1de73 PROCEDIMIENTO DE CALCULO DE CONEXIONES 2de73 INDICE 1.PROCEDIMIENTOS DE CLCULO3 1.1.CLCULO DE FILETES DE SOLDADURA (CON DOBLE FILETE) ............................................... 3 1.2.CONEXIN DE VIGA CON PLANCHA DE CORTE (SINGLE PLATE).................................... 5 1.3.EMPALME DE COLUMNAS XIE, CIZALLE DOBLE EN ALA Y ALMA CON 4 LINEAS DE PERNOS.................................................................................................................................................... 8 1.4.EMPALME DE COLUMNAS O DIAGONALES IN/HN. CIZALLE DOBLE EN ALA Y ALMA CON 4 LINEAS DE PERNOS EN ALA...................................................................................... 13 1.5.EMPALME DE VIGAS IN, CIZALLE DOBLE EN ALAS Y ALMA CON 4 LINEAS DE PERNOS EN ALA................................................................................................................................... 18 1.6.CONEXIN APERNADA DE DIAGONALES L XL O TL A GUSSET..................................... 22 1.7.DOBLE CLIP APERNADO APERNADO................................................................................. 25 1.8.DOBLE PLANCHA DE REFUERZO APERNADA.................................................................... 29 1.9.VERIFICACION INTERACCIN CORTE TRACCIN Y EFECTO TENAZA........................ 33 1.10.NUDOS EN ELEVACIN ........................................................................................................... 35 1.11.CRUCE DE DIAGONALES EN VIGA TIPO A........................................................................... 40 1.12.CRUCE DE DIAGONALES EN VIGA TIPO B........................................................................... 42 2.EJEMPLOS DE CLCULO 43 2.1.CONEXIN DE VIGA CON PLANCHA DE CORTE (SINGLE PLATE).................................. 43 2.2.EMPALME DE COLUMNA XIE, CIZALLE DOBLE EN ALA Y ALMA CON 4 LINEAS DE PERNOS.................................................................................................................................................. 45 2.3.EMPALME DE DIAGONAL HN CIZALLE DOBLE EN ALA Y ALMA CON 4 LINEAS DE PERNOS EN EL ALA ............................................................................................................................. 49 2.4.EMPALME DE VIGA CIZALLE DOBLE EN ALAS Y ALMA CON 4 LINEAS DE PERNOS EN LAS ALAS............................................................................................................................................... 53 2.5.CONEXIN APERNADA DE DIAGONAL L A GUSSET......................................................... 56 2.6.DOBLE CLIP APERNADO-APERNADO................................................................................... 58 2.7.DOBLE PLANCHA DE REFUERZO APERNADA.................................................................... 61 2.8.NUDOS EN ELEVACIN ........................................................................................................... 63 2.9.CRUCE DE DIAGONALES EN VIGA TIPO A........................................................................... 67 3.APNDICE: VERIFICACIONES RECURRENTES69 3.1.CORTE EXCNTRICO EN GRUPOS DE PERNOS................................................................... 69 3.2.BLOQUES DE DESGARRAMIENTO EN PLANCHAS............................................................. 70 3.3.VERIFICACIN DE PANDEO EN PLANCHAS A COMPRESION.......................................... 72 3de73 1.PROCEDIMIENTOS DE CLCULO 1.1. CLCULO DE FILETES DE SOLDADURA (con doble filete) a) Datos de Entrada Carga de corte que solicita la soldadura: V Carga de traccin que solicita la soldadura: T Momento flector que solicita la soldadura: Mf Momento torsor que solicita la soldadura: Mt Largo de la soldadura: h Distancia entre filetes : b bh 4de73 b) Clculo del Filete Requerido Filete mnimo: amin = max { Fr / (0.4Fy); Fr 2/ (0.3Fu) } Finalmente se debe verificar que el filete de soldadura cumpla con el mnimo exigido por AWS. ep max (mm) a min (mm)* ep 6.43 6.4 < ep 12.75 12.7 < ep 196 ep > 198 * En estructuras con cargas dinmicas a min = 5 mm 5de73 1.2. CONEXIN DE VIGA CON PLANCHA DE CORTE (SINGLE PLATE) a) Datos de Entrada Dimensiones de los elementos Altura total: H Ancho de alas : B Espesores de alas: e Espesor de alma: t Espesor de plancha de corte : tp Propiedades del acero Tensin de fluencia (kg/cm2): Fy Tensin de rotura (kg/cm2): Fu Carga de diseo CorteV = (%) t (H 2e) 0.4Fy Donde: (%): Porcentaje de clculo de la conexin = 75% 6de73 b) Datos de Conexin Tipo de unin: AplastamientoTipo de perno : A325 ( Hilo incluido en plano de corte )Espacio mnimo entre pernos: Smin = 3 dp Distancia mnima al borde : Lvmin = 1.5 dp Dimetro del perno: dp Dimetro de agujero: dh = dp + 1/16 Soldadura: Electrodo E70-XX c) Clculo del Nmero de Pernos Eleccin de pernos Corte admisible del perno: Va Espacio entre pernos a usar: S1, S2 Distancia al borde a usar: Lv Excentricidad del grupo de pernos: ex Nmero de pernos Se verifica corte en los pernos, aplastamiento en alma y plancha, y el efecto de la excentricidad de la carga. C requerido: Por resistencia de pernosC(req)1 = V / Va Por aplastamiento del almaC(req)2 = V / (dp t 1.2Fu) Por aplastamiento de la planchaC(req)3 = V / (dp tp 1.2Fu) Por excentricidad del corteC(ICHA) : Segn ICHA (Ver punto 3.1) C(req) = max { C(req)1; C(req)2; C(req)3} Si C(ICHA) > C(req) La configuracin del grupo de pernos elegida es satisfactoria d) Clculo de Filete de Soldadura. Se calcula segn el punto 1.1, con doble filete, considerando las siguientes cargas: Carga de corte: V Carga de traccin: T = 2.5 Ton (*) Momento flector: Mf = V ex Momento torsor: Mt = 0 NOTA(*):Segnespecificaciones,laconexindebersercapazderesistiruna carga de traccin de 2.5 Ton, actuando de forma independiente del corte. 7de73 e) Verificacin Plancha Conectora Fluencia en el rea bruta V 0.4 Fy tp L Fractura en el rea neta V 0.3 Fu tp (L Npf dh) Corte en bloque Av = { Lv + (Npf - 1)(S1 - dh) - 0.5dh } tp At ={ (Np / Npf - 1)(S2 - dh) - 0.5dh + Lv } tp V 0.3 Fu Av+0.5 Fu At Donde: Np: Nmero de pernos totales. Npf: Nmero de pernos por fila. L: Altura de la plancha Verificacin del momento flector Se debe verificar que la resistencia al momento flector de la placa de corte supere lasolicitacinproductodelaexcentricidaddecorte,ysedebensatisfacerlos requerimientos del AISC para la ductilidad de este tipo de conector. Mf 0.6Fy (1/6 tp L2) 8de73 1.3. EMPALME DE COLUMNAS XIE, CIZALLE DOBLE EN ALA Y ALMA CON 4 LINEAS DE PERNOS S2S3ei eplvaS1S1S6lvaS6 S4S5 S7btHetBbpbibtS8 a) Datos de Entrada Dimensiones de la columna Altura total : H Ancho de alas : B Espesor de alas: e Espesor de alma : t Propiedades del acero Tensin de fluencia (kg/cm2): Fy Tensin de rotura (kg/cm2): Fu N Pernos alas N Pernos alma N Filas Ala N Filas Alma 9de73 Datos de conexin Tipo de unin: AplastamientoTipo de perno : A325 ( Hilo incluido en plano de corte )Espacio mnimo entre pernos: Smin = 3 dp Distancia mnima al borde: Lvamin = 1.5 dp Dimetro de agujero: dh = dp + 1/16 Cargas de diseo Carga de traccin sobre las alasTala = 0.6 Fy B e Carga de traccin sobre el almaTalma = 0.6 Fy (H - 2e) t Carga de corte sobre el almaValma = 0.4 Fy (H - 2e) t b) Conexin de Planchas Conectadas al Ala Diseo de pernos Dimetro de pernos en alas: dpala Corte admisible perno: VaEspacio entre pernos a usar: S1, S6, S4 Distancia al borde a usar: Lva Nmero de pernos requerido: Por resistencia de pernosNala1 = Tala / (2Va) Por aplastamiento del alaNala2 = Tala / (dpalae1.2Fu) N mnimo pernos ala = max { Nala1; Nala2 } N pernos a usar: Nala Espesor planchas exteriores Ancho de las planchas exteriores: bp B Ancho neto: An = min { (bp - 4dh) ; 0.85bp } Carga: 0.5 Tala Espesor de plancha requerido: Por criterio de fractura en el rea netaep1 = 0.5 Tala / ( 0.5 Fu An ) Por criterio de fluencia en el rea brutaep2 = 0.5 Tala / ( 0.6 Fy bp ) Por aplastamientoep3 = 0.5 Tala / (Nala dpala 1.2 Fu) Espesor mnimo plancha exterior = max { ep1, ep2, ep3 } Espesor a usar : ep 10de73 Espesor planchas interiores Ancho de las planchas interiores: bi < (B-t) / 2 Ancho neto: An = min { (bi - 2dh) ; 0.85bi } Carga: 0.25 Tala Espesor de plancha requerido: Por criterio de fractura en el rea netaei1 = 0.25 Tala / ( 0.5 Fu An ) Por criterio de fluencia en el rea brutaei2 = 0.25 Tala / ( 0.6 Fy bi ) Por aplastamientoei3 = 0.25 Tala / ( 0.5 Nala dpala 1.2 Fu) Espesor mnimo plancha interior = max { ei1 , ei2, ei3 } Espesor a usar : ei Verificaciones de desgarramiento (Para frmulas detalladas ver Apndice en punto 3.2) R = 0.3Fu Av + 0.5Fu At SiT