Investigación general acerca de soldadura industrial (símbolos, nomenclatura, juntas, costuras, soldabilidad), pernos (tornillos y sujetadores, tuercas y arandelas, normas) y diseño estructu…Descripción completa
Breve descripción de los métodos de soldadura de pernos Graham y Nelson.Descripción completa
ESTADÍSTICA Y NEGOCIOS SEMANA 1 DE LA ULADescripción completa
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Descripción: Pernos Mecanica de materiales
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investigacion de lo que son las conexiones en estructuras de acero y su importnacia
Descripción: ESTRUCTURAS METALICAS
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Tipos de pernos para anclaje en concretoDescripción completa
Matematicas 7 Aplicaciones y Conexiones
JOSE HIDALGO
Capítulo 7 - Conexiones Soldadas
Clasificación Clasificación de las Soldaduras Los cuatro tipos de soldadura son: •
Soldadura acanalada
•
Soldadura de filete
•
Soldadura de ranura
•
Soldadura de tapn
a) Soldadura Acanalada
b) Soldadura a Filete
c) Soldadura de Ranura
d) Soldadura de Tapón
Figura 2. Tipos de Soldadura
Los dos tipos principales de soldaduras son: la de ranura ! la de filete filete"" Las soldaduras de tapn ! de canal son #enos co#unes en el tra$a%o estructural"
c) Soldadura de Ranura
d) Soldadura de Tapón
Figura 2. Tipos de Soldadura
Los dos tipos principales de soldaduras son: la de ranura ! la de filete filete"" Las soldaduras de tapn ! de canal son #enos co#unes en el tra$a%o estructural"
Capítulo 7 - Conexiones Soldadas
Soldadura de Ranura Cuando la penetracin es co#pleta ! las soldaduras de ranura est&n su%etas a traccin o co#presin axial el esfuer'o en la soldadura se calcula di(idiendo la car)a entre el &rea neta de la soldadura"
El refuer'o es #etal de aportacin *ue +ace #a!or la di#ensin de la )ar)anta *ue la del espesor del #aterial soldado ! se utili'an para aportar cierta resistencia adicional !a *ue contrarresta los poros ! otras irre)ularidades ! por*ue al soldador se le facilita reali'ar una soldadura un poco #&s )ruesa *ue el #aterial soldado" Las soldaduras de ranura se usan cuando los #ie#$ros *ue se conectan est&n alineados en el #is#o plano ! las uniones est&n nor#al#ente su%etas a esfuer'os directos de traccin o co#presin" Ofrece #a!or resistencia *ue la de filete, sin e#$ar)o la #a!oría delas uniones estructurales soldadas de$en resol(erse a filete"
Capítulo 7 - Conexiones Soldadas
Soldadura de Filete Los cordones de soldadura a filete A est&n car)ados en corte lon)itudinal ! el cordn est& car)ado en corte trans(ersal" Si
se incre#enta la fuer'a .u +asta *ue exceda la resistencia de las soldaduras/ la ruptura ocurrir& en los planos de #enor resistencia" Se asu#e *ue esto sucede en la )ar)anta de la soldadura donde se presenta la #enor &rea trans(ersal" 0rue$as de soldadura a filete utili'ando electrodos co#pati$les +an de#ostrado *ue la soldadura falla a tra(1s de su )ar)anta efecti(a antes *ue el #aterial falle a lo lar)o del lado del cordn"
Figura 3. Soldadura a Filete
Las soldaduras de filete son #&s resistentes a la traccin ! a la co#presin *ue al corte/ de #anera *ue los esfuer'os deter#inantes son los de corte" Este tipo de soldadura falla por corte en un &n)ulo de aproxi#ada#ente 23 )rados a tra(1s de la )ar)anta" La di#ensin efecti(a de la )ar)anta de una soldadura de filete es/ no#inal#ente/ la distancia #&s corta desde la raí' a la cara de la soldadura" Si se asu#e *ue la soldadura de filete tiene lados i)uales de ta#a4o no#inal a/ la )ar)anta efecti(a es i)ual a 5"757a" Si la soldadura a filete se dise4a para ser asi#1trica 6una situacin rara/ con lados desi)uales/ el (alor de te de$e calcularse de la for#a de la soldadura" L.8D #odifica las di#ensiones efecti(as de la )ar)anta para cordones de soldadura a filete +ec+os con el proceso de arco su#er)ido
6SA9/ para to#ar en cuenta la calidad superior de dic+as soldaduras: a" 0ara cordones de soldadura a filete con el ta#a4o no#inal #enor o i)ual a ;<= 6>5 ##/ la di#ensin efecti(a de la )ar)anta se to#ar& i)ual al ta#a4o no#inal ?" $" 0ara cordones con ta#a4o no#inal #a!or *ue ;<= la di#ensin efecti(a de la )ar)anta se to#ar& co#o 5"757? @ "< ## 65">> in"
a)
b)
Figura 4. Dimensiones fecti!as de la garganta para soldadura a filete JOSE HIDALGO El &rea efecti(a de un cordn de soldadura a filete A9 es el producto de la lon)itud efecti(a del cordn de soldadura por la di#ensin efecti(a de la )ar)anta"
Capítulo 7 - Conexiones Soldadas
"rocedimiento de Dise#o de Cone$iones Soldadas •
•
•
Seleccionar el proceso de soldadura ! el electrodo correspondiente 6Ber a$la ><" de la or#a >><" De acuerdo con su )eo#etría ! espesor de los #ateriales a unir/ definir el tipo de unin" 0or ra'ones pr&cticas se esco)e un di&#etro de electrodo el cual depositar& un espesor constante de soldadura" 0ara definir la capacidad o resistencia de a)ota#iento de la soldadura/ de$e calcularse su lon)itud" La capacidad de la soldadura se calcula co#o:
n el caso particular de la soldadura de filete% •
•
•
Seleccionar el ta#a4o del filete" Con el ta#a4o del filete esco)e#os el (alor de correspondiente 6(er a$la" En el caso particular de corte en el &rea efecti(a de la soldadura/ (erificar *ue no exceda la resistencia de los ele#entos *ue se conectan:
•
La lon)itud de c&lculo de la soldadura ser&:
Capítulo 7 - Conexiones Soldadas
Dise#o de Soldadura de Filete para &iembros de Armadura Los #ie#$ros de una ar#adura soldada consisten de &n)ulos si#ples o do$les/ u otros perfiles co#o canales/ perfiles tu$ulares, ! est&n su%etos sola#ente a car)as axiales est&ticas" Las especificaciones de la or#as aceptan *ue sus conexiones se dise4en #ediante los #is#os procesos descritos anterior#ente" El proceso consiste en seleccionar el espesor de la soldadura/ calcular la lon)itud total de la soldadura necesaria ! colocar los cordones de soldadura alrededor de los extre#os de los #ie#$ros de acuerdo al si)uiente criterio: •
•
Si el #ie#$ro conectado es si#1trico/ las soldaduras se colocar&n si#1trica#ente" Si el #ie#$ro no es si#1trico/ la soldaduras no de$en ser si#1tricas"
Capítulo 7 - Conexiones Soldadas
E%e#plo >
0ara la conexin #ostrada se de$e dise4ar la soldadura a filete para *ue resista la car)a de resistencia plena de la placa de ;<=x>5 c#/ usando acero A ! electrodo E75"
Solución% .esistencia de la placa:
Estando el cordn de soldadura en la #is#a direccin de la aplicacin de la fuer'a/ se encuentra so#etido a esfuer'os de corte/ por lo *ue la resistencia de dise4o del cordn ser&:
Los ta#a4os #&xi#os *ue pueden utili'arse a lo lar)o de las partes conectadas se encuentran definidos en la seccin """ de la or#a COBEI >><->
•
•
En los $ordes de los #ateriales de #enos de ## de espesor/ no #a!or del espesor del #aterial" En los $ordes de los #ateriales de ## o #&s de espesor el ta#a4o #&xi#o ser& ## #enor *ue ese espesor/ a #enos *ue se se4ale especial#ente en los planos *ue la soldadura +a de ser refor'ada +asta o$tener un espesor de )ar)anta total" En estas condiciones de soldadura/ la nor#a per#ite *ue la distancia entre el $orde del #etal $ase ! la )ar)anta de la soldadura sea #enor de ##/ sie#pre *ue el ta#a4o de las soldaduras sea clara#ente (erifica$le" En las soldaduras entre ala ! al#a ! conexiones si#ilares/ el ta#a4o de la soldadura no necesita ser #a!or *ue el re*uerido para desarrollar la capacidad del al#a ni satisfacer los re*uisitos de la a$la"
a#a4o #íni#o de soldadura a filete 6COBEI >><-><:
Dmin ' ( mm sar D ' *.( mm Espesor efecti(o de la )ar)anta:
Se)n """" or#a Co(enin >><-
.e#ates: x D K x 7"3 ## K >"3 ##"
Capítulo 7 - Conexiones Soldadas
+emplo 2 Dise4ar la soldaduras de filete para el #ie#$ro en traccin de una ar#adura constituido por un &n)ulo de >55x>55x>5 #ostrado en la 8i)ura" Fsar acero 0S-3/ electrodos E75 ! proceso de soldadura por arco su#er)ido"
Los tipos de %untas dependen de factores co#o el ta#a4o ! for#a de los #ie#$ros *ue for#an la %unta/ el tipo de car)a/ la cantidad de &rea en la %unta disponi$le para soldar ! el costo relati(o de (arios tipos de soldaduras" Existen cuatro tipos $&sicos de %untas soldadas/ aun*ue en la pr&ctica se consi)uen #uc+as (ariaciones ! co#$inaciones" Estos cuatro tipos $&sicos son: a tope/ a solape/ en te/ en es*uina ! %untas de extre#o/ co#o se #uestra en la 8i)ura"
S,mbolo de soldadura
Soldadura deseada
En el caso de soldaduras inter#itentes/ se indica pri#ero la lon)itud del filete se)uida de la distancia entre centros de filetes ad!acentes" Si los filetes est&n intercalados a un lado ! al otro/ se despla'a el sí#$olo de soldadura de uno de los lados"
Conexiones Apernadas
Cone$iones- untas / Conectores Las conexiones apernadas presentan ciertas características *ue las +acen #&s o #enos apropiadas dependiendo de la aplicacin" Las principales (enta%as de las conexiones apernadas
est&n en la rapide' de e%ecucin/ el $a%o ni(el de calificacin re*uerido para construirlas/ la facilidad de inspeccin ! ree#pla'o de partes da4adas ! la #a!or # a!or calidad *ue se o$tiene al +acerlas en o$ra co#paradas con conexiones soldadas" Entre Entr e las des(enta%as se pueden #encionar el #a!or tra$a%o re*uerido en taller/ lo *ue puede si)nificar un costo #&s alto: el #a!or cuidado re*uerido en la ela$oracin de los detalles de conexin para e(itar errores en la fa$ricacin ! #onta%e, la #a!or precisin re*uerida en la )eo#etría/ para e(itar interferencias entre conectores en distintos planos, el peso #a!or de la estructura/ de$ido a los #ie#$ros de conexin ! los
conectores !/ el #enor a#orti)ua#iento"
"ernos structurales Cada estructura es un ensa#$la%e de partes o #ie#$ros indi(iduales *ue de$en ser unidos de al)una #anera/ usual#ente en sus extre#os" La soldadura es una de esas #aneras ! fu1 tratada en el te#a anterior anter ior"" La otra es por #edio de pasadores/ co#o re#ac+es o pernos" En este te#a tratare#os principal#ente so$re pernos/ en particular particul ar// pernos de alta resistencia"
"ernos de alta resistencia Los dos tipos $&sicos de pernos de alta resistencia son desi)nados por AS co#o A3 ! A25" Estos pernos tienen ca$e'a +exa)onal ! se usan con tuercas +exa)onales no ter#inadas" 0ernos A3 son de acero con #ediano contenido de car$ono/ tratados al calor/ calor/ su esfuer'o a la fluencia (aría aproxi#ada#ente entre 3755 a 275 )f;c#/ dependiendo del di&#etro" Los pernos A25 A2 5 son ta#$i1n tratados al calor/ pero son de acero aleado con un esfuer'o de fluencia de <5<3 a >25 )f;c#/ dependiendo del di&#etro" Los pernos A22 son usados ocasional#ente cuando se necesitan di&#etros #a!ores de >MN +asta N"
Los pernos de alta resistencia tienen di&#etros entre MN a >MN" Los di&#etros #&s usados en construccin de edificios son ;2N ! 7;N"
Comparación entre los distintos grados de pernos 0e$agonales para uso estructural- a Tracción Directa
Los pernos A57 son +ec+os de acero de $a%a resistencia 6acero con $a%o contenido de car$ono ! son los pernos #as $aratos/ sin e#$ar)o/ producen las conexiones #&s costosas por*ue se re*uerir&n #uc+os #&s para una conexin en particular" particular" Su uso principal es en estructuras li(ianas/ secundarias/ #ie#$ros de arriostra#iento u otras situaciones donde las car)as son pe*ue4as ! est&ticas por naturale'a" Estos pernos )eneral#ente (ienen con ca$e'a ! tuerca cuadradas ! se conocen co#o pernos co#unes
La capacidad resistente al corte est& controlada por el &rea resistente #&s *ue por la u$icacin #is#a del plano de corte" Cuando el plano de corte pasa por el cuerpo del perno/ la capacidad resistente
! de defor#aci n se #axi#i'a ! cuando pasa por la parte roscada se #ini#i'a" Las )r&ficas son por de#&s elocuentes so$re la pro+i$ici n del reuso de los pernos A25 ! al cuidado en la reutili'acin de los pernos A3
Los pernos de alta resistencia se aprietan para *ue desarrollen un esfuer'o a traccin especificado/ lo *ue resulta en una fuer'a su%etadora predeci$le en la %unta" 0or lo tanto/ la transferencia de car)as de ser(icio a tra(1s de una %unta es de$ida a la friccin entre las pie'as *ue se unen" Las %untas for#adas por pernos de alta resistencia se pueden dise4ar de dos #aneras: •
Conexiones críticas a desli'a#iento 6tipo de friccin/ donde se desea una alta resistencia a desli'a#iento $a%o car)as de ser(icio"
•
Conexiones tipo aplasta#iento/ donde no es necesaria una alta resistencia a desli'a#iento $a%o car)as de ser(icio"
Fuer1as presentes en una unión resistente al desli1amiento.
El desli'a#iento entre las partes conectadas de una unin slo se o$tiene cuando el (&sta)o del perno to#a contacto con el
$orde de la perforacin" En este estado de desli'a#iento total/ la car)a es transferida por corte ! aplasta#iento sin la inter(encin de la pretraccin del perno" Inicial#ente/ la tensin est& concentrada en el punto de contacto/ pero el incre#ento de la car)a resultar& en una distri$ucin #&s unifor#e" El perno #is#o ta#$i1n soporta esta tensin/ pero usual#ente no se considera !a *ue por e(idencia experi#ental la falla por aplasta#iento solo puede ocurrir cuando las planc+as sean de acero de #a!or dure'a *ue la del perno/ cosa *ue nor#al#ente no ocurre"
Los #odos de falla por aplasta#iento depende de factores )eo#1tricos/ del di&#etro del perno ! de el espesor del #aterial a unir" A #enudo la falla se produce por corte o des)arra#iento de la planc+a despu1s de una )ran defor#acin frente a la perforacin"
Capítulo < - Conexiones Apernadas
"osibles &odo de Falla en niones mpernadas
0ara pre(enir *ue uno o #&s de los #odos posi$les de falla se +a)an presente/ se de$e pro(eer un n#ero adecuado de pernos/ con las separaciones entre conectores/ distancias a los $ordes/ lon)itudes de pernos ! de#&s exi)encias )eo#1tricas reco#endadas por las Especificaciones, todo ello presuponiendo *ue tanto el proceso de fa$ricacin co#o el de #onta%e satifacen lo re*ueri#ientos de calidad"
Capítulo < - Conexiones Apernadas
Resistencia ominal de "ernos ndi!iduales
La nor#a AISC reconoce dos cate)orías )enerales de re*ueri#ientos de co#porta#iento para conexiones con pernos de alta resistencia: conexiones críticas al deslizamiento y conexiones tipo aplastamiento" La diferencia $&sica entre los dos tipos es la +iptesis de desli'a#iento *ue ocurre $a%o car)as de ser(icio/ lo *ue resulta en el uso de (alores de resistencia no#inal diferentes" •
•
El tipo de conexin crítica al desli'a#iento asu#e *ue no de$e existir desli'a#iento $a%o condiciones de car)as de ser(icio ! *ue la transferencia de la car)a a tra(1s de la conexin se reali'a #ediante las fuer'as de a)arre )eneradas entre las placas *ue se conectan" Este tipo de conexin es principal#ente usada en estructuras *ue tienen casos con car)as altas de i#pacto o cuando no se desea desli'a#iento en la %unta" Las conexiones tipo aplasta#iento asu#en desli'a#iento sola#ente $a%o car)as #u! altas" Si este desli'a#iento ocurre la %unta transferir& las car)as a tra(1s de corte en los pernos ! aplasta#iento de las placas" Este tipo de conexin es usada para estructuras #enos suscepti$les a i#pacto/ re(ersiones de car)a o (i$raciones"
La resistencia de dise4o de pernos indi(iduales es deter#inada de acuerdo con la seccin J de la nor#a L.8D" Los estados lí#ites a re(isar son: "ara cone$iones tipo aplastamiento% •
•
•
0ernos so#etidos a corte/ la resistencia a corte del perno ! la resistencia al aplasta#iento de los a)u%eros de los pernos" 0ernos so#etidos a traccin/ resistencia a traccin del perno" 0ernos so#etidos a corte ! traccin/ resistencia a la traccin del perno inclu!endo el efecto del corte presente ! la resistencia al aplasta#iento del a)u%ero"
"ara cone$iones cr,ticas al desli1amiento% •
•
0ernos so#etidos a corte/ resistencia al desli'a#iento/ resistencia a corte del perno ! resistencia al aplasta#iento del a)u%ero" 0ernos so#etidos a corte ! traccin co#$inadas/ resistencia al desli'a#iento inclu!endo el efecto de la fuer'a presente a traccin/ resistencia a corte de los pernos ! resistencia al aplasta#iento en los a)u%eros"
.esistencia al Corte de los 0ernos
Este estado lí#ite considera la falla por cortante del (&sta)o del perno en el plano c-d-e-f" Cuando existe un solo plano de corte/ el perno est& en corte si#ple" Capas adicionales de #aterial pueden incre#entar los planos de corte !/ por lo tanto/ la resistencia por corte del perno 6cortante do$le"
Adicional#ente/ los pernos de alta resistencia se pueden especificar con la rosca incluida 6 o excluida 6 del plano de corte de la conexin" La resistencia a corte de pernos con la rosca incluida es aproxi#ada#ente 3 #enor *ue la de pernos con a rosca excluida" La nor#a L.8D/ seccin J" especifica *ue la resistencia de dise4o a corte es .n donde es 5"73 ! """ .n K 6 8( A $ n """ donde n es el n#ero de pernos de la conexin/ F! es la resistencia no#inal a corte ! A b es el &rea no#inal del perno"
.esistencia al Aplasta#iento en los A)u%eros de los 0ernos
Co#o se #uestra en la 8i)ura/ este estado lí#ite considera tanto fractura por des)arra#iento de las partes conectadas ! defor#acin alrededor de los a)u%eros de los pernos" La resistencia al aplasta#iento es funcin del #aterial *ue se conecta/ el tipo de a)u%ero ! el espacia#iento ! la distancia a los $ordes, es independiente del tipo de perno ! la presencia o ausencia de la rosca en el &rea de aplasta#iento"
Defor#acin del #aterial en el a)u%ero del perno
La resistencia al aplasta#iento se de$e c+e*uear tanto para conexiones tipo aplasta#iento co#o para conexiones críticas al desli'a#iento"
La seccin 3.5 de la nor#a AISC-L.8D/ especifica la resistencia de dise4o al aplasta#iento co#o .n donde K 5"73 ! .n es la resistencia no#inal por aplasta#iento ! se de$e c+e*uear tanto para conexiones tipo aplasta#iento co#o para
conexiones críticas al desli'a#iento" La resistencia no#inal por aplasta#iento es: a Cuando d5 fuer'a:
>"3 d o s
d ! existen dos o #&s pernos en la línea de
0ara a)u%eros est&ndar/ a)u%eros de ranura corta o lar)a perpendicular a la línea de fuer'a/ a)u%eros a)randados en conexiones críticas a desli'a#iento cuando la línea de fuer'a es paralela al e%e del a)u%ero: •
Cuando la defor#acin alrededor de los a)u%eros de los pernos es una consideracin de dise4o: .n K "2 d t 8!
•
Cuando la defor#acin alrededor de los a)u%eros de los pernos no es una consideracin de dise4o/ para el perno #&s cercano al $orde ! para los pernos restantes
0ara a)u%eros de ranura lar)a perpendicular a la línea de fuer'a:
d5 es la separacin desde el C"G" del perno +asta el $orde de la placa
$ Cuando d5 P >"3 d o s P d para una sola fila de pernos en la línea de accin de la fuer'a: •
0ara a)u%eros est&ndar/ a)u%eros de ranura lar)a o corta perpendiculares a la línea de accin de la fuer'a/ a)u%eros a)randados en conexiones de desli'a#iento crítico/ a)u%eros de ranura en conexiones de desli'a#iento crítico cuando la línea de fuer'a es paralela al e%e del a)u%ero:
0ara el a)u%ero de un perno o para el a)u%ero #&s cercano al $orde cuando dos o #as pernos est&n en la línea de accin de la fuer'a" ! para los pernos restantes •
0ara a)u%eros de ranura lar)a perpendicular a la línea de la fuer'a:
0ara un solo a)u%ero de perno o para el a)u%ero #&s cercano al $orde cuando dos o #as pernos est&n en la línea de fuer'a" ! para los pernos restantes d5 K distancia #edida a lo lar)o de la línea de accin de la fuer'a desde el $orde de la parte conectada al centro de un a)u%ero est&ndar o el centro de un a)u%ero de ranura lar)a o corta perpendicular a la línea de accin de la fuer'a" 0ara a)u%eros a)randados ! de ranura paralelos a la línea de accin de la fuer'a/ Le se incre#entar& con el factor C de la ta$la J"<" S K distancia #edida a lo lar)o de la línea de accin de las fuer'as entre los centros de a)u%eros est&ndar o entre los centros de a)u%eros de ranura corta o lar)a perpendiculares a la línea de accin de la fuer'a" 0ara a)u%eros a)randados/ de ranura corta o lar)a paralelos a la línea de accin de la fuer'a/ s se incre#entar& por el factor C > de la ta$la J"7" d K di&#etro no#inal del perno/ t K espesor de la parte conectada crítica" 0ara pernos a(ellanados ! re#ac+es/ ded'case la #itad de la profundidad del a(ellanado/ 8u K .esistencia #íni#a de a)ota#iento en traccin especificada para la parte conectada"
Capítulo < - Conexiones Apernadas
"rocedimiento de Dise#o de Cone$iones mpernadas . Determinar el n6mero de pernos /7o !erificar su capacidad resistente
La capacidad de los pernos/ se)n el caso/ ser& el (alor #enor *ue se o$ten)a por: •
2. Disposición de los pernos en la cone$ión El detallado de la conexin puede #odificar su capacidad resistente/ en consecuencia se de$e prestar atencin a los si)uientes aspectos: •
Separacin entre pernos"
•
•
•
Distancia de los a)u%eros a los $ordes" Distancias *ue per#itan colocar ! apretar los pernos" Lon)itudes de prensado"
3. 8erificación del dise#o de la cone$ión 3.. Capacidad Resistente de los elementos conectados.
Cedencia en la seccin total raccin .otura en la seccin efecti(a lo*ue de corte Cedencia en la seccin total Corte .otura en la seccin neta de corte
3.2. Capacidad de los pernos.
•
.esistencia de aplasta#iento"
•
Efecto de apalanca#iento"
En el caso de conexiones de desli'a#iento crítico se de$e +acer una do$le (erificacin"
•
•
o de$e producirse desli'a#iento $a%o car)as de ser(icio" La resistencia al corte ! al aplasta#iento de la conexin de$e ser #a!or *ue las solicitaciones )eneradas por las car)as #a!oradas"
4. Consideraciones de fabricación- monta+e / costos
Capítulo < - Conexiones Apernadas
Capacidad de los 0ernos
>" raccin axial
0ernos A57
8t K >5 )f;c#
0ernos A3 0ernos A25
8t K 5 )f;c# 8t K 725 )f;c#
Los pernos A57 solo de$en usarse para car)as est&ticas " Corte 2. Cone$iones por aplastamiento
0ernos A57/ incluida o no la rosca en el plano de 8( K >5 corte )f;c#
8( K 25 )f;c# 8( K 75 )f;c# 8( K 375 )f;c# 8( K 25 )f;c#
: .osca incluida en el plano de corte : .osca no incluida
K >"5/ para a)u%eros est&ndar/ ensanc+ados/ alar)ados ! so$realar)ados cuando el e%e lar)o del a)u%ero es perpendicular a la línea de accin de la fuer'a" K 5"<3/ para a)u%eros so$realar)ados cuando el e%e lar)o del a)u%ero es paralelo a la línea de accin de la fuer'a"
2.2.2. Cargas de agotamiento resistente
K >"5/ para a)u%eros est&ndar" K 5"<3/ para a)u%eros a)randados ! de ranura corta" K 5"75/ para a)u%eros de ranura lar)a nor#ales a la direccin de la fuer'a aplicada" K 5"5/ para a)u%eros de ranura lar)a paralelos a la direccin de la
$ K Car)a #íni#a de pretensin de los pernos" $ K #ero de pernos en el plano de corte" s K #ero de planos de corte"
" Aplasta#iento
o#ando en consideracin la defor#acin del a)u%ero/ ! para a)u%eros nor#ales o est&ndar:
2" Solicitaciones si#ult&neas de corte ! traccin 4.. Cone$iones por aplastamiento
"""! los si)uientes (alores de 8t
"""en estas fr#ulas:
4.2 Cone$iones por desli1amiento cr,tico
.
4.2. Cargas en el estado l,mite de ser!icio .
4.2. Cargas en el estado l,mite de agotamiento resistente 2.
"""donde F es la de#anda por car)as #a!oradas
Capítulo < - Conexiones Apernadas
Capacidad Resistente de lementos Conectados- tanto en Cone$iones mpernadas como Soldadas . Tracción . Cedencia .2 Rotura
2. Corte
2. Cedencia 2.2 Rotura
3. 9lo:ue de corte
Capítulo < - Conexiones Apernadas
Distancias &,nimas al 9orde- d o/ Separación &,nima- s- entre los Centros de Agu+eros st;ndar
Capítulo < - Conexiones Apernadas
Capacidad .esistente a raccin .nt 6tf
' 5.*(
< cargas est;ticas 6nicamente
Capítulo < - Conexiones Apernadas
"ernos su+etos a Corte / Tracción Las fi)uras presentan los casos de conexiones so#etidas a una co#$inacin de corte ! traccin"
Experi#ental#ente se +a esta$lecido *ue la elipse de interaccin representada en la fi)ura descri$e adecuada#ente el co#porta#iento a car)a lti#a de pernos solicitados si#ult&nea#ente por traccin ! fuer'a cortante" Las ecuaciones de estas cur(as se presentan en la ta$la anexa 6a$la J" de las especificaciones AISC-L.8D" =,mites para los esfuer1os de tracción >F T) para pernos en cone$iones tipo aplastamiento
Capítulo < - Conexiones Apernadas
E%e#plo >
0ara la conexin #ostrada calcular la car)a #&xi#a de ser(icio por aplasta#iento"
0lanc+as de calidad A
ordes 0ernos 7;<= cortados a )as
8! K 35 )f;c#
A3-
8F K 25<5 )f;c#
A)u%eros Est&ndar
Suponer C0 K CB
Solución >" Capacidad de las planc+as >">" Cedencia por traccin en la seccin total
>"" 8ractura por traccin en la seccin neta efecti(a
>"" lo*ue de corte
" Capacidad de los pernos ">" 0or corte
"""" de la ta$la tene#os *ue resiste .n K "< tf En corte do$le:
7;<= A3- en corte si#ple
.n K x "< tf K >"2 tf;perno
" 0or aplasta#iento
""" anali'are#os la planc+a de > ## de$ido a la condicin de $orde S K 73 ## Q d$ K x " K " ##
d5 K 7"3 ## P >"3 d$ K >"3 x " K " ##
Separacin entre pernos
; d$ K 3" ##"
íni#a distancia al $orde 6a$la K 5 ## Q 7"3 ##" Entonces:
0ernos exterio
res:
0ernos interior es:
La capacidad de los pernos es:
Entonces: R
&?D? D FA==A n
Cedencia
32" C?TR?= A
8ractura
32" <
lo*ue de Corte
33" 5
Corte pernos;Aplasta#iento de la planc+a
>"
Consumo interno
Controla la resistencia de la conexin/ el #odo de falla por cedencia/ 32" tf
" Car)as de Ser(icio
>" C0 @ >" CB K 32" ""co#o C0 K CB entonces "< C0 K 32" tf C0 K >"3 tf Consu#o externo : Lo *ue +a! *ue decirle al propietario
=a carga de ser!icio es de @.( tf
Capítulo < - Conexiones Apernadas
E%e#plo
Deter#inar el n#ero de pernos de ;2= tipo A3-8 re*ueridos para desarrollar la capacidad total de las planc+as de acero 8 ! K 2375 )f;c#" Superficie Clase 6 K 5"35" CB K 2C0"
Solución% >" Capacidad de las planc+as >">" Cedencia por traccin en la seccin total 60lanc+a de ##
>"" .otura por traccin en la seccin neta efecti(a 60lanc+a de ##
... m;$im An K 5"<3 A K 5"<3 65"5 x >3" K >>" c# o !alor de ...enton ces% Capacidad de las planc+as " Car)as de Ser(icio
F K >" C0 @ >" CB K 25"< tf """co#o CB K 2C0 entonces F K >" 6C0 @ >"62C0 K 7" C0 K 25"< tf
C0 K 3"7 tf con lo cual: K Cp @ CB K 3"7 @ 263"7
' 2.B( tf Car)a de ser(icio
a%o car)as de ser(icio la capacidad de un perno ;2 A3-8 en corte do$le/ para superficie Clase es entonces i)ual a:
" 0ernos en el estado lí#ite de a)ota#iento resistente ">" 0or aplasta#iento
"" 0or corte
Controla la condicin de a)ota#iento resistente so$re la de ser(icio" Se usar&n 2 pernos por ra'ones de si#etría"
Capítulo < - Conexiones Apernadas
E%e#plo
Deter#inar el n#ero de pernos de ;2= tipo A3-8 re*ueridos para desarrollar la capacidad total de las planc+as de acero 8 ! K 2375 )f;c#" Superficie Clase 6 K 5"35" CB K 2C0"
Solución% >" Capacidad de las planc+as >">" Cedencia por traccin en la seccin total 60lanc+a de ##
>"" .otura por traccin en la seccin neta efecti(a 60lanc+a de ##
... m;$imo An K 5"<3 A K 5"<3 65"5 x >3" K >>" c# !alor de ...enton ces% Capacidad de las planc+as " Car)as de Ser(icio
F K >" C0 @ >" CB K 25"< tf """co#o CB K 2C0 entonces F K >" 6C0 @ >"62C0 K 7" C0 K 25"< tf
C0 K 3"7 tf con lo cual: K Cp @ CB K 3"7 @ 263"7
' 2.B( tf Car)a de ser(icio
a%o car)as de ser(icio la capacidad de un perno ;2 A3-8 en corte do$le/ para superficie Clase es entonces i)ual a:
" 0ernos en el estado lí#ite de a)ota#iento resistente ">" 0or aplasta#iento
"" 0or corte
Controla la condicin de a)ota#iento resistente so$re la de ser(icio" Se usar&n 2 pernos por ra'ones de si#etría"
Capítulo < - Conexiones Apernadas
E%e#plo
Berificar la conexin #ostrada suponiendo *ue ni el ala de la colu#na ni el perfil de conexin controla la respuesta
Solución
>" Car)as de a)ota#iento F K >" 65"> x 2 @ >" 65" x 2 K 3"5 tf
