DISEÑO BASICO DE ESTRUCTURAS DE ACERO Parte 4.Tension

(1)

CERCHAS (Armaduras, entramados o celosías)

Cargas sobre los nudos Cargas sobre el cordón superior

Reglas generales de diseño

condiciones del uso / posibilidades de montaje y producción / intenciones arquitectónicas / flujo de las fuerzas

Reglas de diseño particulares

Barras a compresión, mayor sección / barras largas a tracción / nudos articulados / cargas sobre los nudos

Viga Atirantada

Reestructuración de la Scala de Milán (2004) Mario Botta

Viga Vierendeel

TENSION

L/r < 300 menos en varilla (Deflexiones y L/r < 300 menos en varilla (Deflexiones y vibraciones)vibraciones)

ELEMENTOS TENSORES TIPICOS

( y

( y ))

Barras Cables

Economía Resistencia

Conexiones soldadas Flexibilidad

Conexiones especiales

(2)

Tensoestructuras

Cubierta recepción Rhön Clinic, Bad Neustadt (1997) Lamm, Weber, Donath & Partner

TENSION

(3)

AREA NETA A TENSION

LAB: AB – (db+ 3mm) LAC: AB – 2(db+ 3mm) + S

2 4g

(4)

REZAGO DE CORTANTE

(5)

Para garantizar la falla por

fluencia de ángulos soldados

FUNDAMENTOS

DE

TORNILLOS

(6)

MATERIALES

••A307 = Grado 2A307 = Grado 2 A325

A325 G d 5G d 5

••A325 A325 ≠≠Grado 5Grado 5

••A490 A490 ≠≠Grado 8 No galvanizarGrado 8 No galvanizar

APRETOLOGIA

(7)

(8)

(9)

PERFORACIONES

≥ DIÁMETRO DEL PERNO (mm) DIMENSIONES DE PERFORACIONES Estándar (Diámetro) Agrandadas (Diámetro) Ranuras cortas (ancho x largo) Ranuras largas (ancho x largo) 12.7 14 16 14 x 18 14 x 35 15.9 18 20 18 x 22 18 x 40 19 1 21 24 21 x 26 21 x 45 19.1 21 24 21 x 26 21 x 45 22.2 24 28 24 x 30 24 x 55 25.4 27 32 27 x 34 27 x 60 28.6 d + 3 d + 8 (d + 3) (d + 10) (d + 3) (2.5 d) ¾

¾Conexiones tipo AplastamientoConexiones tipo Aplastamiento

-- Fuerza perpendicular a dimensión largaFuerza perpendicular a dimensión larga

¾

¾Conexiones tipo FricciónConexiones tipo Fricción

-- Indiferente la direcciónIndiferente la dirección

SEPARACION DE TORNILLOS

p p p p p p p p p g g g g g g ¾MínimaMínima -- 2 2/3 d2 2/3 d_b_b⇒⇒3d3d_bb -- Por instalaciónPor instalación

(10)

DISTANCIA AL BORDE

Diámetro nominal del Diámetro nominal del perno o remache, perno o remache, mm mm En bordes cortados En bordes cortados con cizalla con cizalla En bordes laminados de En bordes laminados de pletinas, perfiles o barras y pletinas, perfiles o barras y bordes cortados con soplete bordes cortados con soplete

(c) (c) 12.7 12.7 15.9 15.9 22 22 29 29 19 19 22 22 19.1 19.1 22.2 22.2 25.4 25.4 28.6 28.6 31.8 31.8 > 31.8 > 31.8 32 32 38 38 44 44 51 51 57 57 1.75 x diámetro 1.75 x diámetro 25 25 29 29 32 32 38 38 41 41 1.25 x diámetro 1.25 x diámetro ¾ ¾MáximaMáxima -- LLee≤≤ 12 t ó 150mm 12 t ó 150mm ¾

¾Elongación excesiva del agujero por Elongación excesiva del agujero por deformación de la placa

deformación de la placad

espesor t

¾

¾Desgarramiento de la placaDesgarramiento de la placa

Lc Lc

espesor t

RESISTENCIA POR DESGARRAMIENTO RESISTENCIA POR DESGARRAMIENTO

Y APLASTAMIENTO Y APLASTAMIENTO Lc Lc S Le 0,6FutLc Interiores Lc= S-dh Exteriores Lc= Le– dh/ 2 Ԅ= 0.75 DESGARRAMIENTO APLASTAMIENTO Deslizamiento crítico Rn = 1.2 Lct Fu ≤ 2.4 dbt Fu Deslizamiento no crítico Rn = 1.5 Lct Fu ≤ 3 dbt Fu Ranura larga perpendicular Rn = Lct Fu ≤ 2dbt Fu

RESISTENCIA AL CORTE

(11)

SECCION WHITMORE

Soldada : Lw = 2Lc tan 30º + L Atornillada Lw = 2Lc tan 30º

CORTANTE

FLUENCIA FLUENCIA φRn = 0.9 (0.6 AgFy)

Ag: Área bruta

CORTANTE

ROTURA ROTURA

φRn = 0.75 (0.6AnvFu)

Anv: Área neta a cortante = Ag–n(db+ 3mm)t

(12)

BLOQUE DE CORTANTE BLOQUE DE CORTANTE Area Tensión Area Tensión Area de Corte Area de Corte BLOQUE DE CORTANTE BLOQUE DE CORTANTE R Rnn= 0.6 F= 0.6 Fu u AAnvnv+ + UUbsbsFFuuAAntnt≤≤ 0.6 0.6 FFyyAAgvgv+ U+ UbsbsFFuuAAntnt φφ= 0.75= 0.75 A

Agvgv= Área total a cortante= Área total a cortante A

Anvnv= Área neta a cortante= Área neta a cortante A

Antnt= Área neta a tensión= Área neta a tensión

EJEMPLO

CONEXIÓN

DE

TENSION

(A mano)

FUNDAMENTOS

(13)

PROCESOS

SMAW ( Shielded Metal Arc Welding) Electrodo revestido SMAW ( Shielded Metal Arc Welding) Electrodo revestido

PROCESOS

GMAW (Gas Metal Arc Welding) Mig GMAW (Gas Metal Arc Welding) Mig

PROCESOS

FCAW (Flux Cored Arc Welding) Tubular FCAW (Flux Cored Arc Welding) Tubular

PROCESOS

SAW (Submerged Arc Welding) Arco sumergido SAW (Submerged Arc Welding) Arco sumergido

(14)

TIPOS

ACANALADA

ACANALADA (G)(G) Penetración CompletaPenetración Completa_{Penetración Parcial}_{Penetración Parcial}

No requiere diseño por resistencia No requiere diseño por resistencia Requiere diseño de junta Requiere diseño de junta

Requiere procedimientos de soldadura Requiere procedimientos de soldadura

(15)

(16)

TIPOS

FILETE (F) FILETE (F) tb tw = tb para tb tw = tb para tb ≤≤66 tw = tb tw = tb --2 para tb > 62 para tb > 6 Tamaño Máximo Tamaño Máximo

Para evitar formaciones Para evitar formacionesmartensíticasmartensíticas

TIPOS

Abocinada Abocinada

TIPOS

(17)

INSPECCION FABRICACION

-- Calificación

Calificación

Soldadores

•• AWS D.1.1AWS D.1.1 •• PosiciónPosición

KAMASUTRA SOLDADURA

INSPECCION FABRICACION

-- Inspección

Inspección

Visual 100%

••EjecuciónEjecución ••TamañoTamaño ••LongitudLongitud

(18)

INSPECCION FABRICACION

--

Ensayos no destructivos (END)

••RadiografíaRadiografía

(19)

INSPECCION FABRICACION

••

Ultrasonido

INSPECCION FABRICACION

••

Partículas Magneticas

INSPECCION FABRICACION

••Tintas PenetrantesTintas Penetrantes

RESISTENCIA

φφFF_BM_BMAA_BM_BMó ó φφFF_w_wAA_w_w SOLDADA SOLDADA 75 75 Corte

Corte TensiónTensión

Ant = 75x 5 =375mm Ant = 75x 5 =375mm22 Avg = 2x150x5 = 1500mm Avg = 2x150x5 = 1500mm22 Atg = 375 Atg = 375 L= 150 L= 150 Atg = 375Atg = 375 Ans = 1500mm Ans = 1500mm22 0.75(4.08x3.75+0.6x4.08x15)=34.7 Ton 0.75(4.08x3.75+0.6x4.08x15)=34.7 Ton

(20)

CONEXIONES CONEXIONES PTE PTE PTE PTE ¡Mejor Placas de Conexión!

VARILLAS ROSCADAS

T Tuu= min= min φφFFuu(0.75 A(0.75 Arr)) φφ= 0.75= 0.75 φφFF AA φφ= 0 9= 0 9 φφFF_yyAA_g_g φφ= 0.9= 0.9 O sea que O sea que AA_ee = 0.75 A= 0.75 A_rr Con rosca laminada A

Con rosca laminada A_rr > A> A_varilla_varilla AA_rr ≠≠ AA_g_g

Hyatt Regency 1981 EJEMPLO TEMPLERO EJEMPLO TEMPLERO Wx Wx W W Wy Wy Pu φPn 075Fu 075AD 245Kg . = ) . ( . = =

(21)

PERNOS DE ANCLAJE

¡Poner gruting inmediatamente después de de aplomar, antes de aplicar cargas para evitar fallas por condiciones no consideradas en los pernos!

MATERIALES

-- Pernos de AnclajePernos de Anclaje

•• ¡Varilla ¡Varilla corrugadas corrugadas no! no! !!..

(22)

APRIETE DE TUERCAS

Esta es la tabla que indica la tensión a que deben instalarse los anclajes. Esta tensión se calibra en un calibra en un tensiómetro, para saber a que giro de tuerca corresponde, y así se aplica en el sitio, después de poner el grouting

ACI

ACI -- 318

318

¿Y QUE HACER SI LOS PERNOS QUEDAN “TRAGADOS”?¿Y QUE HACER SI LOS PERNOS QUEDAN “TRAGADOS”? Lo mínimo que se acepta es que el anclaje quede a ras de la tuerca Lo mínimo que se acepta es que el anclaje quede a ras de la tuerca

IDEAS PARA HACER LA REPARACION

¿Y si no cazan los huecos?

(23)

¿Y si se dañan antes de la

instalación?

Cambiarlos por epóxicos, o demoler el pedestal, o hacer la reparación de los “tragados” si los anclajes son de material soldable.