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UNIONES CON SOLDADURAS 
DEFINICION: 
Las uniones de las estructuras metálicas suelen efectuarse mediante soldaduras y/o tornillos. 
Soldar es el proceso de unir o juntar metales, ya sea que se calientan las piezas de metal hasta que se 
fundan y se unan entre sí o que se calienten a una temperatura inferior a su punto de fusión y se unan o 
liguen con un metal fundido como relleno. 
En las construcciones soldadas para edificación, aproximadamente el 80% de las soldaduras son en ángulo y 
el 15% soldaduras a tope. El 5% restante son soldaduras de tapón, de ranura y por puntos. 
TIPO DE SOLDADURAS 
A. SOLDADURAS A TOPE 
Una soldadura a tope se efectúa en la sección transversal de las chapas que están en contacto en 
un tope o unión en T. Los bordes de la chapa suelen tener que prepararse antes de la soldadura. En 
algunos casos, si el espesor de la chapa es inferior a 5 mm, puede prescindirse de la preparación del 
borde. Los bordes de la chapa biselados en una soldadura a tope pueden tomar diversas formas. 
Para las soldaduras a tope, puede distinguirse entre: 
 Soldadura a tope con penetración completa, en la que hay una penetración total y 
fusión de la soldadura y el metal de base en todo el espesor de la unión 
 Soldadura a tope con penetración parcial, que presenta una penetración de la 
soldadura inferior al espesor total de la unión. 
B. SOLDADURA EN ÁNGULO 
Una soldadura en ángulo es una soldadura de sección transversal aproximadamente triangular que 
se aplica en el perfil de la superficie de las chapas. No hace falta preparar los bordes. Por ello las 
soldaduras en ángulo son generalmente más baratas que las soldaduras a tope. Según la posición 
relativa de las piezas a soldar, existen tres tipos de aplicaciones con soldaduras en ángulo: 
• unión de solape, en la que las piezas soldadas están en planos paralelos 
• unión en T, en la que las piezas soldadas son más o menos perpendiculares 
• unión de esquina, en la que las piezas son también más o menos perpendiculares. Para 
mejorar la resistencia y la rigidez de la unión, el extremo exterior suele estar soldado a 
tope. 
Las soldaduras en ángulo que pueden efectuarse en una única pasada son especialmente baratas; 
en el taller pueden efectuarse a menudo soldaduras de 8 mm, pero si estas soldaduras tienen que 
realizarse en la obra, esta cifra puede pasar a ser 6 mm, por ejemplo. 
C. SOLDADURAS DE TAPÓN Y DE RANURA 
En la construcción de edificación raramente se utilizan soldaduras de tapón o de ranura. Su principal 
función es prevenir el pandeo o la separación de chapas solapadas. 
D. SOLDADURAS POR PUNTOS 
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Las soldaduras por puntos también se utilizan poco en la construcción de edificación. Las piezas a 
soldar, que deben ser delgadas, se fijan mediante dos electrodos .La corriente que pasa por los 
electrodos funde las piezas localmente, y la presión ejercida por los electrodos las mantiene juntas 
conformando un punto fundido. Una línea de tales puntos constituye la unión 
CALCULO DE LAS SOLDADURAS SEGÚN SU TIPO 
Suponiendo que se ha efectuado correctamente el proceso de soldadura, el metal de aportación de la 
soldadura a tope puede considerarse como metal de base. Así, para determinar la resistencia de la unión, el 
cálculo se basa en el área de la garganta, es decir, el área de penetración. Según la penetración, se definen 
dos tipos de soldaduras a tope: soldaduras de penetración total y soldaduras de penetración parcial. 
A. SOLDADURAS A TOPE 
En una soldadura a tope de penetración total 
no hace falta ningún cálculo, porque la 
resistencia del metal de aportación es, por lo 
menos, tan elevada como la del metal de 
base de la pieza más débil unida, y el espesor 
de la garganta del cordón es igual al espesor 
de la chapa .La soldadura a tope puede 
contemplarse, pues, como una simple 
sustitución del material de base. 
 
 Soldaduras a Tope de Penetración Parcial :En una soldadura a tope de penetración parcial, el 
espesor de garganta considerado en el cálculo es la profundidad de la preparación, ligeramente 
disminuida. Donde , el espesor de la garganta debe tomarse como la profundidad de la 
preparación menos 2 mm, donde la preparación es la profundidad del bisel .Sin embargo, si se han 
efectuado los ensayos adecuados, puede tomarse el espesor como igual a la preparación. Una 
penetración parcial de una unión a tope en T con soldaduras superpuestas puede considerarse una 
soldadura a tope con penetración total si el espesor total de garganta es mayor que el espesor del 
material y la cota de la separación cumple 
ciertas condiciones. 
 
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 Distribución de Tensiones en Soldaduras a Tope :Como se ha apuntado, en los cálculos del cordón 
se supone una distribución uniforme de las tensiones en la longitud del cordón. En estado de 
agotamiento, la redistribución plástica de las tensiones hace que esta hipótesis sea más o menos 
cierta. En estado elástico, que es el que interesa en el cálculo de la fatiga, las tensiones no están 
distribuidas uniformemente, especialmente cuando el límite de fluencia del metal de aportación es 
mucho más elevado que el del metal de base. Por ejemplo, considérese una barra cargada con una 
fuerza de tracción axial .La barra se estirará y, debido al efecto Poisson, disminuirá su anchura. Esta 
estricción es uniforme si la barra es homogénea. Pero será menor el metal base próximo al cordón, 
que tiene un límite de fluencia distinto. Este efecto origina una distribución de las tensiones 
variable a lo largo del cordón ,siendo la tensión el medio superior a la media. Se intentará evitar 
concentraciones de tensiones por efecto de las entallas en uniones que conecten secciones 
distintas. Evitar la concentración de tensiones es especialmente importante si la unión está sujeta 
a fatiga. Para reducir la concentración de las tensiones, se recomienda una transición gradual de 
una sección a otra . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
B. CÁLCULOS EN SOLDADURAS EN ÁNGULO: 
La carga que actúa sobre el cordón de soldadura se descompone en componentes de carga paralelos y 
transversales al eje longitudinal del cordón y normales y transversales al plano de su garganta). Se 
calculan las tensiones correspondientes: 
𝜎1 = 
𝐹𝜎
𝑎.𝑙
, es la tensión normal perpendicular al plano del área de la garganta. 
𝜏1 = 
𝐹𝜏
𝑎.𝑙
, es la tensión tangencial en el plano del área de la garganta, transversal al eje del cordón 
𝜏2 = 
𝐹𝜏
𝑎.𝑙
, es la tensión tangencial en el plano del área de la garganta, paralela al eje del cordón. σ2 es 
la tensión normal paralela al eje del cordón 
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La tensión normal σ2 no se toma en consideración porque la sección transversal del cordón es muy 
pequeña y tiene una resistencia despreciable en comparación con la del área de la garganta sujeta a 
componentes de tensión tangencial τ2. 
La aplicación de la norma de von Mises a estos componentes de tensión proporciona la tensión 
equivalente σeq en el área de la garganta de soldadura: 
𝜎𝑒𝑞 = √𝜎1
2 + 3(𝜏1
2 + 𝜏2
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C. CÁLCULO DE SOLDADURAS DE RANURA Y POR PUNTOS 
La resistencia de soldaduras por puntos y de ranura se calcula por el método de la tensión media, como 
en las soldaduras en ángulo. En el cálculo, se toma el área efectiva de la soldadura de ranura o de tapón 
como el área de la ranura o taladro.