1
2209,0
9,09,1
sin5,0160,0
65,0
32,0
3,0
5,1
≤+=∆
+=∆
∆=∆∆∆=
−=
+=
−
−
θ
θ
θ
j
i
rj
ri
j
i
GRUPOS DESOLDADURA
∑∑ == wiwiynywiwixnx AFRAFR
![Page 99: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/99.jpg)
5. Conexiones soldadas
• Grupos de filetes longitudinales y transversales cargados a través del centro de gravedad
( )wtwlwtwln RRRRR 5,185,0,max ++=
GRUPOS DESOLDADURA
![Page 100: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/100.jpg)
6. Elementos de conexión
• Elementos en tensión
• Elementos en cortante• Ruptura en bloque por cortante y tensión• Elementos bajo cargas concentradas
CONSIDERACIONES DE
DISEÑO COMPLEMENTARIAS
![Page 101: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/101.jpg)
P
Placa de unión en tensión
Revisar la fluencia de la placa de unión
Rn = Ag Fy
φ = 0.9 Ω = 1.67Pu ≤ φ Rn (LRFD)
Pa ≤ Rn / Ω (ASD)
6. Elementos de conexión ELEMENTOS
EN TENSION
![Page 102: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/102.jpg)
P
Placa de unión en tensión
Revisar la fractura de la placa de unión
Rn = Ae Fu
φ = 0.75 Ω = 2.00Pu ≤ φ Rn (LRFD)
Pa ≤ Rn / Ω (ASD)
6. Elementos de conexión ELEMENTOS
EN TENSION
![Page 103: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/103.jpg)
Sección Whitmore
a) Junta atornillada b) Junta soldada
6. Elementos de conexión ELEMENTOS
EN TENSION
![Page 104: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/104.jpg)
Vu
Revisar la fluencia por cortante en la placa de conexión
Rn = Ag (0.6 Fy)φ = 1.0 Ω = 1.50 Vu ≤ φ Rn (LRFD)
Va ≤ Rn / Ω (ASD)
6. Elementos de conexión ELEMENTOS
EN CORTANTE
![Page 105: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/105.jpg)
Vu
Revisar la fractura por cortante de la placa de conexiónRn = Ae (0.6 Fu)φ = 0.75 Ω = 2.00 Vu ≤ φ Rn (LRFD)
Va ≤ Rn / Ω (ASD)
6. Elementos de conexión ELEMENTOS
EN CORTANTE
![Page 106: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/106.jpg)
P
Ant = área neta de la superficie de falla por tensión
Agt = área total de la superficie de falla por cortante
Ant = área neta de la superficie de falla por cortante
Superficie de falla por tensión
Superficie de fallapor cortante
6. Elementos de conexión BLOQUE DE
CORTANTE
( )gvynvuntubsn AFAFAFUR ⋅⋅+⋅= 6,0,6,0min
φ = 0,75 Ω = 2,00
![Page 107: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/107.jpg)
• Ubs = 1 para esfuerzos uniformes en la superficie en tensión
• Ubs ≠ 1 para esfuerzos no uniformes en superficies en tensión
Extremos deángulos
Conexión extrema de vigacon varias hileras de tornillos
Ubs = 0.50
6. Elementos de conexión BLOQUE DE
CORTANTE
Conexión extrema de vigacon una hilera de tornillos
Ángulo soldado Placas de unión
![Page 108: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/108.jpg)
6. Elementos de conexión
• Flexión local del ala
φ = 0.90 Ω = 1.67
– no chequear si ancho de carga ≤ 0,15 bf
– reducir capacidad en 50% si fuerza es aplicada a menos de 10 t f del borde del elemento
yffn FtR 225,6=
ELEMENTOS BAJO
CARGAS CONCENTRADAS
P
![Page 109: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/109.jpg)
6. Elementos de conexión
• Fluencia local del alma
φ = 1.00 Ω = 1.50– fuerza aplicada a más de d del borde del elemento
– fuerza aplicada a menos de d del borde del elemento
( ) wywn tFNkR += 5
( ) wywn tFNkR += 5,2
ELEMENTOS BAJO
CARGAS CONCENTRADAS
N
k
5k+N
![Page 110: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/110.jpg)
6. Elementos de conexión
• Arrugamiento del alma
φ = 0.75 Ω = 2.00– fuerza es aplicada a más de 0,5d del borde del elemento
w
fyw
f
wwn t
tEF
t
t
d
NtR
+=
5,1
2 3180,0
ELEMENTOS BAJO
CARGAS CONCENTRADAS
![Page 111: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/111.jpg)
6. Elementos de conexión
• Arrugamiento del alma– fuerza aplicada a menos de 0.5d del borde del elemento
w
fyw
f
wwn
w
fyw
f
wwn
t
tEF
t
t
d
NtRd
N
t
tEF
t
t
d
NtRd
N
−+=>
+=≤
5,1
2
5,1
2
2,04
140,02,0
3140,02,0
ELEMENTOS BAJO
CARGAS CONCENTRADAS
![Page 112: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/112.jpg)
6. Elementos de conexión
• Pandeo lateral del alma
ELEMENTOS BAJO
CARGAS CONCENTRADAS
![Page 113: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/113.jpg)
6. Elementos de conexión
• Pandeo lateral del alma
φ = 0.85 Ω = 1.76– Ala comprimida está restringida a la rotación
– Ala comprimida no está restringida a la rotación
( ) ( )
=≤
3
2
3
4,07,1f
wfwrnfw bl
th
h
ttCRblth
ELEMENTOS BAJO
CARGAS CONCENTRADAS
( ) ( )
+=≤
3
2
3
4,013,2f
wfwrnfw bl
th
h
ttCRblth
![Page 114: Conexiones](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051400/55a94ec01a28abfa7a8b45ba/html5/thumbnails/114.jpg)
6. Elementos de conexión
• Pandeo del alma en compresión
φ = 0.90 Ω = 1.67
reducir 50% si está a menos de d/2 del extremo del elemento
h
EFtR
yww
n
324=
ELEMENTOS BAJO
CARGAS CONCENTRADAS