MARTINEZPABLO ESTRUCTURAS METALICAS TRABAJO PRACTICO N 2 TEMA: UNIONES SOLDADAS PROBLEMA 1 Se debe disear el cordn de soldadura DATOS: ACERO: A36ELECTRODO E70 (480 MPA) Nu= 500 KN PERFIL L PNL = 3x 5/16 = 89mm x 7,9mm MARTINEZPABLO De la tabla anterior se obtienen los siguientes datos: Ycg = Xcg = 2,47 cm= 24,7 mm

NOTA: el tipo de soldaduraser de tipofilete o en ngulo ya que la unin no se encuentra en el mismo plano. El problema analizado corresponde a un problema de flexin en los cordones de soldadura. Si ambos cordones tienen la misma longitud la resultante de los cordones se ubicara en el centro de la altura y de esta manera se tendr una excentricidad con respecto al punto de aplicacin de la carga, y de esta manera se generara un momento flector en el perfil. De lo expresado anteriormente se tiene que los cordones de soldadura debern tener diferentes longitudes de manera de que la resultante del cordn se ubique en la misma horizontal que la carga aplicada. e1e2e1e2MARTINEZPABLO Ecuaciones de equilibrio:

Del sistema de ecuaciones se obtienen las resistencias requeridas:

Resistencia de diseo

()()

()() Luego se verifica que la resistencia de diseo es mayor que la resistencia requerida. Rd1Rd2l1l2MARTINEZPABLO PROBLEMA 2: El tipo de soldadura corresponde a soldadura en ngulo o tipo filete. En este caso el cordn de soldadura estar sometido a esfuerzos de corte y torsin.

Para calcular el momento torsor considero que el centro de gravedad de los cordones coincide con el punto de excentricidad correspondiente a 45 cm.

P/2P/2Mt=P*e/2MARTINEZPABLO Anlisis a torsin Propongo los cordones superior e inferior de 20 cm y el cordn vertical de 40 cm Centroid: X: 5.3534 cm Y: 20.0000 cm Moments of inertia: Ix: 48545.8503 cm4 Iy: 5077.5553 cm4 Ip = Ix + Iy = 53623,40 cm4 El radio de giro polar del punto mas alejado ser: rp = 24,41 cm

ftx1,225KN/cm2 fty1,639KN/cm2 Anlisis a corte

() ()() rpxrpy rp24.408019.525014.5966MARTINEZPABLO Luego la tensin resultante ser: (

( )

()

( )

( )

Resistencia de diseo

()( )

Luego se verifica que: Como se puede observar de los resultados anteriores se esta sobredimensionando demasiado y por lo tanto no es aceptable desde el punto de vista econmico por lo que se deber reducir la longitud de los cordones de saldura. MARTINEZPABLO PROBLEMA 3 DATOS: D = 1 Kn/m2 L= 5 Kn/m2 Luz de la viga ppal. = 10 m Luz de la viga secundaria = 3,5 mSeparacin de las vigas secundarias = 3,5 m Datos del perfil PNL 102x102x7.9 mm PNL 102 PNI 50 PNI 30 MARTINEZPABLO Anlisis de carga: Combinaciones de carga a) q1 = 1,4 D = 1,4 Kn/m2 b)q2 = 1,2 D + 1,6 L = 9,2 Kn/m2 Luego la carga sobre las vigas secundarias ser: qs = q2 * 1,25 m = 11,5 Kn/m2 La reaccin sobre el apoyo de las vigas secundarias ser:

Sobre el perfil L tendremos esfuerzos de corte y de flexin que se los calculan de la siguiente manera:

()(

)

( )

Resistencia de diseo

()( )Luego se verifica que MARTINEZPABLO Problema 4 Anlisis de cargas:

Debo determinar la zona donde se puede proyectar el empalme. Esta zona se determina segn el 80% del momento mximo y segn el 80% del corte mximo. Vista SuperiorVista de FrenteMu VuVista de FrenteVuMu/zMu/zPNI 30 MARTINEZPABLO

()

distancia3,04032385m distancia1,1m 0,8Mmax423,5Kn.m 0,8Vmax154Kn En la figura anterior se muestran la zona donde se pueden colocar el empalme con soldadura.(corresponde a la zona rayada) En nuestro caso se platea colocar el empalme a una distancia de 2 m desde el apoyo hacia el centro de la viga, por lo que esta disposicin cae dentro de la zona permitida. Al tener un perfil PNI N30, entonces z = 30cm El momento y corte para el dimensionado corresponde al 80% de los mximos.

80% Mmax80% Vmax3m1.1 m80% Mmax80% Vmax3m1.1 mMARTINEZPABLO Se realizaran soldaduras tipo filete, las cuales estarn sometidas a flexin y corte. Corte

()

()()

( ) Debido al Momento

()

()()

( )

Resistencia de diseo

()( )

En ambos casos se verifica que: La disposicin de la soldadura se muestra en la siguiente figura. Vista SuperiorVista de Frente70cm10cm10cm15cm12,5cmMARTINEZPABLO