CONEXIONES A CORTANTE VIGAS A TRABES VIGAS …

1 3-1 SESI N 3 CONEXIONES A CORTANTEVIGAS A TRABESVIGAS A COLUMNAS3-2 CURVA MOMENTO ROTACI NTipo I CONEXIONES a momentoTipo III CONEXIONES a momentoT pica l nea de la viga Tipo II CONEXIONES a CORTANTE simpleRotaci n Momento M3-3 CONEXIONES TIPOP laca de extremo a cortanteDoble ngulo Simple nguloPlaca sencilla en CORTANTE (placa de oreja)T (cortada de un perfil W o IR) ngulos de asiento, atiesados y no atiesados3-4 PLACA EXTREMO A CORTANTEV entajas:Sencilla pocas partesLa viga no lleva agujerosDesventajas:Se requiere cortar la viga a un largo exactoComentario:En los no es frecuente, es com n en Europa y en Australia3-53-6 CONEXIONES CON DOS NGULOSV entajas: La longitud de la viga puede variar Se puede atornillar o soldar a la vigaDesventajas: En patines de columna deben instalarse de lado Por alma da problemas en montaje3-73-83-9 DONLE NGULO2 ngulos3-103-11 DOBLE NGULO2 ngulos3-12 DOBLE NGULO2 ngulosConexi n de navaja con dos ngulos 3-13 Ventajas Elimina problemas de montaje Pocas partesDesventajas Requiere ngulo grueso Mayor cantidad de tornillos o soldaduraComentarios No se recomienda si las VIGAS no est n contraventeadasCONEXI N CON UN NGULOA lternativamente soldada o atornillada3-143-15 CONEXI N DE PLACA SENCILLA O SHEAR TABV entajas Sencilla pocas partes No hay soldadura en la vigaDesventajas Atiesa mas que otros tipos Requiere un dise o cuidadosoComentarios Existen dos modelos de dise o con muy diferentes resultados3-163-17 CONEXI N CON UNA T RECORTADAV entajas Por un solo ladoDesventajas La T puede ser muy pesada Requiere mas atiesamiento excepto la conexi n de placa sencillaComentarios B sicamente se usa para conectar a un muro de concreto o alguna construcci n ya

2 ExistenteMuroTee3-18 CONEXI N DE ASIENTO NO ATIESADOV entajas Pocas partes Pocos tornillosDesventajas Requiere ngulo de estabilidad Resistencia limitadaComentarios Usada para conectar la viga al alma de la columna3-19 CONEXI N DE ASIENTO ATIESADOP laca de asientoAtiesadorOpcional Comentarios Com nmente usada para conectar al alma de una columnaVentajas Pocas partes Pocos tornillosDesventajas Requiere ngulo de estabilidad Introduce en la columna un estado l miteSujetadorSujetador alternativo3-203-21 CONSIDERACIONES DE DISE O D nde esta la articulaci n?3-22 CONSIDERACIONES DE DISE ORespuesta: En el lado extremo mas flexible 3-23 CONSIDERACIONES DE DISE O Donde esta la articulaci n?3-24 CONSIDERACIONES DE DISE O Consideraciones de ductilidad Espesor del ngulo 5/8 ( mm) (Dobles ngulos) Escantill n amplio (gramil) Amplio espacio vertical para soldar con remates horizontales m nimo3-25 CONSIDERACIONES DE DISE O Longitud de la viga: Tolerancia 1/4 inAl acomodar o ajustar.

3 La separaci n del canto de la viga al alma de la trabe (setback) en c lculos es usual de 1/2 La distancia al borde se tomar de 1/4 menos que la detallada 3-26 CONSIDERACIONES DE DISE OTolerancia en longitud de viga(setback) separaci n del canto de la viga al alma de la trabe3-27 CONSIDERACIONES DE DISE OTolerancia en la longitud de la viga (recortada)M nimo 1/4 3-28 CONSIDERACIONES DE DISE O Longitud efectiva de dise oCuando una soldadura se termina al aire la longitud dimensional de ella se reducir en un tama o de la soldadura para los c lculos3-29 CONSIDERACIONES DE DISE OLongitud efectiva de la soldaduraPlaca de extremo en cortanteLeff = Lw-2tw3-30 NUEVOS ESTADOS L MITES Block de CORTANTE en VIGAS despatinadas por pat n superior Atornilladas por alma Soldadas por alma Resistencia a la flexi n en VIGAS despatinadas3-31 BLOCK DE CORTANTE EN VIGAS RECORTADAS(a) Conexi n atornillada(b) Conexi n soldada rea en CORTANTE rea en tensi n rea en CORTANTE rea en tensi nn tornillos a s separaci n3-32 BLOCK DE CORTANTE EN VIGAS RECORTADASS ecci n (Especificaciones LRFD 1999)Resistencia a la ruptura en block de cortanteCuando:Cuando:3-33 BLOCK DE CORTANTE EN VIGAS RECORTADASRn= Tensi n de ruptura Fluencia Opuesta+m x.

4 CORTANTE de rupturaRuptura opuestam n. 3-34 VIGAS SIMPLEMENTE DESPATINADASC onexi n a CORTANTE simpleRevisar pandeo aqu 3-35 VIGAS DOBLEMENTE DESPATINADASC onexi n a CORTANTE simpleRevisar pandeo aqu 3-36 RESISTENCIA A LA FLEXI N EN VIGAS DESPATINADASMu= Rue bMnFluencia en flexi n bMn = FySnetaSneta= m dulo de secci n netaPandeo local del alma bMn = FbcSnetaConexi n a CORTANTE simpleRevisar pandeo aqu 3-37 RESISTENCIA A LA FLEXI N EN VIGAS DESPATINADASPara VIGAS simplemente despatinadasLimitacionesc 2ddc d/2 Fbc 23590(tw/h0)2f k =2(c/d) para c/d =1+(c/d) para c/d > = (h0/c) c/h0 = (h0/c) para c/h0 > n a CORTANTE simple3-38 RESISTENCIA A LA FLEXI N EN VIGAS DESPATINADASC onexi n a CORTANTE simplePara VIGAS doblemente despatinadasLimitacionesc 2ddct Fbc= 50840[tw2/(c h0)]fd - (dc/d)dc= m x(dct, dcb)3-39 RESISTENCIA A LA FLEXI N EN VIGAS DESPATINADASE jemplo: Determinar si es adecuada3-40 RESISTENCIA A LA FLEXI N EN VIGAS DESPATINADASD atos.

5 W14x30 Acero A992d = intw= inh0= 3 = inSneto= in3 Tabla A LA FLEXI N EN VIGAS DESPATINADASE jemplo3-43 RESISTENCIA A LA FLEXI N EN VIGAS DESPATINADAS Es adecuada3-44 PLACA DE EXTREMO EN CORTANTENota: El espesor de la placa extremo estar dentro de los l mites de 1/4 a 3/8 in3-45 ESTADOS MINIMOS DE LA PLACA EXTREMO EN CORTANTEViga:1. Fluencia por CORTANTE en la viga2. En VIGAS despatinadas, resistencia a la flexi n3. Resistencia del alma en la zona de la soldaduraSoldadura4. Ruptura de la soldadura3-46 Placa:1. Fluencia por CORTANTE 1-12. Ruptura por CORTANTE 2-23. Block de cortante3-34. Penetraci n y desgarre 4 y 5 Tornillos5. CORTANTE en tornilloTrabe o columnaPenetraci n y desgarreESTADOS L MITES DE LA PLACA DE EXTREMO EN CORTANTE3-47 PLACA DE EXTREMO EN CORTANTE : EJEMPLOD eterminar Vnpara tornillos de:3/4 in A325N E70XX3-48 PLACA DE EXTREMO EN CORTANTE : EJEMPLOD atos: W14x30 Fy= 50 ksi Fu= 65 ksid = in tw= inVigas estado l miteFluencia por CORTANTE Vn= ( )h0tw= ( )( )( ) = 79 k3-49 PLACA DE EXTREMO EN CORTANTE : EJEMPLOViga despatinada resistencia a flexi nDel ejemplo anterior Mn= kipsCon e = longitud del despatinado + espesor de la placa extremoe = + = in Vn= = k3-50 PLACA DE EXTREMO EN CORTANTE : EJEMPLOR esistencia del alma de la viga en la soldaduraPlaca:L = intsold= 3/16 in Vn= ( )(L-2tsold)tw= ( )[ (2 x 3/16)]( ) = kLa rotura del alma de la viga en la zona de la soldadura no controla3-51 PLACA DE EXTREMO EN CORTANTE .

6 EJEMPLOS oldadura, Estado L mite3/16 in tama o D de la soldadura (es placa de 1/4)Tama o m nimo 3/16 in OK Vn= ( )(L-2tsold)= ( )[ (2 x 3/16)] = k3-52 PLACA DE EXTREMO EN CORTANTE : EJEMPLOP laca estado l mite:tp=1/4 Acero A36Fy= 36 ksiFu= 58 ksiFluencia por CORTANTE en la placa Vn= ( )(2 Ltp)= ( )( ) = k3-53 PLACA DE EXTREMO EN CORTANTE : EJEMPLOP laca:Ruptura por cortante3-54 PLACA DE EXTREMO EN CORTANTE : EJEMPLOP laca:Block de cortantePL x 6 x 0 -8 Ruptura x tensi nFluencia OppRn= +m x. Ruptura x CORTANTE m n. Ruptura Opp3-55 PLACA DE EXTREMO EN CORTANTE : EJEMPLOP laca:Block de cortanteTensi n de rupturaFuAnt= 58( )(2x1/4)= kRuptura por ( )( )(2x1/4)= kControla la ruptura por cortante3-56 PLACA DE EXTREMO EN CORTANTE : EJEMPLOR uptura opuestaFuAnt= kFluencia opuestaFyAgt=36( )(2x1/4)= kipsControla la fluencia opuesta 3-57 PLACA DE EXTREMO EN CORTANTE : EJEMPLOP laca: Block de CORTANTE Vn= (Ruptura por CORTANTE + Fluencia en tensi n)= ( + )= k3-58 PLACA DE EXTREMO EN CORTANTE : EJEMPLOP laca Penetraci n y desgarrePenetraci n: = ( )(3/4x1/4)= ken borde: = ( )( )(1/4)= k< kOtro: = ( )(3-13/32)(1/4)= > k3-59 PLACA DE EXTREMO EN CORTANTE : EJEMPLOP laca: Penetraci n / desgarre Vn= (2 x en borde + 4 x otro)= ( )+ ( )= k3-60 PLACA DE EXTREMO EN CORTANTE : EJEMPLOT ornillo: RupturaA325-NFv= 48 ksi Vn= Ab= (48)( )= = k3-61 PLACA DE EXTREMO EN CORTANTE .

7 EJEMPLOLa resistencia a la flexi nde la viga despatinada es la que controla la conexi n: Vn= k > 40 k3-62 CONEXIONES CON DOS NGULOSA tornilladas a la trabe Soldadas a la vigaSe pueden usar agujeros horizontales sobredimensionados en corto2 ngulos atornillados y soldados3-63 NGULOS DOBLES ATORNILLADOS Y SOLDADOSHip tesis:La articulaci n se encuentra en el elemento soportante (la trabe)La soldadura en el alma de la viga esta sujeta a CORTANTE exc ntrico2 ngulos3-64 NGULOS DOBLES ATORNILLADOS Y SOLDADOSE stados l mites posiblesEn la viga: Fluencia por CORTANTE En VIGAS despatinadas, resistencia por flexi n Block de CORTANTE Resistencia del alma en la zona de la soldaduraSoldadura: Ruptura de la soldadura por el efecto del CORTANTE exc ntrico3-65 Estados l mites posiblesEn los ngulos: Fluencia por CORTANTE Ruptura por CORTANTE Block de CORTANTE Penetraci n y desgarreEn tornillos: Ruptura por CORTANTE en la trabe: penetraci n y desgarre NGULOS DOBLES ATORNILLADOS Y SOLDADOS3-66 Determine Vn para los estados l mites: En la viga: block de CORTANTE en el alma Ruptura en el alma, por excentricidad Resistencia del alma de la viga en la soldadura NGULOS DOBLES ATORNILLADOS Y SOLDADOS: EJEMPLO3-67 NGULOS DOBLES ATORNILLADOS Y SOLDADOS: EJEMPLO3-681 Block de CORTANTE en el alma de la (65)( )= (65)(3-1/2-1/4)( )= < (La ruptura por CORTANTE controla)FyAst = (50)(3-1/2-1/4)( )= < k (controla la fluencia por tensi n) rea en CORTANTE rea en tensi n NGULOS DOBLES ATORNILLADOS Y SOLDADOS: EJEMPLO3-69 Resistencia del Block de CORTANTE en el alma de la viga Vn= (ruptura m xima + m nima opuesta)= ( ruptura por CORTANTE + fluencia por tensi n)= ( + ) = k NGULOS DOBLES ATORNILLADOS Y SOLDADOS: EJEMPLO3-702 Ruptura en la soldadura debido al CORTANTE exc ntricoDimensiones de la tabla 8-9K, xL, a, etc.

8 Vn= CC1DL NGULOS DOBLES ATORNILLADOS Y SOLDADOS: EJEMPLO3-712 Ruptura en la soldadura debido al CORTANTE exc ntrico Vn= CC1DL donde C = coeficiente efectivo de soldaduraC1= Fudel metal soldante / 70D = n mero de 1/16 avos del tama o de la soldadura NGULOS DOBLES ATORNILLADOS Y SOLDADOS: EJEMPLO3-723-733-74K = = x = = x = ina = ( ) = NGULOS DOBLES ATORNILLADOS Y SOLDADOS: EJEMPLO3-75 Usando la tabla 8-8 C = 1 para electrodo E77 XXD = 3 Vn= CC1DL= ( )( )(2x3)( ) = NGULOS DOBLES ATORNILLADOS Y SOLDADOS: EJEMPLO3-763. Resistencia del alma de la viga en la soldadura NGULOS DOBLES ATORNILLADOS Y SOLDADOS: EJEMPLO3-77 FIN SESI N 3