CONTENIDO:
Datos preliminares y predimensionado:
a.- Viga soportada ó secundaria:
- Perfil: IPE-450
Dimensiones de la sección:
ds = tfs = Ks =
bfs = tws = ho =
c = dc = Snet = cm3
Luz de la viga: Ls =
b.- Viga de soporte ó principal:
- Perfil: IPE-550
Dimensiones de la sección:
dm = tfm = Km =
bfm = twm =
- Tipo de acero: ASTM - A 572. Gr 50 - Acero de la plancha: ASTM - A 36
Tensión cedente: Fy = 3515 Kgf/cm2 Tensión cedente: Fyp = 2530 Kgf/cm
2
Resistencia última: Fu = 4570 Kgf/cm2 Tensión última: Fup = 4080 Kgf/cm
2
c.- Planchas y pernos de conexión: d.- Soldaduras de la conexión:
Número de pernos en una fila vertical: n = 4 - Metal de aporte: E70XX
Dist. vertical entre pernos: Sv =
Dist. horizontal a borde del perfil: Les = Resistencia límite: FEXX = 4920 Kgf/cm2
Dist. horizontal a borde de plancha: Leh =
Dist. vertical a borde de plancha: Lev = e.- Resistencia requerida de la conexión:
Longitud de la plancha de corte: Lp = Vu =
Gramil superior en la viga soportada: g =
Espesor tentativo de la plancha: tp = f.- Excentricidad y ductilidad rotacional:
Separación entre vigas: s =
Excentridad de la plancha: a =
Excentricidad de los pernos: e =
Diámetro de los pernos (in): db =
Tipo de agujeros en la plancha:
- Calidad de los pernos: A 325-N
Resistencia nominal: Fnv = 3795 Kgf/cm2
HOJA DE CALCULO
DOCUMENTO Nº:
Design Values of Conventional
Single-Plate Shear Connections
Hole Type eb, mm
SSLT
STD
3/4
a
a/2
a/2
a/2
385.54
AISC Manual Table 10-9
80 mm
6 to 12
PROYECTO:
CLIENTE:
Diseño de conexiones de corte viga a viga con plancha de alma
simple. Según, AISC Steel Construction Manual 14th y
ANSI/AISC 360-10.
DISEÑADO POR: Ing. Héctor A. Díaz C.
REVISADO POR:
FECHA: Noviembre 2014
210 mm
17.2 mm
11.1 mm
41.2 mm
25400 Kgf
40 mm
40 mm
SSLT
STD
2 to 5
6.00 m
150 mm
190 mm
450 mm
db/2 + 1/16
db/2 + 1/16
db/2 - 1/16
STD n
50 mm
14.6 mm
9.4 mm
35.6 mm
400 mm
550 mm
40 mm
320 mm
90 mm
10 mm
15 mm
55 mm
27.5 mm
Maximum tp or tw in
None
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HOJA DE CALCULO
DOCUMENTO Nº:
PROYECTO:
CLIENTE:
Diseño de conexiones de corte viga a viga con plancha de alma
simple. Según, AISC Steel Construction Manual 14th y
ANSI/AISC 360-10.
DISEÑADO POR: Ing. Héctor A. Díaz C.
REVISADO POR:
FECHA: Noviembre 2014
Diseño de los pernos a corte excéntrico:
φRn = Cφrn ≥ Vu (AISC Manual Eq. 7-19)
Coeficiente del grupo de pernos: C = (Método del centro instantáneo de rotación)
a.- Resistencia a corte de los pernos: φ =
rn = FnvAb (AISC Specification Eq. J3-1)
Resistencia nominal a corte de un perno: rn =
Resistencia de diseño a corte de un perno: φrn =
b.- Resistencia de aplastamiento / desgarramiento: φ =
rn = 1,2LctFu ≤ 2,4dbtFu (AISC Specification Eq. J3-6a)
Aplastamiento de un perno sobre el alma del perfil: t = tws
Longitud libre entre agujeros: Lc =
rn = < −−−−−−−−−−−→ Controla el desgarramiento
Aplastamiento de un perno sobre la plancha: t = tp , Fu = Fup
Longitud libre al borde de la plancha: Lc =
rn = < −−−−−−−−−−−→ Controla el desgarramiento
Resistencia de diseño de un perno: φrn = 0.75 x 14532 Kgf =
c.- Resistencia de diseño del grupo de pernos: φRn = Cφrn = > o.k.
Diseño de la plancha de conexión:
a.- Resistencia a corte:
- Cedencia en corte: φ =
φRn = φ0,60FypAgv ≥ Vu (AISC Specification Eq. J4-3)
Área bruta solicitada a corte: Agv = tpLp = cm2
Resistencia de diseño: φRn = > o.k.
- Rotura en corte: φ =
φRn = φ0,60FupAnv ≥ Vu (AISC Specification Eq. J4-4)
Área neta solicitada a corte: Anv = Agv - n(db + 1/8")tp = cm2
Resistencia de diseño: φRn = > o.k.
8112 Kgf
0.75
10899 Kgf
19641 Kgf
29.68 mm
14532 Kgf 18654 Kgf
0.75
15301 Kgf
25400 Kgf
23.11
30349 Kgf
1.00
0.75
25400 Kgf
42430 Kgf 25400 Kgf
48576 Kgf
3.74
10817 Kgf
29.68 mm
32.00
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HOJA DE CALCULO
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Diseño de conexiones de corte viga a viga con plancha de alma
simple. Según, AISC Steel Construction Manual 14th y
ANSI/AISC 360-10.
DISEÑADO POR: Ing. Héctor A. Díaz C.
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FECHA: Noviembre 2014
- Rotura por bloque de corte: φ =
φRn ≥ Vu
Rn = 0,60FupAnv + UbsFupAnt ≤ 0,60FypAgv + UbsFupAnt (AISC Specification Eq. J4-5)
Área bruta de corte: Agv = cm2 Ubs = 1.0
Área neta de corte: Anv = cm2
Área neta de tracción: Ant = cm2
Resistencia de diseño: φRn = > o.k.
Resistencia de la sección destaja de la viga soportada:
a.- Resistencia a corte:
- Cedencia en corte: φ =
φRn = φ0,60FyAgv ≥ Vu (AISC Specification Eq. J4-3)
Área bruta solicitada a corte: Agv = ho x tws = cm2
Resistencia de diseño: φRn = > o.k.
- Rotura en corte: φ =
φRn = φ0,60FuAnv ≥ Vu (AISC Specification Eq. J4-4)
Área neta solicitada a corte: Anv = Agv - n(db + 1/8")tws = cm2
Resistencia de diseño: φRn = > o.k.
- Rotura por bloque de corte: φ =
φRn ≥ Vu
Rn = 0,60FuAnv + UbsFuAnt ≤ 0,60FyAgv + UbsFuAnt (AISC Specification Eq. J4-5)
Área bruta de corte: Agv = cm2 Ubs = 1.0
Área neta de corte: Anv = cm2
Área neta de tracción: Ant = cm2
Resistencia de diseño: φRn = > o.k.
Nota: A efectos de cálculo se ha reducido la distancia horizontal al borde del alma "Les" en 1/4 in (6 mm), para
considerar posibles variaciones en la longitud de la viga.
43984 Kgf 25400 Kgf
29.24
79298 Kgf 25400 Kgf
0.75
60139 Kgf
0.75
28.00
20.22
3.96
26.32
19.01
3.15
1.00
25400 Kgf
0.75
49903 Kgf 25400 Kgf
37.60
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b.- Cedencia y pandeo local en flexión de la sección destajada de la viga soportada: φ =
φRn = φFcrSnet / es ≥ Vu (AISC Manual Eq 9-6)
Excentricidad de diseño: es = c + s =
Valores límite: c ≤ 2ds c = < 2ds = o.k.
dc ≤ 0,5ds dc = < 0,5ds = o.k.
Factor de ajuste: c / ds = 0.33 −−−−−−−−→ f = 2c / ds = 0.67
Coeficiente de Pandeo: Para c / ho ≤ 1,0 −−−−−−−→ k = 2,2(ho / c)1,65
Para c / ho > 1,0 −−−−−−−→ k = 2,2(ho / c)
Tensión crítica de Pandeo: −−−−−−−−−−−→ Fcr = kgf/cm2
Resistencia de diseño: φRn = > o.k.
Diseño de la soldadura:
a.- Tamaño nominal de la soldadura de filete:
Tamaño mínimo de soldadura, (AISC Manual Part 10 ):
Tamaño mínimo de soldadura, (AISC Specification Table J2.4 ):
Por lo tanto, usar soldadura de filete a ambos lados con:
b.- Rotura en corte de la soldadura: φ =
φRn = φFnwAwe ≥ Vu (AISC Specification Eq. J2-4)
φFnw = φ0,60FEXX = kgf/cm2
(AISC Specification Eq. J2-5)
Área de garganta efectiva: Awe = 2 x Lp x 0,707 x w = 32 cm2
Resistencia de diseño: φRn = > o.k.
Espesor mínimo del alma de la viga de soporte para desarrollar la resistencia a corte de la soldadura:
< twm = o.k.5.33 mm 11.10 mm
73919 Kgf
165 mm
25400 Kgf
3515.00
0.90
150 mm 900 mm
50 mm 225 mm
c / ho = K =
6.25 mm
5 mm
7 mm
0.75
2214.00
70125 Kgf 25400 Kgf
11.100.38
𝑤 ≥5𝑡𝑝8
=
𝐹𝑐𝑟 =𝜋2𝐸
12 1 − 𝜈2𝑡𝑤𝑠ℎ𝑜
2
𝑓𝑘 ≤ 𝐹𝑦
𝑤 ≥
𝑤 =
𝑡𝐵𝑀 ≥𝐹𝐸𝑋𝑋𝑤 2
2𝐹𝑢=
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FECHA: Noviembre 2014
Resumen del diseño:
ESTADOS LÍMITES
Pernos de conexión
Aplastamiento / Alma viga
Plancha (Single plate)
Rotura en corte
Alma de la viga soportada
Rotura en corte
Pandeo local en flexión
Soldadura
Resistencia de diseño de la conexión: φRn = > o.k.
AISCM Eq. 9-6 25400 73919 0.34
AISCS Eq. J4-4 25400 60139 0.42
0.60
25400 48576 0.52
0.58
25400 30349
AISCS Eq. J4-5 25400 49903 0.51
Cedencia en corte AISCS Eq. J4-3 25400 79298 0.32
Rotura en corte
Ecuación / Referencia
Rotura por bloque de corte AISCS Eq. J4-5
Resistencia a corte excéntrico
Aplastamiento / Plancha
Cedencia en corte
AISCS Eq. J3-6a
AISCS Eq. J4-3
AISCS Eq. J4-4
AISCS Eq. J3-6a
Rotura por bloque de corte
AISCS Eq. J3-1
El diseño es satisfactorio (kgf) (kgf)
30349 Kgf-cm
Ru φRn Ru/φRn
0.84
25400 42931 0.59
25400 40773 0.62
25400 Kgf-cm
25400 43984
AISCS Eq. J2-4 25400 70125 0.36
25400 42430
EXTENDED SINGLE PLATE 1.0 Página 5 de 5
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