diseÑo de conexiones edyce

7/22/2019 DISEO DE CONEXIONES EDYCE

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Algarrobo # 159 - Talcahuano - Telfono (56-41) 507300 - Fax (56-41) 507330 - , Chile.


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MANUAL DE CONEXIONES

Realizado por:Edgardo Abarza CarrascoSara Quiroz ManzanoDiego Solis Stegmann

Fecha: 15 de Marzo de 2004 REV

ARevisado por:Paola Pineda IturriaCarlos Ramrez Villagrn

Fecha:15 de Marzo de 2004

Aprobado por:Ral Nieto Martnez

Fecha:15 de Marzo de 2004

Algarrobo # 159 - Talcahuano - Telfono (56-41) 507300 - Fax (56-41) 507330 - , Chile.


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INDICE

CAPTULO 1: NOMENCLATURA GENERAL......................................................................................1

CAPTULO 2: CONSIDERACIONES BSICAS...................................................................................10

CAPTULO 3: UNIONES DE CIZALLE.................................................................................................25

CAPTULO 4: UNIONES DE CIZALLE Y TRACCIN.........................................................................86

CAPTULO 4: UNIONES DE MOMENTO........................................................................................... 132

CAPTULO 6: EMPALMES.................................................................................................................218

CAPTULO 5: DIAGONALES............................................................................................................. 269

CAPTULO 6: CONEXIONES COMPUESTAS (LLEGADA DE DIAGONALES Y VIGAS)................324

CAPTULO 9: DESARROLLO POR NUDOS..................................................................................... 353

CAPTULO 7: EJEMPLO DE CONEXIONES MATERIALIZADAS EN PROYECTOS ANTERIORES359

REFERENCIAS 365


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Captulo 1: Nomenclatura General

Captulo 1: Nomenclatura General Propiedad Intelectual de 3D Ingeniera de Proyectos

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a. Propiedades de los Materiales

E : Modulo de elasticidad del Acero.

Fy : Tensin de fluencia del aceroFu : Tensin de rotura del acero

Fya : Tensin de fluencia del acero de la viga A.

Fua : Tensin de rotura del acero de la viga A.

Fyb : Tensin de fluencia del acero de la viga B.

Fub : Tensin de rotura del acero de la viga B.

Fyc : Tensin de fluencia del acero de la columna.

Fuc : Tensin de rotura del acero de la columna.

Fyang : Tensin de fluencia del acero del clip

Fuang : Tensin de rotura del acero del clip.

Fyp : Tensin de fluencia del acero de la plancha

Fup : Tensin de rotura del acero de la plancha

Fyat : Tensin de fluencia del acero del atiesador

Fexx : Tensin de rotura del electrodo de soldadura

Fyg : Tensin de fluencia del acero del gusset

Fug : Tensin de rotura del acero del gusset

b. Dimensiones de los elementos

Ha : Altura Viga A

Ba : Ancho Viga A

ta : Espesor Alma Viga A

ea : Espesor Ala Viga A

Hb : Altura Viga B

Bb : Ancho Viga B

tb : Espesor Alma Viga B


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eb : Espesor Ala Viga B

Hc : Altura Columna

Bc : Ancho Columna

tc : Espesor Alma Columnaec : Espesor Ala Columna

tang : Espesor del ngulo.

eg : Espesor del gusset.

c. Datos Tipo de Perno

dp : Dimetro del Perno

dh : Dimetro del Agujero

Va : Capacidad Admisible al Corte del Perno (ASD)

Va : Capacidad al Corte del Perno (LRFD)

S : Espaciamiento Entre Pernos

St : Espaciamiento Transversal Entre Pernos

Sh : Espaciamiento Horizontal Entre Pernos

Lv : Distancia al borde

Lva : Distancia al borde transversal

Ap : Seccin nominal del pernos

d. Nomenclatura general.

: Angulo de inclinacin en planta de los elementos diagonales.

: Inclinacin de la diagonal (con respecto a la vertical)

: Coeficiente de roce entre placas

: Factor de minoracin de la resistencia. (Mtodo LRFD)

a : Filete de soldadura

af : Filete de soldadura entre el ala y la plancha cabeza

Aala : Seccin bruta del ala de la viga


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Ab : Seccin del perno.

Aet : rea efectiva de la seccin.

Ag : rea bruta de la seccin.

Agala : Seccin bruta del ala de la viga.

Agc : rea de la columna.

An : rea neta de la seccin.

Anala : Seccin neta del ala de la viga.

Ap : Seccin nominal de corte del perno

Apb : Seccin nominal de corte del perno en elemento B.

ASD : Allowable Stress Design. Mtodo de Diseo de Tensiones Admisibles.

Atp : rea tributaria de la placa por perno.

Av : rea de corte de la seccin

b : Ala del clip

ba : Ala del ngulo hacia la viga A

bat : Ancho del atiesador.

bb : Ala del ngulo hacia el elemento receptor (Elemento B)

bpi : Ancho de la placa interior conectora de las alas

bps : Ancho de la placa exterior conectora de las alas

B : Capacidad a Traccin del perno (Mtodo ASD)

Bb : Ancho de la placa B. (o Ancho del ala del conector T)

c : Destaje horizontal

c2 : Destaje horizontal inferior

cp : Destaje verticalcp2 : Destaje vertical inferior.

C : Coeficiente adimensional de excentricidad del grupo de pernos.

C1 : Incremento terico de la distancia entre pernos para agujeros ovalados.

dba : Dimetro de los pernos en placa Viga A


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dbb : Dimetro de los pernos en placa Viga B

dn : Distancia de la n-sima fila a los pernos de traccin al centro del ala comprimida.

dz : Altura de la zona panel

e : Distancia horizontal desde el destaje hasta el alma de la viga

e1 : Distancia entre centros de las perforaciones en direccin del esfuerzo

e2 : Distancia entre centros de las perforaciones en direccin perpendicular del esfuerzo

e3 : Distancia desde el centro de las perforaciones a los bordes de la pieza en direccin del esfuerzo

e4 : Distancia desde el centro de las perforaciones a los bordes de la pieza en direccin perpendicular al esfuerzo

eat : Espesor de los atiesadores.

eB : Excentricidad de la interfase gusset viga con el eje horizontal del punto de trabajo

ec : Excentricidad de la interfase gusset columna con el eje vertical del punto de trabajo

ep : Espesor de la placa.

ex : Excentricidad del grupo de pernos.

exb : Excentricidad adicional producto de la flexibilidad del elemento de soporte.

f : Factor de ajuste del modelo de pandeo de placa

fv : Tensin de corte solicitante por perno.

F : Factor de reduccin de la resistencia al corte en conexiones apernadas tipo slip critical posolicitaciones de traccin en los pernos.

Fadms : Tensin admisible de la soldadura

Fapla : Tensin admisible de aplastamiento de la placa.

Fb : tensin admisible de flexin en la placa.

Fr : Tensin solicitante por unidad de longitud en los filetes de soldadura. (ASD)

Fru : Tensin solicitante por unidad de longitud en los filetes de soldadura. (LRFD)

FS : Factor de seguridad.Ft : Tensin admisible de traccin por perno

Fv : Tensin admisible al corte por perno.

Fyp : Tensin de fluencia de las placas conectadas

g : Gramil del elemento conectado


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ho : Altura reducida de la viga.

HB : Solicitacin horizontal en la interfase gusset-viga. Mtodo de la fuerza Uniforme

HC : Solicitacin horizontal en la interfase gusset-columna. Mtodo de la fuerza Uniforme

Ixn : Momento de inercia neto de la seccin.

Ixxa : Momento de inercia de la Viga A.

K : Coeficiente de pandeo de la placa

K1 : Distancia entre el centroide de la conexin al trmino del radio de giro. O, en un conector Tdistancia desde el centro del alma de la T al fin del filete de soldadura entre placas.

Kva : Espesor del ala ms filete de soldadura de la Viga A.

L : Longitud del filete de soldadura

Lang : Longitud del clip

Lc : Distancia libre, en la direccin de la fuerza, entre el borde del agujero y el borde del agujeroadyacente o al borde de la pieza.

Lcomp : Longitud de la plancha conectora de alas desde la primera lnea de pernos al extremo soldado.

Lcon : Longitud de la consola.

Le : Distancia desde el centro del perno al borde ms cercano conexiones apernadas.

Lp : Longitud de la placa.

Lpb : Longitud de la placa en elemento B.

Ls : Longitud horizontal de la soldadura en el alma de la viga.

Lvh : Distancia desde el centroide del perno al borde vertical de la plancha.

LRFD : Load Resistance Factor Design. Mtodo de Diseo de los Factores de Carga y Resistencia

Madm : Capacidad admisible a flexin. (Mtodo ASD)

MB : Momento solicitante en la interfase gusset-viga. Mtodo de la fuerza Uniforme

MC : Momento solicitante en la interfase gusset-columna. Mtodo de la fuerza Uniforme

Mdis : Momento de diseo.Mf : Momento Flector

Mr : Capacidad resistente a la flexin. (Mtodo LRFD)

Mt : Momento Torsor.

Mu : Solicitacin de flexin por cargas mayoradas (Mtodo LRFD)


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n : Nmero de pernos por hilera (n = N / nf)

nb : Nmero de pernos por hilera en el elemento B (nb = Nb / nfb)

nf : Nmero de hileras de pernos

nfa : Nmero de hileras de pernos en la placa del ala.

nfal : Nmero de hileras de pernos en la placa del alma.

nfb : Nmero de hileras de pernos en el elemento B.

N : Nmero de pernos en la conexin

Na : Nmero de pernos en el ala

Nalma : Nmero de pernos en el alma

Nap : Longitud de apoyo de la carga concentrada

Nb : Nmero de pernos requeridos en el elemento B

Nc : Longitud de contacto de la consola.

Nt : Nmero de pernos que resisten la solicitacin de traccin.

p : Longitud tributaria de la seccin por perno.

Pe : Distancia efectiva de los pernos al ala traccionada.

qu : Solicitacin de traccin adicional por perno producto del efecto tenaza. (LRFD)

Q : Solicitacin de traccin adicional por perno producto del efecto tenaza (ASD)

Pd : Porcentaje de diseo de la conexin.

Pdv : Separacin vertical de los pernos de traccin en planchas de cabeza.

Pf : Distancia entre la primera lnea de pernos traccionados y el borde del ala.

Puc : Solicitacin axial de compresin de diseo de la columna

Pyc : Esfuerzo axial de fluencia de la columna

P.T. : Punto de trabajo.

rut : Traccin en los pernos ms solicitados debido al momento por excentricidad.Rab : Resistencia a la fluencia del rea bruta del alma destajada.

Rabt : Resistencia a la fluencia del rea bruta del alma destajada producto del esfuerzo de traccin.

Ran : Resistencia a la fractura del rea neta del alma destajada.

Rant : Resistencia a la fractura del rea neta del alma destajada producto del esfuerzo de traccin.


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Rbc : Resistencia del bloque de corte del alma destajada

Rbs : Resistencia del bloque de corte del alma destajada en conexiones soldadas.

Rbt : Resistencia del bloque de corte producto del esfuerzo de traccin.

Rd1 : Resistencia al desgarramiento por traccin del ala (ASD)

Rd2 : resistencia al desgarramiento por traccin de las planchas conectoras de las alas. (ASD)

Rdis : Resultante de solicitaciones de corte y traccin de diseo.

Rf : Resistencia al corte del alma de la viga destajada

Rna : Resistencia al desgarramiento por traccin del ala (LRFD)

Rnapla : Resistencia nominal de aplastamiento de la placa.

Rnapla/t: Resistencia nominal de aplastamiento de la placa por unidad de espesor.

Rnw : Resistencia nominal de la soldadura por unidad de longitud.

Rsl : Resistencia al deslizamiento crtico por perno. En cada plano de corte.

Rsn : Resistencia del bloque de corte a traccin del alma de la viga

Ru : Resultante de solicitaciones de corte y traccin mayoradas. (LRFD)

Sb : Espaciamiento entre pernos en el elemento B

Shb : Espaciamiento horizontal entre pernos en el elemento B

Sn : Mdulo elstico de flexin de la seccin neta.

Snet : Mdulo elstico de flexin neta en la seccin destajada.

Sx : Mdulo elstico de flexin de la seccin.

Sxang : Mdulo elstico de flexin en la seccin del clip.

Snang : Mdulo elstico de flexin en la seccin neta del clip.

t : Espesor de las placas conectadas

tp : Espesor de la placa.

tpb : Espesor de la placa en elemento B.tpc : Espesor de la consola

te : Garganta efectiva del filete de soldadura ( 2/ ate = )

T : Solicitacin de traccin en la conexin bajo cargas de servicio.

Tala : Traccin de diseo en las alas.


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Talau : Traccin de diseo en las alas. (LRFD)

Talma : Traccin de diseo en el alma.

Talmau : Traccin de diseo en las alas. (LRFD)

Tb : Tensin Mnima de apriete en lo pernos. (Pretensin inicial)

Tdis : Solicitacin de traccin de diseo (ASD)

Tpp : Solicitacin de traccin por perno

Tu : Solicitacin mayorada de traccin. (LRFD)

Tupp : Solicitacin de traccin por perno (LRFD)

Tw : Tensin en la seccin de Whitmore.

U : Factor de reduccin de rea por excentricidad de traccin entre elementos conbectados

Va : Capacidad al Corte de los pernos. (Por plano de cizalle)

VB : Solicitacin vertical en la interfase gusset-viga. Mtodo de la fuerza Uniforme

VC : Solicitacin vertical en la interfase gusset-columna. Mtodo de la fuerza Uniforme

Vdis : Carga de diseo al corte (ASD)

Vn : Capacidad nominal al corte

Vu : Carga de diseo mayorada al corte (LRFD)

Wxa : Mdulo de flexin elstico de la Viga A en el eje fuerte.wz : Ancho de la zona panel

Zxx : Mdulo plstico de flexin de la seccin.

Zxn : Modulo plstico de flexin de la seccin neta.


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Captulo 2: Consideraciones Bsicas

Captulo 2: Consideraciones Bsicas Propiedad Intelectual de 3D Ingeniera de Proyectos

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2.1 PROPIEDADES DEL ACERO


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2.1.1 Tensin Admisible del Acero

La siguiente tabla muestra las propiedades mecnicas del acero.

Descripcin Fy

ksi (kg/cm2

)

Fu

ksi (kg/cm2

)A36 36 (2530) 58 (4080)A572 Gr. 50 50 (3515) 65 (4570)

2.1.2 Mdulo de Elasticidad del Acero (E)

El valor del mdulo de elasticidad del acero, independientemente de su descripcin es:

E = 29000 (ksi) = 2000000 (kg/cm2)


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2.2 CONEXIONES APERNADAS


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2.2.1 Clculo de Resistencia

La siguiente tabla presenta los factores de seguridad y clculo de resistencia bajo el mtodo ASD.

Carga Estado R Traccin Fluencia 0.6FyAgFractura 0.5FuAn

Corte Fluencia 0.4FyAvgFractura 0.3FuAvn

Flexin Fluencia 0.66FySx

La siguiente tabla presenta los factores para reducir la carga y clculo de resistencia bajo el mtodoLRFD.

Carga Estado Rn Traccin Fluencia FyAg 0.9

Fractura FuAn 0.75Corte Fluencia 0.6FyAvg 0.9Fractura 0.6FuAvn 0.75

Flexin Fluencia FyZxx 0.9

2.2.2 Capacidad al Corte de los Pernos

2.2.2.1 Procedimiento ASD

Sean:

Va : Capacidad al Corte (Por plano de cizalle)Fv : Tensin Admisible al Corte por perno

La capacidad al corte de los pernos se calcula de la siguiente forma:

Va = ApFvVa = (1/4) [dp^2]Fv

Las tensiones admisibles de los pernos, tanto para los casos de hilo incluido como excluido se presentan en lasiguiente tabla:

Tipo dePerno

Fv, ksi (kg/cm2)Hilo incluido Hilo excluido

A307 10 (703) -A325 21 (1476) 30 (2110)A490 28 (1969) 40 (2812)


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2.2.2.2 Procedimiento LRFD

Sean:

Vn : Capacidad nominal al Corte (Por plano de cizalle)

Fv : Resistencia nominal al Corte por perno : Factor de reduccin.=0.75

La capacidad al corte de los pernos se calcula de la siguiente forma:

Vn =ApernoFvVn = 0.75(1/4) [dp^2]Fv

Nota: en los procedimientos siguientes para el mtodo LRFD se considerarVn = Va

Las tensiones admisibles de los pernos, tanto para los casos de hilo incluido como excluido se presentan en lsiguiente tabla:

Tipo dePerno Fv, ksi (kg/cm2)Hilo incluido Hilo excluido

A307 24 (1687) -A325 48 (3375) 60 (414)A490 60 (4218) 75 (5273)

2.2.3 Capacidad a Traccin de los Pernos

La carga a traccin de los pernos se calcula de acuerdo a las siguientes frmulas:

Procedimiento ASD:

B=ApFt

Procedimiento LRFD

Rn = 0.75ApFt

Los Manuales AISC ASD y LRFD asumen las siguientes formulas para el clculo de la capacidad a traccin de los pernos:

Descripcin

Mtodo ASD (ksi) Mtodo LRFD (ksi)Hilo Incluido en el

plano de CorteHilo Excluido en el

plano de CorteHilo Incluido en el

plano de CorteHilo Excluido en el

plano de CorteA307 26-1.8fv 20 59-2.5fv 45A325 (44^2-4.39fv^2)^0.5 (44^2-2.15fv^2)^0.5 117-2.5fv 90 117-2.0fv 90A490 (54^2-3.75fv^2)^0.5 (54^2-1.82fv^2)^0.5 147-2.5fv 113 147-2.0fv 113


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2.2.4 Aplastamiento en Conexiones Apernadas

2.2.4.1 Procedimiento ASD

1. En el rea proyectada de pernos en conexiones de corte con la distancia al borde en la lnea defuerza no menor que 1.5 dp y una distancia entre centro y centro de pernos no menor a 3 dp:

En pernos con agujeros estndar u ovalados cortos con 2 o ms pernos en la lnea de fuerza:

Fapla = 1.2 Fu

En pernos con agujeros ovalados largos con el eje del ovalamiento perpendicular a la direccinde la carga y con 2 o ms pernos en la lnea de fuerza:

Fapla = 1.0 Fu

2. En el rea proyectada de pernos al borde en con agujeros estndar u ovalados cortos con la distanciaal borde menor a 1.5 dp y en todas las conexiones con un solo perno en la lnea de fuerza:

Fapla = Le Fu /2dp 1.2 Fu

3. En el rea proyectada de pernos en conexiones de corte con la distancia entre pernos (S) menor que3 d, pero mayor a 2.67 dp:

En pernos con agujeros estndar:

Fapla = menor {1.2 Fu , 0.5 Fu (S -0.5 dp) / dp}

En pernos con agujeros ovalados cortos o largos, con una distancia entre agujeros no menor a dFapla = menor {1.2 Fu , 0.5 Fu ((S + C1) -0.5 dp) / dp}

Donde:

Fapla : Tensin admisible al aplastamiento de la placa conectada.Fu : Resistencia mnima a rotura por traccin de los materiales conectadosLe : Distancia al borde libre desde el centro del pernoC1 : Incremento terico de la distancia entre pernos. (Ver Tabla J 3.4 del AISC ASD)dp : Dimetro nominal del pernoS : Distancia entre centro y centro de pernos.t : Espesor de las placas conectadas

2.2.4.2 Procedimiento LRFD

Resistencia al aplastamiento:

Rn, en que = 0.75 y Rn se determina como sigue:


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Para pernos en agujeros normales, sobredimensionados y ovalados cortos, independientemente de ldireccin de la carga, o en agujeros ovalados largos con la mayor direccin perpendicular a la direccide la fuerza de aplastamiento:

Cuando la deformacin del agujero a nivel de servicio es una consideracin de diseo(deformacin menor a 6 mm):

Rnapla = 1.2LctFu 2.4dptFuRnapla / t = 1.2LcFu 2.4dpFu

Cuando la deformacin del agujero a nivel de servicio no es una consideracin de diseo(deformacin mayor a 6 mm):

Rnapla = 1.5LctFu 3.0dptFuRnapla / t = 1.5LcFu 3.0dpFu

Para un perno en una conexin con agujeros ovalados largos con la mayor direccin

perpendicular a la direccin de la fuerza de aplastamiento:Rnapla = 1.0LctFu 2.0dptFuRnapla / t = 1.0LcFu 2.0dpFu

En una conexin la resistencia al aplastamiento es igual a la suma de las resistencias al aplastamiento delos pernos individualmente considerados.

Donde:

Rnapla : Resistencia nominal al aplastamiento de los materiales conectados.Fu : Resistencia mnima a rotura por traccin de los materiales conectadosLc : Distancia libre, en la direccin de la fuerza, entre el borde del agujero y el borde del agujero

adyacente o el borde de la pieza.

Lc = S dhLc = Lv dh/2

dp : Dimetro nominal del pernot : Espesor del material conectado


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2.2.5 Conexiones Apernadas tipo slip-critical. (Resistentes aldeslizamiento)

Las conexiones tipo slip critical transmiten la solicitacin (bajo cargas de servicio) por friccin entrlas placas conectada. Por este motivo, la resistencia depende de la condicin de las superficies en

contacto y de la tensin de apriete de los pernos, como lo muestra la Figura.

Este tipo de conexin se utiliza para resistir las solicitaciones de servicio sin deslizamiento en la unin

Sin embargo, cabe destacar que bajo la accin de solicitaciones mayores a las de servicio puede producirse el deslizamiento, perdindose con esto la resistencia friccional de la unin y quedando lo pernos sometidos a corte y las placas a aplastamiento.

Luego, por tratarse este tipo de unin en una verificacin de las condiciones de servicio, y considerandlo antes sealado, se recomienda que el diseo de este tipo de unin se realice como si se tratara de unaconexin por aplastamiento.

Nota:

Dada la necesidad de aplicar altos niveles de tensin de apriete en los pernos, se hace necesario el uso d pernos de alta resistencia.

2.2.5.1 Resistencia de las conexiones tipo slip critical

a. Procedimiento ASD

La resistencia al deslizamiento crtico por perno, en cada plano de corte (Rsl) queda determinada por laexpresin:

Rsl = Tb

Donde:

Tb : Tensin mnima de apriete de los pernos. (Ver Pretensin mnima en Tabla J 3.7 del AISC ASD oen Tabla J 3.1 del AISC LRFD)

: Coeficiente de roce entre placas.Puede establecerse segn la siguiente clasificacin (AISC) de las superficies en contacto omediante ensayos.

= 0.33 Para superficies en contacto Clase A (Superficies limpias sin pintar osuperficies limpias con soplete con revestimiento clase A)

= 0.50 Para superficies en contacto Clase B (Superficies sin pintar limpias consoplete o superficies con revestimiento clase B limpias con soplete)


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= 0.40 Para superficies en contacto Clase C (Superficies galvanizadas rugosas)

Tipo dePerno

Fv slip critical, ksi (kg/cm2) (*) FtAgujerosestndar

Agujerosovalados cortos ksi (Kg/cm

2)

A325 17 (1195) 15 (1055) 44 (3094)

A490 21 (1476) 18 (1265) 54 (3797)(*) Considerando superficies en contacto Clase A.

Interaccin Corte traccin:

Cuando la conexin slip critical es solicitada adems por cargas de traccin, la resistencia al corte po perno debe reducirse multiplicndola por el siguiente factor:

F = 1 T / (Tb Nt)Donde:

T : Solicitacin de traccin bajo cargas de servicio.


b. Procedimiento LRFD

La resistencia al deslizamiento de diseo por perno, en cada plano de corte ( Rsl) queda determinad por la expresin:

Rsl = 1.13 TbDonde:

: Factor de minoracin de la resistencia.

= 1.0 Para agujeros estndar. = 0.85 Para agujeros ovalados cortos = 0.70 Para agujeros ovalados largos transversales a la direccin de la carga = 0.60 Para agujeros ovalados largos paralelos a la direccin de la carga

Tb : Tensin mnima de apriete de los pernos. (Ver Pretensin mnima en Tabla J 3.7 del AISC ASD oen Tabla J 3.1 del AISC LRFD)

: Coeficiente de roce entre placas. (Ver valores en Procedimiento ASD)Puede establecerse segn la siguiente clasificacin (AISC) de las superficies en contacto omediante ensayos.

= 0.33 Para superficies en contacto Clase A (Superficies limpias sin pintar osuperficies limpias con soplete con revestimiento clase A)

= 0.50 Para superficies en contacto Clase B (Superficies sin pintar limpias consoplete o superficies con revestimiento clase B limpias con soplete)

= 0.35 Para superficies en contacto Clase C (Superficies galvanizadas rugosas)

Tipo dePerno

Fv slip critical, ksi (kg/cm2) (*) FtAgujerosestndar

Agujerosovalados cortos ksi (Kg/cm

2)

A325 17 (1195) 15 (1055) 90 (6327)A490 21 (1476) 18 (1265) 113 (7945)


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(*) Considerando superficies en contacto Clase A.

Interaccin Corte traccin:

Cuando la conexin slip critical es solicitada adems por cargas de traccin, la resistencia al corte po perno debe reducirse multiplicndola por el siguiente factor:

F = 1 Tu / (1.13 Tb Nt)

Donde:

Tu : Solicitacin de traccin en la conexin



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2.2.6 Espaciamientos Lmites

Si se considera el siguiente esquema de una conexin apernada:

Donde:

d : dimetro del pernoe1 : distancia entre centros de las perforaciones en direccin del esfuerzoe2 : distancia entre centros de las perforaciones en direccin perpendicular del esfuerzoe3 : distancia desde el centro de las perforaciones a los bordes de la pieza en direccin del esfuerzoe4 : distancia desde el centro de las perforaciones a los bordes de la pieza en direccin

perpendicular al esfuerzo

Se presentan las siguientes limitaciones de espaciamientos:

2.2.6.1 Espaciamiento Mnimo

La distancia entre centro de las perforaciones no debe ser menor que 2 2/3 veces el dimetro nominal de perno. Sin embargo, se recomienda utilizar un espaciamiento mnimo de 3d.

2.2.6.2 Distancia Mnima al Borde de la Plancha de Conexin

La distancia al borde de la plancha de conexin no debe ser menor que la distancia indicada en la Tabla

3.5 del AISC ASD o en la Tabla J 3.4 del AISC LRFD, en funcin del dimetro de los pernos. Sinembargo, se recomienda utilizar una distancia mnima la borde igual a 1.5 d

2.2.6.3 Espaciamiento Mximo

La distancia entre centro de las perforaciones no debe ser mayor que 12 veces el espesor de la menor delas placas a conectar, ni exceder de 6 in (150 mm )

2.2.6.4 Distancia Mxima al Borde de la Plancha de Conexin

El mximo espaciamiento entre conectores en continuo contacto se calcula como:

Para miembros pintados o sin pintar y no sujetos a corrosinEl espaciamiento mximo no debe exceder 24 veces el espesor de la placa o 12 in (300 mm).

Para miembros sin pintar o sujetos a corrosin

El espaciamiento mximo no debe exceder 14 veces el espesor de la placa o 7 in (180 mm).


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2.3 CONEXIONES SOLDADAS


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2.3.1 Tensin de Rotura del Aporte de Soldadura (Fexx)

Electrodo Fexx(Ksi)Fexx

(Kg/cm2)

E 70 xx 70 4925E 60 xx 60 4220

2.3.2 Resistencia de las conexiones soldadas. Soldaduras de filete

En trminos generales se puede sealar que la resistencia de la soldadura se basa en la resistencia delrea efectiva del aporte de soldadura y en la resistencia al corte del metal base adyacente a la soldaduracomo se indica en los siguientes procedimientos.

2.3.2.1 Procedimiento ASD.

Tensin admisible de la soldadura (Fadms)

Fadms = 0.3 Fexx

Se debe verificar que:

Fadms te Fr 0.3 Fexx a / 2 Fr

Tensin admisible del metal base (Fadmp)

Fadmp = 0.4 Fyp


Fadmp a Fr 0.4 Fy a Fr

Luego: a min = ( 2 Fr / ( 0.3 Fexx) ; Fr / 0.4Fy)

Donde:

Fexx : Tensin admisible del aporte de soladura.Fyp : Tensin de fluencia de la placas conectadas.Fr : Tensin por unidad de longitud en la conexin soldada. (Solicitacin).

Depende de la magnitud y direccin de las solicitaciones con respecto al filete desoldadura.

te : Garganta efectiva del filete de soldadura ( 2/ ate = )ep : Menor espesor de las placas conectadasa : Espesor del filete de soldadura


te

a

te = 0.707 a

23


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2.3.2.2 Procedimiento LRFD.

Resistencia nominal de la soldadura por unidad de longitud ( Rnw)

Rnw = ( 0.6 Fexx) te; = 0.75

Resistencia nominal del metal base por unidad de longitud ( Rnp) Rnp = ( 0.6 Fyp) a; = 0.9

Luego, resistencia de la conexin soldada:

Rn = menor { 0.75 Rnw, 0.9 Rnp }

Y se debe verificar:

Rn > Fru

Luego: a min = (Fru 2 / ( 0.6 Fexx) ; Fru / (0.90.6Fyp))

Donde:

Fexx : Tensin admisible del aporte de soladura.Fyp : Tensin de fluencia de la placas conectadas.Fru : Solicitacin por unidad de longitud en la conexin soldada.

Depende de la magnitud y direccin de las solicitaciones con respecto al filete desoldadura.

te : Garganta efectiva del filete de soldadura ( 2/ ate = )ep : Menor espesor de las placas conectadasa : Espesor del filete de soldadura

2.3.3 Espesores mnimos y mximos para filetes de soldadura.

Segn lo dispuesto en la Norma AWS D1.1-92

Filetes mnimos de soldadura en funcin del mayor espesor a unir (ep):

ep max(mm)

a min(mm) *

ep 6.4 36.4 < ep 12.7 512.7 < ep 19 6

ep > 19 8

* En estructuras con cargas dinmicas a min = 5 mm

Filetes mximos de soldadura:

ep min(mm)

a max(mm)

ep 6.4 epep > 6.4 ep - 1.6


te

a

te = 0.707 a

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Captulo 3: Uniones de Cizalle

Captulo 3: Uniones de Cizalle Propiedad Intelectual de 3D Ingeniera de Proyectos

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3.1 CARGAS DE DISEO PARA CONEXIONES DE CIZALLE


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3.1.1 Procedimiento de Clculo ASD

Carga de Diseo (Vdis)

Mtodo 1: Porcentaje de la capacidad del perfil a esfuerzos de corte.

V1 =Pd Ava 0.4 FyaV2 =Pd Avb 0.4 Fyb , Slo para el caso de conexin es Viga-Viga

Vdis = max(V1,V2)

Pd : Porcentaje de diseoAv : rea de corte:

Si el perfil es soldado: Ava = (Ha -2ea) taAvb = (Hb -2 eb) tb

Si el perfil es laminado Ava = HataAvb = Hb tb

Mtodo 2: Carga de Diseo especificada.

Vdis= Carga de Diseo especificada.

3.1.2 Procedimiento de Clculo LRFD

Carga de Diseo (Vu)

Mtodo 1:Porcentaje de la capacidad del perfil a esfuerzos de corte.

Vu1 =Pd Ava 0.6 Fya Vu2 =Pd Avb 0.6 Fyb , Slo para el caso de conexin es Viga-Viga

Vu=max(Vu1,Vu2)

= 0.9Pd : Porcentaje de diseoAv : rea de corte:

Si el perfil es soldado: Ava = (Ha -2ea) taAvb = (Hb -2 eb) tb

Si el perfil es laminado Ava = HataAvb = Hb tb

Mtodo 2:Carga de Diseo especificada.

Vu : Carga de Diseo especificada.


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3.2 SOLUCIONES PTIMAS PARA DETALLAMIENTO YFABRICACIN


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3.2.1 Clip Simple Apernado - Apernado (Viga - Columna y Viga - Viga con1 o 2 Recortes)

3.2.1.1 Procedimiento de Clculo ASD

a. Clculo del Nmero de Pernos (N)

Nmero mnimo de pernos por carga de diseo

N1 = Vdis/Va

Nmero de mnimo de pernos por aplastamiento en alma Viga A

N2 = Vdis/(Fapla ta dp)

Nmero de mnimo de pernos por aplastamiento en alma Viga B(Vlido para Conexiones Viga-Viga)

N3 = Vdis/(Fapla tb dp)

Nmero de mnimo de pernos por aplastamiento en columna (Ala o Alma)(Vlido para Conexiones Viga-Columna)

N4 = Vdis/(Faplaec dp) ,Si la conexin es al Ala. N4 = Vdis/(Fapla tc dp) ,Si la conexin es al Alma.

Nmero de pernos requeridos

N = max(N1, N2, N3) ,Si la conexin es Viga-Viga

N = max(N1, N2, N4) ,Si la conexin es Viga-Columna


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Verificacin Excentricidad del grupo de pernos del clip en el elemento receptor

ex : Excentricidad del grupo de pernosg : Gramil del clip

ex =g + ta/2

Creq = N

Para el caso de una fila de pernos:

C = N/ (6 ex/((N+1) S)^2+1))^0.5

Luego, se debe verificar que C Creq

b. Diseo del Clip

Longitud del clip

Lang : Longitud del clip

Lang = (N-1) S+2 Lva

Lang min(Ha-2 Kva , ho)

Lang 0.5 (Ha-2 Kva)

ho : Altura del alma entre destajes (En el caso de conexin viga-viga con destajes)g : Gramil del clip ba : Ala del ngulo hacia la viga A bb : Ala del ngulo hacia el elemento receptor (Viga B o Columna)Kva : Espesor del ala ms filete de soldadura de la viga A

Clculo del Espesor del Clip

Fluencia en la Seccin Bruta del ngulo

t1= Vdis/(0.4 Fyang Lang)

Fractura en la Seccin Neta del ngulo

t2= Vdis/(0.3 Fuang (Lang-N dh))

Falla en el Bloque de Corte del ngulo en Viga A

t3= Vdis/((0.3 (Lva+(N-1) (S-dh)-0.5 dh)+0.5 (ba-g)) Fuang)

Falla en el Bloque de Corte del ngulo en Elemento Receptor

t4= Vdis/((0.3 (Lva+(N-1) (S-dh)-0.5 dh)+0.5 (bb-g)) Fuang)


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Aplastamiento en el ngulo

t5= Vdis/(Fapla dp N)

Espesor Mnimo del ngulo

tang = max(t1,t2,t3,t4,t5)

Verificacin requerimientos AISC

tang 10 mm (si se utilizan pernos de 3/4 o de 7/8 )

tang 12 mm (si se utilizan pernos de 1)

tang 16 mm

Lva min(12 tang,152 mm)

Verificacin de Flexin por excentricidad del Clip

Mdis = Vdis ex ; con : ex =g + ta/2

Sxang = tang Lang ^ 2 / 6

Snang = tang / 6 [ Lang ^ 2 S ^ 2 N ( N ^ 2 1)(dh + 1/16) / Lang ]

Madm1 = 0.6 Fyang Sxang

Madm2 = 0.5 Fuang Snang


Madm = Menor (Madm1, Madm2) Mdis

c. Verificacin Alma Viga A(Vlida slo para el caso de Conexin Viga-Viga con destajes en Viga A)


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Se definecp : Destaje vertical

cp 0.5 Ha; Para el caso de 1 solo destajecp 0.2 Ha; (en ambos destajes, para el caso de 2 destajes)

c : Destaje horizontal (c 2Ha)e Distancia horizontal desde el destaje hasta alma de la viga B (e > c)ho : Altura reducida de la viga:

ho = Ha 2 ea - cp; Para vigas soldadasho = Ha cp; para vigas laminadas

Verificacin del Bloque de Corte en Alma Viga A.

Rbc : resistencia bloque de corte viga A.Rbc = (0.3 (Lva2 +(N-1) (S-dh)-0.5 dh)+0.5 (Lva3-0.5dh)) Fua taRbc Vdis

Lva2 : Distancia vertical hasta el destaje horizontal de la Viga A.Lva3 : Distancia horizontal de la lnea de pernos al borde del alma de la Viga A

Verificacin rea Neta en el Alma de la Viga A.

Luego:

Ran : resistencia del rea neta del alma destajada

Ran = 0.3 (ho-N dh) ta FuaRan Vdis

Verificacin rea Bruta en el Alma de la Viga A.

Rab : resistencia del rea bruta del alma destajada.

Rab = 0.4 ho ta FyaRab Vdis

Verificacin de flexin y pandeo del alma de la Viga A (Sin Refuerzos)

Caso I: Viga A destajada slo en el ala superior

f : Factor de ajuste del modelo de pandeo de la placa.

Si c/Ha 1 -> f = 2 (c / Ha)Si c/Ha > 1 -> f = 1 + (c / Ha)

k : Coeficiente de pandeo de la placa.

Si c/ho 1 -> k = 2.2 [(ho/c)^1.65]Si c/ho > 1 -> k = 2.2 (ho/c)


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Fbc=[15700 f k] [(ta/ho)^2], donde, Fbc (ksi)

Si Fbc 0.6 Fya -> Controla Flexin

Si Fbc < 0.6 Fya -> Controla PandeoResistencia de la viga A sin refuerzo (Rf):

Rf = (Sn/e)

= Menor [Fbc, 0.6 Fya]

h = ho+ea (Viga A armada)h = ho (Viga A laminada)

A = Ba ea+(h-ea) ta

ym = (h-ea) h ta/(2 A)In = [(1/12) (Ba ea^3)]+[Ba ea ym^2]+[(ta/12) (h-ea)^3]+

[ta (h-ea) (0.5 h-ym)^2]

Z = h-ym-0.5 ea

Sn = In/Z

Se debe cumplir que Rf Vdis

Caso II:Viga A destajes en ambas alas

Se define:

fd=3.5-7.5 (cp/Ha)

Fbc=[33820/(c ho)] [ ta^2 fd] , donde : Fbc (ksi), c(in), ho(in), ta(in)

Si Fbc 0.6 Fya -> Controla FlexinSi Fbc < 0.6 Fya -> Controla Pandeo

Resistencia de la viga A sin refuerzo (Rf):

Rf = (Sn/e)

= Menor [Fbc, 0.6 Fya]

Sn = [ta ho^2]/6

Se debe cumplir que Rf Vdis


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ho : Altura del alma entre destajes (Caso viga-viga con destajes)g : Gramil del clip ba : Ala del ngulo hacia la viga A bb : Ala del ngulo hacia el elemento receptor (Viga B o Columna)Kva : Espesor del ala ms filete de soldadura de la viga A



t1 = Vu / (0.9 0.6 Fyang Lang)

Fractura en la Seccin Neta del ngulo

t2 = Vu / [0.75 0.6 Fuang (Lang N dh )]

Falla en el Bloque de Corte del ngulo en Viga A

Se define: = 0.75

Av/t = Lva + (N-1) SAnv/t = Lva + (N-1)(S-dh)-0.5 dhAt/t = ba gAnt/t = ba g - 0.5 dh

Si Fuang Ant/t 0.6 Fuang Anv/t

t3 = menor Vu / { ( 0.6 Fyang Av/t + Fuang Ant/t) }Vu / { ( 0.6 Fuang Anv/t + Fuang Ant/t) }

Si Fuang Ant/t < 0.6 Fuang Anv/t

t3 = menor Vu / { ( 0.6 Fuang Anv/t + Fyang At/t) }Vu / { ( 0.6 Fuang Anv/t + Fuang Ant/t) }

Falla en el Bloque de Corte del ngulo en Elemento Receptor

Se define: = 0.75

Av/t = Lva + (N-1) SAnv/t = Lva + (N-1)(S-dh)-0.5 dh

Atb/t = bb gAntb/t = bb g - 0.5dh

Si Fuang Antb/t 0.6 Fuang Anv/t

t4 = menor Vu / { ( 0.6 Fyang Av/t + Fuang Antb/t) }Vu / { ( 0.6 Fuang Anv/t + Fuang Antb/t) }


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Si Fuang Antb/t < 0.6 Fuang Anv/t

t4 = menor Vu / { ( 0.6Fuang Anv/t + Fyang Atb/t) }Vu / { ( 0.6 Fuang Anv/t + Fuang Antb/t) }

Aplastamiento en el ngulo

t5 = Vu / (0.75 (Rnapla/t) N )

Espesor Mnimo del ngulo

tang = Max [ t1 , t2 , t3 ,t4 , t5]

Verificacin requerimientos AISC

tang 10 mm (si se utilizan pernos de o de 7/8 )

tang 12 mm (si se utilizan pernos de 1)

tang 16 mm

Lva min(12 tang,152 mm)

Verificacin de Flexin por excentricidad del Clip

Mu = Vu ex ; con : ex =g + ta/2

Sxang = tang Lang ^ 2 / 6

Snang = tang / 6 [ Lang ^ 2 S ^ 2 N ( N ^ 2 1) (dh + 1/16) / Lang ]

Mr1 = 0.9 Fyang Sxang

Mr2 = 0.75 Fuang Snang

Se debe verificar que :

Mr = Menor (Mr1, Mr2 ) Mu

c. Verificaciones Alma Viga A(Vlida slo para el caso de Conexin Viga-Viga con destajes en Viga A)


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= min (Fbc; 0.9 Fy)

Rnp ( Snet ) / e

Con:

Para vigas con un recorte:

Fbc = 23590 (ta / ho)^2f k , donde : Fbc (ksi), c(in), ho(in), ta(in)

Para vigas con dos recortes.

Fbc = 50840 (ta^2 / [ cho ]) fd , donde : Fbc (ksi), c(in), ho(in), ta(in)

fd = 3.5 7.5 (cp/Ha)

f : Factor de ajuste del modelo de pandeo de la placa

Si c/Ha 1 f = 2 (c/Ha)Si c/Ha > 1 f = 1 + (c/Ha)

k : Coeficiente de pandeo de la placa

Si (c/ho) 1 k = 2.2 (ho / c)^1.65Si (c/ho)> 1 k = 2.2 (ho / c)

Inet : Momento de inercia respecto a su centroide de la viga con un recorte

Inet = [(1/12)(Baea^3)] + [Ba ea ym^2] + [(ta/12) (h-ea)^3] +

[ta (h-ea) (0.5 h-ym)^2]ym : Centroide de la seccin recortada de la viga. (Con un recorte)

ym = (h-ea) h ta/(2 A)

A = Ba ea + (h-ea) ta

Z = ho - ym-0.5ea

Snet : Mdulo de flexin elstico de la seccin destajada

Para la viga con un recorte: Snet = Inet / Z

Para la viga con dos recortes: Snet = ta ho^2 / 6Se debe verificar queRnp Vu No existe pandeo en el alma de la viga A


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3.2.2 Doble Clip Apernado - Apernado (Viga - Columna y Viga - Viga con1 o 2 Recortes)




N1 = 0.5 Vdis/Va




N3 = 0.5 Vdis/(Fapla tb dp)


N4 = 0.5 Vdis/(Fapla ec dp) ,Si la conexin es al Ala. N4 = 0.5 Vdis/(Fapla tc dp) ,Si la conexin es al Alma.

Nmero de pernos por hilera en el clip (N):

N = max(N1, N2, N3) ,Si la conexin es Viga-Viga N = max(N1, N2, N4) ,Si la conexin es Viga-Columna


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dp dp min = 0.613 tang [ Fyang/ b ( b^2/Lang^2 + 2)]^0.5 0.69 (tang)^0.5

Con Fyang [Ksi], b[in], dp [in], Lang [in] y tang [in]

K1 : Distancia entre el centroide de la conexin al trmino del radio de giro.

c. Verificacin Alma Viga A

(Vlida slo para el caso de Conexin Viga-Viga con destajes en Viga A)

Esta Verificacin es similar a la descrita en la Seccin 3.2.1.1 c. Salvo que en el caso en que el alma dela viga en la zona destajada se encuentre atiesada completamente por los ngulos de la conexin, no enecesario verificar ni flexin ni pandeo del alma de la Viga A


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3.2.2.2 Procedimiento de Clculo LRFD


Nmero mnimo de pernos por carga de diseo N1 = 0.5 Vu / (Va )


N2 = Vu / (0.75 Rnapla)


N3 = 0.5 Vu / (0.75 Rnapla)


N4 = 0.5 Vu / (0.75 Rnapla)

Nmero de pernos por hilera en el clip (N):

N = max(N1, N2, N3) ,Si la conexin es Viga-Viga N = max(N1, N2, N4) ,Si la conexin es Viga-Columna

b. Diseo del Clip

Longitud del clipLang : Longitud del clip

Lang = (N-1) S+2 Lva

Lang min(Ha-2 Kva , ho)

Lang 0.5 (Ha-2 Kva)

ho : Altura del alma entre destajes (Caso Viga-Viga con destajes)g : Gramil del clip ba : Ala del ngulo hacia la viga A bb : Ala del ngulo hacia el elemento receptor (Viga B o Columna)Kva : Espesor del ala ms filete de soldadura de la viga A



t1 = 0.5 Vu / (0.9 0.6Fyang Lang)


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tang 6 mm

tang 16 mm ,En el caso del uso de los gramiles habituales

En el caso de utilizar combinaciones diferentes de gramil / ancho - espesor del clip, se debe verificar qucumpla con la siguiente relacin:

dp dp min = 0.613 tang ( Fyang/ b ( b^2/Lang^2 + 2))^0.5 0.69 (tang)^0.5

Con Fyang [Ksi], b[in], dp [in], Lang [in] y tang [in]

K1 : Distancia entre el centroide de la conexin al trmino del radio de giro.


Esta Verificacin es similar a la descrita en la Seccin 3.2.1.2 c. Salvo que en el caso en que el alma dela viga en la zona destajada se encuentre atiesada completamente por los ngulos de la conexin, no enecesario verificar ni flexin ni pandeo del alma de la Viga A


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3.2.3 Placa Tipo T Apernada Apernada (Viga - Columna y Viga - Vigacon 1 o 2 Recortes)


Comentario general.

De acuerdo al AISC, este tipo de conector implica algunas condiciones diferentes de diseo para el casen que la conexin sea hacia un Soporte Rgido o hacia un Soporte Flexible. Cabe destacar, sin embargoque la solucin ms conservativa de ambas es asumir un Soporte Flexible

En trminos generales se puede sealar que cuando la conexin es hacia un Soporte Flexible, los pernoque conectan el ala de la T con el soporte deben ser diseados considerando slo el corte, mientras quel grupo de pernos del alma de la T se debe disear bajo la accin del corte y del momento producto dela excentricidad del grupo de pernos. Por el contrario, cuando la conexin es hacia un Soporte Rgidolos pernos del ala de la T se deben disear considerando el corte y el momento por la excentricidadmientras el grupo de pernos de alma debe disearse slo considerando el corte.

a. Clculo del Nmero de Pernos en Alma Viga A


N1 = Vdis/Va

Nmero de mnimo de pernos por aplastamiento en alma viga A


Nmero de Pernos requeridos (N)

N = max (N1, N2)


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Verificacin Excentricidad del grupo de pernos(Esta verificacin es necesaria solo para el caso de conexin a unSoporte Flexible)

ex : Excentricidad del grupo de pernos en el alma de la Viga A

Distancia desde el centro del grupo de pernos hasta el alma de la viga receptora (si esViga-Viga) o hasta el ala o alma de la columna (si es Viga-Columna)

Creq = N

C : Coeficiente que depende del nmero de pernos y de la configuracin de ellosSe puede obtener como sigue:

Para una fila de pernos:

C = N/ (6 ex/((N+1) S)^2+1))^0.5

Para dos filas de pernos:

C = N/ [ (ex (N-1) S / (Sh^2+(n^2-1) S^2/3)^2 + (ex Sh/(Sh^2+(n^2-1) S^2/3 +1/2)^2 ]^0.5

Con:n : Nmero de pernos por hilera (n = N / nf )nf : Nmero de hileras verticales de pernos

Para otras configuraciones: Obtener de Tablas del Manual ICHA ASD (Tabla 4.1-1 a 4.1-4) odel AISC ASD (Tablas XI a XVIII)

Se debe verificar que C Creq

b. Diseo de la Placa en Alma Viga A (Placa A)

Longitud de la Placa


Lp = (n-1) S + 2 Lva


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Lp min (Ha - 2 Kva , ho)Lp 0.5 (Ha-2 Kva)

n : Nmero de pernos por hilera (n = N / nf )nf : Nmero de hileras verticales de pernosS : Distancia entre pernosSh : Distancia horizontal entre pernosdba : Dimetro de los pernos en placa del Alma de la Viga Adbb : Dimetro de los pernos en placa Bho : Altura del alma entre destajes (En el caso viga-viga con destajes)Bb : Ancho del Ala del conector T (Ancho de la placa B)Kva : Espesor del ala ms filete de soldadura de la viga A

Fluencia en la Seccin Bruta de la Placa

t1=Vdis/(0.4 Fyp Lp)

Fractura en la Seccin Neta de la Placa

t2=Vdis/(0.3 Fup (Lp - n dh))

Falla en el Bloque de Corte de la Placa en Viga A

t3=Vdis/((0.3 (Lva+(n-1) (S-dh)-0.5 dh)+0.5 ((nf-1) (Sh-dh) + Lvh - 0.5 dh ) Fup)

Aplastamiento en el Placa

t4 = Vdis/(Fapla dp N)

Espesor Mnimo de la Placa

tp =max (t1,t2,t3,t4)

Verificacin AISCtp tpmax = dba / 2 + 1.5 (mm)

c. Clculo del Nmero de Pernos en Placa del elemento receptor (Placa B) (en Viga B oen Columna)


Nb1 = Vdis/Va

Nmero de mnimo de pernos por aplastamiento en alma Viga B(Vlido para el Caso Viga-Viga)

Nb2 = Vdis/(Fapla tb dp)

Nmero de mnimo de pernos por aplastamiento en columna (Ala o Alma)(Vlido para el Caso Viga-Columna)

Nb3 = Vdis/(Fapla ec dp) ,Si la conexin es al Ala.


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Nb3 = Vdis/(Fapla tc dp) ,Si la conexin es al Alma

Nb : Nmero total de pernos requeridos en la Placa

Nb = max(Nb1, Nb2, Nb3)

Verificacin de la interaccin Corte-Traccin en el grupo de pernos(Esta verificacin es necesaria solo para el caso de conexin a unSoporte Rgido)

Mex = Vdis ex

ex :Excentricidad del grupo de pernos en el alma de la Viga ADistancia desde el centro del grupo de pernos hasta el alma de la viga receptora (si es Viga-Viga) o hasta el ala o alma de la columna (si es Viga-Columna)

rut : Traccin en los pernos ms solicitados debido al momento por excentricidad. (En funcin de lgeometra de la placa y del grupo de pernos)

Apb: rea de corte del perno de la Placa B

Atp: rea tributaria de la Placa B por perno

rut = (6 Mex /(Bb Lpb^2)) Atp

fv = (Vdis / Nb) / Apb

Ft = (44^2 - 4.39 fv 2)^0.5 [ksi] ,con fv [ksi] (Para Pernos A 325 HiloIncluido)

Ft = (54^2 - 3.75 fv 2)^0.5 [ksi] ,con fv [ksi] (Para Pernos A 490 HiloIncluido)

Tp = Apb Ft

Se debe verificar que: Tp rut

d. Diseo de la Placa del elemento receptor (Placa B) (en Viga B o en Columna)


Lpb : Longitud de la placa.

Lpb = (nb - 1) Sb + 2 Lva

En el Caso de conexiones Viga-Viga debe verificarse que:

Lpb min(Hb-2 Kvb , ho)

Sb : Distancia vertical entre pernos en placa BShb : Distancia horizontal entre pernos en placa B


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ho : Altura del alma entre destajes Nb : Nmero total de pernos requeridos en la placa del elemento receptor nb : Nmero de pernos por hilera en la placa del elemento receptor (nb = Nb /nfb)nfb : Nmero de hileras en la placa del elemento receptor (Placa B)Kva : Espesor del ala ms filete de soldadura de la viga A

Espesor Placa del elemento receptor (Placa B)


tb1 = Vdis/(0.4 Fyp Lpb)


tb2 = Vdis/(0.3 Fup (Lpb-nb dh))

Falla en el Bloque de Corte de la placa en Elemento Receptor

tb3 = 0.5 Vdis/((0.3 (Lva+(nb-1) (Sb-dh)-0.5 dh)+0.5 (Lvb+(Shb-dh) (nfb-1)-0.5 dh)) Fup)

Aplastamiento en la Placa B

tb4 =Vdis/(Fapla dp Nb)

Espesor Mnimo de la Placa B

tpb =max(tb1,tb2,tb3,tb4)

Verificacin del dimetro mnimo de pernos en la Placa B Para asegurar ductilidad rotacional delconector tipo T.

db db min = 0.613 tpb ( Fyp/b ( b^2/Lpb^2 + 2))^0.5 0.69 (tp)^0.5

Con Fyp [Ksi], b[in], db [in], Lpb [in] , tpb [in] y tp [in]

2K1: Espesor de la placa A ms filete de soldadura entre la Placa A y la Placa B (a).

2K1 = tp + 2 a

Verificacin del efecto tenaza en la Placa B y traccin adicional en los pernos(Esta verificacin es necesaria solo para el caso de conexin a unSoporte Rgido)


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Se debe verificar que el espesor del la placa B soporte la accin del efecto tenaza debido a la traccinoriginada por el Momento debido a la excentricidad de la carga (rut producto de Mex)

Esta verificacin se debe realizar de acuerdo a los procedimientos indicados en el Captulo 4, Secci4.2.1.1.b

e. Verificacin de Recomendaciones generales AISC para el Conector T

Lpb / ex > 2

Bb / 2tpb 6.5

Lpb / Bb 3.5

Donde:Bb : Ancho del Ala del conector T (Ancho de la placa B)tpb : Espesor del Ala del conector T (Espesor de la placa B)Lpb : Longitud de la Placa B

f. Verificacin Alma Viga A(Vlida slo para el caso de Conexin Viga-Viga con destajes en Viga A)

Esta Verificacin es similar a la descrita en el Punto 3.2.1.1 c y slo difiere en la verificacin del bloquede corte, en cuyo caso debe utilizarse la siguiente expresin:

Verificacin del Bloque de corte en Alma de Viga A:

Rbc = [ 0.3 (Lva2 +(n-1) (S-dh) -0.5 dh] +0.5 [Lva3 + (nf -1) (Sh-dh) -0.5 dh] Fua ta

g. Clculo de filete de soldadura entre placas

Datos:

V = VdisMf : momento flector ( eje X ) : Mf = Vdis exMt : momento torsor ( eje Z ) : Mt = 0


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h = Lp b = tp = distancia entre filetesFilete: a (mm)

( ) 2f 2vty2txr

tty

ttx

f f

v

23

f f f f F

IpxM

f

IpyM

f

IxyM

f

2hV

f

IyIxIp;2

h bIy;

6h

Ix

2 b

x;2h

y

+++=

=

=

=

=

+===

==

Filete mnimo: a min = max { Fr / (0.4Fy) ; Fr 2 / (0.3 Fexx) }

Donde:Fy : Menor tensin de fluencia del acero de las placas conectadas.

Fexx : Resistencia del filete de soldadura:

Filete mnimo (a min) filete a usar (a) Se verifica filete de soldadura.

Se deben verificar los valores mnimos y mximos del filete (Ver Seccin 2.3.3)


51


55/367


56/367

Lp 0.5 (Ha-2 Kva)

n : Nmero de pernos por hilera en la placa. (n = N / (nf))nf : Nmero de hileras verticales de pernos en la placaS : Separacin vertical entre pernosSh : Separacin horizontal entre pernosdba : Dimetro de los pernos en placa del Alma de la Viga Adbb : Dimetro de los pernos en placa Bho : Altura del alma entre destajesKva : Espesor del ala ms filete de soldadura de la viga ALva : Distancia desde el grupo de pernos al borde horizontal de la placa.Lvh : Distancia desde el grupo de pernos al borde vertical de la placa

Clculo del Espesor de la Placa

Fluencia en la Seccin Bruta de la placa

t1 = Vu / (0.9 0.6Fyp Lp)

Fractura en la Seccin Neta de la placa

t2 = Vu / [0.75 0.6 Fup (Lp ndh )]

Falla en el Bloque de Corte de la Placa

Se define: = 0.75

Av/t = Lva + (n-1) SAnv/t = Lva + (n-1) (S-dh)-0.5 dhAt/t = Lvh + (nf-1) ShAnt/t = Lvh + (nf-1) (Sh dh) - 0.5 dh

Si Fup Ant/t 0.6 Fup Anv/t

t3 = Menor Vu / { ( 0.6 Fyp Av/t + Fup Ant/t) }Vu / { ( 0.6 Fup Anv/t + Fup Ant/t) }

Si Fup Ant/t < 0.6 Fup Anv/t

t3 = Menor Vu / { ( 0.6 Fup Anv/t + Fyp At/t)Vu / { ( 0.6 Fup Anv/t + Fup Ant/t) }

Aplastamiento en el Placat4 = Vu / (0.75 (Rnapla/t) N )


tp = Max [ t1 , t2 , t3 ,t4 ]


53


57/367

Verificacin AISC

tp tpmax = dba / 2 + 1.5 (mm)

c. Clculo del Nmero de Pernos en la Placa en elelemento receptor (Placa B)(en Viga B o Columna)


Nb1 = Vu / (Va )


Nb2 = Vu / (0.75 Rnapla )

Nmero de mnimo de pernos por aplastamiento en columna (Ala o Alma)

(Vlido para Conexiones Viga-Columna) Nb3 = Vu / (0.75 Rnapla)

Nb : Nmero total de pernos requeridos en Placa B

Nb = Max (Nb1, Nb2, Nb3)

Verificacin de la interaccin Corte-Traccin en el grupo de pernos(Esta verificacin es necesaria solo para el caso de conexin a unSoporte Rgido)

Mex = Vu ex

ex: Excentricidad del grupo de pernos en el alma de la Viga ADistancia desde el centro del grupo de pernos hasta el alma de la viga receptora (si es Viga-Viga) o hasta el ala o alma de la columna (si es Viga-Columna)

rut : Traccin en los pernos ms solicitados debido al momento por excentricidad. (En funcin de lgeometra de la placa y del grupo de pernos)

Apb: rea de corte del perno de la Placa B

Atp: rea tributaria de la Placa B por perno

rut = (6 Mex /(Bb Lpb^2)) Atp

fv = (Vu / Nb) / Apb

Ft = 117 2.5 fv 90 [ksi] ,con fv [ksi] (Para Pernos A 325 HiloIncluido)

Ft = 147 2.5 fv 113 [ksi] ,con fv [ksi] (Para Pernos A 490 HiloIncluido)


54


58/367

Rn = 0.75 Ft Apb

Se debe verificar que: Rn rut

d. Diseo de la Placa del elemento receptor (en Viga B oen Columna)


Lpb : Longitud de la placa.

Lpb = (nb - 1) Sb + 2 Lva

En el Caso de conexiones Viga-Viga debe verificarse que:

Lpb min(Hb-2 Kvb , ho)

Sb : Distancia vertical entre pernos en placa BShb : Distancia horizontal entre pernos en placa Bho : Altura del alma entre destajes (En el caso viga-viga con destajes) Nb : Nmero total de pernos requeridos en la placa del elemento receptor nb : Nmero de pernos por hilera en la placa del elemento receptor (nb = Nb /nfb)nfb : Nmero de hileras en la placa del elemento receptor (Placa B)Kva : Espesor del ala ms filete de soldadura de la viga A

Espesor Placa del elemento receptor (Placa B)

Fluencia en la Seccin Bruta de la placa B

tb1 = Vu / (0.9 0.6Fyp Lpb)

Fractura en la Seccin Neta de la placa B

tb2 = Vu / [0.75 0.6 Fup (Lpb nbdh )]

Falla en el Bloque de Corte de la placa en Elemento Receptor

Se define: = 0.75


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59/367

Avb/t = Lva + (nb-1) sbAnvb/t = Lva + (nb-1) (Sb-dh)-0.5 dhAtb/t = Lvh + (nfb/2 -1) ShbAntb/t = Lvh + (nfb/2 -1) (Shb dh) - 0.5 dh

Si Fup Antb/t 0.6 Fup Anvb/t

t3 = Menor 0.5 Vu / { ( 0.6 Fyp Avb/t + Fup Antb/t) }0.5 Vu / { ( 0.6 Fup Anvb/t + Fup Antb/t) }

Si Fup Antb/t < 0.6 Fup Anvb/t

t3 = Menor 0.5 Vu / { ( 0.6 Fup Anvb/t + Fyp Atb/t) }0.5 Vu / { ( 0.6 Fup Anvb/t + Fup Antb/t) }

Aplastamiento en la Placa B

tb4 = Vu / (0.75 (Rnapla/t) Nb)

Espesor Mnimo de la Placa B

tb = Max [ tb1 , tb2 , tb3 ,tb4 ]

Verificacin del dimetro mnimo de pernos en la Placa B

db db min = 0.613 tpb ( Fyp/b ( b^2/Lpb^2 + 2))^0.5 0.69 (tp)^0.5

Con Fyp [Ksi], b[in], db [in], Lpb [in] , tpb [in] y tp [in]

2K1: Espesor de la Placa A ms filete de soldadura entre la Placa A y la Placa B (a).

2K1 = tp + 2 a

Verificacin del efecto tenaza en la Placa B y traccin adicional en los pernos(Esta verificacin es necesaria solo para el caso de conexin a unSoporte Rgido)

Se debe verificar que el espesor del la placa B soporte la accin del efecto tenaza debido a la traccinoriginada por el Momento debido a la excentricidad de la carga (rut producto de Mex)


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60/367

Esta verificacin se realizada de acuerdo a los procedimientos indicados en el Captulo 4, Seccin4.2.1.2.b

e. Verificacin de Recomendaciones generales AISC para el Conector T

Lpb / ex > 2

Bb / 2tpb 6.5

Lpb / Bb 3.5

Donde:Bb : Ancho del Ala del conector T (Ancho de la placa B)tpb : Espesor del Ala del conector T (Espesor de la placa B)Lpb : Longitud de la Placa B.

f. Verificacin Alma Viga A(Vlida slo para el caso de Conexin Viga-Viga con destajes en Viga A)

Esta Verificacin es idntica a la descrita en el Punto 3.2.1.2 c. y slo difiere en la verificacin de bloque de corte, en cuyo caso deben reemplazarse las siguientes expresiones:

Verificacin del Bloque de Corte en Alma Viga A.

Avn : rea neta de corteAvn = [Lva2 + (n-1) (S dh) - 0.5 dh] ta

Avg : rea bruta de corteAvg = [Lva2 + (n-1) S] ta

Atn : rea neta de traccinAtn = [Lva3 - 0.5 dh + (nf -1) (Sh-dh)] ta

Atg : rea bruta de traccin.Atg = [Lva3 + (nf -1) Sh] ta

Donde:

Lva2 : Distancia vertical desde el ltimo perno al borde del destaje de la VigaALva3 : Distancia horizontal de la lnea de pernos al borde del alma de la VigaA

g. Clculo de filete de soldadura.

Datos:

V = VuMf : momento flector ( eje X ) : Mf = Vu ex

Mt : momento torsor ( eje Z ) : Mt = 0


57


61/367


2f f

2vf tyf

2txf r F

Ip

xt

Mtyf

Ip

ytMtxf

Ix

yf Mf f

2hV

vf

IyIxIp;2

h2 bIy;

6

3hIx

2 b

x;2h

y

+

++=

=

=

=

=

+===

==

Filete mnimo: a min = max { Fr / (0.9 0.6 Fy) ; Fr 2 / (0.75 0.6 Fexx) }

Donde: Fy : Menor tensin de fluencia del acero de las placas conectadas.


Filete mnimo (a min)filete a usar (a) Se verifica filete de soldadura.

Se debe verificar los valores mximos y mnimos para el filete (Ver Seccin 2.3.3)


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62/367

3.3 OTRO TIPO DE SOLUCIONES


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3.3.1 Clip Simple Apernado-Soldado (Viga-Columna y Viga-Viga con 1 o 2Recortes)



La determinacin del Nmero de pernos es similar a la de Clip Simple Apernado - Apernado (Seccin3.2.1.1 a), solo que en este caso no requiere la verificacin del aplastamiento en el Alma de la Viga A.

b. Diseo del Clip

El diseo del Clip implica un procedimiento y verificaciones similares que las descritas en el Diseo deClip Simple Apernado Apernado (Seccin 3.2.1.1 b), solo que en este caso no requiere la verificacidel bloque de corte del ngulo en la Viga A.



60


64/367

Verificacin rea Bruta en el Alma de la Viga A.

Rab : resistencia del rea bruta del alma destajada

Rab = 0.4 ho ta Fua

Se debe verificar que: Rab Vdis

Verificacin Bloque de Corte en Alma de la Viga A. (Clip Soldado a ella)


F1 = 0.4 Fya Lang ta

F2 = 0.5 Fua Ls ta / 2

Rbs = F1 + F2

Se debe verificar que: Rbs VdisCon:

Ls : Longitud horizontal de la soldadura entre el clip y el alma de la viga.

Caso II:Viga A con destajes en ambas alas

F1 = 0.4 Fya ho ta

Rbs = F1

Se debe verificar que: Rbs Vdis

Verificacin de flexin y pandeo del alma de la Viga A (Sin Refuerzos)

Esta Verificacin es idntica a la descrita en el Punto 3.2.1.1 c. Verificacin de flexin y pandeo delalma de la Viga A

d. Clculo de filete de soldadura.

Datos:

V = Vdish = Lang b = LsFilete: a (mm)

Se calcula el esfuerzo en el punto ms lejano del centroide del grupo de soldadura (Punto A).


61


65/367

( )2vty2txr

tty

ttx

v

43

23

t

2

f f f F

IpxM

f

IpyM

f

h b2V

f

IyIxIph b2

b3 b2

Iy

2 bh

12hIx

)x ba(VM:torsor Momentoh b2

bx

2h

y

++=

=

=

+=

+=

+=

+=

=

+=

=

Filete mnimo: a min = max {Fr / (0.4Fy) ; Fr 2 / (0.3 Fexx) }






62


66/367



La determinacin del Nmero de pernos es similar a la de Clip Simple Apernado - Apernado (Seccin

3.2.1.2 a), solo que en este caso no requiere la verificacin del aplastamiento en el Alma de la Viga A.

b. Diseo del Clip

El diseo del Clip implica un procedimiento y verificaciones similares que las descritas en el Diseo deClip Simple Apernado Apernado (Seccin 3.2.1.2 b), solo que en este caso no requiere la verificacidel bloque de corte del ngulo en la Viga A.


Verificacin al corte en el alma de Viga A zona destajada.

Fluencia en el rea bruta:

VagA = 0.9 0.6 Fya ta hoVagA Vu Se verifica corte en el alma de la Viga A

Verificacin Bloque de Corte en Alma de la Viga A. (Clip Soldado a ella)


F1 = 0.75 0.6 Fya Lang ta

F2 = 0.75 0.5 Fua Ls ta / 2

Rbs = F1 + F2

Rbs Vu

Con: Ls : Longitud horizontal de la soldadura entre el clip y el alma de la viga

Caso II:Viga A con destajes en ambas alas


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67/367

F1 = 0.75 0.6 Fya Lang ta

Rbs = F1

Rbs Vu

Verificacin de pandeo local del alma de la viga en la zona recortada

Esta Verificacin es idntica a la descrita en el Punto 3.2.1.2 c. Verificacin de flexin y pandeo delalma de la Viga A


Datos:

V = Vuh = Lang

b = LsFilete: a (mm)

Se calcula el esfuerzo en el punto ms lejano del centroide del grupo de soldadura (Punto A)

2vf tyf 2txf r F

Ip

xtMtyf

Ip

ytMtxf

h2bV

vf

IyIxIph2b

4 b3

3 b2Iy

2

2 bh

12

3h

Ix

)x(baVtM:torsor Momentoh2b

2 bx

2h

y

++=

=

=

+=

+=+=

+=

=+=

=

Filete mnimo: amin = max { Fr / (0.9 0.6 Fy) ; Fr 2 / (0.75 0.6 Fexx) }



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68/367





65


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3.3.2 Doble Clip Apernado-Soldado (Viga-Columna y Viga-Viga con 1 o 2Recortes)



La determinacin del Nmero de pernos es similar a la de Doble Clip Apernado - Soldado (Seccin3.2.2.1 a), solo que en este caso no requiere la verificacin del aplastamiento en el Alma de la Viga A.

b. Diseo del Clip

El diseo del Clip implica un procedimiento y verificaciones similares que las descritas en el Diseo deDoble Clip Apernado Apernado (Seccin 3.2.2.1 b), solo que en este caso no requiere la verificacidel bloque de corte del ngulo en la Viga A.


Esta Verificacin es idntica a la descrita en el Punto 3.3.1.1 c. La nica salvedad radica en el hecho qucuando el alma de la viga en la zona destajada se encuentre completamente atiesada por los ngulos de lconexin, no es necesario verificar ni flexin ni pandeo del alma de la Viga A

d. Clculo de filete de soldadura.Datos:

V = Vdis / 2h = Lang b = LsFilete: a (mm)


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70/367


( )2vty2txr

tty

t

tx

v

43

23t

2

f f f F

IpxM

f

Ip

yMf

h b2V

f

IyIxIph b2

b3 b2

Iy

2 bh

12h

Ix

)x ba(VM:torsor Momentoh b2

bx

2h

y

++=

=

=

+=

+=+

=

+=

=+=

=

La capacidad de la conexin se debe reducir si el espesor del alma de la viga es menor que dos veces efilete de soldadura aplicado. Para esto se aplica un factor de reduccin (r) a la tensin admisible de lasoldadura o del metal base.

1 , si ta 2 ar =

ta / 2 a , si ta 2 a

Filete mnimo: a min = max { Fr / (r 0.4 Fy) ; Fr 2 / (r 0.3 Fexx) }






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71/367



La determinacin del Nmero de pernos es similar a la de Doble Clip Apernado - Apernado (Seccin

3.2.2.2.a), solo que en este caso no requiere la verificacin del aplastamiento en el Alma de la Viga A.

b. Diseo del Clip

El diseo del Clip implica un procedimiento y verificaciones similares que las descritas en el Diseo deDoble Clip Apernado Apernado (Seccin 3.2.2.2 b), solo que en este caso no requiere la verificacidel bloque de corte del ngulo en la Viga A.


Esta Verificacin es idntica a la descrita en el Punto 3.3.1.2 c. La nica salvedad radica en el hecho qucuando el alma de la viga en la zona destajada se encuentre completamente atiesada por los ngulos de lconexin, no es necesario verificar ni flexin ni pandeo del alma de la Viga A


Datos:

V = Vu /2h = Lang b = LsFilete: a (mm)



68


72/367

2vf tyf

2txf r F

Ip

xtMtyf

Ip

ytMtxf

h2bV

vf

IyIxIph2b

4 b3

3 b2Iy

22 bh

123hIx


2 bx

2h

y

++=

=

=

+=

+=+=

+=

=+=

=

2vf tyf

2txf r F

Ip

xtMtyf

Ip

ytMtxf

h2bV

vf

IyIxIph2b

4 b3

3 b2Iy

22 bh

123h

Ix


2 bx

2h

y

++=

=

=

+=

+=+

=

+=

=+=

=

La capacidad de la conexin se debe reducir si el espesor del alma de la viga es menor que dos veces efilete de soldadura aplicado. Para esto se aplica un factor de reduccin (r) a la tensin admisible de lasoldadura o del metal base.


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73/367

1 , si ta 2 ar =

ta / 2 a , si ta 2 a

Filete mnimo : a min = max { Fr / (0.9 0.6 r Fy) ; Fr 2 / (0.75 0.6 r Fexx) }






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74/367

3.3.3 Placa Simple Apernada - Soldada (Viga - Columna y Viga - Viga con1 o 2 Recortes)


Comentario general.

De acuerdo al AISC, este tipo de conector implica algunas condiciones diferentes de diseo para el casen que la conexin sea hacia un Soporte Rgido o hacia un Soporte Flexible.

a. Clculo del Nmero de Pernos en Alma Viga A


N1 = Vdis/Va

Nmero de mnimo de pernos por aplastamiento en alma viga A


N = max (N1, N2)

Verificacin Excentricidad del grupo de pernos. (Para Soporte flexible)

ex : Excentricidad del grupo de pernos en el alma de la Viga ADistancia desde el centro del grupo de pernos hasta el alma de la vigareceptora (si es Viga-Viga) o hasta el ala o alma de la columna (si es Viga-Columna)

exb : Excentricidad adicional producto de la flexibilidad del elemento de soporte(Procedimiento AISC vlido para Placa de Corte con 1 lnea de pernos)


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75/367

Para soporte flexible y agujeros estndar de pernos:

exb = max ( | n -1 ex | , ex)

Para soporte rgido y agujeros estndar de pernos:

exb = | n -1 ex |Cuando la condicin sea intermedia entre flexible y rgida, el mayor valor de exb es conservativo

n : Nmero de pernos por hilera en la placa. (Expresado en pulgadas)

Creq = N

C : Segn 3.2.3.1.a Para verificar el nmero de pernos y obtener C, se debe considerar la excentricidad exb(Vlida para Placa de Corte con 1 lnea de pernos)


b. Diseo de la Placa



Lp = (n-1) S+2 Lva

Lp min(Ha-2 Kva , ho)

Lp 0.5 (Ha-2 Kva)

n : Nmero de pernos por hilera en la placa. (n = N / (nf ))nf : Nmero de hileras verticales de pernosS : Distancia vertical entre pernosSh : Distancia horizontal entre pernosho : Altura del alma entre destajes (En el caso viga-viga con destajes)ta : Espesor alma viga AHa : Altura de la viga AKva : Espesor del ala ms filete de soldadura de la viga A



t1 = Vdis / (0.4 Fyp Lp)


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t2 = Vdis / (0.3 Fup (Lp - n dh))

Falla en el Bloque de Corte de la Placa en Viga A

t3 = Vdis / ((0.3 (Lva+(n-1) (S - dh)-0.5 dh)+0.5 ((nf-1) (Sh dh) -0.5 dh + Lvh) Fup)


t4 = Vdis/(Fapla dp N)


tp = max(t1,t2,t3,t4)

Verificacin Requisitos AISC

Para prevenir pandeo local de la placa:

tp Lp/64 (mm)

Para dar ductilidad de giro

tp dp/2 + 1.5 (mm)

Adems, para el caso de placa de corte con una lnea de pernos, se debe cumplir con los siguientesespesores mnimos:

Si n = 2 - 5 : tp 6 mmSi n = 6 - 7 : tp 8 mmSi n = 8 : tp 10 mmSi n = 9 : tp 12 mm


Esta Verificacin es similar a la descrita en el punto 3.2.3.1 f.

d. Clculo de filete de soldadura.Datos:

V = VdisMf : momento flector ( eje X ) :

Para el caso de 1 fila de pernos:Mf = Vdis (ex + exb) (Para soporte rgido)

Para ms de 1 fila de pernos: No existe actualmente un procedimiento AISC.


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Mt : momento torsor ( eje Z ) : Mt = 0


2f f

2vf tyf

2txf r F

Ip

xt

Mtyf

Ip

ytMtxf

Ix

yf Mf f

2hV

vf

IyIxIp;2

h2 bIy;

6

3hIx

2 b

x;2h

y

+

++=

=

=

=

=

+===

==

Filete mnimo: a min = max { Fr / (0.4Fy) ; Fr 2 / (0.3 Fu) }



Filete mnimo (a min)filete a usar (a) Se verifica filete de soldadura.Se debe verificar los valores mximos y mnimos para el filete (Ver Seccin 2.3.3)


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Comentario general.

De acuerdo al AISC, este tipo de conector implica algunas condiciones diferentes de diseo para el casen que la conexin sea hacia un Soporte Rgido o hacia un Soporte Flexible.



N1 = Vu / (Va )


N2 = Vu / (0.75 Rnapla ) N = max(N1, N2)

Verificacin Excentricidad del grupo de pernos

ex : Excentricidad del grupo de pernos en el alma de la Viga ADistancia desde el centro del grupo de pernos hasta el alma de la vigareceptora (si es Viga-Viga) o hasta el ala o alma de la columna (si es Viga-Columna)

exb : Excentricidad adicional producto de la flexibilidad del elemento de soporte(Vlida para Placa de Corte con 1 lnea de pernos)

Para soporte flexible y agujeros estndar de pernos:

exb = max ( | n -1 ex | , ex)

Para soporte rigidos y agujeros estndar de pernos:

exb = | n -1 ex |

Cuando la condicin sea intermedia entre flexible y rgida, el mayor valor de eb es conservativo

Creq = N = max(N1, N2)

C : Coeficiente que depende del nmero de pernos y de la configuracin de ellos(en alma de la Viga A) Ver AISC ASD Tablas 7.17 a 7.24


Para verificar el nmero de pernos y obtener C, se debe considerar la excentricidad exb(Vlida para Placa de Corte con 1 lnea de pernos)


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79/367

b. Diseo de la Placa


Lp : Longitud de la placa.Lp = (n-1) S + 2 Lva

Lp min(Ha-2 Kva , ho)

Lp 0.5 (Ha-2 Kva)

n : Nmero de pernos por hilera en la placa. (n = N / (nf))nf : Nmero de hileras verticales de pernos en la placaS : Distancia vertical entre pernos

Sh : Distancia horizontal entre pernosho : Altura del alma entre destajes (En el caso Viga-Viga con destajes)ta : Espesor alma viga AHa : Altura de la viga AKva : Espesor del ala ms filete de soldadura de la viga A


Fluencia en la Seccin Bruta de la placa

t1 = Vu / (0.9 0.6Fyp Lp)

Fractura en la Seccin Neta de la placa

t2 = Vu / [0.75 0.6 Fup (Lp ndh )]

Falla en el Bloque de Corte de la Placa

Se define: = 0.75

Av/t = Lva + (n-1) SAnv/t = Lva + (n-1) (S-dh)-0.5 dhAt/t = Lvh + (nf -1) ShAnt/t = Lvh + (nf -1) (Sh dh) - 0.5 dh

Si Fup Ant/t 0.6 Fup Anv/t

t3 = Menor Vu / { ( 0.6 Fyp Av/t + Fup Ant/t) }Vu / { ( 0.6 Fup Anv/t + Fup Ant/t) }

Si Fup Ant/t < 0.6 Fup Anv/t

t3 = Menor Vu / { ( 0.6 Fup Anv/t + Fyp At/t)Vu / { ( 0.6 Fup Anv/t + Fup Ant/t) }


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80/367


t4 = Vu / (0.75 (Rnapla/t) N )


tp = Max [ t1 , t2 , t3 ,t4]

Verificacin Requisitos AISC

Para prevenir pandeo local de la placa:

tp Lp/64 (mm)

Para dar ductilidad de giro

tp dp/2 + 1.5 (mm)

Adems, en el caso de placa de corte con una lnea de pernos, se debe cumplir con los siguientesespesores mnimos de placa:

Si n = 2 - 5 : tp 6 mmSi n = 6 - 7 : tp 8 mmSi n = 8 : tp 10 mmSi n = 9 : tp 12 mm

c. Verificacin Alma Viga A

(Vlida slo para el caso de Conexin Viga-Viga con destajes en Viga A)

Esta Verificacin es similar a la descrita en el Punto 3.2.3.2 f.


Datos:

V = VuMf : momento flector ( eje X )

Para el caso de 1 fila de pernos:Mf = Vdis (ex + exb) (Para Soporte rgido)

Para ms de 1 fila de pernos: No existe actualmente un procedimiento AISC.Mt : momento torsor ( eje Z ) : Mt = 0



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81/367

( ) 2f 2vty2txr

tty

ttx

f f

v

23

f f f f F

IpxM

f

IpyM

f

IxyM

f

h2V

f

IyIxIp;2

h bIy;

6h

Ix2

bx;

2

hy

+++=

=

=

=

=

+===

==

Filete mnimo: a min = max { Fr / (0.9 0.6 Fy) ; Fr 2 / (0.75 0.6 Fexx) }






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3.3.4 Plancha Cabeza (Viga-Columna y Viga-Viga con 1 o 2 Recortes)


a. Clculo del Nmero de Pernos en Plancha Cabeza


Nb1 = Vdis/Va

Nmero de mnimo de pernos por aplastamiento en alma Viga B(Vlido para el Caso Viga-Viga)

Nb2 = Vdis/(Fapla tb dp)

Captulo 3: Uniones de Cizalle Propiedad Intelectual de

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