DISEÑO DE CONEXIONESTIPOS DE CONEXIONES De acuerdo a: • Por Tipo de Conectores • – Conexiones empernadas • – Conexiones soldadas • – Conexiones mixtas • Por Rigidez de la Conexión • – Flexible • – Semirigida • – Rigida • Por fuerza que transmiten – Fuerza cortante (conexión flexible) – Fuerza cortante y momento flexionante (conexión rígida o semi-rígida) – Fuerzas internas de tracción y compresión (armaduras y contraventeos) Nota: Por Remache esta en desuso TIPOS DE CONEXIONES -Conexiones Empernadas TIPOS DE CONEXIONES -Conexiones Soldadas TIPOS DE CONEXIONES -Conexiones Mixta . TIPOS DE CONEXIONES . TIPOS DE CONEXIONES . • Para elementos estructurales han quedado fuera de uso y actualmente se emplean pernos y soldadura.090 considera el empleo de pernos comunes de acero al carbono. • Los más empleados son los pernos A325.CONEXIONES EMPERNADAS • Hasta mediados del siglo pasado las conexiones se hacían preferentemente con remaches. • La Norma E. que cumplen la norma ASTM A307 y pernos estructurales de alta resistencia que cumplen las normas ASTM A325 y A490. . CONEXIONES EMPERNADAS • Ejemplo de Construccion Empernada . CONEXIONES EMPERNADAS • Se prefiere la Conexión Empernada para las conexiones de campo . CONEXIONES EMPERNADAS • Pernos A325 y A490 . • No es necesario colocar dos arandelas .CONEXIONES EMPERNADAS • Arandelas endurecidas de acero se emplean normalmente para repartir la carga transmitida por el perno • Arandelas planas son las comunmente empleadas • Arandelas biseladas (a la izquierda) se emplean en superficies inclinadas como el ala de un canal • • En los pernos A325 se coloca una arandela debajo de la tuerca. los diámetros más empleados son los de ¾”.CONEXIONES EMPERNADAS PERNOS A325 Para pernos de ½” hasta 1” de diámetro: • Fu = 120 ksi = 8400 kgf/cm2 = 820 MPa • Fy = 92 ksi = 6440 kgf/cm2 = 630 MPa Para pernos sobre 1” hasta 1½” de diámetro: • Fu = 105 ksi = 7350 kgf/cm2 = 720 MPa • Fy = 81 ksi = 5670 kgf/cm2 = 560 Mpa • Para uso estructural los pernos son de alta resistencia. 7/8” y 1”. En el país se fabrican pernos de alta resistencia A325 . CONEXIONES EMPERNADAS PARTE DE ENSAMBLE DE UN PERNO . CONEXIONES EMPERNADAS . CONEXIONES EMPERNADAS . CONEXIONES EMPERNADAS . CONEXIONES EMPERNADAS . que es el espesor de todas las planchas conectadas por el perno.CONEXIONES EMPERNADAS LONGITUD DE PERNOS • Para calcular la longitud de los pernos se calcula el grip. • Esto va a garantizar que el extremo fileteado del perno va a sobresalir de la tuerca. . se le suma el espesor de la arandela que en promedio se considera de 5/32” ó 4mm y se le agrega la longitud indicada en la Tabla 7-15redondeándose la longitud total a ¼” por encima del valor obtenido. • La Inspección debe verificar que siempre se presente esta situación. condición necesaria para la seguridad de la conexión. CONEXIONES EMPERNADAS • GAGE = g = distancia del borde del ángulo al centro del perno • Lado = 1” 1-1/4” 1-3/8” 1-1/2” 1-3/4” g = 5/8” ¾” 7/8” 7/8” 1” • Lado = 2” 2-1/2” 3” 3-1/2” 4” g =1-1/8” 1-3/8” 1-3/4” 2” 2-1/2” . CONEXIONES EMPERNADAS • UNIONES DE NUDOS EN TIJERAL . CONEXIONES EMPERNADAS Las conexiones empernadas que acepta la norma son: Conexiones de Aplastamiento Conexiones de deslizamiento critico . se va a producir un desplazamiento entre las partes conectadas y se van a presentar esfuerzos de corte en el perno y de aplastamiento sobre los elementos conectados .CONEXIONES EMPERNADAS Conexiones de Aplastamiento Como el agujero en que se coloca el perno es algo mayor que su diámetro. CONEXIONES EMPERNADAS Modos de Falla en Conexiones Empernadas . CONEXIONES EMPERNADAS Modos de falla de Juntas empernadas en conexiones de Aplastamiento . 75 x 620 Ab = 465 Ab Ab = área nominal sin roscar (mm2) Traccion Minima en los pernos para ajuste completo .CONEXIONES EMPERNADAS PERNOS EN TRACCION (Pernos A325) Tu = 0Tn = 0. 5 Ab Ab = área nominal sin roscar (mm2) Hilos excluidos del área de corte: Vu = 0 Vn = 0.75 x 330 Ab = 247.CONEXIONES EMPERNADAS PERNOS EN CORTE (Pernos A325) • Hilos en el área de corte: Vu = 0 Vn = 0.25 Ab Ab = área nominal sin roscar (mm2) .75 x 415 Ab = 311. CONEXIONES EMPERNADAS PERNOS EN CORTE (Pernos A325) • Hilos en el área de corte: Vu = 0 Vn = 0.75 x 48 Ab = 36 Ab Ab = área nominal sin roscar (pulg2) • Hilos excluidos del área de corte: Vu = 0 Vn = 0.25 Ab Ab = área nominal sin roscar (pulg2) .75 x 60 Ab = 45 Ab Ab = área nominal sin roscar (pulg2) • Hilos excluidos del área de corte: Vu = 0 Vn = 0.75 x 75 Ab = 56.75 x 60 Ab = 45 Ab Ab = área nominal sin roscar (pulg2) PERNOS EN CORTE (Pernos A490) • Hilos en el área de corte: Vu = 0 Vn = 0. CONEXIONES EMPERNADAS Conexiones de Deslizamiento Critico • Son aquellas en que no se permite deslizamiento entre las partes conectadas . CONEXIONES EMPERNADAS Conexiones de Deslizamiento Critico . no deberá ser menor a 2-2/3 veces el diámetro nominal del perno.CONEXIONES EMPERNADAS • ESPACIAMIENTO MINIMO La distancia entre centros de huecos estándar. agrandados o de ranura. es recomendable una distancia de 3d . CONEXIONES EMPERNADAS . CONEXIONES EMPERNADAS • ESTADOS LIMITES DE CONEXIONES EMPERNADAS . CONEXIONES EMPERNADAS • ESTADOS LIMITES DE CONEXIONES EMPERNADAS . CONEXIONES EMPERNADAS . CONEXIONES EMPERNADAS . CONEXIONES SOLDADAS • La soldadura estructural es un proceso de fabricación por medio del cual se unen partes metálicas a través del calentamiento de sus superficies y pasando a un estado plástico que facilita la unión de las partes con o sin el incremento de otro material fundido. • TIPO BASICO DE JUNTA . CONEXIONES SOLDADAS SOLDADURAS ESTRUCTURALES . . El tamaño de un filete de soldadura se denota por w y es la longitud de uno de los lados iguales del triangulo.707 veces el tamaño de la soldadura.CONEXIONES SOLDADAS SOLDADURAS DE FILETE El análisis y diseño de las soldaduras de filete se basan en la suposición de que la sección transversal de la soldadura es un triangulo rectángulo a 45º. Se observa que un filete de soldadura es mas débil en cortante. La garganta es la distancia perpendicular de la esquina o raíz de la soldadura a la hipotenusa y es igual a 0. se define como su resistencia ultima en traccion.100 y 120 Kips por pulgada cuadrada.CONEXIONES SOLDADAS SOLDADURAS DE FILETE La resistencia de un filete de soldadura esta en funcion del tipo de electrodo. y por dos digitos que especifican el tipo de recubrimiento.90. La resistencia del electrodo. E70XX indica un electrodo con una resistencia ultima de en traccion de 70 ksi TAMAÑO MINIMO .80.70. Ejm. La notacion estandar para especificar un electrodo es la letra E seguida por dos digitos o tres digitos que indican la resistencia por traccion en Kips/in2. con resistencias de 60. el maximo tamaño de la soldadura podra ser igual al espesor de la pieza menos 1/16” LONGITUD MINIMA DE UN FILETE DE SOLDADURA La longitud mínima ls de un filete de soldadura es de cuatro veces su tamaño. el espesor maximo puede ser ws = ¼” Cuando el espesor del borde es mayor de ¼” . Cuando una soldadura se extiende hasta el extremo de un miembro.CONEXIONES SOLDADAS SOLDADURAS DE FILETE TAMAÑO MAXIMO Cuando el espesor del borde es menor o igual a ¼”.La razón de esta prolongación es evitar las concentraciones de los esfuerzos. . Estas deben ser por lo menos dos veces el tamaño de la soldadura. Asimismo no menor a la distancia b que los separa. ella debe prolongarse alrededor de la esquina fig . MODOS DE FALLA DE ELEMENTOS CONECTADOS . MODOS DE FALLA DE ELEMENTOS CONECTADOS . MODOS DE FALLA DE ELEMENTOS CONECTADOS . MODOS DE FALLA DE ELEMENTOS CONECTADOS . MODOS DE FALLA DE ELEMENTOS CONECTADOS . MODOS DE FALLA DE ELEMENTOS CONECTADOS .