Juntas o Uniones Estructurales de Acero Completo

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JUNTAS O UNIONES ESTRUCTURALES DE ACERO Los miembros que componen una estructura de acero se unen para que trabajen en conjunto, para lo que se conectan entre sí con uno o varios de los cuatro métodos que hay para unirlos, a saber, mediante pernos, remaches, soldaduras o pasadores. En estructuras de acero no suelen usarse las uniones pegadas, práctica que si se encuentra en las uniones de aluminio. Las uniones pueden hacerse en taller, para armar las piezas de la estructura, o en obra para ensamblar estas piezas. Asimismo, si las piezas son muy grandes, para su transporte puede ser necesario fabricarlas en segmentos que deberán ser unidos en obra. Debido al alto costo que en general tienen las conexiones en obra, su número debe ser el menor posible. En el presente capitulo se presentan los principios básicos del diseño de uniones, tema que en general se conoce como diseño de uniones simples. JUNTAS REMACHADAS Por muchos años, las uniones remachadas fueron el método generalmente aceptado en la conexión de elementos de acero. La gran ventaja de los remaches es que permiten realizar juntas rígidas, lo que no se logra con pernos de resistencia normal, sin embargo, desde mediados del siglo XX, el uso de los remaches fue declinado rápidamente, debido al desarrollo de la soldadura y de los pernos de alta resistencia, elementos de conexión con los cuales se logra la misma rigidez que con los remaches, pero en costos y tiempos de instalación menores. Los remaches son elementos de sección transversal circular, manufacturados con acero dúctil. Tienen una cabeza en cada extremo, una de las cuales se fabrica después de colocarlos en su lugar, operación que se puede realizar en caliente o en frio, siendo el primero de los sistemas más empleado, debido a que formar la cabeza en frio requiere de la

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JUNTAS O UNIONES ESTRUCTURALES DE ACEROLos miembros que componen una estructura de acero se unen para que trabajen en conjunto, para lo que se conectan entre s con uno o varios de los cuatro mtodos que hay para unirlos, a saber, mediante pernos, remaches, soldaduras o pasadores. En estructuras de acero no suelen usarse las uniones pegadas, prctica que si se encuentra en las uniones de aluminio. Las uniones pueden hacerse en taller, para armar las piezas de la estructura, oen obra para ensamblar estas piezas. Asimismo, si las piezas son muygrandes, para su transporte puede ser necesario abricarlas en segmentos quedebernserunidosenobra. !ebidoal altocostoqueengeneral tienenlascone"iones en obra, su n#mero debe ser el menor posible.Enel presentecapitulosepresentanlosprincipiosbsicosdel dise$odeuniones, tema que en general se conoce como dise$o de uniones simples.JUNTAS REMACHADAS%ormuchosa$os, lasunionesremachadasueronel mtodogeneralmenteaceptadoenlacone"i&ndeelementosdeacero. Lagranventajadelosremaches es que permiten realizar juntas rgidas, lo que no se logra con pernosde resistencia normal, sin embargo, desde mediados del siglo '', el uso de losremaches ue declinado rpidamente, debido al desarrollo de la soldadura y delos pernos de alta resistencia, elementos de cone"i&n con los cuales se logra lamisma rigidez que con los remaches, pero en costos y tiempos de instalaci&nmenores.Los remaches son elementos de secci&n transversal circular, manuacturadoscon acero d#ctil. (ienen una cabeza en cada e"tremo, una de las cuales seabrica despus de colocarlos en su lugar, operaci&n que se puede realizar encaliente o en rio, siendo el primero de los sistemas ms empleado, debido aque ormar la cabeza en rio requiere de la aplicaci&n de grandes presiones. Elproceso en caliente, es entonces un proceso de orja. El uso de los remaches,sevelimitadoprecisamentepor el equiponecesarioparasuinstalaci&n, yparticularmente por la inconveniencia de usarlo en campo.)onsiderando que el uso de uniones remachadas es hoy en da muy reducido,no se presenta la metodologa de dise$o de las mismas, aclarando que estametodologa es muy similar a la usada en el dise$o de las unionesempernadas.JUNTAS EMPERNADASLas uniones empernadas son en general las ms econ&micas, particularmentecomparadas conlas uniones soldadas encampo. Los pernos sonpiezascompuestas por un vstago roscado en parte de su longitud, para recibir unatuerca, y una cabeza normalmente de orma he"agonal.!e acuerdo con A*(+, los pernos usados en juntas estructurales estnincluidosenunadelassiguientestrescalidades, A-./, A-01yA23.. En)olombiaestascalidadesnosondeusorecuente, seusanunospernosclasiicados de acuerdo con la 4orma 5*6 como 7rado 0, 7rado 1, 7rado 8,los cuales, si bien tienen una resistencia al corte similar a los A*(+, no tienenlas mismas dimensiones de cabeza y tuerca, y por lo tanto no deben usarsereemplazando a los A*(+, salvo que la #nicasolicitaci&n entre ellos sea unauerzacortante, peronoenjuntaspor deslizamientocrtico, 9deinidasmsadelante:, ni cuando haya cargas de pretensionamiento en los pernos, o estosdeban transmitir uerzas de tensi&n.Los pernos A-./ son los ms usados, y en )olombia a veces se les denominapernoscomunes. LosA-01y A23.sedenominandealtaresistencia, yseabrican bajo pedido. Los pernos A-./, normalmente no se aprietan con untorque especiico, simplemente, apretando la tuerca hasta que se sienta unaresistenciaal giroaltacuandoseusaunallavedeaprietecorriente. %orsuparte, lospernosdealtaresistenciasi suelenapretarseinduciendoenlosmismos una carga de alta tensi&n, que en general es igual al /.; de la cargade la alla.Tipos de Uniones EmpernadasLas cone"iones empernadas pueden ser de dos tipos, de acuerdo con la ormaen la cual se transmite la carga entre las barras, 9a: . Aacilitan la cone"i&n entre elementos tales como tubos, vigas, curvas,etc./. La soldadura acilita el reorzamiento y la reparaci&n de las estructurasque requieran estos procesos, sean originalmente soldadas oempernadas.A su vez, la soldadura presenta algunas desventajas,=. La aplicaci&n de la soldadura requiere controles de calidad mucho msestrictos que los necesarios en cone"iones empernadas. La reparaci&nde soldaduras que presentan allas es complicada.0. Los esuerzos residuales producto del enriamiento de las unionessoldadas, modiican el comportamiento estructural de los elementos.-. El proceso de enriamiento puede inducir deormaciones muyconsiderables en los elementos conectados mediante soldadura.2. Las cone"iones soldadas en obra han demostrado problemas de calidadms recuentes que las soldaduras en taller.Tipos de soldad%rasEnlacone"i&ndeelementosestructuralesseusan-tiposdesoldaduras,acanaladas, de ilete y de tap&n o ranura. %resentados en la siguiente igura,JUNTAS CON PASADORESLas cone"iones con pasadores se hacen normalmente con dos tipos deelementos, a saber, barras de ojo, y placas de peroraci&n. Las caractersticasgeomtricas de las barras de ojo estn especiicadas en las 4*BC38.En primer lugar, se anota que el espesor t de la barra debe ser constante, sinreuerzo en los huecos, 9reuerzo que si se acepta en las placas peroradas:, ysus cabezas deben ser circulares concntricas con elhueco@ adicionalmente,se precisa que,Los tipos de alla que pueden controlarse, son los siguientes, Ale"i&n en el pasador. )ortante en el pasador. Aplastamiento en las paredes de la peroraci&n y en el pasador. (ensi&n en el elemento. Aluencia en la secci&n total del elemento. )ortante en el rea eectiva del elemento. !esgarramiento.&I&LIO'RA(IA https,DDbooEs.google.com.peDbooEsFidG1AHB