Diseo de Columnas

AtornilladasDISEO DE CONEXIONESTipo de Viga:HOJA:1 de 4Diseo:IPRReviso:Material:CLCULO:1Aprobo:AceroFECHA:CONEXIONES ATORNILLADAS:Las conexiones que transmiten esfuerzos calculados, se disearan para soportar no menos de 3000 Kg.Excepto que se indique de otra manera, el uso de tornillos de alta resistencia se har conforme a lasdisposiciones de las especificaciones para juntas estructurales con tornillos ASTM A-325 A-490.TABLA 1. Esfuerzo cortante ltimo en sujetadoresPara las conexiones de los perfiles IPR Trabe-Columna se emplearn tornillos de alta resistencia ASTM A-325de 1/2" x 2" de longitud galvanizado tipo I con dos rondanas planas endurecidas, apretados segn las normasAISC vigentes y sern de tensin controlada. La soldadura se har con electrodos de la serie E-7018 segn.las normas AWS vigentes. La placa utilizada ser de acero laminado de 3/8" de espesor.DATOS:Tornillos A-325rea (At)1.27cmDametro (d):1.27cm (1/2")Longitud:5.08cm (2.0")Cantidad:3.00Pzas.Dam. Barrenos:1.59cm (5/8")Resistencia Fy:2530Kg/cmPlaca de acero laminadoEspesor (t):0.95cm (3/8")Ancho de placa:18.00cmCarga P =1500.00Kg(Carga neta de Trabajo)ESFUERZOS PERMISIBLES:1).- Cortante simple: fv =1054.00Kg/cm2).-Aplastamiento: fa =1.35 Fy =3415.50Kg/cm3).- Tensin: ft =1518.00Kg/cmDISEO DE CONEXIONESTipo de Viga:HOJA:2 de 4Diseo:IPRReviso:Material:CLCULO:1Aprobo:AceroFECHA:rea Neta: An = Ag - Ab =13.02cmDonde:Ag = Area de la placa = (Ancho de placa)(Espesor t) =17.1cmAb = rea de los Tornillos = (No pzas)( + 0.16)(t) =4.08cmHolgura = + 1/16" =1.43cmFIGURA 1. Detalle de conexinREVISIN DE ESFUERZOS PERMISIBLES:1).- Cortante: fv = P/Av =393.70Kg/cm 1500.00KgRESISTENCIAS DE DISEO:1).- Cortante: Rn = fv (At) =9644.06Kg >1500.00Kg = factor de resistencia =0.75fv = Resistencia ltima a cortante =3375Kg/cm(Para A-325-N, Tabla 1)2).- Aplastamiento:Para el clculo de la resistencia por aplastamiento se determina el dimetro aproximado del barrenocorrespondiente al dimetro del tornillo a utilizar:Dametro de barrenos: Db =1.43cm 5/8" =1.59cmAplastamiento en barrenos: Lc = Le - (Db/2) =2.21cmLe = Distancia mnima al borde entre tornillo y placa =3.00cm (Figura 1)Entonces tenemos que: 2d =2.54cmS, Lc < 2d, entonces la resistencia para un barreno en el extremo ser:Rn = (1.2 Lc t Fu) =3186.11KgFu = Resistencia mnima a la tensin =1690Kg/cmPara los otros 2 barrenos:Lc = S - Db =4.41cmS = separacin entre barrenos =6.00cm (Figura 1)Si Lc > 2d, entonces tenemos que:Rn = (2.4 d t Fu)2 =7340.35KgDISEO DE MARCOS (PENDIENTE-DEFLEXIN)Tipo de Viga:HOJA:4 de 4Diseo:IPRReviso:Material:CLCULO:1Aprobo:AceroFECHA:Por lo tanto la Resistencia Total ser:10526.46Kg >1500.00Kg3).- Tensin sobre el rea neta:Rn = Fu An =16508.55Kg >1500.00Kg

&LProyecto Ejecutivo del Crcamo deBombeo y Emisor de Aguas Residualespara Nogales, Sonora.&RNo. de Contrato CONTA08-019 Tarea II&RSeccion 5:Proyecto Estructural

SoldadasDISEO DE CONEXIONESTipo de Viga:HOJA:1 de 2Diseo:IPRReviso:Material:CLCULO:1Aprobo:AceroFECHA:CONEXIONES SOLDADAS:Las soldaduras ms usadas en las construcciones de acero son los electrodos E-7018 y la E-6010 junto conel acero A-36. Los dos primeros nmeros se refieren a la resistencia de la soldadura:E-7018; la cual tiene una resistencia de 70,000 lb/plg = 4922 Kg/cmE-6010; la cual tiene una resistencia de 60,000 lb/plg = 4219 Kg/cmLos siguientes criterios de diseo para estados lmite rigen para las conexiones soldadas usadas en miembrosestructurales de acero formados en fro, en los cuales el espesor de la parte conectada ms delgada es de46 mm mayor.Para las conexiones de los perfiles IPR Trabe-Columna se emplearn tornillos de alta resistencia ASTM A-325de 1/2" x 2" de longitud galvanizado tipo I con dos rondanas planas endurecidas, apretados segn las normasAISC vigentes y sern de tensin controlada. La soldadura se har con electrodos de la serie E-7018 segn.las normas AWS vigentes. La placa utilizada ser de acero laminado de 3/8" de espesor.Requisitos de las soldaduras:1.- fs = 1476 Kg/cm2.- Longitud mnima = 4 veces la dimensin del filete3.- El grueso mximo del filete = et = (espesor de placa - 1/16")4.- Para placas de 1/4", el filete ser de 1/4"Se va a disear una soldadura de filete para la unin entre vigas y columnas de perfiles estructurales. En estetipo de soldaduras el cordn esta formado en su seccin transversal por un ngulo diedro, y se emplea paraunir dos piezas alineadas entre si.Figura 1. Soldadura de fileteLa soldadura tipo filete es la mas utilizada y es el tipo de soldadura que se utilizar en la resolucin deproblemas que invlucran conexiones soldadas. Su anilisis se basa en la suposicin terica de que la seccintransversal de la soldadura conforma un tringulo rectngulo de 45. No se considerar para el clculocualquier refuerzo adicional fuera de la hipotenusa que conforma el tringulo formado con dicho ngulo.DISEO DE CONEXIONESTipo de Viga:HOJA:2 de 2Diseo:IPRReviso:Material:CLCULO:1Aprobo:AceroFECHA:Datos:Placa de acero laminado:Espesor (t):0.95cmAncho de placa:18.00cmFuerza o carga P =1500.00KgTensin de trabajo de soldaduras: =910Kg/cm(Segn AWS)Garganta Efectiva: Ge = (es)(cos 45) =0.56cmTamao de Filete: es = (t - 1/16") =0.79cm (5/16")> 0.5cm (Ok)Longitud de cordn: Lc = 4es =3.16cmrea de la soldadura = As = Ge x Lc =1.77cmPor lo tanto la carga de traccin admisible es igual al producto de la tensin de trabajo en cortante y el reaque lo resiste:Carga P = ()(As)(# cordones) =9150.10Kg >1500.00Kg(Satisfactorio)No de cordones =5.70estas soldaduras de filete estn sometidas evidentemente a tensiones de flexin, as como de traccin ademsde las anteriormente consideradas tensiones cortantes. En general no se tienen en cuenta porque el fallo seproduce por cortante en la garganta.

&LProyecto Ejecutivo del Crcamo deBombeo y Emisor de Aguas Residualespara Nogales, Sonora.&RNo. de Contrato CONTA08-019&RSeccion 5:Proyecto EstructuralE-70