Conexiones General Udea 2013

8/13/2019 Conexiones General Udea 2013

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CONEXIONES


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CONEXIONES

Una conexin estructural

comprende:

los conectores

los elementos de conexin

las partes afectadas

de los miembros conectados


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Conexiones NSR-10Resistencia requerida

NSR-10 F.2.10.1.1:Las conexiones se deben disear para:

las fuerzas obtenidas de un anlisisestructural para las cargas de diseo

especificadas, o una fraccin determinada de la resistencia

de diseo de los miembros, cuando as seespecifique o lo requieran otras condiciones(p. ej. diseo sismo resistente)

NSR-98 especificaba una fuerza mnima de 45 kNpara diseo de las conexiones.


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Conexiones NSR-10Bases para el diseo

NSR-10 F.2.2.3.5:

Las fuerzas y deformaciones usadas en eldiseo deben ser consistentes con las

suposiciones del anlisis Se admiten deformaciones autolimitadas en las

conexiones


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Conexiones Simples y Conexiones a MomentoIdealizaciones para el anlisis - NSR-10

CONEXIONES

F.2.2.3.5

ConexionesSimples

Conexiones aMomento

Totalmenterestringidas(TR)

Parcialmente

restringidas(PR)


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CONEXIN SIMPLENSR F.2.2.3.5.1 y F.2.10.1.2:El momento que se transfiere es de magnitud despreciableSe supone que no existe restriccin a la rotacin relativa entre los miembros

conectadosDebe tener capacidad de rotacin suficiente para permitir el giro requeridoSe permite algn grado de deformacin inelstica, mientras sea limitada

Restriccin nulaRotacin plena


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Restriccin totalNo hay rotacin

CONEXIN A MOMENTO TOTALMENTE RESTRINGIDA (TR)NSR-10 F.2.2.3.5.2.1:Se transfiere momento

La rotacin relativa entre los miembros conectados es despreciablePor su resistencia y rigidez debe ser capaz de mantener el nguloentre los miembros conectados cuando se alcanzan los estados lmitesde resistencia


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CONEXIN A MOMENTO PARCIALMENTE RESTRINGIDA (PR)NSR-10 F.2.2.3.5.2.2:Se transfiere momento

No se puede despreciar la rotacin relativa entre los miembros conectadosEl anlisis debe basarse en las relaciones fuerza-deformacin propias de laconexin (de la literatura tcnica o de ensayos)Debe tener resistencia, rigidez y capacidad de deformacin suficientescuando se alcanzan los estados lmites de resistencia

Restriccin parcialRotacin parcial


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Conexiones

Tipos bsicos de conectores:

Soldaduras

Pernos comunes o de mquina (ASTM A307)

Pernos de alta resistencia (ASTM A325, ASTM A490y pernos de tensin controlada equivalentes)

o Instalados con apriete ajustado

o Pretensionados

Pasadores

Remaches


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Conexiones

Tipos bsicos de conexiones segn el tipo de conector:

Conexiones soldadas

Conexiones con pernos comunes o de mquina

Conexiones con pernos de alta resistencia con aprieteajustado

Conexiones con pernos de alta resistenciapretensionados

Conexiones de deslizamiento crtico

Conexiones con pernos en combinacin con soldaduras

(ver limitaciones en F.2.10.1.8) Conexiones con pernos de alta resistencia en

combinacin con remaches (ver limitaciones enF.2.10.1.9)


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LIMITACIONES PARA EL TIPO DE CONEXIN

SEGN LA APLICACIN (F.2.10.1.10)

ESTRUCTURA CONEXIONES QUE DEBEN SER SOLDADASO CON PERNOS DE ALTA RESISTENCIACOMPLETAMENTE TENSIONADOS

Estructuras de varios pisoscon ms de 38 m de altura

Empalmes de columnas

Conexiones de vigas y viguetas a columnasConexiones entre vigas y viguetas de las cualesdependa la estabilidad de las columnas


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Estructuras que soportenpuentes gras de ms de

50 kN de capacidad

Empalmes en armaduras de cubierta

Conexiones de armaduras a columnasEmpalmes de columnas

Arriostramientos de columnas

Pie-de-amigos

Apoyos del puente gra


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Estructuras en general Conexiones para soportar maquinaria enmovimiento u otras cargas vivas que produzcan

impacto o inversin de esfuerzosCualquier otra conexin as especificada en losplanos de diseo


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CONDICIONES GENERALES PARA LAS CUALES LA ESPECIFICACIONRCSC(2009) REQUIERE QUE LOS PERNOS SEAN PRETENSIONADOS(RCSC 4.1)

Cuando as lo ordena la especificacin que se remite a la norma RCSC

Juntas sujetas a inversiones de carga significativas

Juntas sujetas a fatiga

Juntas con pernos ASTM A325 o F1852 sujetos a fatiga

Juntas con pernos ASTM A490 o F2280 sujetos a tensin o a cortante ytensin combinados, con o sin fatiga


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CONECTORES


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CONECTORES: PERNOS


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Tipos y Condiciones de instalacin

de los pernos

Pernos

Comunes o demquina (A307)

De alta resistencia(A325, A490, de

tensin controlada)

Instalados conapriete ajustado

Pretensionados


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Condiciones de instalacin de los pernos

Pernos con apriete ajustado

Definicin NSR-10:


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Condiciones de instalacin de los pernosPernos pretensionados


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Pernos pretensionadosMtodos de instalacin

Mtodos de instalacin

Instalacin con llave calibrada

Mtodo del giro de la tuerca Pernos de tensin controlada

Indicadores directos de tensin


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Pernos pretensionadosInstalacin con llave calibrada


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Pernos pretensionadosInstalacin con llave calibrada

Generalmente se usan tablas adoptadas por la industria (no son

respaldadas por las normas) que dan el torque a aplicar segn el dimetroy la calidad del perno.

(Tabla suministrada por un fabricante de tornillos,se presenta aqu como referencia nicamente)


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Pernos pretensionadosMtodo del giro de la tuerca

Giro a partir de la condicin de apriete ajustadoa,b(adaptado a partir de especificacin RCSC)


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Pernos pretensionadosMtodo del giro de la tuerca


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Pernos pretensionadosInstalacin con llave calibrada o por el giro de la tuerca

Para garantizar la adecuadacorrelacin entre el torque o elgiro de la tuerca aplicado y

la pretensin resultante en el

perno, las normas exigen queel uso de estos mtodos vayaacompaado por unacalibracin rutinaria con el

equipo conocido comoSkidmore-Wilhelm


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Pernos pretensionadosPernos de tensin controlada


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Pernos pretensionadosIndicadores directos de tensin


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Uso de arandelas


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Condiciones que requieren el uso de arandelas(adaptado de RCSC y NSR-10)


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Condiciones que requieren el uso de arandelas(adaptado de RCSC y NSR-10)


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Estados lmites en pernos

Corte del perno


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Estados lmites en pernos

Rotura del pernoa tensin


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Conexiones con pernos


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Pernos a tensin y cortante combinados

Condiciones tpicas


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Aplastamiento del material conectado


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Aplastamiento del material conectado


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CONECTORES: SOLDADURAS


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Caractersticas de una junta soldada

Tipo de junta

Tipo de soldadura

Proceso utilizado para soldar Posicin en que se ejecuta la soldadura


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Tipos de soldadura


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Aplicaciones tpicas de soldaduras de filete


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Procesos de soldadura

Soldadura por arco con electrodo revestido

SAER (SMAW) Soldadura por arco con gas

SAG (GAW) Soldadura por arco con fundente en el ncleo

SAFN (FCAW)

Soldadura por arco sumergidoSAS (SAW)

P d S ld d


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Procesos de SoldaduraEsquema general de Soldadura por Arco Elctrico


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1. Soldadura por arco con electrodo revestido

SAER (SMAW)


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2. Soldadura por arco con gasSAG (GAW)


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3.1. Soldadura por arco

con fundente en el ncleoAutoprotegidaSAFN (FCAW-S)

P d ld d


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Procesos de soldadura3.2. Soldadura por arco con fundente en el ncleoCon Gas

SAFN (FCAW-G)


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4. Soldadura por arco sumergido

SAS (SAW)

P i i ld


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Posiciones para soldar

Sobre cabeza


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Estados lmites:

Resistencia de conexiones soldadas

Resistencia de las soldaduras


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Soldaduras acanaladas de penetracin completa

D fi i i ld d l d


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Definiciones para soldaduras acanaladas

Resistencia de las soldad ras


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Resistencia de las soldadurasMetal de aporte compatible



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Resistencia de las soldadurasSoldaduras acanaladas de penetracin parcial

Soldaduras acanaladas de Penetracin Parcial


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Soldaduras acanaladas de Penetracin ParcialEspesor efectivo de la Garganta

(ver tabla F.2.10.2-2 para Vsconvexas y medias Vsconvexas)


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Soldaduras acanaladas de Penetracin Parcialtipo V convexa y media V convexa

Nota: estos valores del espesor efectivo de la garganta son vlidos cuando lasoldadura llena el canal a ras hasta la superficie. En caso contrario, se debe restar lamayor distancia entre la superficie de la soldadura y una lnea a ras de la superficiedel metal base, medida perpendicularmente a esta ltima.

S ld d l d


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Soldaduras acanaladasde Penetracin Parcial



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Resistencia de las soldadurasSoldaduras de Filete

Definiciones para soldadura de filete


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Definiciones para soldadura de filete

Soldaduras de Filete


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Soldaduras de Filete

(a) Dimensin del lado de la soldadura de filete, debe aplicarse enuna sola pasada

Nota:en NSR-98 el tamao mnimo del filete se determinaba conbase en el mayor de los espesores a unir

S ld d d Fil t


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Soldaduras de FileteLongitud mnima

Se debe cumplir:

l 4w

En caso contrario, para efectos de clculo tomar:

w = l/4

S ld d d Fil t


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Soldaduras de FileteLongitud mnima

Barra plana solicitada por tensin, con filetes longitudinales nicamente:

l w

En este caso, la mxima capacidad por efecto del rezago de cortante (U=1)

se obtiene para:l 2w

(ver tabla F.2.4.3-1)


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Soldaduras de FileteTamao mximo del filete

1.6 mm

Dejar como mnimo estaescala cuando t 6 mm

R i t i d l ld d


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Resistencia de las soldadurasSoldaduras de tapn y de ranura


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ESTADOS LIMITESEN LOS ELEMENTOS DE CONEXION


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Estados lmites en los elementos de conexin

Aplastamientoen el borde cargadode la perforacin(bolt bearing -

BB)


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Estados lmite en los elementos de conexin

Fluencia a tensin(tension yielding - TY)

Rotura a tensin(tension rupture - TR)


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Estados lmite en los elementos de conexin

Fluencia o pandeoSeccin Whitmore(WS)


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Desgarramiento en bloque(block shear rupture -BSR)

Estados Limites en las partes afectadas de los miembros conectados


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NSR-10 - Desgarramiento en Bloque


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Desgarramiento en


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Desgarramiento enbloque

RESISTENCIA NOMINAL:0.6Fu.Anv

Rn= UbsFu.Ant+ min {

0.6Fy.Agv

RESISTENCIA DE DISEO:

LRFD: tRnt= 0.75

Ant =area neta sometida a traccin

Anv=area neta sometida a cortante

Agv=area bruta sometida a cortante

Ubs=1.0 para esfuerzo de traccin uniforme0.5 para esfuerzo de traccin no uniforme


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Efecto de palanca(prying action - PA)



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Efecto de Palanca


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ESTADOS LIMITESEN LAS PARTES AFECTADAS

DE LOS MIEMBROS CONECTADOS



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- Aplastamiento en el borde cargado de la perforacin (bolt bearing -BB)- Desgarramiento por efecto de los pernos (bolt tear out - BTO)

Fractura

Fluencia

Estados lmites


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Estados lmites

en las partes afectadas de los miembros conectados

Fluencia a tensin(tension yielding - TY)

Rotura a tensin

(tension rupture - TR)


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Estados lmites


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Estados lmites


BSR(block shearrupture)Desgarramiento enbloque


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Estados lmites


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s dos es


FY(flexural yielding)Fluencia a flexin



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p

Resistencia a flexin de elementos afectados



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NSR-10Efectos de Fuerzas Concentradas



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p

Efectos de Fuerzas Concentradas

1. Flexin local de las aletas (flange local bending - FLB)

Aplica a fuerzas concentradas de tensin nicamente


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Fluencia local del Alma (web local yielding - WLY)

Aplica a fuerzas concentradas de tensin o de compresin



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Fluencia local del Alma (web local yielding - WLY)


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Estados Limites en las partes afectadas de los miembros conectadosNSR-10 Efectos de Fuerzas Concentradas


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NSR 10 Efectos de Fuerzas Concentradas

2. Fluencia Local del Alma




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Efectos de Fuerzas Concentradas3. Arrugamiento del Alma

WCArrugamientodel alma

Se aplica nicamente afuerzas decompresin, tanto enapoyos o puntos de

aplicacin de cargascomo en conexionesa momento.



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3.Arrugamiento del Alma

Estados Limites en las partes afectadas de los miembrosconectados


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Arrugamiento del Alma



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4. Pandeo Lateral del Alma



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Pandeo Lateral del Alma


NSR 10 Ef t d F C t d


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5. Pandeo del Alma por Compresin

(web compressin buckling - WCB)




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5. Pandeo del Alma por Compresin




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Efectos de Fuerzas Concentradas6. Cortante en la zona de panel del alma

Cortante en la zonade panel del alma

Estados Limites en las partes afectadas de los miembros conectadosNSR-10Efectos de Fuerzas Concentradas


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6. Cortante en la zona de panel del alma


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Cortante en la zona de panel del alma




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Cortante en la zona de panel del almaDetalles de placa de enchape




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Cortante en la zona de panel del almaDetalles


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CONEXIONES PARA PERFILESTUBULARES ESTRUCTURALES

Conexiones para Perfiles Tubulares EstructuralesNomenclatura


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Conexiones para Perfiles Tubulares EstructuralesEstados Lmites


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Plastificacin del miembro principal



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Falla a cortante (punzonamiento) en el miembro principal



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Distribucin no uniforme de la carga en el ramal a tensin



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Distribucin no uniforme de la carga en el ramal a compresin



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Fluencia a cortante sobre la separacin en el miembro principal



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Falla en la pared lateral del miembro principal

Conexiones para Perfiles Tubulares EstructuralesTabla Tpica


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Documents

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