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ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 MODULO III: ANALISIS Y DISEÑO DE CONEXIONES DE ACUERDO A LAS ESPECIFICACIONES AISC-360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Conexiones Soldadas ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Generalidades. La s conex i o ne s s o l dada s , t a l como s u nomb r e l o i nd i ca , s o n aque l l a s donde s u s componen t e s co n s i s t e n bá s i camen t e en l a f u s i ó n con j u n ta de m e ta l e s po r med i o de la so l d adu ra co n l a f i na l i dad de r e s i s t i r l a s s o l i c i t ac i o ne s ac t uan t e s en d i c ho nodo, j u n t a o conex i ó n de seada . ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Componentes de una Conexión Soldada. P roce so de so ldadu ra s : La s s o l dadu ra s po r ga s , e n l a boqu i l l a de u n sop l e t e , ya sea mane jado po r e l s o l d ad o r o po r u na maqu i na au tomá t i ca , s e quema una m ezc la de ox i geno con a lgú n o t r o t i po adecuad o de ga s . E l ga s q ue s e u t i l i za com únmen t e en l a s o l dad u ra e s t r u c t u r a l , e s ace t i l e no , y e l p r oce so r ec i be e l nomb re de s o l dadu ra ox i ace t i l é n i ca . La s s o l da du ra s po r a r co , s e f o r ma un a r co e l éc t r i co en t r e l a s p i e za s que se s ue lda n y e l ope ra do r s o s t i e ne e l e l e c t r odo con a lgún t i po de sop l e t e o una maq u i na r i a au t omá t i ca . E l a r co e s u na ch i s pa con t i n ua en t r e e l e l ec t r odo y la s p i e za s que se s ue ld an , l o que p rovoca ra la f u s i ó n . La r e s i s t e nc i a de l a i r e o ga s en t r e e l e l e c t r odo y l a p i e za s que se s ue ld a s , conv i e r t e n l a ene r g ía e l éc t r i ca en ca l o r. E l g r ado de p ene t r ac i ó n pued e con t r o l a r s e con p r ec i s i ó n po r l a co r r i e n t e con s um ida . ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Componentes de una Conexión Soldada. P roce so de so ldadu ra s : La so l dad u ra e s u n p roce so en e l c ua l 2 m i emb ro s de ace ro son ca l e n tado s y f u s i o nado s con o s i n e l u s o de un me ta l de r e l l e no , d epend i e nd o de s u p roce so l o s cua l e s en l a p rac t i ca l o s ma s comune s s o n : • So ldadu ra po r a r co s ume rg i do ( S ubme rged A r c We ld i ng , SAW ) • So ldadu ra po r a r co p ro t eg ido ( S h i e l ded Me ta l A r c We ld i ng , SMAW) • So ldadu ra de a r co con núc l eo f u nden t e ( F l u x Co r ed A r c We ld i ng , FCAW) ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Componentes de una Conexión Soldada. P roce so de so ldadu ra s : S o l dadu ra po r a r co p ro t eg ido ( S h i e l ded Me ta l A r c We ld i ng , SMAW) : u t i l i za un e l e c t r odo me ta l i co ( va r i l l a ) r ecub i e r t o e spec ia lm en t e , q ue s e con s um e du ran t e e l p roce so . La cub i e r t a con s i s t e e n una m ezc l a a r c i l l o sa d e ag l u t i nan t e s de s i l i ca t o y ma te r i a l e s e n po l vo , como ca rbona to s , f l u o r u r o s , ox i do s , a l ea c i o ne s me tá l i ca s y ce l u l o sa . A l pa so de la co r r i e n t e a l a r e s i s t e nc i a de l a i r e o de l o s ga se s den t r o de la s epa rac i ó n t r a n s fo r ma la ene rg ía e l é c t r i ca en ca l o r. La cub i e r t a s e f u nd e en e l a r co , y l i be ra a s i ga se s i n e r t e s . E n e s t e p roce so e l a r co e l éc t r i c o s e p ro tege po r med i o de ga se s , y de ah í s u nomb r e . E l a r co f u nde e l me ta l de l e l ec t r odo y ma te r i a l base , y l o s d i s ue l ve en u n d epo s i t o común d e me ta l f u nd i do denom i nado c rá t e r. Con fo r me se mueve e l a r co a l o l a r go d e s u t r a yec to r i a , e l d epo s i t o s e so l i d i f i ca d e t r á s de e l p a ra fo r ma r u na so l dadu ra homogénea , que s e f u nde con e l ma t e r i a l , y s e conv i e r t e pa r t e i n t eg ra l de l o s componen t e s que se conec tan . S e l e conoce tamb i én com o so ldadu ra manua l , e s u n p r oce so i mpo r t a n t e de so ldadu ra , t a n t o l a fab r i cac i ó n en e l t a l l e r . ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Componentes de una Conexión Soldada. P roce so de so ldadu ra s : S o l dadu ra po r a r co p ro t eg ido ( S h i e l ded Me ta l A r c We ld i ng , SMAW) : ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Componentes de una Conexión Soldada. P roce so de so ldadu ra s : S o l dadu ra po r a r co s ume rg i do ( S ubme rged A r c We ld i ng , SAW ) : u t i l i za un e l e c t r odo de a la mb r e de s nud o con t i n uo y un ma te r i a l g r a nu l a r d enom i nado f u nden t e d i s t r i b u i do sob r e l a co s t u r a , e n l uga r de una va r i l l a d e e l ec t r odo cub i e r t a . E l e l ec t r odo de a la mb re de s nudo se a l i men ta en fo r ma au tomá t i ca de sde un ca r r e t e a t r avé s de l ca beza l d e so ldado a una ve l o c i dad s u f i c i e n t e pa ra man t ene r con s t a n t e l a l o ng i t ud de l a r co . E n e s t e p roce so , e l a r co e l éc t r i co s e s ume r ge ba jo una p i l a de f u nden t e g ra nu l a r y d e ah í s u nomb r e . S e t r a n sm i t e po t enc i a e l éc t r i ca a l a l am b r e de l e l ec t r odo a t r avé s de pun ta s de con tac to de cob r e ce r cana s a l p un t o de l a r co . Pa r t e de l ma te r i a l f u nd en t e s e f u nd e p a ra fo r ma r u na cub i e r t a de e sco r i a s ob r e l a s o l dadu ra , e s t ab i l i za e l a r co y exc l u ye a l a i r e de la p i e za de t r aba jo . E s t e p roce so s e u t i l i za ba s tan t e en e l t a l l e r pa ra fab r i ca r a ce ro e s t r u c t u r a l y u t i l i za eq u i po s au tomá t i co s o s em i -au t omá t i co s . E n pa r t i c u l a r e s u n p roce so adecuado pa ra co r r i da s l a rga s de so ldadu ra s ( 9 me t r o s o ma s ) . ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Componentes de una Conexión Soldada. P roce so de so ldadu ra s : S o l dadu ra po r a r co s ume rg i do ( S ubme rged A r c We ld i ng , SAW ) : ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Componentes de una Conexión Soldada. P roce so de so ldadu ra s : S o l dadu ra de a r co con núc l eo f u nden t e ( F l u x Co r ed A r c We ld i ng , FCAW) : e n e s t e p roce so un t ubo de ace ro l l e no d e f u nd en t e e s a l i men tado con t i n uam en t e d e sd e u n ca r r e t e . Con e l f u nd en t e s e fo r m a una p ro t ecc i ó n de ga s y e sco r i a . ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Componentes de una Conexión Soldada. E l ec t r odo s y f u nden t e s : E l ec t r odo s : Lo s e l e c t r odo s s o n l a s va r i l l a s o a l amb r e s u t i l i zado s pa ra r ea l i za r l a s o l dadu ra . E l t i po de e l ec t r odo u sado a f ec ta la s p rop i edade s de l a s o l dadu ra , como la r e s i s t e nc i a , d uc t i l i dad y r e s i s t e nc i a a la co r r o s i ó n . Lo s e l e c t r odo s u sado s en l a so l dadu ra de a r co me tá l i co p ro t eg ido se e spec i f i can en l a AWS y s e c la s i f i can como : • E60XX • E70XX • E80XX • E90XX • E100XX • E110XX ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Componentes de una Conexión Soldada. E l ec t r odo s y f u nden t e s : E l ec t r odo s : • E : E l ec t r odo . • 60 , 70 , 80 , 90 , 100 , 110 : t e n s i ó n a t r acc i ó n u l t i ma de l m e ta l d e so ld adu ra en k s i . • P r i m e ra X : cód igo d e po s i c i ó n , e s d ec i r , l a po s i c i ó n de la so l dadu ra en l a que se puede u t i l i za r e l e l ec t r odo . • X=1 ; cua lqu i e r po s i c i ó n . • X=2 ; s o l o en po s i c i ó n p la na u ho r i zo n ta l . • X=3 ; s o l o en po s i c i ó n ho r i zo n ta l . • Segunda X : t i po de r ecub r i m i e n t o , t i po de co r r i e n t e (CA y CD ) y po la r i dad (D i r ec ta o I nve r sa ) . ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER E l ec t r odo s y f u nden t e s : Fu nden t e : S o n con s t i t u yen t e s f u nd i do s o ag lome rado s (pu l ve r i zado s f i namen t e ) ag l u t i nad o s med ian t e s i l i ca t o . La s comb i nac i o ne s de f u nden t e s y e l ec t r odo s pa ra la so l dadu ra de a r co s ume r g i do ( SAW) , q ue tamb i én s i r ve n como ma te r i a l de r e l l e no , s e e spec i f i can po r s epa rado . S e de s i g nan como : • F6X- EXXX • F7X- EXXX • F8X- EXXX • F9X- EXXX • F10X-EXXX • F11X-EXXX Componentes de una Conexión Soldada. ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER E l ec t r odo s y f u nden t e s : Fu nden t e s : • F : Fu nden t e g ranu l a r . • 6 , 7 , 8 , 9 , 10 y11 : t e n s i ó n a t r acc i ó n u l t i ma de l me ta l d e a po r t e e n , 60 , 70 , 80 , 90 , 100 y 110 k s i . • X : r e s i s t e nc i a de i mpac to de la mue sca V de Cha r py d e la p r u eba de so ldadu ra e s t á nda r. • EXXX : t i po de e l ec t r odo de a lamb r e d e s nudo u t i l i zado co n d i c ho f u nden t e . Componentes de una Conexión Soldada. ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER E l ec t r odo s y f u nden t e s : Fu nden t e s : • F : Fu nden t e g ranu l a r . • 6 , 7 , 8 , 9 , 10 y11 : t e n s i ó n a t r acc i ó n u l t i ma de l me ta l d e a po r t e e n , 60 , 70 , 80 , 90 , 100 y 110 k s i . • X : r e s i s t e nc i a de i mpac to de la mue sca V de Cha r py d e la p r u eba de so ldadu ra e s t á nda r. • EXXX : t i po de e l ec t r odo de a lamb r e d e s nudo u t i l i zado co n d i c ho f u nden t e . Componentes de una Conexión Soldada. ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER T i po s de so ldadu ra : So l dadu ra de f i l e t e : e n t eo r í a po seen u na secc i ó n t r a n s ve r sa l t r i a ngu la r y u nen do s s upe r f i c i e s a p ro x i madamen t e en ángu l o s r ec t o s , f o r mado s po r e l t r a s l a pe o i n t e r s ecc i ó n de pa r t e s de m i emb ro s e s t r u c t u r a l e s . La s so l dadu ra s de f i l e t e s o n u t i l i zada s con mayo r f r ec uenc i a , e n pa r t i c u l a r pa r a ca r ga s l i g e ra s , ademá s so n l a s m a s econó m i ca s , ya que r equ i e r e d e poca p r epa ra c i ó n de l m a t e r i a l d e l a p la ca . Ad i c i o na l men t e no r equ i e r e d e l m i s mo n i ve l de hab i l i dad de l ope rado r que pa ra so ldadu ra s de ranu ra . Clasificación de la Soldada. ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER T i po s de so ldadu ra : So l dadu ra de ranu r a o d e p ene t r ac i ó n : s o n so l da du ra s que se d epo s i t a n en una ranu r a o sepa rac i ó n en t r e e x t r emo s , bo rde s o s upe r f i c i e s adyacen t e s de do s pa r t e s a un i r . Po r l o gene ra l , s e u t i l i za n pa ra un i r do s p laca s que desca n san sob r e e l m i s mo p lano ( conex i ó n a tope ) , pe ro tamb i én s e u t i l i za n en conex i o ne s en t e o en e squ i na s . La s s o l dadu ra s de ranu ra r eq u i e r e n d e una p r ep a rac i ó n e spec ia l d e l bo rde , e s t o e s , e l maqu i nado o co r t e con f l ama de l a s pa r t e s a un i r, co n fo r ma s ap rop iada s pa ra fac i l i t a r e l s o l dado . Con base a la fo r ma dada de l o s bo rde s a so lda r, l a s s o l dadu ra s de ranu ra s e c la s i f i can en cua d rada s , b i s e l ada s , e n V, e n J y en U . E s t a s a s u vez s e s ub -d i v i den en ranu ra s i mp l e y dob l e , a excep c i ó n de la cuad r ada . Po r l o gene ra l , l a s s o l adu ra s de ranu ra son ma s co s t o sa s que la s de f i l e t e deb ido a l co s t o de la p r epa rac i ó n de l o s bo rde s . S ue l e n deno ta r s e tamb i én com o so ldadu ra de p ene t r ac i ó n comp l e ta o pene t r ac i ó n pa r c i a l , s egún s ea e l ca so . Clasificación de la Soldada. ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER T i po s de so ldadu ra : So l dadu ra de ranu ra o de pene t r ac i ó n : Clasificación de la Soldada. Tipos de soldadura de ranura Preparación de borde Simple Doble Cuadrada Bisel V J U ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER T i po s de so ldadu ra : So l dadu ra de ta pon y mue sca : s e e f ec t úan a l d epo s i t a r me ta l de a p o r t e en abe r t u r a s c i r c u l a r e s o ranu ra s f o r mada s en uno o l o s 2 m i emb ro s a u n i r . La s abe r t u r a s s e pued en r e l l e na r en fo r ma pa r c i a l o comp l e ta depend i e ndo de l e spe so r d e la p la ca . S e u t i l i za n pa ra t r a n sm i t i r co r t a n t e en conex i o ne s t r a s l a pada s , pa ra ev i t a r e l pandeo de p la ca s ancha s t r a s l a pada s en m i emb ro s a comp r e s i ó n y com o so ldadu ra de co s t u r a pa ra un i r com ponen t e s de m i emb ro s compue s t o s . E s r a ro que se u t i l i c en como so ldadu ra s p r i ma r i a s . S ue l e n u t i l i za r s e p a ra b r i nda r r e s i s t e nc i a ad i c i o na l c uando no ex i s t e s u f i c i e n t e e spac i o pa ra co l oca r l a l o ng i t ud nece sa r i a de so ld adu ra d e f i l e t e . Clasificación de la Soldada. So ldadu ra de Ta pón So ldadu ra de Mue sca ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER T i po s de po s i c i ó n : La po s i c i ó n de l e l ec t r odo con r e l a c i ó n a la conex i ó n du ran t e e l s o l dado a f ec ta l a fac i l i dad pa ra s u e j ecuc i ó n , e l t amaño de l e l e c t r odo e l eg i do , l a co r r i e n t e y e l e spe so r de cada ca pa de so ldadu r a , d epo s i t ada en s o l dadu ra s de pa sada s mú l t i p l e s . La s po s i c i o ne s de so l dado de de f i n e n como : • So ldadu ra s p la na s : l a ca ra de la so l dadu ra e s ca s i ho r i zo n ta l y l a so l dadu ra s e r ea l i za de sde a r r i ba de la conex i ó n . • So ldadu ra s ho r i zo n ta l e s : e l e j e de la so l dadu ra e s ho r i zo n ta l . E n e l ca so de la so l dadu ra d e ranu ra , l a ca r a d e la so l d adu ra e s a p ro x i madamen t e ve r t i ca l ; e n e l ca s o de la s s o l dadu ra s de f i l e t e , l a ca ra s e encuen t r a , po r l o gene ra l a 45 ° de la s upe r f i c i e ho r i zo n ta l y ve r t i ca l . Clasificación de la Soldada. ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER T i po s de po s i c i ó n : La s po s i c i o ne s de so ldado de de f i n en como : • So ldadu ra s ve r t i ca l e s : e l e j e l o ng i t ud i na l de l a so l dadu ra e s ca s i ve r t i ca l y l a so l dadu ra se r ea l i za a l move r e l e l ec t r odo s hac ia aba jo . • So ldadu ra s s ob r e cabeza : e l e j e l o ng i t ud i na l de l a so l dadu ra e s ho r i zo n ta l , e l e l e c t rodo e s ca s i ve r t i ca l y l a so l d adu ra s e r ea l i za d e sde aba jo de la conex i ó n . Clasificación de la Soldada. ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER T i po s de po s i c i ó n : Clasificación de la Soldada. ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER T i po s de j u n ta : E n l a s conex i o ne s s o l dada s , l a u n i ó n e s l a pa r t e de una s upe r f i c i e común a l o s m i em b ro s a conec ta r. E x i s t e n c i nco t i po s bá s i co s de conex i o ne s s o l dada s , con ba se en l a po s i c i ó n r e l a t i va de la s p laca s a un i r : • Un i ó n t r a s l a pada . • Un i o ne s a tope . • Un i o ne s en Te . • Un i o ne s de e squ i na . • Un i o ne s de bo rde . Clasificación de la Soldada. ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER T i po s de j u n ta : Clasificación de la Soldada. T r a s l a pada A t ope E squ i na Te Bo rde ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER S i mbo l og ía de la so l dadu ra : Clasificación de la Soldada. Símbolos básicos de soldadura Canto Filete Tapon o muesca Ranura o a tope Rectangular V Bisel U J Ensanchamiento en V Ensanchamiento en Bisel Símbolos suplementarios de soldadura Respaldo Espaciad o Soldadura todo alrededor Soldadura de campo Contorno Ver AWS A2.4 para otros símbolos suplementarios de soldadura Al ras Convexo ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER S i mbo l og ía de la so l dadu ra : Clasificación de la Soldada. Ubicación normal de los elementos de los símbolos de una soldadura L - PS ( E ) T ( A m b o s l a d o s ) O tr o la d o La d o d e fl e c h a S í m b o l o d e a c a b a d o S í m b o l o d e c o n t o r n o A b e r t u r a e n l a r a í z , p r o f u n d i d a d d e r e l l e n o e n s o l d a d u r a s d e m u e s c a y t a p ó n G a r g a n t a e f e c t i v a P r o f u n d i d a d d e l a p r e p a r a c i ó n o t a m a ñ o e n p u l g a d a s L í n e a d e r e f e r e n c i a E s p e c i f i c a c i ó n , p r o c e s o u o t r a s r e f e r e n c i a s C o l a ( s e o m i t e c u a n d o n o s e u s a n r e f e r e n c i a s ) S í m b o l o b á s i c o s o l d a d u r a o r e f e r e n c i a d e d e t a l l e L a f l e c h a c o n e c t a l a l í n e a d e r e f e r e n c i a a l l a d o d e l a j u n t a c o n f l e c h a . U s e u n q u i e b r e c o m o e n A o B p a r a i n d i c a r q u e l a f l e c h a a p u n t a a l m i e m b r o r a n u r a d o e n l a s j u n t a s c o n b i s e l o b i s e l y J Á n g u l o d e r a n u r a o A n g u l o i n c l u i d o o a b o c a r d a r p a r a s o l d a d u r a d e t a p ó n L o n g i t u d d e l a s o l d a d u r a e n p u l g a d a s P a s o ( e s p a c i a m i e n t o e n t r e c e n t r o s ) d e l a s s o l d a d u r a s e n p u l g a d a S í m b o l o d e s o l d a d u r a d e c a m p o S í m b o l o d e s o l d a d u r a t o d o a l r e d e d o r R F - A A B L o s e l e m e n t o s e n e s t a á r e a q u e d a c o m o s e i n d i c a c u a n d o s e i n v i e r t e n l a c o l a y f l e c h a ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER S i mbo l og ía de la so l dadu ra : Clasificación de la Soldada. Ubicación normal de los elementos de los símbolos de una soldadura N o t a : • T a m a ñ o , s í m b o l o d e l a s o l d a d u r a , l o n g i t u d y e s p a c i a m i e n t o d e b e n l e e r s e e n e s e o r d e n d e i z q u i e r d a a d e r e c h a s o b r e l a l í n e a d e r e f e r e n c i a . N i l a o r i e n t a c i ó n d e l a l í n e a d e r e f e r e n c i a n i l a p o s i c i ó n d e l a f l e c h a a l t e r a n e s t a r e g l a . • E l l a d o p e r p e n d i c u l a r d e l o s s í m b o l o s , , , , d e b e e s t a r a l a i z q u i e r d a . • L a s d i m e n s i o n e s d e l a s s o l d a d u r a s d e f i l e t e d e b e n m o s t r a r s e t a n t o e n e l l a d o c o n l a f l e c h a c o m o e n o t r o l a d o . • L o s s í m b o l o s s e a p l i c a n e n t r e c a m b i o s b r u s c o s e n l a d i r e c c i ó n d e l a s o l d a d u r a , a m e n o s q u e s e m u e s t r e e l s í m b o l o d e “ t o d o a l r e d e d o r ” o s e i n d i q u e a l g o d i f e r e n t e . • E s t o s s í m b o l o s n o s e r e f i e r e n e x p l í c i t a m e n t e a l c a s o d e o c u r r e n c i a f r e c u e n t e e n l a s e s t r u c t u r a s , e n d o n d e m a t e r i a l d u p l i c a d o ( p o r e j e m p l o , a t i e s a d o r e s ) s e l o c a l i z a e n e l l a d o p o s t e r i o r d e u n a p l a c a d e n u d o o a l m a . L o s f a b r i c a n t e s h a n a d o p t a d o l a s i g u i e n t e c o n v e n c i ó n d e e s t r u c t u r a s : c u a n d o e n l a l i s t a d e e m b a r q u e d e l m a t e r i a l e n d e t a l l e s e d e t e c t e l a e x i s t e n c i a d e u n m i e m b r o e n e l l a d o a l e j a d o , a s í c o m o e n e l l a d o c e r c a n o , l a s o l d a d u r a m o s t r a d a p a r a e l c l a r o c e r c a n o s e d u p l i c a r á p a r a e l l a d o a l e j a d o . ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER S i mbo l og ía de la so l dadu ra : Clasificación de la Soldada. 1 / 4 6 S o l d a d u r a d e f i l e t e d e 1 / 4 d e p u l g , 6 p u l g d e l a r g o , e n e l l a d o c e r c a n o ( l a d o d e l a f l e c h a ) . 3 / 8 8 S o l d a d u r a d e f i l e t e d e 3 / 8 d e p u l g , 8 p u l g d e l a r g o , e n e l l a d o a l e j a d o . ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER S i mbo l og ía de la so l dadu ra : Clasificación de la Soldada. 1 / 4 8 S o l d a d u r a d e f i l e t e d e 1 / 4 d e p u l g , 8 p u l g d e l a r g o , e n a m b o s l a d o s . 1 / 4 S o l d a d u r a d e f i l e t e d e 1 / 4 d e p u l g , a l r e d e d o r d e t o d a l a u n i ó n . ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER S i mbo l og ía de la so l dadu ra : Clasificación de la Soldada. S o l d a d u r a s i n t e r m i t e n t e s d e c a m p o , d e 1 / 4 d e p u g d e t a m a ñ o , 2 p u g d e l o n g i t u d , a 6 p u g e n t r e c e n t r o s a a m b o s l a d o s , s i n a l t e r n a r , c o n e l e c t r o d o E 6 0 X X . 1 / 8 S o l d a d u r a d e r a n u r a d e b i s e l s i m p l e , 1 / 8 d e p u l g d e a b e r t u r a d e l a r a í z y 4 5 ° d e l á n g u l o d e l a r a n u r a . 1 / 4 2 - 6 2 2 2 6 6 E 6 0 X X 4 5 ° S o l d a d u r a d e r a n u r a d e J s i m p l e . ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER So ldadu ra de f i l e t e : La s ecc i ó n t r a n s ve r sa l de una so ldadu ra de f i l e t e t í p i ca e s u n t r i a ngu l o r ec t o con lado s i gua l e s . Definiciones y Geometría de las Soldaduras. 4 5 ° Ta m a ñ o d e l a p i e r n a o l a d o , 𝑾 R a í z G a r g a n t a n o r m a l C a r a d e f u s i ó n C a r a d e f u s i ó n G a r g a n t a t e ó r i c a C a r a d e l a s o l d a d u r a C a r a d e l a t e ó r i c a s o l d a d u r a P roce so SMAW ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER So ldadu ra de f i l e t e : La s ecc i ó n t r a n s ve r sa l de una so ldadu ra de f i l e t e t í p i ca e s u n t r i a ngu l o r ec t o con lado s i gua l e s . Definiciones y Geometría de las Soldaduras. P roce so SAW Ta m a ñ o d e l a p i e r n a o l a d o , 𝑾 R a í z G a r g a n t a d e p e n e t r a c i ó n p r o f u n d a G a r g a n t a t e ó r i c a C a r a d e l a s o l d a d u r a 4 5 ° Pe n e t r a c i ó n ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER So ldadu ra de f i l e t e : La s s o l dadu ra s de f i l e t e ma s u t i l i zada s aumen tan de tamaño en d i ec i s e i s avo s de p u lgad a , d e 1 /8 ha s ta 1 /2 pu lgad a , y en oc tavo s d e pu lgada pa ra tamaño s mayo r e s d e 1 /2 . La s s o l dadu ra s ma s g rand e s deben depo s i t a r s e en mú l t i p l e s pa sada s a l co l oca r u n co rdón de so ldadu ra sob r e l a pa r t e s upe r i o r d e l a n t e r i o r . Po r e s t o l a s s o l da du ra s de f i l e t e d e m ú l t i p l e s pa sada s r equ i e r e n de un t i em po y mano de ob ra con s i de ra b l emen t e mayo r e s , a u n co s t o s upe r i o r, q ue una so ldadu r a que se pued e co l oca r con una so la pa sada de l e l ec t r odo . Definiciones y Geometría de las Soldaduras. ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER So ldadu ra de f i l e t e – Tamaño m í n i mo : E l m e ta l de r e l l e no aunque so l i d i f i cado , pe ro aun ca l i e n t e , s e co n t r ae d e mane ra s i g n i f i ca t i va con fo r me se en f r í a a la t empe ra t u r a amb ien t e . La r e s t r i c c i ó n que e l ma t e r i a l g r u e so r ep r e s en ta pa ra l a con t r acc i ó n d e d i c ho me ta l d e a po r t e , p ued e gene ra r u n a g r i e t am i en t o de la so l dadu r a . Ma s aun , s i l a s o l dadu ra e s pequeña , l a ca n t i dad to ta l de ca l o r e n l a m i sma e s pequeña , y s i u na o amba s pa r t e s u n i da s e s g r u e sa , e s t e ca l o r s e t r a n sm i t e t a n ráp ido que la so l dadu ra puede en f r i a r s e d e igua l f o r ma y vo l ve r s e mu y queb rad i za . E s t e e f ec t o de en f r i am i e n t o de l ma t e r i a l g r ue so sob r e l a s s o l dadu ra s pequeña s pued e en t o nce s p roduc i r u na pe rd i da de duc t i l i dad en l a so l dadu ra . E s t a pude ag r i e t a r s e deb ido a la comb i nac i ó n de e s t o s e f ec t o s . Definiciones y Geometría de las Soldaduras. ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER So ldadu ra de f i l e t e – Tamaño m í n i mo : Definiciones y Geometría de las Soldaduras. Tamaño mínimo de la soldadura de filete Espesor del material de la parte mas delgada a unida, in (mm) Tamaño mínimo de la soldadura de filete, in (mm) Para 1/4 (6) incluyéndolo 1/8 Mayores a 1/4 (6) hasta 1/2 (13) 3/16 Mayores a 1/2 (13) hasta 3/4 (19) 1/4 Mayores a 3/4 (19) 5/16 Dimensiones de la pierna de la soldadura de filete. La soldadura debe ser de una sola pasada. ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER So ldadu ra de f i l e t e – Tamaño máx i mo : Aunque no ex i s t e u na l i m i t ac i ó n e spec i f i ca pa ra e l t ama ño máx i mo de la s s o l dadu ra s de f i l e t e , a l g una s vece s l a d i s po s i c i ó n de l o s ma t e r i a l e s d e l a un i ó n l i m i t a e l t ama ño máx i mo de la so l dadu ra q ue se puede depo s i t a r e n f o r ma a p rop iada , y med ida a l o l a rgo de l bo rde de una p laca . E s n ece sa r i o que e l i n s pec to r de so ldad u ra pueda iden t i f i ca r e l bo rde d e una p la ca pa ra co l o ca r e l ca l i b r ado r de so ldadu ra . Pa ra a segu ra r e s t o e s nece sa r i o t e r m i na r l a s o l dadu ra a l m eno s 1 /16 de pu lga da de sd e la e squ i na . A l o l a rgo d e l bo rde de l ma t e r i a l con e s pe so r m eno r de 1 /4 de pu l gada s , e l t amaño máx i mo de la p i e r na de una so ldadu ra d e f i l e t e d ebe se r i g ua l a l e spe so r de la p laca . Definiciones y Geometría de las Soldaduras. ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER So ldadu ra de f i l e t e – Tamaño máx i mo : Definiciones y Geometría de las Soldaduras. 𝒕 𝒑 ≥ 𝟏 𝟒 𝒅𝒆 𝒑𝒖 𝒍𝒈 𝟏 𝟏𝟔 𝒅𝒆 𝒑𝒖 𝒍𝒈 𝒘𝒎𝒂𝒙 𝒕 𝒑 < 𝟏 𝟒 𝒅𝒆 𝒑𝒖 𝒍𝒈 𝒘𝒎𝒂𝒙 ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER So ldadu ra de f i l e t e – Tamaño de la ga rgan ta : P r ueba s e n so ldadu ra s de f i l e t e , q ue u t i l i za n e l e c t r odo s i gua lada s , ha n mo s t r ado que l a so l dadu ra fa l l a a t r avé s de s u ga rgan ta e f ec t i va an t e s que fa l l e e l m a t e r i a l a l o l a rgo de la p i e r na de la so l dadu ra . E n l a ca so de s o l dadu ra s de f i l e t e l a ga rgan ta e f ec t i va e s una l í n ea p e r p end i cu l a r a l a ca ra t eó r i ca de la so l dadu ra y que pa sa a t r avé s de la ra í z . Definiciones y Geometría de las Soldaduras. 𝒕 𝒆 = 𝒘 . s i n 4 5 ° = 𝟎 , 𝟕 𝟎𝟕 . 𝒘 Donde : • 𝒘 = tamaño de la p i e r na de la so l dadu ra . • 𝒕 𝒆 = e spe so r e f ec t i vo de la ga rgan ta . 4 5 ° Ta m a ñ o d e l a p i e r n a o l a d o , 𝑾 R a í z G a r g a n t a n o r m a l G a r g a n t a t e ó r i c a P roce so SMAW ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Ta m a ñ o d e l a p i e r n a o l a d o , 𝑾 R a í z G a r g a n t a d e p e n e t r a c i ó n p r o f u n d a G a r g a n t a t e ó r i c a 4 5 ° Pe n e t r a c i ó n P roce so SAW So ldadu ra de f i l e t e – Tamaño de la ga rgan ta : Pa ra so l dadu ra s de f i l e t e r ea l i zad a s med ia n t e e l p roce so SAW, l a pene t r ac i ó n ad i c i o na l s e d ebe bás i camen t e a l a p r i me ra pa sada so l o s e pued e co n f i a r e n l a pene t r ac i ó n de l a pa sada i n i c i a l pa ra aumen ta r e l t amaño . Po r e s t o pa ra tamaño s de so l dadu ra s mayo r e s de 3 /8 de p u lgada s , e l e spe so r e f ec t i vo de la ga r gan ta e s i g ua l a l a ga rgan ta t eó r i ca m a s 0 ,11 pu lgada s . Definiciones y Geometría de las Soldaduras. 𝒕 𝒆 = 𝒘 Donde : • 𝒘 = tamaño de la p i e r na de la so l dadu ra . • 𝒕 𝒆 = e spe so r e f ec t i vo de la ga rgan ta . 𝒕 𝒆 = 𝟎 , 𝟕 𝟎𝟕 . 𝒘 + 𝟎 , 𝟏 𝟏 𝒘 ≤ ൗ𝟑 𝟖 𝒑𝒖 𝒍𝒈 𝒘 > ൗ𝟑 𝟖 𝒑𝒖 𝒍𝒈 ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER So ldadu ra de f i l e t e – Á rea e f ec t i va : Cuando se i n i c i a y t e r m i na una so lda du ra d e f i l e t e , p eq ueña s s ecc i o ne s ce r cana s a l o s e x t r emo s no s on t o ta lmen t e e f ec t i va s deb ido a l o s c rá t e r e s y concen t r ac i o ne s d e t en s i o ne s . La l o ng i t ud e f ec t i va e s l a d i s t a nc i a ex t r emo a ex t r emo de todo e l f i l e t e , med ido de fo r ma pa ra l e l a a s u l í n ea de ra í z . de mane ra g ene ra l s e con s i de r a como la l o ng i t ud t o ta l meno s do s vece s e l t amaño nom i na l de l a so l dadu ra (p i e r na ) , pa ra con s i de ra r l o s c rá t e r e s . Definiciones y Geometría de las Soldaduras. Long i t ud e f ec t i va , 𝑳𝒘 Crá t e r ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER So ldadu ra de f i l e t e – Á rea e f ec t i va : Definiciones y Geometría de las Soldaduras. 𝑳𝒘 P l a no de fa l l a Ra í z T a m a ñ o Á r ea e f ec t i va de ga rgan ta L í nea de r a í z ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER So ldadu ra de f i l e t e – d i s po s i c i ó n : • So ldadu ra s l o ng i t ud i na l e s : s o n pa ra l e l a s a la s f u e r za s a p l i cada s y s u ga rgan ta s e ve s u j e t a so l o a t en s i o ne s co r t a n t e s . • So ldadu ra s t r a n s ve r sa l e s : s o n pe r p end i cu l a r e s a la s f u e r za s a p l i ca da s y s u ga rgan ta s e ve s u j e t a a t e n s i o ne s t a n t o de co r t a n t e co mo de t r acc i ó n o comp r e s i ó n . • So ldadu ra s i n c l i nad a s : f o r man un á ngu l o comp r end ido d e sde e l e j e de so ldadu ra con la s f u e r za s a p l i cada s , y s u ga rgan ta s e ve s u j e t a a t e n s i o ne s tan t o de co r t a n t e como de t r acc i ó n o comp re s i ó n , a unque p r i n c i pa lmen t e a co r t a n t e . Definiciones y Geometría de las Soldaduras. ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER So ldadu ra de f i l e t e – d i s po s i c i ó n : Definiciones y Geometría de las Soldaduras. So l dadu ra Lo ng i t ud i na l So l dadu ra T r a n s ve r sa l S o l dadu ra I n c l i nada ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER So ldadu ra de ta pón y mue sca : E l u s o de e s ta s s o l dadu ra s e s t a l i m i t ado a la t r a n s f e r e nc i a de ca r ga s de co r t a n t e en p l a no s de un i ó n pa ra l e l o s a la s s upe r f i c i e s de con tac to o pa ra p r even i r pandeo . No deben s u j e t a r s e a t en s i o ne s de t r acc i ó n n i t e n s i o ne s a l t e r nada s . E x i s t e n l i m i t ac i o ne s pa ra e l t amaño máx i mo de la s s o l dadu ra s de ta pón y mue sca , p a ra l i m i t a r l a con t r acc i ó n pe r j ud i c i a l q ue ocu r r e a l r ed edo r de e s t o s t i po s de so ld adu ra cuando exced en c i e r t o s t amaño s . Po r e s t a ra zó n cua ndo l o s agu j e ro s s o n ma s g rande s que l o s l i m i t e s e spec i f i cado s , s e de f i n en como so ldadu ra de f i l e t e a l r ededo r de la pe r i f e r i a de l a gu j e ro o mue sca . Definiciones y Geometría de las Soldaduras. ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER So ldadu ra de ta pón y mue sca – l i m i t ac i o ne s d imen s i o na l e s : S o l dadu ra de ta pón : Definiciones y Geometría de las Soldaduras. 𝒅 𝒑𝒘 .𝒎 𝒊𝒏 = 𝒕 𝒑 + 𝟓 𝟏𝟔 D iáme t r o m í n i mo de l agu j e ro : 𝒅 𝒑𝒘 .𝒎𝒂𝒙 = ൞ 𝒅 𝒑𝒘 .𝒎 𝒊𝒏 + 𝟏 𝟖 𝒊𝒏 𝟐 ൗ 𝟏 𝟒 . 𝒘 D iáme t r o máx i mo de l agu j e ro : 𝑳𝒘 = 𝟒 . 𝒅 𝒑𝒘 E spac iam i en t o m í n i m o cen t r o a cen t r o d e s o l dadu ra s de ta pón : ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER So ldadu ra de ta pón y mue sca – l i m i t ac i o ne s d imen s i o na l e s : S o l dadu ra de mue sca : Definiciones y Geometría de las Soldaduras. 𝒅 𝒔𝒘 .𝒎 𝒊𝒏 = 𝒕 𝒑 + 𝟓 𝟏𝟔 Ancho m í n i mo de la ranu ra : 𝒅 𝒔𝒘 .𝒎𝒂𝒙 = 𝟐 ൗ𝟏 𝟒 . 𝒘 Ancho máx i mo de la ranu ra : 𝑳 𝒔𝒘 = 𝟏𝟎 . 𝒘 Long i t ud máx i ma pe r m i t i da pa ra una s o l dadu ra de mue sca : E spac iam i en t o m í n i m o cen t r o a cen t r o d e so ldadu ra s en d i r e cc i ó n t r a n s ve r sa l a l a ra nu ra : 𝒔 𝒕 𝒔𝒘 ≥ 𝟒 . 𝒅 𝒔𝒘 E spac iam i en t o m í n i m o cen t r o a cen t r o d e s o l dadu ra s en d i r e cc i ó n l o ng i t ud i na l a l a r a nu ra : 𝒔 𝒍 𝒔𝒘 ≥ 𝟐 . 𝒅 𝒔𝒘 ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER So ldadu ra de ta pón y mue sca – l i m i t ac i o ne s d imen s i o na l e s : Definiciones y Geometría de las Soldaduras. 𝑳𝒘 𝒅 𝒑𝒘 𝑳𝒘 𝒕 𝒑 𝒘 𝑳 𝒔𝒘 𝒅 𝒔𝒘 𝒔 𝒍 𝒔𝒘 𝒔 𝒕 𝒔𝒘 𝒘 ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Re s i s t e nc i a de d i s e ño : La r e s i s t e nc i a d e d i s e ño de una s o ldadu ra e spec i f i ca d e la s j u n ta s s o l dada s s e t oma como e l meno r d e l o s va l o r e s de la r e s i s t e nc i a de l ma t e r i a l ba se de te r m i nada de acue rdo con l o s e s t ado s l i m i t e s de la f r ac t u r a a la t r acc i ó n y de la f r ac t u r a a l co r t a n t e , y l a r e s i s t e nc i a de l me ta l de l a so l dad u ra de t e r m i nada d e a cue rd o con e l e s t ado l i m i t e de f r ac t u r a med ia n t e l a s s i g u i e n t e s e xp r e s i o ne s : Diseño de soldaduras. 𝑹 𝒏 = 𝑭 𝒏𝑩𝑴 . 𝑨 𝑩𝑴 𝑹 𝒏 = 𝑭 𝒏𝒘 . 𝑨𝒘𝒆 Meta l ba se : So l dadu ra : Donde : • 𝑭 𝒏𝑩𝑴 = t en s i ó n ceden t e m í n i ma de l me ta l ba se . • 𝑨 𝑩𝑴 = á r ea de la s ecc i ó n t r a n s ve r sa l de l me ta l ba se . • 𝑭 𝒏𝒘 = t e n s i ó n ceden t e m í n i ma de l me ta l de so ldadu ra . • 𝑨𝒘𝒆 = á r ea e f ec t i va de la so l dadu ra . ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Re s i s t e nc i a de d i s e ño : Diseño de soldaduras. Fuerza disponible en uniones soldadas, ksi (Mpa) Tipo de carga y dirección relativa al eje de soldadura Metal pertinente φ Tension nominal (𝑭𝒏𝑩𝒎 o 𝑭𝒏𝒘 ) ksi (Mpa) Área efectiva (𝑨𝑩𝒎 o 𝑨𝒘𝒆 ) 𝒊𝒏𝟐 (𝒎𝒎𝟐) Nivel de resistencia requerida del material de aportación SOLDADURA DE RANURA CON PENETRACIÓN COMPLETA EN LA JUNTA Tracción Normal al eje de la soldadura Resistencia de la junta esta controlada por el metal base Debe usarse metal de aportación que sea compatibles. Para juntas de esquina o en T con refuerzo colocado en su lugar, se requiere metal de relleno robusto en la muesca. Véase la Sección J2.6 Compresión Normal al eje de la soldadura Resistencia de la junta esta controlada por el metal base Se permite metal de aportacion con un nivel de resistencia igual o menor que el metal de aportacion compatible. Tracción o Compresión Paralela al eje de la soldadura No es necesario considerar tracción o compresión en partes unidas en sentido paralelo a la soldadura para el diseño de las soldaduras que unen a las partes Se permite metal de aportación con un nivel de resistencia igual o menor que el metal de aportación compatible. Cortante Resistencia de la junta esta controlada por el metal base Deberá usarse metal de aportación que sea compatible. ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Re s i s t e nc i a de d i s e ño : Diseño de soldaduras. Fuerza disponible en uniones soldadas, ksi (Mpa) Tipo de carga y dirección relativa al eje de soldadura Metal pertinente φ Tension nominal (𝑭𝒏𝑩𝒎 o 𝑭𝒏𝒘 ) ksi (Mpa) Área efectiva (𝑨𝑩𝒎 o 𝑨𝒘𝒆 ) 𝒊𝒏𝟐 (𝒎𝒎𝟐) Nivel de resistencia requerida del material de aportación SOLDADURA DE RANURA CON PENETRACION PARCIAL EN LA JUNTA INCLUYENDO SOLDADURAS DE RENURA ACAMPANADAS EN V Y CON RANURA ACAMPANADA BISELADA Tracción Normal al eje de la soldadura Base 0.75 𝐹𝑢 Area efectiva Se permite metal de aportación con un nivel de resistencia igual o menor que el metal de aportación compatible. Soldadura 0.8 0,60. 𝐹𝐸𝑋𝑋 Vease J2.1a Compresión Placas de columna con base y empalmes de columnas diseñadas conforme a J1.4(a) No es necesario considerar la tension a compresion en el diseño de las soldaduras que unan a las partes. Compresión Conexiones de miembros diseñadas para el soporte de elementos que no sean columnas como se describe en J1.4(b) Base 0.9 𝐹𝑦 Vease J4 Soldadura 0.8 0,60. 𝐹𝐸𝑋𝑋 Vease J2.1a Compresión Conexiones sin terminado para el soporte. Base 0.9 𝐹𝑦 Vease J4 Soldadura 0.8 0,60. 𝐹𝐸𝑋𝑋 Vease J2.1a Tracción o Compresión Paralela al eje de la soldadura No es necesario considerar tracción o compresión en partes unidas en sentido paralelo a la soldadura para el diseño de las soldaduras que unen a las partes Cortante Base Regido por J4 Soldadura 0.75 0,90. 𝐹𝐸𝑋𝑋 Vease J2.1a ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Re s i s t e nc i a de d i s e ño : Diseño de soldaduras. Fuerza disponible en uniones soldadas, ksi (Mpa) Tipo de carga y dirección relativa al eje de soldadura Metal pertinente φ Tension nominal (𝑭𝒏𝑩𝒎 o 𝑭𝒏𝒘 ) ksi (Mpa) Área efectiva (𝑨𝑩𝒎 o 𝑨𝒘𝒆 ) 𝒊𝒏𝟐 (𝒎𝒎𝟐) Nivel de resistencia requerida del material de aportación Soldaduras de filete incluyendo en los agujeros y ranuras asi como juntas T esviajadas Cortante Base Regido por J4 Se permite metal de aportación con un nivel de resistencia igual o menor que el metal de aportación compatible. Soldadura 0.75 0,60. 𝐹𝐸𝑋𝑋 Véase J2.1a Tracción o Compresión Paralela al eje de la soldadura No es necesario considerar tracción o compresión en partes unidas en sentido paralelo a la soldadura para el diseño de las soldaduras que unen a las partes Soldaduras de tapon y de muesca Cortante Paralela al área de contacto en el afea efectiva. Base Regido por J4 Se permite metal de aportación con un nivel de resistencia igual o menor que el metal de aportación compatible.Soldadura 0.75 0,60. 𝐹𝐸𝑋𝑋 Véase J2.3a ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Re s i s t e nc i a de d i s e ño : De mane ra a l t e r na t i va , l a r e s i s t e nc i a d i s pon ib l e s de la s s o l dadu ra s de f i l e t e s e pe r m i t e n s e r de t e r m i nada s med ian t e l o s i g u i e n t e : a ) pa ra g r upo s l i n ea l e s d e so ldadu ra con tamaño de p i e r na s un i f o r me , ca rga s a t r avé s de l cen t r o de g ravedad de la so ldadu ra : Diseño de soldaduras. 𝑹 𝒏 = 𝑭 𝒏𝒘 . 𝑨𝒘𝒆 𝑭 𝒏𝒘 = 𝟎 , 𝟔 𝟎 . 𝑭 𝑬𝑿𝑿 . 𝟏 , 𝟎 + 𝟎 , 𝟓 𝟎 . s i n 𝜃 𝟏 , 𝟓 Donde : • 𝜃 = ángu l o de l a ca rga med ido d e sde e l e j e l o ng i t ud i na l d e la so l dadu ra s . (G rado s ) ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Re s i s t e nc i a de d i s e ño : De mane ra a l t e r na t i va , l a r e s i s t e nc i a d i s pon ib l e s de la s s o l dadu ra s de f i l e t e s e pe r m i t e n s e r de t e r m i nada s med ian t e l o s i g u i e n t e : a ) pa ra g r upo s l i n ea l e s d e so ldadu ra con tamaño de p i e r na s un i f o r me , ca rga s a t r avé s de l cen t r o de g ravedad de la so ldadu ra : Diseño de soldaduras. 𝑭 𝒏 𝒘 = 𝟎 , 𝟔 𝟎 . 𝑭 𝑬 𝑿 𝑿 C e n t r o d e g r a v e d a d d e l a s o l d a d u r a 4 5 ° C e n t r o d e g r a v e d a d d e l a s o l d a d u r a 0 ° C e n t r o d e g r a v e d a d d e l a s o l d a d u r a 9 0 ° 𝑭 𝒏 𝒘 = 𝟎 , 𝟔 𝟎 . 𝑭 𝑬 𝑿 𝑿 . 𝟏 , 𝟓 𝑭 𝒏 𝒘 = 𝟎 , 𝟔 𝟎 . 𝑭 𝑬 𝑿 𝑿 . 𝟏 , 𝟎 + 𝟎 , 𝟓 𝟎 . s i n 𝜃 𝟏 , 𝟓 ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Re s i s t e nc i a de d i s e ño : De mane ra a l t e r na t i va , l a r e s i s t e nc i a d i s pon ib l e s de la s s o l dadu ra s de f i l e t e s e pe r m i t e n s e r de t e r m i nada s med ian t e l o s i g u i e n t e : c ) pa ra g r upo s de so ldadu ra s de f i l e t e concén t r i camen t e ca rgada s y qu e con s i s t e n e n m i em b ro s con tamaño s de p i e r na s u n i f o r me s que e s t á n o r i e n tada s tan t o l o ng i t ud i na l como t r a n s ve r sa l m en t e a la d i r ecc i ó n de la ca rga a p l i cada , l a r e s i s t e nc i a comb i nada , 𝑹 𝒏 , de l g r upo d e so ldadu r a s s e rá e l mayo r de : Diseño de soldaduras. 𝑹 𝒏 = 𝑹 𝒏𝒘 𝒍 + 𝑹 𝒏𝒘𝒕 𝑹 𝒏 = 𝟎 , 𝟖 𝟓 . 𝑹 𝒏𝒘 𝒍 + 𝟏 , 𝟓 . 𝑹 𝒏𝒘𝒕 ó 𝑹 𝒏𝒘𝒕 debe d e t e r m i na r s e a pa r t i r de l a t e n s i ó n 𝑭 𝒏𝒘 = 𝟎 , 𝟔 𝟎 . 𝑭 𝑬𝑿𝑿 , n o s e d ebe u sa r e l mé t odo a l t e r nado de la s ecc i ó n J2 . 4 (a ) . ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Re s i s t e nc i a de d i s e ño : De mane ra a l t e r na t i va , l a r e s i s t e nc i a d i s pon ib l e s de la s s o l dadu ra s de f i l e t e s e pe r m i t e n s e r de t e r m i nada s med ian t e l o s i g u i e n t e : c ) pa ra g r upo s de so ldadu ra s de f i l e t e concén t r i camen t e ca rgada s y qu e con s i s t e n e n m i em b ro s con tamaño s de p i e r na s u n i f o r me s que e s t á n o r i e n tada s tan t o l o ng i t ud i na l como t r a n s ve r sa l m en t e a la d i r ecc i ó n de la ca rga a p l i cada , l a r e s i s t e nc i a comb i nada , 𝑹 𝒏 , de l g r upo d e so ldadu r a s s e rá e l mayo r de : Diseño de soldaduras. C e n t r o d e g r a v e d a d d e l a s o l d a d u r a ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Re s i s t e nc i a de d i s e ño – Método de l cen t r o i n s t a n táneo de ro tac i ó n : b ) Cuando l a r e s u l t a n t e de la s ca rga s a p l i cada s en l a conex i ó n so l dada ca e en s u p la no , p e ro no pa sa po r e l ce n t r o de g raveda d de l g r upo de so ldadu ra s , s e d i ce q ue se t r a ta de una conex i ó n so l dada excén t r i camen t e . Diseño de soldaduras. 2 . e ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Re s i s t e nc i a de d i s e ño – Método de l cen t r o i n s t a n táneo de ro tac i ó n : Diseño de soldaduras. 𝜽 𝑶 𝑷 𝒆𝒍 𝟎 𝒙𝒙 𝒚 𝒚 𝑹 𝒅 𝒔 ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Re s i s t e nc i a de d i s e ño – Método de l cen t r o i n s t a n táneo de ro tac i ó n : Diseño de soldaduras. 𝜽 𝑶 𝑷 𝒆𝒍 𝟎 𝒙𝒙 𝒚 𝒚 𝑹 𝒅 𝒔 ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Re s i s t e nc i a de d i s e ño – Método de l cen t r o i n s t a n táneo de ro tac i ó n : Diseño de soldaduras. 𝜽 𝑶 𝑷 𝒆𝒍 𝟎 𝒙𝒙 𝒚 𝒚 𝑹 𝒅 𝒔 ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Re s i s t e nc i a de d i s e ño – Método de l cen t r o i n s t a n táneo de ro tac i ó n : La de fo r m ac i ó n d e cada m i emb ro e s p ropo r c i o na l a s u d i s t a nc i a de sde e l ce n t r o i n s t a n táneo . Ba j o l a t e n s i ó n máx ima , l a d e fo r mac i ó n de la so l d adu ra e s máx i ma tamb i én , po r l o t a n t o : Diseño de soldaduras. ∆𝒎𝒂𝒙= 𝟏 , 𝟎 𝟖𝟕 . 𝒘 . 𝜽 + 𝟔 −𝟎 , 𝟔 𝟓 ≤ 𝟎 , 𝟏 𝟕 . 𝒘 S upon i e nd o que la de fo r mac i ó n en m i emb ro e spec i f i co va r i a e n fo r ma d i r ec tamen t e p ropo r c i o na l a s u d i s t a nc i a de sde e l cen t r o i n s t a n táneo : ∆ 𝒓= 𝒍 𝒓 𝒍𝒎 . ∆𝒎 ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Re s i s t e nc i a de d i s e ño – Método de l cen t r o i n s t a n táneo de ro tac i ó n : La r e s i s t e nc i a nom i na l a l co r t a n t e de un s egmen to d e so ldadu r a pa ra de fo r mac i ó n ∆ e s : Diseño de soldaduras. 𝑭 𝒏𝒘 = 𝟎 , 𝟔 𝟎 . 𝑭 𝑬𝑿𝑿 . 𝑨𝒘𝒆 . 𝟏 , 𝟎 + 𝟎 , 𝟓 𝟎 . s i n 𝜃 𝟏 , 𝟓 . 𝒑 𝟏 , 𝟗 − 𝟎 , 𝟗 . 𝒑 𝟎 , 𝟑 Donde : • 𝒑 = e s l a r a zón d e l a de fo r ma c i ó n de u n m i emb ro a s u de f o r mac i ó n ba jo t en s i ó n u l t i ma . ANALISIS Y DISEÑO EN ACERO ESTRUCTURAL SEGÚN AISC 360 ING. SERGIO DAVID VALLE PEÑALVER Re s i s t e nc i a de d i s e ño – Método de l cen t r o i n s t a n táneo de ro tac i ó n : E l s i s t ema s i gue p e r manec i e ndo en equ i l i b r i o e s t á t i co , po r l o t a n t o l a s f u e r za s d e t e r m i nad a s med ian t e l a ro tac i ó n de l m i emb ro deben sa t i s face r l a s ecua c i o ne s f u ndamen ta l e s , e s dec i r, σ 𝑭 𝒙 = 𝟎 , σ 𝑭 𝒚 = 𝟎 y σ 𝑴 𝑶 = 𝟎 . E s t o s o l o s e l og ra con e l pu n t o adecua d o de l cen t r o i n s t an táneo d e ro tac i ó n . D i c ho pun t o s e con s i g ue med ian t e p roce so s i t e r a t i vo s , t e n i e ndo una d ep endenc i a de l á ngu l o 𝜽 , d e ta l mane ra que e l p roced im i e n t o manua l e s t o ta lmen t e i mp rác t i co s i n e l u s o de comp u tado ra s o tab la s gene rada s po r compu tado ra ta l e s como la s p ropo r c i o nada s en l a pa r t e 8 de l Manua l de l A I SC . Diseño de soldaduras.
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