Cálculo de Conexiones 1

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PROCEDIMIENTO DE CALCULO DE CONEXIONES

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INDICE

1. PROCEDIMIENTOS DE CLCULO 3 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 RECURRENTES 69 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

3 de 73 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

b

h

4 de 73 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 6.4 3 6.4 < ep 12.7 5 12.7 < ep 19 6

ep > 19 8 * En estructuras con cargas dinmicas a min = 5 mm

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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 Corte V = (%) t (H 2e) 0.4Fy Donde: (%) : Porcentaje de clculo de la conexin = 75%

6 de 73 b) Datos de Conexin Tipo de unin : Aplastamiento Tipo 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 pernos C(req)1 = V / Va Por aplastamiento del alma C(req)2 = V / (dp t 1.2Fu) Por aplastamiento de la plancha C(req)3 = V / (dp tp 1.2Fu) Por excentricidad del corte C(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 (*): Segn especificaciones, la conexin deber ser capaz de resistir una carga de traccin de 2.5 Ton, actuando de forma independiente del corte.

7 de 73 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 la solicitacin producto de la excentricidad de corte, y se deben satisfacer los requerimientos del AISC para la ductilidad de este tipo de conector. Mf 0.6Fy (1/6 tp L2)

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1.3. EMPALME DE COLUMNAS XIE, CIZALLE DOBLE EN ALA Y ALMA CON 4 LINEAS DE PERNOS

S2

S3

eiep

lva

S1

S1

S6

lva

S6S4

S5 S7

bt

H

e

t

B

bp

bi

bt

S8

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

9 de 73 Datos de conexin Tipo de unin : Aplastamiento Tipo 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 alas Tala = 0.6 Fy B e Carga de traccin sobre el alma Talma = 0.6 Fy (H - 2e) t Carga de corte sobre el alma Valma = 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 : Va Espacio entre pernos a usar : S1, S6, S4 Distancia al borde a usar : Lva Nmero de pernos requerido: Por resistencia de pernos Nala1 = Tala / (2Va) Por aplastamiento del ala Nala2 = 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 neta ep1 = 0.5 Tala / ( 0.5 Fu An ) Por criterio de fluencia en el rea bruta ep2 = 0.5 Tala / ( 0.6 Fy bp ) Por aplastamiento ep3 = 0.5 Tala / (Nala dpala 1.2 Fu) Espesor mnimo plancha exterior = max { ep1, ep2, ep3 } Espesor a usar : ep

10 de 73 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 neta ei1 = 0.25 Tala / ( 0.5 Fu An ) Por criterio de fluencia en el rea bruta ei2 = 0.25 Tala / ( 0.6 Fy bi ) Por aplastamiento ei3 = 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 Si T < R El nmero de pernos y distancia son satisfactorios. Verificacin de desgarramiento en ala de la columna

T = Tala Verificacin de desgarramiento en plancha exterior

T = 0.5 Tala

Verificacin de desgarramiento en plancha interior

T = 0.25 Tala

11 de 73 c) Conexin de Planchas Conectadas al Alma Diseo de pernos Dimetro de pernos en alma : dpalma Corte admisible perno : Va Espacio entre pernos a usar : S2, S3 Distancia al borde a usar : Lva Nmero de pernos requerido: Por resistencia de pernos Nalma1 = Talma / (4 Va) Por aplastamiento del alma Nalma2 = Talma / (2 dpalma t 1.2Fu) Por excentricidad del corte Nalma3: Segn ICHA (Ver apndice 3.1) para

la carga 0.25 Valma N mnimo pernos alma = max { Nalma1; Nalma2; Nalma3 } Nalma : N pernos a usar Nf : N de filas de pernos a usar (segn esquema) Espesor planchas Ancho de las planchas : bt = 2 Lva + S2 ( Nalma / Nf 1 ) Ancho neto : An = min { (bt (Nalma / Nf) dh) ; 0.85bt } Espesor de plancha requerido: Por criterio de fractura en el rea neta et1 = 0.25 Talma / ( 0.5 Fu An )

et2 = 0.25 Valma / ( 0.3 Fu An ) Por criterio de fluencia en el rea bruta et3 = 0.25 Talma / ( 0.6 Fy bt )

et4 = 0.25 Valma / ( 0.4 Fy bt ) Por aplastamiento et5 = Talma / (4 Nalma dpalma 1.2Fu) Espesor mnimo plancha = max { et1 , et2, et3, et4, et5 } Espesor a usar : et

12 de 73 Verificaciones de desgarramiento (Para frmulas detalladas ver Apndice en punto 3.2) R = 0.3Fu Av + 0.5Fu At Si T < R El nmero de pernos y distancia son satisfactorios. Verificacin de desgarramiento en alma T = 0.5 Talma

Verificacin de desgarramiento en planchas conectadas al alma

T = 0.25 Talma

d) Verificacin de las Planchas al Pandeo por Compresin

Las planchas de conexin de alma y de alas deben verificarse en su capacidad al pandeo por compresin.

A partir de los espesores y anchos determinados anteriormente, para la carga indicada (T, 0.5T 0.25T, segn corresponda), se verificarn las planchas de acuerdo al Apndice, punto 3.3.

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1.4. EMPALME DE COLUMNAS O DIAGONALES IN/HN. CIZALLE DOBLE EN ALA Y ALMA CON 4 LINEAS DE PERNOS EN ALA

S2

S3

lv

eiep

lva

S1

H

e

t

B

S1

S6

lva

S6S4

bp

bi

S7S5

Nota: Este procedimiento general corresponde al empalme de una columna IN o HN. En el caso de un elemento de arriostramiento diagonal, se procede anlogamente, pero omitiendo la verificacin para la capacidad al corte del elemento. 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 Filas Ala

N Filas Alma

14 de 73 Datos de conexin Tipo de unin : Aplastamiento Tipo 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 de agujero : dh = dp + 1/16 Cargas de diseo Carga de traccin sobre las alas Tala = 0.6 Fy B e Carga de traccin sobre el alma Talma = 0.6 Fy (H - 2e) t b) Conexin de Planchas Conectadas al Ala Diseo de pernos Dimetro de pernos en alas : dpala Corte admisible perno : Va Espacio entre pernos a usar : S1, S6, S4 Distancia al borde a usar : Lv Nmero de pernos requerido: Por resistencia de pernos Nala1 = Tala / (2Va) Por aplastamiento del ala Nala2 = 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 neta ep1 = 0.5 Tala / ( 0.5 Fu An ) Por criterio de fluencia en el rea bruta ep2 = 0.5 Tala / ( 0.6 Fy bp ) Por aplastamiento ep3 = 0.5 Tala / (Nala dpala 1.2 Fu) Espesor mnimo plancha superior = max { ep1 , ep2, ep3 } Espesor a usar : ep

15 de 73 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 neta ei1 = 0.25 Tala / ( 0.5 Fu An ) Por criterio de fluencia en el rea bruta ei2 = 0.25 Tala / ( 0.6 Fy bi ) Por aplastamiento ei3 = 0.25 Tala / ( 0.5 Nala dpala 1.2 Fu) Espesor mnimo plancha inferior = 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 Si T < R El nmero de pernos y distancia son satisfactorios. Verificacin de desgarramiento en ala de la columna


T = 0.5 Tala


T = 0.25 Tala

16 de 73 c) Conexin de Planchas Conectadas al Alma Diseo de pernos Dimetro de pernos en alma : dpalma Corte admisible perno : Va Espacio entre pernos a usar : S2, S3 Distancia al borde a usar : Lv Nmero de pernos requerido: Por resistencia de pernos Nalma1 = Talma / (2 Va) Por aplastamiento del alma Nalma2 = Talma / (dpalma t 1.2Fu) Por excentricidad del corte Nalma3: Segn ICHA (Ver apndice 3.1) para

la carga 0.25 Valma N mnimo pernos alma = max { Nalma1; Nalma2; Nalma3 } Nalma : N pernos a usar Nf : N de filas de pernos a usar (segn esquema) Espesor planchas Ancho de las planchas : bt = 2 Lv + S2 ( Nalma / Nf 1 ) Ancho neto plancha : An = min { (bt (Nalma / Nf) dh) ; 0.85bt } Espesor de plancha requerido: Por criterio de fractura en el rea neta et1 = 0.5 Talma / ( 0.5 Fu An ) Por criterio de fluencia en el rea bruta et2 = 0.5 Talma / ( 0.6 Fy bt ) Por aplastamiento et3 = Talma / (2 Nalma dpalma 1.2Fu) Espesor mnimo plancha = max { et1, et2, et3 } Espesor a usar : et

17 de 73 Verificaciones de desgarramiento (Para frmulas detalladas ver Apndice en punto 3.2) R = 0.3Fu Av + 0.5Fu At Si T < R El nmero de pernos y distancia son satisfactorios. Verificacin de desgarramiento en alma T = Talma

Verificacin de desgarramiento en planchas conectadas al alma T = 0.5 Talma d) Verificacin de las Planchas al Pandeo por Compresin

Las planchas de conexin de alma y de alas deben verificarse en su capacidad al pandeo por compresin.


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1.5. EMPALME DE VIGAS IN, CIZALLE DOBLE EN ALAS Y ALMA CON 4 LINEAS DE PERNOS EN ALA

a) Datos de Entrada Dimensiones de la viga 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

19 de 73 Datos de conexin Tipo de unin : Aplastamiento Tipo 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 de agujero : dh = dp + 1/16 Cargas de diseo Modulo de flexin de la viga en el eje fuerte Wx Carga de traccin sobre las alas Tala = 0.6 Fy Wx / (H - e) Carga de corte sobre el alma V = 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 : Va Espacio entre pernos a usar : S1, S6, S4 Distancia al borde a usar : Lv Nmero de pernos requerido: Por resistencia de pernos Nala1 = Tala / (2Va) Por aplastamiento del ala Nala2 = 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 neta ep1 = 0.5 Tala / ( 0.5 Fu An ) Por criterio de fluencia en el rea bruta ep2 = 0.5 Tala / ( 0.6 Fy bp ) Por aplastamiento ep3 = 0.5 Tala / (Nala dpala 1.2 Fu) Espesor mnimo plancha superior = max { ep1 , ep2, ep3 } Espesor a usar : ep

20 de 73 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 neta ei1 = 0.25 Tala / ( 0.5 Fu An ) Por criterio de fluencia en el rea bruta ei2 = 0.25 Tala / ( 0.6 Fy bi ) Por aplastamiento ei3 = 0.25 Tala / ( 0.5 Nala dpala 1.2 Fu) Espesor mnimo plancha inferior = 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 Si T < R El nmero de pernos y distancia son satisfactorios. Verificacin de desgarramiento en ala de la columna


T = 0.5 Tala


T = 0.25 Tala

21 de 73 c) Conexin de Planchas Conectadas al Alma Diseo de pernos Dimetro de pernos en alma : dpalma Corte admisible perno : Va Espacio entre pernos a usar : S2, S3 Distancia al borde a usar : Lv Nmero de pernos requerido: Por resistencia de pernos Nalma1 = V / (2 Va) Por aplastamiento del alma Nalma2 = V / (dpalma t 1.2Fu) Por excentricidad del corte Nalma3: Segn ICHA (Ver apndice 3.1) N mnimo pernos alma = max { Nalma1; Nalma2; Nalma3 } Nalma : N pernos a usar Nf : N de filas de pernos a usar (segn esquema) Espesor planchas Ancho de las planchas : bt = 2 Lv + S2 ( Nalma / Nf 1 ) Ancho neto plancha : An = min { (bt (Nalma / Nf) dh) ; 0.85bt } Espesor de plancha requerido: Por criterio de fractura en el rea neta et1 = 0.5 V / ( 0.5 Fu An ) Por criterio de fluencia en el rea bruta et2 = 0.5 V / ( 0.6 Fy bt ) Por aplastamiento et3 = V / (2 Nalma dpalma 1.2Fu) Espesor mnimo plancha = max { et1, et2, et3 } Espesor a usar : et d) Verificacin de las Planchas al Pandeo por Compresin

Las planchas de alas deben verificarse en su capacidad al pandeo por compresin.


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1.6. CONEXIN APERNADA DE DIAGONALES L XL O TL A GUSSET a) Datos de Entrada Dimensiones de la diagonal Ala del ngulo : b Espesor del perfil : e Propiedades del acero Tensin de fluencia (kg/cm2) : Fy Tensin de rotura (kg/cm2) : Fu Datos de conexin Tipo de unin : Aplastamiento Tipo 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 la diagonal T = (%) 0.6 Fy Ag Donde: Ag : Seccin bruta del perfil (%) : Porcentaje de clculo de la conexin = 100%

23 de 73 b) Conexin Diagonal Gusset Clculo nmero de pernos Dimetro del perno : dp Corte admisible del perno : Va Espacio entre pernos a usar : S Distancia la borde a usar : Lva Nmero de pernos requerido (cizalle simple) Por resistencia de pernos N1 = T / Va Por aplastamiento del perfil N2 = T / (dp e 1.2 Fu) N mnimo pernos = max { N1; N2 } N pernos a usar : N Verificacin del perfil Desgarramiento

Av = e [ (N - 1) S + Lva - (N - 0.5) dh ] At = e [ Lva - 0.5dh ] R = 0.3Fu Av + 0.5Fu At Si T < R El nmero de pernos y distancia son satisfactorios. Verificacin del gusset Espesor de gusset a usar : eg Aplastamiento Tensin de aplastamiento de trabajo fp = T / (eg N dp) Tensin admisible de aplastamiento Fp = 1.2Fu Si fp < Fp Nmero pernos y espesor gusset satisfactorios

24 de 73 Fluencia rea bruta y Fractura rea neta Ancho de la seccin de Whitmore : Lw = St + 2 (N - 1) S tan(30) Ancho mnimo del gusset : Bpmin = (%) Ag / eg Ancho efectivo de clculo en la ltima fila de pernos : Bp tal que :Bpmin < Bp < Lw Se debe cumplir: Fluencia rea bruta Bp eg 0.6Fy T Fractura rea neta (Bp Nfdh) eg 0.5Fu T Donde: Nf : Numero de filas de pernos en direccin paralela a la carga. Pandeo por compresin Para analizar el efecto de pandeo de las placas, se utiliza el concepto de seccin de Whitmore (Manual AISC Volumen II-Connections). La ubicacin de esta seccin a su vez define la longitud de pandeo a considerar para determinar la tensin admisible de compresin que resiste la placa. (Ver Apndice, punto 3.3) Verificacin de resistencia a la flexin del gusset Se debe verificar que en la fibra ms traccionada (o ms comprimida), la solicitacin no supere la tensin admisible del material. Debido a que en los casos de diagonales llegando a viga-columna el diseo considera minimizar la demanda de momento, esta verificacin se realiza en los gusset de diagonales llegando slo a viga o slo a columna. Momento flector M = T ex Esfuerzo por traccin pura Fa = T / (L eg) Esfuerzo de traccin por momento Fb = 6M / (eg L^3) Esfuerzo total F = Fa + Fb Se debe cumplir que F < 0.6Fy

30

30

St Lw

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1.7. DOBLE CLIP APERNADO APERNADO

a) Datos de Entrada Dimensiones de los elementos Dimensiones de los elementos Viga Ha Viga Hb Altura total de la viga Ha Hb Ancho de alas de la viga Ba Bb Espesor de alas de la viga ea eb Espesor del alma de la viga ta tb Propiedades del acero Elemento Tensin de fluencia (kg/cm2) Tensin de rotura (kg/cm2)

Viga Ha Fya Fua Viga Hb Fyb Fub ngulos Fy Fu Cargas de diseo Carga de corte sobre la viga V = (%) ta (Ha 2 ea) 0.4Fya Donde: (%) : Porcentaje de clculo de la conexin = 75%

26 de 73 Datos de conexin Tipo de unin : Aplastamiento Tipo de perno : A325 ( Hilo incluido en plano de corte ) Dimetro del perno : dp Dimetro de agujero : dh = dp + 1/16 Espacio mnimo entre pernos : Smin = 3 dp Distancia mnima al borde : Lvamin = 1.5 dp b) Clculo del Nmero de Pernos Nmero de pernos Capacidad admisible del perno : Va Espacio entre pernos a usar : S Distancia al borde a usar : Lva Por resistencia de los pernos (cizalle doble) N1 = V / (2Va) Por aplastamiento alma de viga Hb N2 = V / (2 1.2Fub tb dp) Por aplastamiento alma de viga Ha N3 = V / (1.2Fua ta dp) Nmero mnimo pernos = max { N1; N2, N3 } Nmero de pernos a usar : N c) Diseo de los ngulos de Unin Espesor de ngulo Largo del ngulo : Lp = (N 1) S + 2Lva Por fluencia en la seccin bruta tp1 = (0.5V) / (0.4Fy Lp) Por corte en la seccin neta tp2 = (0.5V) / ( 0.3Fu (Lp - N dh) ) Por aplastamiento tp3 = (0.5V) / (1.2Fu dp N) Por bloque de cizalle del clip en la viga Ha tp4 = V / a1 Por bloque de cizalle del clip en la viga Hb tp5 = V / a2 Espesor mnimo de ngulo = max { tp1; tp2, tp3, tp4, tp5 } Espesor a usar : tp Donde: a1 = 2[ (0.3Lva + 0.5lha) + 0.3 ( (N - 1) (s - dh) - 0.5dh ) - dh / 4 ]Fu lha : Distancia horizontal desde el centro geomtrico de los pernos al borde vertical de la Viga Ha.

27 de 73 a2 = 2[ (0.3Lva + 0.5lhb) + 0.3 ( (N - 1) (s - dh) - 0.5dh ) - dh / 4 ]Fu lhb : Distancia horizontal desde el centro geomtrico de los pernos al borde de los ngulos (Viga Hb). d) Verificacin Alma de Viga Ha Corte en bloque Av = ta { lva + (N 1) (S dh) 0.5dh } At = ta { lha 0.5dh } V 0.3Fua Av + 0.5Fau At Donde: lva : Distancia vertical del ltimo perno al destaje horizontal de la viga Ha. lha : Distancia horizontal desde el perno al borde vertical de la viga Ha. Fractura en el rea neta V 0.3Fua ta (ho - N dh) Donde: ho : Altura libre de la viga Ha en la zona destajada. Fluencia en el rea bruta V 0.4Fya ta ho Pandeo del alma NOTA: Esta verificacin debe hacerse cuando la viga tiene uno o dos recortes. V (Sa Fbc) / e Donde: Sa : Mdulo de la zona destajada. Fbc (MPa) = 108250 f k (ta / ho)^2 < 0.6Fya PARA UN RECORTE Fbc (MPa) = 233185 ( ta^2 / (cho) ) fd < 0.6Fya PARA DOS RECORTES e : Longitud horizontal del recorte desde el borde del clip.

28 de 73 f : Factor de ajuste de pandeo Si c / Ha 1 f = 2 (c / Ha)

Si c / Ha > 1 f = 1 + (c / Ha) k : Coeficiente de pandeo Si c / ho 1 k = 2.2 (ho / c)^1.65

Si c / ho > 1 k = 2.2 (ho / c) fd : Factor de ajuste para pandeo lateral fd = 3.5 7.5(r / Ha) c : Recorte horizontal (mm). r : Recorte vertical (mm). e) Verificacin de la Conexin a la Traccin y Efecto Tenaza El la conexin debe verificarse a la traccin y efecto tenaza. A partir del espesor, nmero de pernos y distancias determinadas anteriormente, para una carga de traccin de 2.5 Ton actuando de forma independiente del corte, se verificar la conexin de acuerdo al punto 1.9.

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1.8. DOBLE PLANCHA DE REFUERZO APERNADA NOTA: Este tipo de refuerzo se utiliza en el caso que producto de los destajes la zona de conexin de la viga no sea capaz de transmitir el 100% de la carga de corte de diseo. NOTA: El procedimiento entregado a continuacin es para el clculo de las planchas de refuerzo cuando se produce la falla del alma de la viga por efecto de pandeo. La carga de diseo considerada para estas planchas es la carga de corte faltante. a) Datos de Entrada Dimensiones de las vigas Dimensiones de las vigas Viga Ha Viga Hb Altura total de la viga Ha Hb Ancho de alas de la viga Ba Bb Espesor de alas de la viga ea eb Espesor del alma de la viga ta tb Recorte vertical : r1, r2 Recorte horizontal : c Propiedades del acero de la plancha de refuerzo Tensin de fluencia (kg/cm2) : Fy Tensin de rotura (kg/cm2) : Fu

30 de 73 b) Cargas de Diseo Vva = (%) ta (Ha 2 ea) 0.4Fya Donde: Vva : Solicitacin de corte de la conexin. Fya : Tensin de fluencia del acero de la Viga Ha. (%) : Porcentaje de clculo = 75%. CASO 1 (UN RECORTE) ho = Ha r1 (en mm) e = c + 10mm (en mm) Si c / ho 1 k = 2.2 (ho / c)^1.65 Si c / ho > 1 k = 2.2 (ho / c) Si c / Ha 1 f = 2 (c / Ha) Si c / Ha > 1 f = 1 + (c / Ha) Fbc = 108250 f k (ta / ho)^2 (en MPa)

( )( ) taaehoaeBa

aeaehotaaehoaeaeBah +

++=

22

22

22222

1

12 hhoh =

( ) ( ) 2323 12

222

122

2212

122

+++

+= haeaehoaehotaaehotaaehaeBaaeBaI

Mdulo de la zona destajada Sa = I / h2 Capacidad al pandeo por flexin en zona destajada Madm = Sa min {Fbc ; 0.6Fy} Vadm = Madm / e Capacidad requerida en una plancha de refuerzo V = (Vva Vadm) / 2

31 de 73 CASO 2 (DOS RECORTES) ho = Ha r1 r2 (en mm) e = c + 10mm (en mm) fd = 3.5 7.5(r1 / Ha) Fbc = 233185 ( ta^2 / (cho) ) fd (en MPa) Modulo de la zona destajada Sa = (ta ho^2) / 6 Capacidad al pandeo por flexin en zona destajada Madm = Sa min {Fbc ; 0.6Fy} Vadm = Madm / e Capacidad requerida en una plancha de refuerzo V = (Vva Vadm) / 2 c) Clculo de Nmero de Pernos de la Plancha de Refuerzo Eleccin de pernos Tipo de unin : Aplastamiento Tipo de perno : A325 ( Hilo incluido en plano de corte ) Dimetro del perno : dp Dimetro del agujero : dh = dp + 1/16 Capacidad adm. al corte : Va Espaciamiento entre pernos Espacio mnimo entre pernos : S = 3 dp Espacio entre pernos a usar : S1 , S2 Distancia mnima al borde : Lv = 1.5 dp Distancia al borde a usar : Lv Excentricidad del grupo de pernos : ex = Y + (Nf 1) (S2 / 2) Con Y = e + 2.5 (2.5 valor propuesto por el AISC) 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 pernos C(req)1 = V / Va Por aplastamiento del alma C(req)2 = V / (dp ta 1.2Fu) Por aplastamiento de la plancha C(req)3 = V / (dp t 1.2Fu) Por excentricidad del corte C(ICHA) : Segn ICHA (Ver punto 3.1)

32 de 73 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) Verificacin de las Dimensiones de una Plancha de Refuerzo Ancho de la plancha de refuerzo : h = (Npf 1) S1 + 2Lv Espesor requerido de plancha de refuerzo : t = V Y 6 / (0.6Fy h^2) S(req n) = (V Y) / (0.5Fu) Sn = (t h^2) / 6 (S1^2 Npf (Npf^2 1) (t dh) ) / (6 h) Si Sn > S(req n) Dimensiones de la plancha son satisfactorias e) Verificacin de la Plancha de Refuerzo Fractura en el rea neta V 0.3 Fu t (h Npf dh) Fluencia en el rea bruta V 0.4 Fy t h Corte en bloque V Fu t { 0.3(Lv + (Npf - 1) (S1 - dh) - 0.5dh) + 0.5(Lv + (Nf - 1) (S2 - dh) - 0.5dh) }

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1.9. VERIFICACION INTERACCIN CORTE TRACCIN Y EFECTO TENAZA

a) Datos de Entrada Carga de corte : V Carga de traccin : T Nmero de pernos totales de la conexin : N b) Tensin admisible por Traccin Vcp = V / N Fv = Vcp / Ap Ft = ( 44^2 4.39 Fv^2 )^0.5 B = Ft Ap Se debe cumplir Tpp < B c) Verificacin del Efecto Tenaza en la Plancha Receptora a' = a + d / 2 b' = b d / 2 dh = d + 1 / 16"

34 de 73 r = b' / a' tc = ( 8 (B b' / (P Fy)) )^0.5 d = 1 - dh / P a'c = ( 1 / (d (1 + r)) ) ( (tc / t)^2 1 ) TA = B (t / tc)^2 (1 + d a'c) Se debe cumplir Tpp < TA d) Verificacin de Pernos al Corte Se debe cumplir Vcp < Va e) Verificacin al Aplastamiento de Plancha Receptora Si Le > 1.5d , se debe cumplir que: Le 2 ( Vcp / (Fu t) ) Fp = Le (Fu / 2d) 1.2Fu Vadm = Ap Fp Vadm > Vcp f) Verificacin Interaccin Corte Traccin en Pernos, Incluye Efecto Tenaza a = (1 / d) / ( T / (B (t / tc)^2) - 1 ) > 0 Q = B d a r (t / tc)^2 Tppt = Tpp + Q Se debe cumplir Tppt < B Nomenclatura: a : Distancia entre el centerline del perno al borde de la placa, no mayor a 1.25b. b : Distancia entre el centerline del perno y el borde de la placa conectada. d : Dimetro del perno. P : Largo del ala paralela o el ancho tributario de cada perno. t : Espesor del ngulo conector o de la plancha de cabeza. Le : Distancia entre el centerline del perno y los bordes. Ap : rea del perno. Vcp : Solicitacin de Corte por perno. Tpp : Solicitacin de Traccin por perno. Va : Corte admisible por perno.

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1.10. NUDOS EN ELEVACIN Esta conexin corresponde a los casos donde existe una unin rgida Viga-Columna a la cual llega una diagonal en elevacin. El procedimiento de clculo consiste en evaluar, segn la geometra de la conexin, las cargas que afectarn a la Viga y a la Columna independientemente. Debido a que se pretende liberar a la viga de resistir corte proveniente de las diagonales, se obtiene el valor de las cargas verticales que afectan la viga, y se considera ste para dimensionar una plancha de refuerzo adyacente al ala de la columna, que reciba las cargas de corte de la viga. Adems se realizan verificaciones para los efectos locales de la conexin de las Alas de la diagonal al elemento receptor, ya sea Ala de la Viga o Ala de la Columna. a) Datos de Entrada Dimensiones Columna: Altura total :Hc Ancho de Alas :Bc Espesor de Alas :ec Espesor de Alma :tc Dimensiones Viga: Altura total :Hv Ancho de Alas :Bv Espesor de Alas :ev Espesor de Alma :tv Dimensiones Diagonal: Altura total :Hd Ancho de Alas :Bd Espesor de Alas :ed Espesor de Alma :td Propiedades del acero Tensin de fluencia (kg/cm2) : Fy Tensin de rotura (kg/cm2) : Fu Cargas de diseo Carga Traccin-Compresin en alas Tala = 0.6 Fy Bd ed Carga Traccin-Compresin en alma Talma = 0.6 Fy (Hd - 2ed) td

36 de 73 b) Nomenclatura

Carga horizontal en Viga o Columna debido a Ala de la Diagonal : H1 Carga vertical en Viga o Columna debido a Ala de la Diagonal : V1 Carga horizontal en Columna debido a Alma de la Diagonal : Hc2 Carga vertical en Columna debido a Alma de la Diagonal : Vc2 Carga horizontal en Viga debido a Alma de la Diagonal : Hv2 Carga vertical en Viga debido a Alma de la Diagonal : Vv2 Longitud de Alma de la Diagonal en Columna : Lc Longitud de Alma de la Diagonal en Viga : Lv

H1

V1

Hc2

Vc2

H1 Hv2

V1 Vv2

Lc

Lv

Ls

Plancha de Refuerzo

37 de 73 c) Clculo Plancha de Refuerzo Se debe dimensionar la Plancha de Refuerzo verificando la fluencia en el Area bruta de sta.

Corte a traspasar : V = V1 + Vv2 Dimensiones seccin Plancha: Altura : Ls Espesor : ep Filete de Soldadura: Se realiza segn punto 1.1 (Soldadura de doble filete) para una carga de corte V=V1+Vv2 d) Verificaciones Seccin de Elemento Receptor Estas verificaciones se realizan para cargas puntuales provenientes de las Alas de la Diagonal, con el objeto de evaluar la necesidad de Atiesadores. Verificacin de la capacidad a la flexin de las alas del elemento receptor Se debe atiesar el ala traccionada si el espesor del ala del elemento receptor es menor que el valor emin, dado por la siguiente expresin: Si se consideran solicitaciones laterales (viento o sismo) adems de las gravitacionales:

emin 0.4 (T / (0.75Fyc))^0.5 ; T = H1 para la columna T = V1 para la viga

Si el espesor del Ala del elemento receptor es menor que emin, se deben disear Atiesadotes que resistan:

Rat = Ra - T Donde: Ra=(e / 0.4)^2 0.75Fyc e = ec para la columna e = ev para la viga

38 de 73 Verificacin de la fluencia local por traccin o compresin en el alma del elemento receptor Si la solicitacin esta aplicada a una distancia mayor a la altura del extremo del elemento receptor:

Ra1 = 0.66Fyc t (Nap + 5k) ; t = tc para la columna t = tv para la viga

Donde: Nap : Longitud de apoyo de la carga concentrada a lo largo del alma del elemento receptor (no debe ser menor que k) K : Distancia de la cara externa del ala del elemento receptor hasta el pie del filete de soldadura en el alma del elemento receptor Debe cumplirse:

Ra1 T; T = H1para la columna T = V1 para la viga

Si Ra1

39 de 73 e) Diseo de Atiesadores En caso de requerirse Atiesadores, stos se disean para la mayor de las diferencias de solicitaciones determinadas en las verificaciones, determinando un rea requerida.

Ratd = max {Rat, Rat1, Rat2} rea de Atiesadotes requerida:

Aatc = Ratd / (0.6Fyat) Debe verificarse:

2bat eat Aat Donde: Bat : ancho de cada atiesador Eat : espesor atiesador Los Atiesadores requeridos por Flexin de Ala o Fluencia del Alma, no necesitan tener una altura mayor que la mitad de la Altura del elemento receptor. En caso que se requiera Atiesador por Aplastamiento, stos deben verificarse como Columnas comprimidas Axialmente con seccin formada por los 2 Atiesadores ms la colaboracin del alma. f) Calculo Filete en Alma de Diagonal Para seccin del Alma de la Diagonal en la Columna, se realiza segn punto 1.1 (Soldadura de doble Filete) para carga de Corte Vc2 y carga de Traccin Hc2. Para seccin del Alma de la Diagonal en la Viga, se realiza segn punto 1.1 (Soldadura de doble Filete) para carga de Corte Hv2 y una de Traccin Vv2. NOTA: La carga de Corte vertical en la columna (V1), proveniente del Ala de la Diagonal, es traspasada a travs de la Soldadura de Penetracin completa. La carga de Corte horizontal en la viga (H1), proveniente del Ala de la Diagonal, es traspasada a travs de la Soldadura de Penetracin completa.

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1.11. CRUCE DE DIAGONALES EN VIGA TIPO A Esta conexin corresponde a los casos en que las Diagonales traspasan corte a la viga, y las dimensiones de sta son insuficientes para resistir este traspaso, por lo que se requiere aumentar la capacidad de corte del elemento receptor. Esto se logra a travs de aadir a la Viga un refuerzo en el Alma y, en caso de requerirse, agregando planchas de refuerzo a la conexin para formar una seccin total capaz de traspasar la totalidad del corte entregado por las diagonales. Adems, se verifican los efectos locales de las cargas puntuales provenientes de las Diagonales al elemento receptor. De estas verificaciones, se obtiene los valores para el diseo de Atiesadores. a) Datos de Entrada Dimensiones Viga: Altura total :Hv Ancho de Alas :Bv Espesor de Alas :ev Espesor de Alma :tv Dimensiones Diagonales: Altura total :Hd1,Hd2 Ancho de Alas :Bd1, Bd2 Espesor de Alas :ed1, ed2 Espesor de Alma :td1, td2 Propiedades del acero Tensin de fluencia (kg/cm2) : Fy Tensin de rotura (kg/cm2) : Fu Cargas de diseo Carga Traccin-Compresin en alas de Diagonal Tala = 0.6 Fy Bd ed Carga Traccin-Compresin en alma de Diagonal Talma = 0.6 Fy (Hd - 2ed) td

41 de 73 b) Nomenclatura:

Carga Traccin-Compresin Diagonal superior : Ts Carga Traccin-Compresin Diagonal inferior : Ti ngulo de la diagonal superior c/r a la viga : s ngulo de la diagonal inferior c/r a la viga : i Dimensiones plancha refuerzo superior : Lps, eps Dimensiones plancha refuerzo inferior : Lpi, epi Dimensiones plancha refuerzo alma : Lpa, epa Capacidad de corte de la Viga : Vv c) Clculo de Plancha de Refuerzo Se debe verificar la Fluencia del rea bruta de una seccin capaz de resistir el corte proveniente de las diagonales. La seccin resistente, puede obtenerse a partir de reforzar el alma de la Viga receptora, y agregando planchas superiores, inferiores o ambas, para obtener una mayor rea de corte. d) Diseo de Atiesadores El diseo de Atiesadores es similar al caso de Nudos con Diagonales en Elevacin.

s

i

Ts

Ti Ti

Ts

Lps

Lpi

Lpa

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1.12. CRUCE DE DIAGONALES EN VIGA TIPO B

Cuando la seccin de refuerzo necesaria (Obtenida a partir del procedimiento para Cruce de Diagonales en Viga Tipo A), es desproporcionada a las dimensiones del elemento receptor, o debido a restricciones de espacio, se permite liberar a la Viga de traspasar el corte proveniente de las Diagonales. Para ello, se realiza el traspaso de carga directamente entre Diagonales, utilizando Atiesadores de continuidad para las alas de stas. La unin se completa aadiendo la Viga y procurando dar continuidad a todas las secciones de sta. Para ello, se utilizan Atiesadores de continuidad de alas y placas de continuidad de alma. En caso que una de las zonas del alma de la viga destajada sea de rea pequea, de forma que impida dar continuidad al alma, se permite suplir dicha rea, a partir de la extensin de la Placa de continuidad de alma en el destaje opuesto.

Atiesadores para las diagonales Atiesadores

para la viga

Placa de continuidad de alma de la viga (extensin)

43 de 73 2. EJEMPLOS DE CLCULO

2.1. CONEXIN DE VIGA CON PLANCHA DE CORTE (SINGLE PLATE) Perfil IN 25X43.4 a) Datos de Entrada

Dimensiones de la viga Altura total H = 250 mm Anchos de alas B = 150 mm Espesores de alas e = 14 mm Espesor de alma t = 6 mm Espesor de plancha tp = 10 mm Propiedades del acero Tensin de fluencia Fy = 2530 kg/cm2 Tensin de rotura Fu = 4080 kg/cm2 Carga de diseo (75% de la capacidad de corte) Corte V = 10110 kg

c) Clculo del Nmero de Pernos Eleccin de pernos Dimetro del perno dp = 1 Corte admisible del perno Va = 7479 kg Espacio entre pernos a usar S1 = 90 mm Distancia al borde a usar Lv = 40 mm Excentricidad del grupo de pernos ex = 50 mm Nmero de pernos Nmero de pernos a usar Np = 2 Numero de filas a usar Nf = 1 C requerido: Por resistencia de pernos C(req)1 = 1.35 Por aplastamiento del alma C(req)2 = 1.35 Por aplastamiento de la plancha C(req)3 = 0.81

44 de 73 Por excentricidad del corte C(ICHA) = 1.34 C(ICHA) = 1.34 < C(req) = 1.35 (interaccin 1.01 < 1.05) CUMPLE d) Clculo de Filete de Soldadura. Carga de corte V = 10110 kg Carga de traccin T = 2500 kg Momento flector Mf = 50549 kg-cm Momento torsor Mt = 0 Largo de la soldadura h = 170 mm Distancia entre filetes b = 10 mm Resultante de carga que solicita la soldadura Fr c = 603.13 kg/cm (slo corte) Fr t = 73.53 kg/cm (slo traccin) Resultante de carga a usar Fr =603.13 kg/cm Filete mnimo amin = max { 5.96 mm, 5.77 mm } = 5.96 mm Filete a usar a = 6 mm e) Verificacin Plancha Conectora Verificacin a la fluencia en el rea bruta V = 10110 kg < 17204 kg CUMPLE Verificacin a la fractura en el rea neta V = 10110 kg < 14201 kg CUMPLE Verificacin del corte en bloque V = 10110 kg < 16364 kg CUMPLE Verificacin del momento flector Mf = 50549 kg-cm < 73117 kgcm CUMPLE

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2.2. EMPALME DE COLUMNA XIE, CIZALLE DOBLE EN ALA Y ALMA CON 4 LINEAS DE PERNOS

Perfil XIE 80X360 a) Datos de Entrada Dimensiones de la columna Altura total H = 800 mm Ancho de alas B = 350 mm Espesor de alas e = 22 mm Espesor de alma t = 10 mm Propiedades del acero Tensin de fluencia Fy = 2530 kg/cm2 Tensin de rotura Fu = 4080 kg/cm2 Cargas de diseo Carga de traccin sobre las alas Tala = 116886 kg Carga de traccin sobre el alma Talma = 114761 kg Carga de corte sobre el alma Valma = 76507 kg b) Conexin de Planchas Conectadas al Ala Diseo de pernos Dimetro de pernos en alas dpala = 1 Corte admisible perno Va = 7479 kg Espacio entre pernos a usar S1 = 90 mm

S6 = 80 mm S4 = 110 mm

Distancia al borde a usar Lva = 40 mm Nmero de pernos requerido: Por resistencia de pernos Nala1 = 7.81 Por aplastamiento del ala Nala2 = 4.27 N pernos a usar Nala = 8

46 de 73 Espesor planchas exteriores Ancho de las planchas exteriores bp = 350 mm Ancho neto An = min { 24.2 cm ; 29.8 cm } = 24.2 cm Carga 0.5Tala = 58443 kg Espesor de plancha requerido: Por criterio de fractura en el rea neta ep1 = 11.8 mm Por criterio de fluencia en el rea bruta ep2 = 11 mm Por aplastamiento ep3 = 5.9 mm Espesor a usar ep = 14 mm Espesor planchas interiores Ancho de las planchas interiores bi = 160 mm Ancho neto An = min { 10.6 cm ; 13.6 cm } = 10.6 cm Carga 0.25Tala = 29222 kg Espesor de plancha requerido: Por criterio de fractura en el rea neta ei1 = 13.5 mm Por criterio de fluencia en el rea bruta ei2 = 12 mm Por aplastamiento ei3 = 5.9 mm Espesor a usar ei = 16mm Verificacin de desgarramiento Verificacin de desgarramiento en ala de la columna 116886 kg < 119587 kg CUMPLE Verificacin de desgarramiento en plancha exterior 58443 kg < 76101 kg CUMPLE Verificacin de desgarramiento en plancha interior

29222 kg < 52366 kg CUMPLE

c) Conexin de Planchas Conectadas al Alma Diseo de pernos Dimetro de pernos en alma dpalma = 1 Corte admisible perno Va = 7479 kg Espacio entre pernos a usar S2 = 95 mm

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S3 = 120 mm Distancia al borde a usar Lva = 50 mm Nmero de pernos requerido: Por resistencia de pernos Nalma1 = 3.84 Por aplastamiento del alma Nalma2 = 4.61 Por excentricidad del corte Nalma3 = 2.99 N pernos a usar Nalma = 6 N de filas de pernos a usar Nf = 2 Espesor planchas Ancho de las planchas bt = 290 mm Ancho neto An = min { 20.90 cm ; 24.65 } = 20.90 cm Espesor de plancha requerido: Por criterio de fractura en el rea neta et1 = 6.7 mm et2 = 7.5 mm Por criterio de fluencia en el rea bruta et3 = 6.5 mm et4 = 6.5 mm Por aplastamiento et5 = 3.84 mm Espesor a usar et = 10 mm Verificacin de desgarramiento Verificacin de desgarramiento en alma 57381 kg < 59455 kg CUMPLE Verificacin de desgarramiento en planchas conectadas al alma 28690 kg < 59455 kg CUMPLE d) Verificacin de las Planchas al Pandeo por Compresin Planchas exteriores conectadas al ala Carga 0.5Tala = 58443 kg Espacio mximo entre pernos a usar S7 = 210 mm Padm = 59546 kg > 58443 kg CUMPLE Planchas interiores conectadas al ala Carga 0.25Tala = 29222 kg Espacio mximo entre pernos a usar S7 = 210 mm

48 de 73 Padm = 32410 kg > 29222 kg CUMPLE Planchas conectadas al alma Carga 0.25Talma = 28690 kg Espacio mximo entre pernos a usar S5 = 120 mm Padm = 37553 kg > 28690 kg CUMPLE

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2.3. EMPALME DE DIAGONAL HN CIZALLE DOBLE EN ALA Y ALMA CON 4 LINEAS DE PERNOS EN EL ALA

Perfil HN 35X91.5 a) Datos de Entrada Dimensiones de la diagonal Altura total H = 350 mm Ancho de alas B = 350 mm Espesor de alas e = 12 mm Espesor de alma t = 10 mm Propiedades del acero Tensin de fluencia Fy = 2530 kg/cm2 Tensin de rotura Fu = 4080 kg/cm2 Cargas de diseo Carga de traccin sobre las alas Tala = 63756 kg Carga de traccin sobre el alma Talma = 49487 kg b) Conexin de Planchas Conectadas al Ala Diseo de pernos Dimetro de pernos en alas dpala = 3/4 Corte admisible perno Va = 4207 kg Espacio entre pernos a usar S1 = 80 mm

S6 = 80 mm S4 = 100 mm

Distancia al borde a usar Lv = 30 mm Nmero de pernos requerido: Por resistencia de pernos Nala1 = 7.6 Por aplastamiento del ala Nala2 = 5.7 N pernos a usar Nala = 8

50 de 73 Espesor planchas exteriores Ancho de las planchas exteriores bp = 320 mm Ancho neto An = min { 23.7 cm ; 27.2 cm } = 23.7 cm Carga 0.5Tala = 31878 kg Espesor de plancha requerido: Por criterio de fractura en el rea neta ep1 = 6.58 mm Por criterio de fluencia en el rea bruta ep2 = 6.56 mm Por aplastamiento ep3 = 4.3 mm Espesor a usar ep = 10 mm Espesor planchas interiores Ancho de las planchas interiores bi = 140 mm Ancho neto An = min { 9.87 cm ; 11.9 cm } = 9.87 cm Carga 0.25Tala = 15939 kg Espesor de plancha requerido: Por criterio de fractura en el rea neta ei1 = 7.9 mm Por criterio de fluencia en el rea bruta ei2 = 7.5 mm Por aplastamiento ei3 = 2.1 mm Espesor a usar ei = 10 mm Verificacin de desgarramiento

Verificacin de desgarramiento en ala de la diagonal 63756 kg < 69264 kg CUMPLE Verificacin de desgarramiento en plancha exterior 31878 kg < 59760 kg CUMPLE Verificacin de desgarramiento en plancha interior

15939 kg < 31460 kg CUMPLE

51 de 73 c) Conexin de Planchas Conectadas al Alma Diseo de pernos Dimetro de pernos en alma dpalma = 3/4 Corte admisible perno Va = 4207 kg Espacio entre pernos a usar S2 = 90 mm

S3 = 90 mm Distancia al borde a usar Lv = 40 mm Nmero de pernos requerido: Por resistencia de pernos Nalma1 = 5.9 Por aplastamiento del alma Nalma2 = 5.3 N pernos a usar Nalma = 6 N de filas de pernos a usar Nf = 2 Espesor planchas Ancho de las planchas bt = 260 mm Ancho neto An = min { 19.81 cm ; 22.1 cm } = 19.81 cm Espesor de plancha requerido: Por criterio de fractura en el rea neta et1 = 6.12 mm Por criterio de fluencia en el rea bruta et2 = 6.27 mm Por aplastamiento et3 = 4.4 mm Espesor a usar et = 10 mm Verificacin de desgarramiento Verificacin de desgarramiento en alma 49487 kg < 52546 kg CUMPLE Verificacin de desgarramiento en planchas conectadas al alma 24744 kg < 52546 kg CUMPLE d) Verificacin de las Planchas al Pandeo por Compresin Planchas exteriores conectadas al ala Carga 0.5Tala = 31878 kg Espacio mximo entre pernos a usar S7 = 90 mm Padm = 43709 kg > 31878 kg CUMPLE

52 de 73 Planchas interiores conectadas al ala Carga 0.25Tala = 15939 kg Espacio mximo entre pernos a usar S7 = 90 mm Padm = 19122 kg > 15939 kg CUMPLE Planchas conectadas al alma Carga 0.5Talma = 24744 kg Espacio mximo entre pernos a usar S5 = 90 mm Padm = 35513 kg > 24744 kg CUMPLE

53 de 73

2.4. EMPALME DE VIGA CIZALLE DOBLE EN ALAS Y ALMA CON 4 LINEAS DE PERNOS EN LAS ALAS

Perfil IN 80X127 a) Datos de Entrada Dimensiones de la columna Altura total H = 800 mm Ancho de alas B = 300 mm Espesor de alas e = 14 mm Espesor de alma t = 10 mm Propiedades del acero Tensin de fluencia Fy = 2530 kg/cm2 Tensin de rotura Fu = 4080 kg/cm2 Cargas de diseo Modulo de flexin de la viga en el eje fuerte Wx =4202 cm3 Carga de traccin sobre las alas Tala =81159 kg Carga de corte sobre el alma V = 78126 kg b) Conexin de Planchas Conectadas al Ala Diseo de pernos Dimetro de pernos en alas dpala = 3/4 Corte admisible perno Va = 4207 kg Espacio entre pernos a usar S1 = 70 mm

S6 = 70 mm S4 = 100 mm

Distancia al borde a usar Lv= 30 mm Nmero de pernos requerido: Por resistencia de pernos Nala1 = 9.7 Por aplastamiento del ala Nala2 = 6.2 N pernos a usar Nala = 12

54 de 73 Espesor planchas exteriores Ancho de las planchas exteriores bp = 300 mm Ancho neto An = min { 21.75 cm ; 25.5 cm } = 21.75 cm Carga 0.5Tala = 40580 kg Espesor de plancha requerido: Por criterio de fractura en el rea neta ep1 = 9.15 mm Por criterio de fluencia en el rea bruta ep2 = 8.91 mm Por aplastamiento ep3 = 3.6 mm Espesor a usar ep = 10 mm Espesor planchas interiores Ancho de las planchas interiores bi = 130 mm Ancho neto An = min { 8.87 cm ; 11.05 cm } = 8.87 cm Carga 0.25Tala = 20290 kg Espesor de plancha requerido: Por criterio de fractura en el rea neta ei1 = 11.21 mm Por criterio de fluencia en el rea bruta ei2 = 10.28 mm Por aplastamiento ei3 = 3.6 mm Espesor a usar ei = 12 mm Verificacin de desgarramiento Verificacin de desgarramiento en ala de la viga 81159 kg < 80018 kg (interaccin : 1.01 < 1.05) CUMPLE Verificacin de desgarramiento en plancha exterior 40580 kg < 65316 kg CUMPLE Verificacin de desgarramiento en plancha interior

20290 kg < 46867 kg CUMPLE

55 de 73 c) Conexin de Planchas Conectadas al Alma Diseo de pernos Dimetro de pernos en alma dpalma = 3/4 Corte admisible perno Va = 4207 kg Espacio entre pernos a usar S2 = 100 mm

S3 = 60 mm Distancia al borde a usar Lv = 30 mm Nmero de pernos requerido: Por resistencia de pernos Nalma1 = 9.29 Por aplastamiento del alma Nalma2 = 8.4 Por excentricidad del corte Nalma3 = 10.24 N pernos a usar Nalma =12 N de filas de pernos a usar (en sentido perpendicular a las alas) Nf = 2 Espesor planchas Ancho de las planchas bt = 560 mm Ancho neto An = min { 43.62 cm ; 47.6 cm } = 43.62 cm Espesor de plancha requerido: Por criterio de fractura en el rea neta et1 = 7.32 mm Por criterio de fluencia en el rea bruta et2 = 6.89 mm Por aplastamiento et3 = 3.5 mm Espesor a usar et = 10 mm d) Verificacin de las Planchas al Pandeo por Compresin Planchas exteriores conectadas al ala Carga 0.5Tala = 40580 kg Espacio mximo entre pernos a usar S7 = 110 mm Padm = 39588 kg < 40580 kg (interaccin : 1.03 < 1.05) CUMPLE Planchas interiores conectadas al ala Carga 0.25Tala = 20290 kg Espacio mximo entre pernos a usar S7 = 110 mm Padm = 21250 kg > 20290 kg CUMPLE

56 de 73

2.5. CONEXIN APERNADA DE DIAGONAL L A GUSSET Perfil L 10X11.7 a) Datos de Entrada Dimensiones de la diagonal Ala del ngulo b = 100 mm Espesor del perfil e = 8 mm Propiedades del acero Tensin de fluencia Fy = 2530 kg/cm2 Tensin de rotura Fu = 4080 kg/cm2 Cargas de diseo (100% de la capacidad de traccin) Carga de traccin sobre la diagonal T = 22625 kg b) Conexin Diagonal - Gusset Clculo nmero de pernos Dimetro del perno dp = 1 Corte admisible del perno Va = 7479 kg Espacio entre pernos a usar S = 110 mm Distancia la borde a usar Lva = 40 mm Nmero de pernos requerido: Por resistencia de pernos N1 = 3.0 Por aplastamiento del perfil N2 = 1.8 Nmero de pernos a usar N = 3 Nmero de filas a usar Nf = 1

57 de 73 Verificacin del perfil Desgarramiento Av = 15.40 cm2 At = 2.12 cm2 R = 23178 kg T = 22625 kg < R = 23178 kg CUMPLE Verificacin del gusset Espesor de gusset a usar eg = 10 mm Aplastamiento fp = 2969 kg < Fp = 4896 kg CUMPLE Fluencia rea bruta y Fractura rea neta Ancho de la seccin de Whitmore Lw = 254 mm Ancho mnimo del gusset Bpmin = 149 mm Ancho efectivo de clculo en la ltima fila de pernos Bp = 180 mm Fluencia rea bruta 27324 kg > 22625 kg CUMPLE Fractura rea neta 31214 kg > 22625 kg CUMPLE Pandeo por compresin PARA K = 0.65 (La diagonal se conecta tanto a la viga como a la columna) Carga de compresin en la plancha P = 15336 kg Ancho efectivo de clculo Bp = 180 mm Longitud libre mxima Lmax = 480 mm Padm = 15359 kg > P = 15336 kg CUMPLE PARA K = 1.2 (La diagonal se conecta slo a la viga o slo a la columna) Carga de compresin en la plancha P = 14860 kg Ancho efectivo de clculo Bp = 180 mm Longitud libre mxima Lmax = 260 mm Padm = 15359 kg > P = 14860 kg CUMPLE NOTA: La carga de compresin en el gusset se consider como la capacidad a compresin del perfil con menor longitud en la estructura.

58 de 73

2.6. DOBLE CLIP APERNADO-APERNADO Perfil llegando IN 40X109 Perfil receptor IN 40X109 a) Datos de Entrada Dimensiones de los elementos Dimensiones de los elementos Viga Ha Viga Hb Altura total de la viga Ha = 400 mm Hb = 400 mm Ancho de alas de la viga Ba = 250 mm Bb = 250 mm Espesor de alas de la viga ea = 22 mm eb = 22 mm Espesor del alma de la viga ta = 8 mm tb = 8 mm Propiedades del acero Elemento Tensin de fluencia Tensin de rotura

Viga Ha Fya = 2530 kg/cm2 Fua = 4080 kg/cm2 Viga Hb Fyb = 2530 kg/cm2 Fub = 4080 kg/cm2 ngulos Fy = 2530 kg/cm2 Fu = 4080 kg/cm2 Cargas de diseo (75% de la capacidad de corte) Carga de corte sobre la viga V = 21616 kg b) Clculo del Nmero de Pernos Nmero de pernos Dimetro del perno dp = 3/4 Capacidad admisible del perno Va = 4207 kg Espacio entre pernos a usar S = 60 mm Distancia al borde a usar Lva = 30 mm Por resistencia de los pernos (cizalle doble) N1 = 2.6 Por aplastamiento alma de viga Hb N2 = 1.4 Por aplastamiento alma de viga Ha N3 = 2.9 Nmero de pernos a usar N = 4

59 de 73 c) Diseo de los ngulos de Unin Espesor de ngulo Largo del ngulo Lp = 240 mm Por fluencia en la seccin bruta tp1 = 4.4 mm Por corte en la seccin neta tp2 = 5.6 mm Por aplastamiento tp3 = 2.9 mm Por bloque de cizalle del clip en la viga Ha tp4 = 5.2 mm Por bloque de cizalle del clip en la viga Hb tp5 = 5.2 mm Espesor a usar tp = 8 mm Clip a usar 100x100x8 d) Verificacin Alma de Viga Ha Corte en bloque 21616 kg < 22088 kg CUMPLE Fractura en el rea neta 21616 kg < 24818 kg CUMPLE Fluencia en el rea bruta 21616 kg < 27203 kg CUMPLE Pandeo del alma (DOS RECORTES) 21616 kg > 15133 kg NO CUMPLE, REQUIERE REFUERZO

60 de 73 e) Verificacin de la Conexin a la Traccin y Efecto Tenaza Carga de traccin T = 2500 kg Tensin admisible por traccin Tpp = 312 kg < B = 8817 kg CUMPLE Verificacin del efecto tenaza Tpp = 312 kg < TA = 398 kg CUMPLE Verificacin interaccin corte-traccin en pernos Tppt = 404 kg < B = 8817 kg CUMPLE

61 de 73

2.7. DOBLE PLANCHA DE REFUERZO APERNADA Perfil llegando IN 40X109 Perfil receptor IN 40X109 a) Datos de Entrada Dimensiones de las vigas Dimensiones de los elementos Viga Ha Viga Hb Altura total de la viga Ha = 400 mm Hb = 400 mm Ancho de alas de la viga Ba = 250 mm Bb = 250 mm Espesor de alas de la viga ea = 22 mm eb = 22 mm Espesor del alma de la viga ta = 8 mm tb = 8 mm Recorte vertical r1 = r2 =32 mm Recorte horizontal c = 141 mm Propiedades del acero de la plancha de refuerzo Tensin de fluencia Fy = 2530 kg/cm2 Tensin de rotura Fu = 4080 kg/cm2 b) Cargas de Diseo (75% de la capacidad de corte) Vva = 21616 kg CASO 2 (DOS RECORTES) Capacidad requerida en una plancha de refuerzo V = 3242 kg c) Clculo de Nmero de Pernos de la Plancha de Refuerzo Eleccin de pernos Dimetro del perno dp = 3/4 Capacidad adm. al corte Va = 4207 kg Espaciamiento entre pernos Espacio entre pernos a usar S1 = 60 mm Distancia al borde a usar Lv = 30 mm Excentricidad del grupo de pernos ex = 210 mm

62 de 73 Nmero de pernos Numero de pernos a usar Npf = 4 Numero de filas a usar Nf = 1 C requerido: Por resistencia de pernos C(req)1 = 0.77 Por aplastamiento del alma C(req)2 = 0.43 Por aplastamiento de la plancha C(req)3 = 0.35 Por excentricidad del corte C(ICHA) = 0.91 C(ICHA) = 0.91 > C(req) = 0.77 CUMPLE d) Verificacin de las Dimensiones de una Plancha de Refuerzo Ancho de la plancha de refuerzo h = 240 mm Espesor a usar de plancha de refuerzo t = 10 mm Sn = 65 cm3 > S(reqn) = 34.1 cm3 Dimensiones de la plancha son satisfactorias e) Verificacin de la Plancha de Refuerzo Fractura en el rea neta V = 3242 kg < 19272 kg CUMPLE Fluencia en el rea bruta V = 3242 kg < 24288 kg CUMPLE Corte en bloque V = 3242 kg < 20878 kg CUMPLE

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2.8. NUDOS EN ELEVACIN a) Datos de Entrada Columna : XIE 800X254 (800X300X14X10) Viga : IN 80X127 (800X300X14X10) Diagonal : HN 35X91.5 (350X350X12X10) Propiedades del acero Tensin de fluencia : Fy = 2530 kg/cm2 Tensin de rotura : Fu = 4080 kg/cm2 Considerando 45 respecto de la vertical (Caso ms desfavorable para altura de Viga y Columna iguales) Cargas de diseo Tala = 63756 (Kg) Talma = 49487 (Kg) b) Nomenclatura H1 = V1 = 45082 kg Hc2 = Vc2 = Hv2 = Vv2 = 17496 kg Lc = Lv = 230 mm c) Clculo Plancha de Refuerzo

Corte a traspasar: V1 + Vv2 = 62579 kg Dimensiones seccin Plancha: Altura Ls = 390 mm Espesor ep = 16 mm Debe cumplirse:

0.4Fy Ls ep > V1 + Vv2 0.42530 39 1.6 = 63148 > 62579 CUMPLE Filete de Soldadura:

amin = (V1 + Vv2) / (2Ls) / (0.4Fy) = 62579 / (239) / (0.4Fy) = 0.79 cm En memoria de clculo se especifica filete 10 mm CUMPLE

64 de 73 d) Verificaciones Seccin de Elemento Receptor Verificacin de la capacidad a la flexin de las alas del elemento receptor (en este ejemplo ed = ev)

emin = 19.5 mm > ed,ev Atiesar Alas de Viga y Columna

Rat = Ra T = 23244 45082 = 21838 kg Verificacin de la fluencia local por traccin o compresin en el alma del elemento receptor Si la solicitacin esta aplicada a una distancia mayor a la altura del extremo del elemento receptor:

Ra1 = 18701 kg Con: Nap = ed K = ed + 6 = 20 mm NOTA: Nap y k, podran aumentarse considerando la posicin inclinada del ala de la diagonal. Se considera grosor de filete 6 mm

Ra1 < T Atiesar alas de Viga y Columna

Rat1 = Ra1 T = 26381 kg Verificacin del aplastamiento del alma del elemento receptor por compresin perpendicular

Ra2 = 76.6 Kips = 34713 kg Como Ra2

65 de 73 rea de Atiesadotes requerida:

Aatc = Ratd / (0.6Fyat) = 15 cm2 Con: bat = ancho de cada atiesador = 14 cm eat = espesor atiesador = 1 cm Verificacin rea requerida:

2bateat = 2141 = 28 cm2 > Aatc CUMPLE Verificacin atiesadores como Columna comprimida axialmente Para el caso del ejemplo t = 10 mm e = 10 mm B = 300 mm rea seccin Columna comprimida A = 41.5 cm2 Menor radio de giro de la seccin i = 2 cm Longitud Atiesador (Altura de la Viga o Columna) L = 80 cm Factor longitud efectiva k = 1 Padm = 56104 kg T / Padm = 45082 / 56104 = 0.8 < 1 CUMPLE f) Calculo Filete en Alma de Diagonal Para seccin del Alma en la Columna

amin = (((Vc2) / (2Lc))^2 + ((Hc2) / (2Lc))^2)^0.5 / 0.4Fy = 5.3 mm

t

25t

B

e

66 de 73 Para seccin del Alma en la Viga

amin = (((Hv2) / (2Lv))^2 + ((Vv2) / (2Lv))^2)^0.5 / 0.4Fy = 5.3 mm NOTA: La carga de Corte vertical en la columna (V1), proveniente del Ala de la Diagonal, es traspasada a travs de la Soldadura de Penetracin completa. La carga de Corte horizontal en la viga (H1), proveniente del Ala de la Diagonal, es traspasada a travs de la Soldadura de Penetracin completa.

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2.9. CRUCE DE DIAGONALES EN VIGA TIPO A a) Datos de Entrada Viga IN 40X109 (400X250X22X8) Diagonal 1 IN 20X41.1(200X150X14X6) W 8X31 (203X203X11X7.2) Diagonal 2 HN 35X91.5 (350X350X12X10) Propiedades del acero Tensin de fluencia Fy = 2530 kg/cm2 Tensin de rotura Fu = 4080 kg/cm2 Cargas de diseo Talma1 = 15939 kg Tala1 = 31878 kg Talma2 = 49486 kg Tala2 = 63756 kg b) Nomenclatura Ts = 79695 kg Ti = 176998 kg s = 38 I = 42 Vv = 28800 kg c) Clculo de Plancha de Refuerzo Corte a traspasar por la viga

Vt = [Ts seno(s) + Ti seno(i)] 2 = 335000 kg Con: Lps = 300 mm, eps = 36 mm Lpi = 300 mm, epi = 36 mm Lpa = (Hv - 2ev - 2tv) = 340 mm, epa = 28 mm

0.4Fy (Lps eps + Lpa epa + Lpi epi) + Vv = 343000 kg > Vt CUMPLE

68 de 73 d) Diseo de Atiesadores El diseo de Atiesadores es similar al caso de Nudos con Diagonales en Elevacin del punto 2.8.

69 de 73 3. APNDICE: VERIFICACIONES RECURRENTES

3.1. CORTE EXCNTRICO EN GRUPOS DE PERNOS

Un grupo de pernos cargados excntricamente, ve reducida su capacidad de acuerdo a las siguientes expresiones:

Para 1 fila de pernos :

11)1(

62

+

+

=

SNex

NC

pf

pf

Para 2 filas de pernos :

2

222

2

222 21

3/1)1(22

3/1)1(2

1)1(

++

+

+

=

SNSSex

SNSSNex

NC

pfpf

pf

pf

Donde: C : Coeficiente adimensional que reduce la resistencia del grupo de pernos. Npf : Nmero de pernos por fila. Luego, el corte excntrico admisible sobre el grupo de pernos es: Vadm = C Va Va : resistencia al corte de un perno.

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3.2. BLOQUES DE DESGARRAMIENTO EN PLANCHAS

Se puede considerar como ejemplos tpicos, el desgarramiento en las alas y en alma de perfiles IN / HN. a) Datos de Entrada Dimensiones del elemento 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 Datos de conexin Tipo de unin : Aplastamiento Tipo 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 Dimetro de pernos en alas : dp Distancia al borde a usar : Lva Carga de traccin : T

H

e

t

B

71 de 73 b) Verificacin de desgarramiento en ala del perfil (bordes)

rea de corte : Av = 2 { e (Lva + S1(Nala / 4 1) dh(Nala / 4 - 0.5) ) } rea de traccin : At = 2 { e (Lvt + S6 1.5dh) } Rd1 = 0.3Fu Av + 0.5Fu At Si T < Rd1 El nmero de pernos y distancia son satisfactorios. c) Verificacin de desgarramiento en planchas de unin (centro)

rea de corte : Av = 2 { ep (Lva + S1(Nala / 4 1) dh(Nala / 4 - 0.5) ) } rea de traccin : At = ep (S4 + 2S6 -3dh) Rd2 = 0.3Fu Av + 0.5Fu At Si T < Rd2 El nmero de pernos, distancia y espesor de plancha

superior son satisfactorios.

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3.3. VERIFICACIN DE PANDEO EN PLANCHAS A COMPRESION

Cada vez que una plancha transmita cargas de compresin (planchas de empalme de vigas y columnas, gusset de diagonales) se debe verificar su resistencia al pandeo.

La seccin de Whitmore (Manual AISC Volumen II - Connections) determina la

mxima seccin de la plancha donde se distribuir la carga transmitida por el grupo de pernos. Esta seccin se abre en un ngulo de 30 desde el primer perno hasta el ltimo perno de la conexin.

La capacidad a compresin de la seccin depende de la esbeltez de la plancha, determinada por el espesor de la plancha (eg), las condiciones de borde (K), y la longitud libre entre apoyos (Lp)

Empalme de columna

Gusset de diagonal

73 de 73 Se tiene entonces:

Bp < Lw : ancho efectivo de clculo P : Carga de compresin en la plancha eg : espesor de la plancha L : Longitud libre entre los puntos de aplicacin de la carga en la plancha. K : Coeficiente adimensional que depende de las condiciones de borde Luego: Esbeltez = K L / i = [ K L / eg ] (12^0.5) Esbeltez de Euler e = [ (2^2) E / Fy ]^0.5 Si < e Fa = (1 / FS) [ 1 - 0.5( / e)^2 ] Fy 0.6Fy con FS = 5/3 + 3/8( / e) 1/8( / e)^3 si e < < 200 Fa = (1 / FS) [ ^2 E / (^2) ] con Fs = 23/12 Fa = Tensin admisible de trabajo

Finalmente, la mxima carga de compresin queda dada por: Padm = Fa eg Bp NOTA: En general, cuando se tiene una carga especifica a transmitirse por la plancha, el procedimiento es fijar el eg y Bp, de modo de obtener la mxima longitud Lp admisible para la conexin.

Cálculo de Conexiones 1

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