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)