PROYECTOS DE ACERO ACERO ESTRUCTURAL-MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS-EJEMPLOS DE CALCULO ING. WILLIAM LOPEZ 1
ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Ejemplo de calculo Nº 1: En el esquema anexo se representa una soldadura a “tope” que une dos planchas de espesor t 1 = 12 mm y 200 mm de ancho cada una. El trabajo admisible de la soldadura a considerar es 0,6 Fy, para una unión de este tipo sometida a tracción. Determinar la carga de tracción admisible “ P ” que puede aplicarse a las planchas. F y = kg/cm 2 Ver la Figura Ilustrativa 2 ING. WILLIAM LOPEZ
ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO 3 ING. WILLIAM LOPEZ P P t1
ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Solución del Ejemplo de calculo Nº 1: Paso I: se procede a realizar la identificación de cada una de las características de la junta: 4 ING. WILLIAM LOPEZ Características: Unión de dos planchas de iguales dimensiones a tope sometida a una carga de tracción “P” aplicada. Paso II: se procede a realizar los cálculos preliminares de capacidades como sigue: Para la Capacidad de la unión se considera un esfuerzo admisible de ft= 0,6*F y = 1500 kg/cm 2 P = b* t 1 * f t = (20 cm)*(1,2 cm)*1500 kg/cm 2 = Kg
ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Ejemplo de calculo Nº 2: Se representa una soldadura en Angulo que une dos planchas. Cada una de ellas tiene un espesor t 1 = 12 mm y cada soldadura una longitud de 18 cm. El esfuerzo admisible a considerar debido al corte será de 0,4F y. Hallar la carga admisible de tracción P aplicada en el punto medio de las dos soldaduras, que pueden resistir las planchas Ver la Figura Ilustrativa 5 ING. WILLIAM LOPEZ
ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO 6 ING. WILLIAM LOPEZ 15 cm P P 18 cm t1
ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Solución del Ejemplo de calculo Nº 2: Paso I: se procede a realizar la identificación de cada una de las características de la junta: 7 ING. WILLIAM LOPEZ Características: Soldadura de ángulo (Filete) que tiene catetos iguales sometida a una carga de tracción “ P ” kg, que hay que hallar. Las planchas tienen iguales espesores y la plancha superpuesta tiene un ancho de 15 cm. Paso II: se procede a realizar los cálculos preliminares de las capacidades como sigue: Capacidad de la soldadura: P = 0,707* t 1 * f s *L s
ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Solución del Ejemplo de calculo Nº 2: 8 ING. WILLIAM LOPEZ Paso II: se procede a realizar los cálculos preliminares de las capacidades como sigue: Capacidad de la soldadura: implica entonces que P = 0,707*1,2 cm *0,4*2.530 Kg/cm2 *2*18 cm = Kg
ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Ejemplo de calculo Nº 3: Si soldamos un ángulo L100x100x10 cuya área es de 19,2 cm2 (Europeo), F y = Kg/cm 2 ; a una cartela, que longitud de soldadura se necesita a lo largo de los dos bordes para que el ángulo alcance su capacidad de trabajo (Considerar 0,6F y ) y que la fuerza resultante coincida con el eje neutro. Ver la Figura Ilustrativa 9 ING. WILLIAM LOPEZ
ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO 10 ING. WILLIAM LOPEZ t 1 = 1 cm Perfil L100x100x10mm y x 3,04 cm 10 cm L s 2 cm L s 1 cm P1P1 P2P2 P 1
ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Solución del Ejemplo de calculo Nº 3: Paso I: se procede a realizar la identificación de cada una de las características de la junta: 11 ING. WILLIAM LOPEZ Características: Unión de un elemento sometido a tracción formado por (01) L con un área de 19,2 cm 2 soldado a una plancha de espesor t mm desconocido, y donde su fuerza resultante “ P ” pasara por el eje neutro del perfil ubicado a 3,04 cm de su base.
ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Solución del Ejemplo de calculo Nº 3: Paso II: se procede a realizar los cálculos preliminares de las capacidades como sigue: Capacidad máxima del Perfil L100x100x10 mm considerando su esfuerzo de trabajo 0,6F y o sea f t = 1518 kg/cm 2 : P = 1518 kg/cm 2 *19,2 cm 2 = Kg Filete máximo (Borde Redondeado – Norma Covenin): 0,75* t lo que implica que tmax = 0,75*1 cm = 0,75 cm Sistema de ecuaciones aplicando momento en (1) (sentido anti horario positivo): ∑M 1 = P 2 * 10 cm – P *3,04 cm P 2 = Kg *3,04 cm/ 10 cm = Kg 12 ING. WILLIAM LOPEZ
ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Solución del Ejemplo de calculo Nº 3: Paso II: se procede a realizar los cálculos preliminares de las capacidades como sigue: Sistema de ecuaciones aplicando ahora sumatoria de fuerzas (sentido hacia arriba positivo): ∑ P = P 1 + P 2 = P P 1 + P 2 = Kg + P 1 = Kg = Kg – kg = Kg Capacidad de la soldadura de Filete por cm lineal: P = 0,707* 0,4*2.530 Kg/cm2 = 715 Kg/cm2 P = 715 kg/cm2 * 0,75 = 536 kg/cm 13 ING. WILLIAM LOPEZ
ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Solución del Ejemplo de calculo Nº 3: Paso III: se procede a realizar los cálculos solicitados como sigue: Longitud de Soldadura Ls 2 : Ls 2 = Kg / 536 Kg/cm = 15,96 cm Longitud de Soldadura Ls 1 : Ls 2 = Kg / 536 Kg/cm = 36,55 cm 14 ING. WILLIAM LOPEZ
ACERO ESTRUCTURAL MIEMBROS - TIPOS DE JUNTAS BIBLIOGRAFIA: Norma Venezolana COVENIN : Estructuras de Acero para Edificaciones, Proyectos, fabricación y construcción. “Specification for the Design, Fabrication and Erection of Structural Steel for Buildings” del American Institute of Steel Construction (AISC). “Strength of Materials” (Resistencia de Materiales) de Ferdinand L. Singer. 15 ING. WILLIAM LOPEZ