Sistemas de anclaje con pernos para estructuras metálicas
Tipos de conexiones:
Conexiones de tipo aplastamiento Son las conexiones en que la carga es resistida por la cortante en los pernos y por aplastamiento sobre los mismos, La resistencia de diseño está definida por la presencia o no de la rosca. n perno con roscas incluidas en el plano de corte se le asigna una menor resistencia de diseño que a un perno con roscas excluidas del plano de corte. Conexiones de desli!amiento cr"tico Son las conexiones en que el desli!amiento ser"a incon#eniente para la capacidad de ser#icio de la estructura a que pertenecen dic$as uniones. %stas incluyen conexiones sometidas a cargas de fatiga o a in#ersi&n importante de carga, #ibraciones y sismo. Los pernos deben ser apretados a una tensi&n que se regula seg'n las tablas que se señalan en la %specificaci&n ()S*+(*SC -/0 para construcci&n en acero, esta tensi&n se debe poder asegurar mediante alg'n m1todo como el del giro de la tuerca, un indicador de tensi&n directo, lla#e calibrada o diseño alternati#o, La condici&n de apriete ajustado de los pernos s&lo se acepta en conexiones de tipo aplastamiento y en aplicaciones de tracci&n o combinaci&n de corte y tracci&n, solamente para pernos (ST2 (34 (34 5se entiende por apriete ajustado como la más firme alcan!ada tanto por pequeños impactos de una lla#e de impacto o por el máximo esfuer!o de un trabajador con una lla#e de palanca corriente que permite que las pie!as conectadas queden en contacto firme6. %s importante detallar en los planos de fabricaci&n y montaje los pernos que est1n sujetos a apriete ajustado. 7tros aspectos importantes del diseño y especificaci&n de las conexiones apernadas se refieren al tamaño de las perforaciones 5#ariables entre 3 y mm de diámetro superior al perno6 y a su distanciamiento 5que no debe ser menor a 33+ del diámetro nominal, aunque se prefiere usar el #alor de #eces el diámetro6.
Tipos de conexiones
Conexi&n #iga columna
Las conexiones entre las #igas y las columnas son una de las conexiones más frecuentes en las estructuras de acero y concebirlas y diseñarlas correctamente corresponde no s&lo a una decisi&n de cálculo estructural sino de manera muy significati#a, a una decisi&n del proyecto y la construcci&n. La conexi&n entre #igas y columnas se puede resaltar expresi#amente en el edificio, dependiendo de su #isibilidad. %sta conexi&n es aplicable tanto para conexiones #iga/columna como para conexiones de #iga 5secundaria6 a #iga 5principal6. Se trata de una conexi&n de corte toda #e! que los ángulos se fijan al alma de la #iga y transfieren la fuer!a de corte.
Tipo de anclaje con doble ángulo apernado en taller al alma de la #iga y apernado en obra al alma de la columna.
Los ángulos son apernados al alma de la #iga en taller. 8osteriormente, en obra, los ángulos son apernados al alma de la columna 5o de la #iga principal, seg'n corresponda6. Si la altura de la #iga principal y de la #iga secundaria coincide, se deben rebajar ambas alas de la #iga secundaria para permitir la ni#elaci&n superior de las alas. Si tienen altura diferente, bastará con rebajar las alas superiores de la #iga secundaria Las perforaciones para los pernos se pueden desfasar o despla!ar a fin de no quedar enfrentadas para facilitar la instalaci&n. %xiste una cierta rotaci&n debido a la separaci&n entre las alas de la #iga y el alma de la columna debido a la flexibilidad del material de la conexi&n 5ala sobresaliente del ángulo6.
%n algunos casos se agrega un ángulo inferior para apoyar la #iga, lo que facilita el montaje y asegura la transmisi&n de las fuer!as #erticales a la columna.
Conexi&n #iga 9 columna de corte soldadas o apernadas
Tipo de anclaje con doble ángulo soldado en taller al alma de la #iga y apernado en obra al alma de la columna 5o de la #iga principal6:
%sta conexi&n es aplicable tanto para conexiones #iga/columna como para conexiones #iga a #iga 5#iga secundaria a #iga principal6. Se trata de una conexi&n de corte toda #e! que los ángulos se fijan al alma de la #iga y transfieren la fuer!a de corte.
Los ángulos dobles se sueldan al alma de la #iga en taller. Si la altura de la #iga principal y de la #iga secundaria coincide, se deben rebajar ambas alas de la #iga secundaria para permitir la ni#elaci&n superior de las alas. Si tienen altura diferente, bastará con rebajar las alas superiores de la #iga secundaria. ec$o lo anterior, se apernan los ángulos de la #iga secundaria al alma la #iga principal. Si se trata de una conexi&n #iga columna, se apernan al alma de la columna. *gualmente que en el caso anterior, es posible que exista una cierta rotaci&n debido a la separaci&n entre las alas de la #iga y el alma de la columna debido a la flexibilidad del material de conexi&n 5ala sobresaliente del ángulo6.
Conexi&n #iga 9 columna de momento soldadas o apernadas
Tipo de anclaje con planc$as soldadas en taller a la columna y #igas apernadas en obra, Se trata de una conexi&n de momento ya que las alas superiores e inferiores soldados a la columna e#itan la rotaci&n del extremo de la #iga.
Se trata de una conexi&n de momento ya que las alas superiores e inferiores soldados a la columna e#itan la rotaci&n del extremo de la #iga. La planc$a de corte 5single plate6 se apernan en taller al alma de la #iga. Las planc$as, superior e inferior, se apernan a las alas de la #iga. La planc$a de corte es soldada al alma de la columna y trasfiere la fuer!a de corte. Las planc$as e#itan la rotaci&n de la #iga y transfieren los momentos a la columna.
Tipo de anclaje con planc$a sobresaliente soldada en el extremo de la #iga en taller y apernada a la columna en obra:
Se trata de una conexi&n de momento ya que la mayor dimensi&n de la planc$a soldada a la cabe!a de la #iga e#ita la rotaci&n del extremo de la #iga y transfiere los esfuer!os de momento a la columna. La planc$a de cabe!a se perfora y se suelda en taller al extremo de la #iga. Las perforaciones en la columna se ejecutan en taller. Las cartelas atiesadoras en la columna son soldadas en taller para transferir las fuer!as de las alas de la #iga.
Conexi&n #iga 9#iga
Las conexiones #iga/#iga son muy frecuentes en estructuras de acero y permiten apro#ec$ar las #entajas estructurales del acero aplicando de una modulaci&n de columnas distanciadas conectadas mediante #igas principales y conectar los componentes que conforman los planos de piso directamente a las #igas principales. %sta conexi&n es aplicable para conexiones de #iga 5secundaria6 a #iga 5principal6, aunque tambi1n se aplica en conexiones #iga/columna, Se trata de una conexi&n de corte toda #e! que los ángulos se fijan al alma de la #iga y transfieren fuer!a de corte.
Tipo de anclaje con doble ángulo apernado en taller al alma de la #iga y apernado en obra al alma la #iga principal.
Los ángulos son apernados al alma de la #iga en taller 8osteriormente, en obra, los ángulos son apernados al alma de la #iga principal Si la altura de la #iga principal y de la #iga secundaria coincide, se deben rebajar ambas alas de la #iga secundaria para permitir la ni#elaci&n superior de las alas. Si tienen altura diferente, bastará con rebajar las alas superiores de la #iga secundaria.
Conexi&n #iga 9#iga empalmes de momento apernado
Las conexiones de empalme de #igas son situaciones que se presentan con frecuencia en la construcci&n de estructuras de acero debido a que las pie!as se fabrican de largos establecidos por ra!ones comerciales y de transporte.
Las planc$as conectoras de las alas restringen la rotaci&n, $aciendo de esta conexi&n una conexi&n de momento. Todas las perforaciones de esta conexi&n se $acen en taller. (simismo, se $acen en taller las perforaciones de las alas y el alma de las #igas a conectar. Las planc$as de corte se apernan en obra a las alas superiores e inferiores. Las dos planc$as que fijan el alma de las #igas son responsables de transferir la fuer!a de corte. Los pernos que fijan las planc$as de alma de la #iga trabajan a corte Las planc$as que fijan las alas son responsables de transferir el momento de flexi&n.
Conexi&n base 9 columna
Las columnas se definen básicamente como elementos que están sometidos a esfuer!os axiales de compresi&n, aunque ocasionalmente sometidos a esfuer!os $ori!ontales 5#iento y sismo6 que pueden introducir solicitaciones importantes de tracci&n, flexi&n y $asta torsi&n. %n las estructuras de acero, las columnas se pueden formar a partir de las m'ltiples posibilidades y #ariedades de perfiles conformados y+o laminados y tambi1n a partir de soluciones soldadas y de la combinaci&n de #arias de estas alternati#as. La geometr"a y disposici&n de las columnas dependerá de cada proyecto y del modelo estructural que lo ordene. Sin embargo, todas las columnas, independientes de su diseño, deberán transmitir los esfuer!os al terreno a tra#1s de las fundaciones. %n ese contexto, la conexi&n de la columna a la fundaci&n es un elemento cr"tico en el diseño estructural que tiene gran importancia en el diseño arquitect&nico. 8or tratarse de la trasmisi&n de cargas axiales de compresi&n en estructuras que en acero son usualmente esbeltas o muy esbeltas 5o pueden serlo, dados los atributos comentados del acero6, $ay dos aspectos que se deben tomar en consideraci&n. %l primero, que no será tratado en profundidad en esta secci&n, es el pandeo, que puede ser lateral o por flexi&n. %l pandeo lateral, corresponde a la caracter"stica que tienen los elementos esbeltos de despla!arse en el sentido trans#ersal a la carga cuando 1sta supera un determinado #alor. 7tra forma de pandeo es el pandeo por flexi&n 5o pandeo de %uler6. (mbas dependen de que se supere la llamada carga cr"tica, que es dependiente de la secci&n de la columna, de su longitud o altura y de las conexiones que se produ!can en sus extremos.
La placa base tiene unas perforaciones que permiten la fijaci&n de ella a la fundaci&n mediante pernos de anclaje que atra#iesan la placa y se fijan mediante tuercas. La posici&n de los pernos de anclaje determinará si se trata de una conexi&n fija o articulada.
La disposici&n de s&lo dos pernos en el eje de la columna permitirá una rotaci&n relati#a en el sentido perpendicular al eje de los pernos de anclaje. 8or el contrario, ; o más pernos dispuestos en pr&ximos a las esquinas de la placa base, generarán una conexi&n más r"gida. 8ara mejorar la rigide! en la base se pueden incluir cartelas en los #1rtices de la columna. 7tra soluci&n posible es agregar una cartela $ori!ontal puesta en una altura superior a la placa base y conectar la columna mediante pernos que pasan tanto a tra#1s de la placa base como de esta segunda cartela.
ni&n anti/sismo. S72
%l detalle propone una r&tula que permite unir #igas y soportes de acero en situaciones de carga s"smica ele#ada.
La uni&n plantea una parte atornillada al soporte y otra unida mediante una pletina soldada 5por puntos6. (mbas pie!as se conectan mediante un pasador metálico. 8ara asegurar la conexi&n a pesar de los mo#imientos de corte en sentido perpendicular a la r&tula, todos los elementos se cur#an en sus aristas. La torniller"a utili!ada para la uni&n de los elementos es de alta resistencia. La pie!a fue probada mediante exámenes en laboratorios de mecánica aplicada a la construcci&n desde 30, obteniendo resultados positi#os, que garanti!an su funcionamiento en terremotos muy fuertes.
=ibliograf"as http://www.interempresas.net/FeriaVirtual/Catalogos_y_documentos/6736/Innov acion_tecnica_en_conexiones_para_estructuras_de_acero.pd
http://www.construccionenacero.com/noticias/!aginas/"escargagratuitaversi#n enespa$oldela%speci&caci#n'()I'I)C36*+,*.aspx http://www.icha.cl/category/normas/ http://www.lineaprevencion.com/!ro-ectini)ites/I)0/html/cap+1/cap+1+3.html
*nterpretaci&n de planos y cubicaci&n Sistemas de anclaje con pernos para estructuras metálicas
>ene Collao ?alencia - de mayo de 30; *ngenier"a en Construcci&n 8rofesora Leila >obledo
*ntroducci&n
%l siguiente informe $ace referencia acerca del tipo de uniones metálicas que son ancladas por pernos o tambi1n una combinaci&n de pernos y soldadura por arco el1ctrico que pudiesen existir principalmente en la construcci&n de edificios u obras de mediana en#ergadura@ (demás se $ará referencia a las uniones de distintos tipos de elementos estructurales, y los procesos que lle#ara consigo la instalaci&n de esta pie!a estructural desde el taller $asta la obra puesto que el diseño de estas pie!as no solo corresponde a una decisi&n estructural sino tambi1n a una decisi&n de proyecto para resaltar la obra dependiendo de su #isibilidad.
Andice
8ág.
*ntroducci&n
8ág. ;
Sistemas de anclaje con pernos para estructuras metálicas
8ág. 4/-
Conexi&n #iga columna
8ág. B
Conexi&n #iga 9 columna de corte soldadas o apernadas
8ág. /D
Conexi&n #iga 9 columna de momento soldadas o apernadas
8ág. 0
Conexi&n #iga 9#iga
8ág. 00
Conexi&n #iga 9#iga empalmes de momento apernado
8ág. 03/0
Conexi&n base 9 columna
8ág. 0;
ni&n anti/sismo. S72
8ág. 04
Conclusi&n
8ág. 0-
=ibliograf"a
