MÓDULO 3: Uniones - citdf.org.ar · MÓDULO 3: Uniones Ing. Francisco Javier Crisafulli Ing....

JORNADAS DE ACTUALIZACIÓN TÉCNICA - ESTRUCTURAS METÁLICAS SISMORRESISTENTES

JORNADAS DE ACTUALIZACIÓN TÉCNICA

ESTRUCTURAS METÁLICAS SISMORRESISTENTES

MÓDULO 3: Uniones

Ing. Francisco Javier Crisafulli

Ing. Eduardo Daniel Quiroga

Ushuaia, 21 y 22 de Setiembre de 2017

Provincia de Tierra del Fuego, A. e I. del A. S.

Ministerio de Obras y Servicios Públicos

Auspician:


1. CONEXIONES: ASPECTOS BÁSICOS

2. EJEMPLOS TÍPICOS

3. CONEXIONES SOLDADAS

4. CONEXIONES ABULONADAS

5. CONEXIONES PRECALIFICADAS

6. BUILDING INFORMATION MODEL (BIM)

2

ÍNDICE

Contenido = 69 diapositivas


3

UBICACIÓN DE CONEXIONES

1. Conexión viga-columna de esquina

2. Conexión viga-columna

3. Conexión de viga secundaria a viga principal

4. Empalme de columna

5. Placa base de columna

6. Conexión de correa de techo o de pared

7. Empalme de viga

Edificio Industrial Edificio en altura

7

7


4

CLASIFICACIÓN DE CONEXIONES

Por tipo de conectores

Remaches (en desuso)

Soldadura

Bulones: comunes o alta resistencia

(ISO o ASTM)

Por rigidez de la conexión

Flexible

Semi-rígida

Rígida

Por elementos de conexión

Ángulos

Placas y ángulos

Ángulos de asiento

Perfiles Te

Por fuerza que transmiten

Corte (conexión flexible)

Corte y momento (conexión rígida o semi-rígida)

Corte y tracción

Por lugar de fabricación

Conexiones de taller (hechas en el taller de fabricación de estructuras metálicas)

Conexiones de campo (fabricadas en el taller y armadas en el sitio de la obra)

Por mecanismo de resistencia de la conexión

Conexiones por deslizamiento crítico

Conexiones por aplastamiento


5

COMPORTAMIENTO DE LAS CONEXIONES

Gráfica momento rotación para

los tipos de Construcción adoptados por las

Especificaciones AISC


6

COMPORTAMIENTO DE LAS CONEXIONES

CONEXIONES FLEXIBLES

CONEXIONES RÍGIDAS


7

CONEXIONES TÍPICAS

Ángulos dobles: abulonado-

abulonadoPlaca de corte

VIGAS PRINCIPALES Y SECUNDARIAS


8

CONEXIONES TÍPICAS

Ángulo de asiento

Placas horizontales en alas

de la viga

VIGAS - COLUMNA


9

CONEXIONES TÍPICAS

V M

Alas de la viga soldados a la columna


10

CONEXIONES TÍPICAS

Placa extrema abulonada


11

CONEXIONES TÍPICAS


12

CONEXIONES TÍPICAS

Empalme abulonado de tramos de

columnas

Empalme soldado de

columna

Placa base de columna


CONEXIONES

SOLDADAS

13


14

La soldadura es un proceso que permite conectar elementos de acero mediante la

fusión del material en una zona localizada. El aumento de temperatura necesario para

producir la fusión se obtiene mediante un arco eléctrico. En la actualidad se aplican

distintos procedimientos.

Escoria

Electrodo

Recubrimiento

Protección gaseosa

Depósito de metal fundido

Metal base

Cordón de

soldadura

Dirección de

movimiento

SOLDADURA


15

SOLDADURA: PROCESOS

• SM-AW (Shielded Metal Arc Welding): Electrodo revestido

• GM-AW (Gas Metal Arc Welding): también MIG (Metal Inert Gas). El

gas genera atmósfera protectiva. Electrodo sólido

• FC-AW (Flux Core Arc Welding): similar a GMAW, pero sin gas.

Alambre tubular (bobinas) con recubrimiento

• S-AW (Submerged Arc Welding): proceso automático. Alambre

desnudo. Fundente granular.

Máquina

de

soldar Arco

Cable

Tierra

ElectrodoTorcha

Soldadura por electrodos (SMAW)


16

Los electrodos se fabrican según distintos tipos y calidades, dependiendo del proceso de

soldadura, del tipo de acero a soldar y de otras condiciones. En Estados Unidos, las

especificaciones de American Welding Society, AWS, A.5.1 y A5.5. En Argentina la norma de

referencia es la CIRSOC 304.

La denominación AWS para electrodos considera el proceso de soldadura, la tensión de

fluencia del acero y las condiciones de uso del electrodo.

Un electrodo E60XX signfica: soldadura por arco protegido, tensión de fluencia de 60 ksi

(415 MPa), “XX” condiciones de uso del electrodo (posición y tipo de corriente)

SOLDADURA: TIPOS DE ELECTRODOS


17

Junta: área donde se unen dos o

mas extremos, superficies o

bordes. Se clasifican en juntas

soldadas o abulonadas (también

se denominan atornilladas o

apernadas).

Conexión: combinación de

elementos estructurales y juntas

usados para trasmitir fuerzas

entre dos o más miembros de una

estructura.

Viga

Columna

Junta soldada

Junta soldada Junta apernada

Conexión

SOLDADURA

Definición de Junta y Conexión


18

Soldadura de filete

Columna

Chapa

soporte

Perfil L

Chapa de nudo

Chapa para refuerzo

del ala

Viga

perfil laminado

Viga armada

sección cajón

ChapaChapa

Cubrejunta

Columna

SOLDADURA: TIPOS DE JUNTAS


19

Soldadura en V simple Soldadura en V doble

Soldadura en J simple Soldadura en J doble

Soldadura en U simple Soldadura en U doble

CJP

PJP

Penetración completa

Penetración parcial

Soldadura de penetración completa o ranura



20

Viga armada

sección cajón

Columna

Viga

Un caso particular de soldadura de ranura se

presenta cuando se une un elemento curvo

con otro plano o dos elementos curvos. Este

tipo de soldadura se denomina soldadura de

ranura acampanada (flare groove weld).

Soldadura de penetración completa o ranura



21

Columna

Chapa

soporte

Soldadura de Tapón o Muesca



SOLDADURA: SIMBOLOGÍA

Símbolos de Soldadura

La simbología en la soldadura tiene la función de resumir toda la información necesaria para su

ejecución con una codificación específica.

El símbolo básico es la flecha. La punta de flecha toca la zona de junta.

Si la flecha toca el lado de junta donde va la soldadura, la información (leyenda) se coloca debajo.

Si la flecha toca el otro lado de junta donde va la soldadura, la información (leyenda) se coloca encima.

Información para soldadura de este lado

Este lado de la junta

Información para soldadura de este lado

Este lado de la junta Información

para soldadura el otro lado

El otro lado de la junta

Nota: se han representado los cordones de soldadura (en rojo) por claridad. No se dibujan en planos

22


Símbolos de soldadura

Para designar las conexiones soldadas se emplea un serie de símbolos como se muestran.

Soldadura

en terreno

AcampanadaCordón Filete

Tapón

Cuadrado V Bisel U JAcampanada

Respaldo EspaciadorSoldadura

Enrasado Convexo

Contorno

Símbolos complementarios de soldadura

Símbolos básicos de soldadura

oRanura

Ranura

en V en Bisel

alrededor

23



Ubicación de símbolos: Descripción

24



Ubicación de símbolos: Notas

1. Tamaño (S), símbolo, longitud (L) y paso (P) de la soldadura deben leerse en ese orden,

de izquierda a derecha, a lo largo de la línea de referencia. Ni la orientación de referencia

ni la ubicación de la flecha cambian esta regla.

2. La línea vertical de símbolos de soldadura (indicada en rojo) es perpendicular a la línea

de referencia y se debe ubicar siempre a la izquierda.

3. El tamaño de la soldadura es el mismo de ambos lados (lado de la flecha y lado opuesto)

a menos que se indique lo contrario.

5. Las dimensiones de la soldadura de filete se deben mostrar en ambos lados (lado de la

flecha y lado opuesto de la flecha). La punta de la bandera del símbolo de soldadura de

obra (o de campo) debe apuntar hacia la cola.

6. Los símbolos se aplican entre cambios bruscos de la dirección de soldadura, a menos que

se indique el símbolo de “todo alrededor” u otra dimensión.

7. La industria de fabricación ha adoptado esta convención: cuando la lista detallada de

materiales indica la existencia de un miembro tanto del lado opuesto como del cercano, la

soldadura que se muestra para el lado cercano se debe duplicar para el lado opuesto.

25



Extremo de ranura. Bisel tipo “V” simple

Junta de penetración parcial (PJP Partial Penetration Joint)

6E 7018

50

Simbología

Esquema616

Explicación: Soldadura de ranura con bisel simple “V”. Penetración parcial. Espesor 6mm. Longitud

50mm (Se asume que el ancho de placas es mayor a 50mm) Electrodo tipo E 7018.

26

Ejemplos



Soldadura de Ranura. Extremo tipo “V” simple

Junta de penetración parcial (PJP Partial Penetration Joint)

8E 7018

40

Simbología

VEsquema

Explicación: Soldadura de ranura extremo simple “V”. Penetración parcial. Espesor 8mm. Longitud

40mm (Se asume que el ancho de placas es mayor a 40mm) Electrodo tipo E 7018.

816

27

Ejemplos



Soldadura de ranura

Penetración Parcial (PJP Partial Joint Penetration)

Explicación: Soldadura de penetración parcial del lado de la flecha. Espesor 8 mm. Longitud 40 mm. Se

indica que es una junta típica “Tip”.

8Tip

40

Esquema Simbología

16

28

Ejemplos



Metal base

Soldadura

ae = garganta efectiva de soldadura

Le = longitud efectiva de soldadura

f = dependen de la solicitación y el tipo de soldadura (Tabla J2.5)

eewwwn LaFAFR

BMBMn AFR

29


Estados Límites

nd RR .f


CONEXIONES

ABULONDAS

30


31

Tuerca

Agarre

Longitud del perno

Parte salida

Arandela Arandela

Plano de corte

• Bulones comunes (o de acero al carbono):

A307, con una resistencia nominal de tracción

de 310 MPa.

• Bulones de alta resistencia: incluye dos tipos:

Grupo A: A325 (con una resistencia nominal

de tracción de 620 MPa), A325M, F1852, A354

Grado BC y A449.

Grupo B: A490 (resistencia nominal de

tracción de 490 MPa), A490;. F2280, A354

Grado BD.

JUNTAS ABULONADAS


32

JUNTAS ABULONADAS


Tornillos en cortante Tornillos sujetos a

tensión y cortanteTornillos en tensión

33

JUNTAS ABULONADAS


34

• Bulones con rosca excluida del plano de corte:

en este caso las chapas que conecta el perno

no están en contacto con la rosca. El cuerpo o

espiga del perno está roscado parcialmente,

en el extremo del mismo. Es usual indicar

estos pernos como tipo X (rosca eXcluida).

• Bulones con rosca no excluida del plano de

corte: en este caso las chapas están en

contacto con la rosca del perno, por lo cual la

resistencia a considerar en cálculo es menor

que en el caso anterior. Es usual indicar estos

pernos como tipo N (rosca iNcluida).

JUNTAS ABULONADAS


35

Tipos de rosca

La rosca de un bulón se caracteriza por el paso

p (distancia entre filetes). Es una práctica usual

expresar el paso como número de hilos (o

filetes) por pulgadas.p

60º

Eje longitudinalperno

• Rosca UNC: es una rosca gruesa, que se encuadra en el sistema UTS (Unified

Thread Standard) usado en EEUU y Canadá. El paso varía de 20 hilos por

pulgadas, para pernos de 1/2 pulgadas de diámetro, hasta 8 hilos por pulgada

para uno de 1 pulgada.

• Rosca métrica ISO: puede ser rosca gruesa o fina. Para bulones de uso

estructural se emplea la rosca gruesa, con paso p de 1.75 mm, para bulones de

12 mm de diámetro, hasta paso de 4 mm, para pernos de 36 mm.

JUNTAS ABULONADAS


36

d+1/16"

d

d+3/16"

d

d+1/4"

d

2.5 d

dd +

1/1

6"

d +

1/1

6"

Agujero estándar Agujero de ranura corta

Agujero holgado Agujero de ranura larga

Equivalencias = 1/16” = 1,6mm. 1/4” = 5,0mm. 3/16” = 6,4mm.

JUNTAS ABULONADAS

Tipos de agujeros


37

Diagrama de cuerpo libre

Contacto perno-chapa

P

P

P

P P

P

P

P

A B

JUNTAS ABULONADAS

Tipo Aplastamiento


38

Superficie comprimida→ fricción

P

P

P

P

T

T

Diagrama de cuerpo libre

T

µT

µT

T

El perno queda sometido a una fuerza de tracción T, resultado del pretensado que se

obtiene por el ajuste controlado de la tuerca).

Las chapas o elementos a unir quedan comprimidos por el pernos y en la superficie de

contacto se genera una fuerza de fricción igual a µT (donde µ es el coeficiente de fricción).

JUNTAS ABULONADAS

Tipo Deslizamiento Crítico (Fricción)


39

Falla de corte

Plano de corte

Rotura por tracciónFalla por aplastamiento

Falla de flexión

JUNTAS ABULONADAS

Modos de Falla de los bulones

Planos de corte


40

Falla de corte

Falla por bloque de corteFalla por tracción

Falla por aplastamiento

JUNTAS ABULONADAS

Modos de Falla de los elementos conectados


f = 0.75

Fn = Ft = Resistencia nominal a tracción [Mpa]

Fn = Fv = Resistencia nominal a corte [Mpa]

41

JUNTAS ABULONADAS

Estados Límites: Tipo Aplastamiento

nd RR .f bnn AFR

Corte o Tracción

f = 0.75

Ft = Resistencia nominal a tracción (remanente de fv) [Mpa]

fv = Tensión de corte requerida [Mpa]

s/ecuación de Interacción (tabla J.3.5.)

nd RR .f btn AFR

Corte y Tracción


f = 1,0 (agujeros normales); 0,85 (ag. holgados y ovalados cortos)

= 0,70 (agujero ovalados largos con eje mayor perpend. a la fuerza)

= 0,60 (agujero ovalados largos con eje mayor paralelo a la fuerza)

m = coeficiente medio de rozamiento. (Clases A, B y C)

Tb = Fuerza de tracción mínima del bulón [kN].= 0,7 Ab Ft (s/tabla J.3.1.)

Ns = cantidad de superficies de rozamiento

42

JUNTAS ABULONADAS

Estados Límites: Tipo Deslizamiento Crítico

strd RR .f sbstr NTR m13,1

Corte

factor = reducción de resistencia. Multiplica a Rd cuando hay tracción Tu

Tb = Fuerza de tracción mínima del bulón [kN].= 0,7 Ab Ft (s/tabla J.3.1.)

Nb = cantidad de bulones cargados con fuerza de tracción Tu

Corte y Tracción

)13,1/(1 bbu NTTfactor

Cargas Mayoradas Capítulo JCargas de Servicio Apéndice J


f = 0,75

Rn = Resistencia nominal al aplastamiento de la chapa [kN]

43

JUNTAS ABULONADAS

Estados Límites: Aplastamiento de la chapa

Deformación para cargas de servicio sea condición de proyecto

Fu = Resistencia a tracción de la chapa [MPa]

d = diámetro del bulón

t = espesor de la parte conectada crítica

Lc = distancia libre entre bordes de agujeros o al borde del material

Agujeros normales, holgados, ovalados cortos, ov. largos eje mayor paralelo fuerza

nd RR .f

un FtdFtLR uc 4,22,1



Deformación para cargas de servicio no sea condición de proyecto

Agujeros ovalados largos eje mayor perp. fuerza


CONEXIONES

PRECALIFICADAS

44


Terremotos de Northridge, USA, ocurrido en 1994 (Magnitud Richter 6.8) y de Hyogo-kenNanbu (Kobe), Japón, en 1995 (Magnitud Richter 7.2)

Edificio bajo inspección

Ala viga

Ala columna

Alma viga

Fractura de un cordón de soldadura en la conexión

45

CONEXIONES PRECALIFICADAS

Pórticos no arriostrados – Comportamiento sísmico


Ala viga

Ala columna

Tracción en el ala por flexión

46


Terremotos de Northridge, USA, ocurrido en 1994 (Magnitud Richter 6.8) yde Hyogo-ken Nanbu (Kobe), Japón, en 1995 (Magnitud Richter 7.2)



47


• Diseño sísmico para acciones reducidas

• Acciones actuantes reales (sin reducir)

• Diferencia VE – Vo

• Disipación: completa y estable

• Conexiones

Vo = VE /R

VE

Disipación de Energía

Histéresis (R, V, estrch)

Respuesta segura y estable,

así los miembros desarrollan

su máxima capacidad

ybpr FZRCM ypr MPR

MPR

Cpr = factor de resistencia máximo de la conexión

Ry = factor de resistencia esperada de fluencia

Zb = módulo plástico

Momento Plástico

Probable


Principales causas de las fracturas (conclusiones obtenidas en el programa SAC)

El uso de electrodos inadecuados, que no califican para obtener valores de resiliencia

requeridos actualmente. Los ensayos realizados sobre probetas obtenidas de edificios

con daños por fractura mostraron valores muy reducidos de resiliencia (mediante ensayo

de Charpy en probetas con muesca en V).

La práctica constructiva de dejar elementos de respaldo (steel backing) que, si bien sirven

durante el proceso de soldadura de cordones de penetración completa, generan

problemas en la raíz de la soldadura (ver Figura 1-15).

La presencia de defectos en la raíz de la soldadura, que no fueron detectados mediante

ensayos de ultrasonido.

El uso de prácticas constructivas no recomendadas, como el calentamiento excesivo de

las piezas a soldar para aumentar la velocidad de deposición del material de soldadura.

Conexiones precalificadas

48




Se define como conexión precalificada aquella que ha sido validada en forma experimental, ya sea como

parte del proyecto que se desarrolla o bien en ensayos previos, y que se encuentran debidamente

documentada. El proceso de precalificación implica que:

• Existe suficiente información experimental y analítica para asegurar que la conexión presenta adecuada

capacidad de deformación plástica.

• Se dispone de modelos racionales para predecir la resistencia asociada a los distintos modos de falla y

la capacidad de deformación, a partir de las propiedades geométricas y mecánicas de los elementos

componentes.

• Los datos existentes permiten evaluar estadísticamente la confiabilidad de la conexión.

Criterio de diseño: se aplican criterios del diseño por capacidad para aumentar la relación:

Debilitar la viga

Reforzar la conexiónResistencia conexión / Resistencia viga (Mp)

49


QUÉ SON?


Conexiones precalificadas

http://www.fema.gov/http://www.aisc.org/

50


http://www.fema.gov/

http://www.fema.gov/


51

• Conexión Viga de sección reducida (RBS)

• Conexión Placa extrema extendida abulonada no rigidizada

(BUEEP)

• Conexión Placa extrema extendida abulonada rigidizada

(BSEEP)

• Conexión Placa abulonada al ala (BFP)

• Conexión de Ala soldada no reforzada alma soldada (WUF-W)

• Conexión Soporte abulonado “Kaiser” (bajo patente)

• Conexión a momento “ConXtech” (ConXL) (bajo patente)

• Conexión a momento con placas laterales “Side Plate”

• Conexión a momento “Simpson Stron Tie” (bajo patente)

• Conexión a momento “Doble T”


INCLUIDAS EN ANSI-AISC 358-16


52

VIGA DE SECCIÓN REDUCIDA (RBS – DOG BONE)


53

VIGA DE SECCIÓN REDUCIDA (RBS – DOG BONE)

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO – VIGA REDUCIDA (DOG BONE)

Paso 1: Selección de dimensiones tentativas

Paso 2: Determinación del módulo plástico de la sección reducida

Paso 3: Determinación del momento probable de la zona reducida, Mpr

Paso 4: Determinación del corte en zona reducida

Paso 5: Determinación del momento a cara de columna, Mf

Paso 6: Determinación del momento plástico esperado, Mpe

Paso 7: Control de resistencia flexional de la viga a cara de columna

Paso 8: Determinación del corte requerido para viga y conexión, Vu

Paso 9: Control de resistencia a corte de la viga

Paso 10: Diseñar conexión viga-columna

Paso 11: Control de placas de continuidad

Paso 12: Control de limitaciones viga-columna

Paso 13: Control de la zona del panel según prescripciones sísmicas.


54

CONEXIÓN CON PLACA EXTREMA

I II III

I) 4 bulones sin rigidizar (4E). II) 4 bulones rigidizada (4ES).

III) 8 bulones rigidizada (8ES).


55

CONEXIÓN CON PLACA ABULONADA AL ALA (BFP)


56

CONEXIÓN CON PLACA ABULONADA AL ALA (BFP)

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO –PLACA ABULONADA AL ALA (BFP)

Paso 1: Comprobar máximo momento probable, Mpr , según 2.4.3

Paso 2: Determinación del diámetro del bulón para prevenir falla por rotura del ala

de la viga

Paso 3: Estimar espesor y ancho de las placas de ala, tp , bp

Paso 4: Selección del número de bulones

Paso 5: Determinación de ubicación de la rótula plástica en viga, Sh

Paso 6: Cálculo de la fuerza de corte en las rótulas en cada extremo de viga, Vh

Paso 7: Cálculo de momento esperado a cara del ala de la columna, Mf

Paso 8: Cálculo de la fuerza en la placa de ala debida a Mf, Fpr

Paso 9: Confirmación del número de bulones del paso 4

Paso 10: Control del espesor de ala del paso 3

Paso 11: Verificación de placa de ala para estado límite de rotura

Paso 12: Verificación placa de ala para estado límite de rotura por bloque de corte

Paso 13: Verificación de placa de ala para estado límite de pandeo por compresión

Paso 14: Determinación del corte requerido de la viga y la conexión a la columna

Paso 15: Diseño al corte de placa de conexión del alma de la viga según paso 14

Paso 16: Verificación requisitos de las placas de continuidad, según capítulo 2

Paso 17: Verificación del panel nodal de columna según sección 7.4.


57

CONEXIÓN DE ALA SOLDADA NO REFORZADA ALMA SOLDADA (WUF-W)

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO–CONEXIÓN (WUF-W)

Paso 1: Cálculo del máximo momento probable en

rótula plástica, Mpr , según 2.4.3

Paso 2: Considerar ubicación de la rótula plástica

en cara de columna [Sh=0]

Paso 3: Cálculo del corte en rótula en ambos

extremos de la viga, Vh

Paso 4: Control de limitaciones en vigas y

columnas según 8.4. Prever doble placa en

caras de columna de ser necesario

Paso 5: Control de resistencia al corte en viga

Paso 6: Control de placas de continuidad en

columna, según 2.4.4.


58

CONEXIÓN ABULONADA KAISER (KBB)

Junta soldada Junta apernada


59

CONEXIÓN ABULONADA KAISER (KBB)

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO – CONEXIÓN KAISER (KBB)

Paso 1: Selección de vigas y columnas según 9.3

Paso 2: Cálculo del máximo momento probable en rótula plástica, Mpr , según 2.4.3

Paso 3: Selección de un soporte (bracket) de tabla 9.1

Paso 4: Cálculo del corte en rótula en ambos extremos de la viga, Vh

Paso 5: Cálculo del máximo momento probable en cara de columna, Mf, s/ 2.4.3

Paso 6: Control de resistencia a tracción de bulones del soporte en columna

Paso 7: Cálculo del ancho de ala de columna para prevenir rotura por tracción, bcf

Paso 8: Control espesor mínimo de columna por acción de palanca, tcf

Paso 9: Control espesor de columna para eliminar placas de continuidad, tcf

Paso 10: Requisitos para placas de continuidad, si no cumple paso 9

Paso 11: Ancho de viga x rotura p/ tracción (sólo ala abulonada, para soldada seguir en paso 14), bbf

Paso 12: Control resistencia a corte de bulones de la viga

Paso 13: Control de bloque de corte en ala de viga

Paso 14: Control de cordón de soldadura al ala de la viga (sólo ala soldada, abulonada a paso 15)

Paso 15: Determinación del corte en conexión viga-columna, Vu

Paso 16: Cálculo de la conexión alma de viga a la columna

Paso 17: Control de la zona de panel según 9.4.

Paso 18: (suplementario) Determinación del tamaño de placas de ajuste entre soporte (bracket) y columnas tipo tubo.


60

CONEXIÓN CON-X-TECH


61

CONEXIÓN CON-X-TECH

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO – CONEXIÓN CONXTECH (CONXL)

Paso 1: Cálculo del máximo momento probable en rótula plástica, Mpr , según 2.4.3

Paso 2: Cálculo del corte en rótula en ambos extremos de la viga, Vh

Paso 3: Verificación columnas que cumpla columna fuerte – viga débil.

Paso 4: Cálculo del momento en el collar de bulones para cada viga, Mbolts

Paso 5: Control fuerza en ala de viga vs. resistencia a tracción de bulones del ala

Paso 6: Cálculo del corte máximo probable en los bulones del collar, Vbolts

Paso 7: Cálculo del corte máximo probable en la cara del collar, Vcf. Verificar resistencia al

corte de la viga

Paso 8: Cálculo de soldadura del alma de la viga a la extensión del alma del collar

Paso 9: Cálculo del corte máximo probable a cara de columna, Vf. Verificar resistencia de

soldadura de conexión entre collar y columna

Paso 10: Determinación del corte en zona de panel, Rpzn

Paso 11: Determinación del corte nominal en zona de panel. Controlar paso 10


62

CONEXIÓN CON PLACAS LATERALES (SIDE PLATE CONNECTION)


63

CONEXIÓN CON PLACAS LATERALES (SIDE PLATE CONNECTION)

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO – CONEXIÓN SIDE PLATE

Paso 1: Selección de geometría de columnas y vigas (predimensionado). Satisfacer

condición de columna fuerte – viga débil

Paso 2: Aproximación del comportamiento global considerando ubicación de la rótula

plástica y probable incremento de las propiedades de los materiales

Paso 3: Controlar cumplimiento de las condiciones reglamentarias de columnas y

vigas. Control de distorsiones de piso

Paso 4: Controlar que las dimensiones de columnas y vigas cumplen las condiciones

de precalificación dadas por 11.3.

Paso 5: Remitir modelo estructural a SidePlate System Inc.

Paso 6: SidePlate System Inc devolverá la información del proyecto de todas las

conexiones del proyecto.

Paso 7: SidePlate diseñárá todas las conexiones mediante uso del programa SidePlate

Frame Connection Design

Paso 8: Control de la documentación por el ingeniero proyectista


64

SIMPSON STRONG-TIE. STRONG FRAME MOMENT CONNECTION


65

SIMPSON STRONG-TIE. STRONG FRAME MOMENT CONNECTION

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO–CONEXIÓN SIMPSON STRONG TIE

Paso 1: Selección de vigas y columnas (predimensionado) s/ limitaciones y control de distorsión de piso

Paso 2: Control de resistencia y deformación de vigas, supuestas simplemente apoyadas

Paso 3: Cálculo de resistencia de plastificación requerida del conector (Yield-Link)

Paso 4: Determinación de dimensiones no reducidas del conector (Yield-Link) a cara de columna

Paso 5: Determinación del ancho del conector en zona reducida, byield

Paso 6: Determinación de longitud de plastificación mínima del conector, Ly-link

Paso 7: Cálculo de resistencia de fluencia esperada y máxima resistencia probable a tracción, Pye-link, Pr-link

Paso 8: Dimensiones no reducidas del conector en zona de la viga (Yield-Link), según Pr-link

Paso 9: Cálculo de conexión entre ala del conector (Yield-Link) y ala de la columna, según Pr-link del paso 7

Paso 10: Determinación de placa para restringir pandeo (BRP), según 12.8.6.

Paso 11: Control de distorsión elástica del pórtico y demanda a momento de la conexión considerando la rigidez

efectiva de la conexión

Paso 12: Determinación de resistencia requerida a corte de la viga, Vu

Paso 13: Verificación de tamaño de vigas y columnas elegidas en paso 1

Paso 14: Control de limitaciones para vigas y columnas según 12.4.

Paso 15: Cálculo de conexión alma de viga a cara de columna

Paso 16: Control del panel nodal

Paso 17: Control de fuerzas concentradas en alma de columna para Pr-link

Paso 18: Control de espesor de ala de columna para plastificación por flexión, tcfmín

Paso 19: Determinación de resistencia requerida para placas de continuidad (si son necesarias), Fsu


66

CONEXIÓN DOBLE T

Zona de rótula plástica


67

CONEXIÓN DOBLE T

Tabla 17: PROCEDIMIENTO DE DISEÑO–CONEXIÓN DOBLE T (DT)

Paso 1: Cálculo del momento máximo probable en rótula plástica, Mpr

Paso 2: Cálculo del diámetro de bulón a corte, dvb

Paso 3: Determinar resistencia de diseño por bulón según estados límites de rotura

Paso 4: Estimación de número de bulones a corte, nvb

Paso 5: Determinación de ubicación de la rótula plástica en viga, Sh

Paso 6: Cálculo de fuerza de corte en la rótula plástica, Vh

Paso 7: Cálculo momento esperado de viga a cara de columna, Mf

Paso 8: Cálculo de fuerza probable en la “T” debido a Mf, Fpr

Paso 9: Determinación del tamaño requerido de la “T”

Paso 10; Determinación del tamaño de bulones para conectar la “T” al ala de la columna, dtb

Paso 11: Determinación de la configuración para el ala de la “T” (T-flange)

Paso 12: Selección de sección “W” de donde obtener la “T”

Paso 13: Control de la rigidez rotacional de la unión para asegurar que es totalmente rígida (FR)

Paso 14: Cálculo de máxima fuerza en el ala por “T-columna” debido a Mf, Ff

Paso 15: Control de resistencia a corte de bulones según Ff

Paso 16: Control de resistencia de la “T” en ala, según Ff

Paso 17: Control de la resistencia de las alas de la “T-columna”

Paso 18: Control de resistencia a aplastamiento y desgarre del ala de la viga y de la “T-viga”

Paso 19: Control de resistencia a bloque de corte del ala de la viga y de la “T-viga”

Paso 20: Cálculo de conexión a corte del alma de la viga

Paso 21: Control del ala de columna a la plastificación por flexión

Paso 22: Resistencia alma de la columna para plastificación, pandeo localizado (web crippling) y panel nodal

Paso 23: Detalle de placas de continuidad y doble placa de alma, si son necesarias


BUILDING

INFORMATION

MODEL - BIM

68


69

BIM - BUILDING INFORMATION MODEL


BIM - BUILDING INFORMATION MODEL

70

MÓDULO 3: Uniones - citdf.org.ar · MÓDULO 3: Uniones Ing. Francisco Javier Crisafulli Ing....

Documents

Transcript of MÓDULO 3: Uniones - citdf.org.ar · MÓDULO 3: Uniones Ing. Francisco Javier Crisafulli Ing....