PROYECTOS DE ACERO ACERO ESTRUCTURAL-MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS-EJEMPLOS DE CALCULO ING. WILLIAM LOPEZ 1.

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1 PROYECTOS DE ACERO ACERO ESTRUCTURAL-MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS-EJEMPLOS DE CALCULO ING. WILLIAM LOPEZ 1

2 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 = 2.530 kg/cm 2 Ver la Figura Ilustrativa 2 ING. WILLIAM LOPEZ

3 ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO 3 ING. WILLIAM LOPEZ P P t1

4 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 = 36.000 Kg

5 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

6 ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO 6 ING. WILLIAM LOPEZ 15 cm P P 18 cm t1

7 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

8 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 = 30.909 Kg

9 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 = 2.530 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

10 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

11 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.

12 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 = 28.146 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 = 28.146 Kg *3,04 cm/ 10 cm = 8.556 Kg 12 ING. WILLIAM LOPEZ

13 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 = 8.556 Kg + P 1 = 28.146 Kg = 28.146 Kg – 8.556 kg = 19.590 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

14 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 = 8.556 Kg / 536 Kg/cm = 15,96 cm  Longitud de Soldadura Ls 1 : Ls 2 = 19.590 Kg / 536 Kg/cm = 36,55 cm 14 ING. WILLIAM LOPEZ

15 ACERO ESTRUCTURAL MIEMBROS - TIPOS DE JUNTAS BIBLIOGRAFIA:  Norma Venezolana COVENIN 1618-82: 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