1. introducción 2. conexiones típicas 3. daños en conexiones 4. conexiones atornilladas 5....

1.1. IntroducciónIntroducción

2.2. Conexiones típicasConexiones típicas

3.3. Daños en conexionesDaños en conexiones

4.4. Conexiones atornilladasConexiones atornilladas

5.5. Elementos de conexiónElementos de conexión

CONEXIONESCONEXIONES

JuntaJunta: zona de intersección de los miembros estructurales.: zona de intersección de los miembros estructurales.

ConexiónConexión: conjunto de elementos que unen cada miembro a la : conjunto de elementos que unen cada miembro a la junta: placas o ángulos por patines o alma, soldaduras, tornillos.junta: placas o ángulos por patines o alma, soldaduras, tornillos.

Componentes de una ConexiónComponentes de una Conexión: placas o ángulos, patines o : placas o ángulos, patines o almas, soldaduras, tornillos.almas, soldaduras, tornillos.

1.1. Conexión viga-columna de esquinaConexión viga-columna de esquina

2.2. Conexión viga-columnaConexión viga-columna

3.3. Conexión de viga secundaria a viga principalConexión de viga secundaria a viga principal

4.4. Empalme de columna y de cabezalEmpalme de columna y de cabezal

5.5. Placa base de columnaPlaca base de columna

6.6. Conexión de larguero de techo y de fachadaConexión de larguero de techo y de fachada

Tipos de conexiones estructurales para edificios

Por tipo de conectoresPor tipo de conectores • Remaches (en desuso)Remaches (en desuso)• SoldaduraSoldadura• Tornillos de alta resistencia ASTM A325 y ASTM 490 Tornillos de alta resistencia ASTM A325 y ASTM 490

Por rigidez de la conexiónPor rigidez de la conexión• FlexibleFlexible• Semi-rígidaSemi-rígida• RígidaRígida

Por elementos de conexiónPor elementos de conexión• ÁngulosÁngulos• Placas y ángulosPlacas y ángulos• Ángulos de asientoÁngulos de asiento• Perfiles TePerfiles Te

CLASIFICACION

Por fuerza que transmitenPor fuerza que transmiten• Fuerza cortante (conexión flexible)Fuerza cortante (conexión flexible)• Fuerza cortante y momento flexionante (conexión rígida o Fuerza cortante y momento flexionante (conexión rígida o

semi-rígida)semi-rígida)• Fuerzas internas de tensión y compresión (armaduras y Fuerzas internas de tensión y compresión (armaduras y

contraventeos)contraventeos)

Por lugar de fabricaciónPor lugar de fabricación• Conexiones de taller (hechas en el taller de fabricación de Conexiones de taller (hechas en el taller de fabricación de

estructuras metálicas)estructuras metálicas)• Conexiones de campo (fabricadas en el taller y armadas en el Conexiones de campo (fabricadas en el taller y armadas en el

sitio de la obra)sitio de la obra)

Por mecanismo de resistencia de la conexiónPor mecanismo de resistencia de la conexión• Conexiones por fricciónConexiones por fricción• Conexiones por aplastamientoConexiones por aplastamiento

Gráfica momento - rotación para los tipos de Construcción adoptados por las

Especificaciones AISC

Conexiones flexibles

Conexiones rígidas

Ángulos dobles: Atornillado - Atornillado

Ángulos dobles: Soldado - Atornillado

Placa simple (Placa de cortante).

Placa simple

Placa simple (Placa de cortante)

2 Ángulos

Conexión atornillada con perfil T rigidizador

Conexión de contraventeos en edificios altos

Empalme atornillado de tramos de columnas

Empalme soldado de columna

Placa base de columna

DAÑOS TÍPICOS EN ESTRUCTURAS DE ACERO

VENTAJASVENTAJAS• Rapidez en el atornillado y menor tiempo de ejecución Rapidez en el atornillado y menor tiempo de ejecución

de una obrade una obra• No se requiere mano de obra especializadaNo se requiere mano de obra especializada• Inspección visual sencilla y económicaInspección visual sencilla y económica• Facilidad para sustituir piezas dañadasFacilidad para sustituir piezas dañadas• Mayor calidad en la obraMayor calidad en la obra

DESVENTAJASDESVENTAJAS• Mayor trabajo en taller Mayor trabajo en taller • Cuidado en la elaboración de los planos de taller y de Cuidado en la elaboración de los planos de taller y de

montajemontaje• Mayor precisión en geometría (las tolerancias son al Mayor precisión en geometría (las tolerancias son al

milímetro)milímetro)• Mayor peso de la estructuraMayor peso de la estructura• Menor amortiguamientoMenor amortiguamiento

Conexiones atornilladasConexiones atornilladas

VENTAJASVENTAJAS• Rigidez. Se obtienen estructuras más rígidasRigidez. Se obtienen estructuras más rígidas• Sencillez. Se elimina material (placas, ángulos, Sencillez. Se elimina material (placas, ángulos,

conectores)conectores)• Economía. Menor trabajo en tallerEconomía. Menor trabajo en taller• Mayor amortiguamientoMayor amortiguamiento

DESVENTAJASDESVENTAJAS• Se inducen altas temperaturas al acero durante la Se inducen altas temperaturas al acero durante la

aplicación de la soldaduraaplicación de la soldadura• Requiere mayor supervisión en obraRequiere mayor supervisión en obra• Necesita mano de obra calificadaNecesita mano de obra calificada• Las condiciones climáticas y sitio de la obra afectan la Las condiciones climáticas y sitio de la obra afectan la

calidad finalcalidad final• Inspección cara. Se requiere la asistencia de un Inspección cara. Se requiere la asistencia de un

laboratorio especializadolaboratorio especializado

Conexiones soldadasConexiones soldadas

Las formas típicas de falla en una conexión son:Las formas típicas de falla en una conexión son:

CortanteCortante AplastamientoAplastamiento DesgarramientoDesgarramiento Sección insuficienteSección insuficiente

Aplastamiento (bearing-type joints) Fricción y corte (slip-critical joints)

Falla del tornillo por cortanteFalla del tornillo por cortante

Falla de la placa por cortanteFalla de la placa por cortante

Falla por aplastamiento:Falla por aplastamiento:

Falla por sección insuficiente (sección crítica)Falla por sección insuficiente (sección crítica)

Aplastamiento en el tornillo Aplastamiento en la placa

Deformación por flexión Ruptura por tensión

Falla del tornillo por flexión o tracciónFalla del tornillo por flexión o tracción

Tornillos en cortanteTornillos sujetos atensión y cortantey cortanteTornillos en tensión

Esfuerzos típicos en tornillos

Respuesta de tornillos de alta resistencia a tracción directa

Respuesta de tornillos de alta resistencia a fuerzas cortantes

P

Placa de unión en tensión

Revisar la fluencia de la placa de unión

Rn = Ag Fy

= 0.9

PPuu R Rnn (LRFD) (LRFD)

CONSIDERACIONES DE DISEÑOElementos en tensión

P

Placa de unión en tensión

Revisar la fractura de la placa de unión

Rn = Ae Fu

= 0.75

Pu Rn (LRFD)

Vu

Revisar la fluencia por cortante en la placa de conexión

Rn = Ag (0.6 Fy) = 1.0

Vu Rn (LRFD)

CONSIDERACIONES DE DISEÑOElementos en cortante

Vu

Revisar la fractura por cortante de la placa de conexiónRn = Ae (0.6 Fu) = 0.75 Vu Rn (LRFD)