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Capítulo 14
Conexiones soldadas
Las soldaduras de ranura de penetración parcial suelen ser económicas cuando no se requiere que desarrollen grandes fuerzas en los materiales conectados, como en los empalmes de columnas y en las conexiones de las diversas partes de miembros compuestos. En la Tabla 14.1 podemos ver que los esfuerzos de diseño son los mismos que para soldaduras de penetración completa cuando se tiene compresión o tensión paralela al eje de las soldaduras. Cuando se tiene tensión transversal al eje de la soldadura, hay una reducción considerable en la resistencia debido a la posibilidad de tener altas concentraciones de esfuerzos. Los Ejemplos 14-12 y 14-13 ilustran los cálculos necesarios para determinar la resistencia de las soldaduras de ranura de penetración completa y parcial. Las resistencias de diseño de las soldaduras de ranura, tanto de penetración parcial como completa, se dan en la Tabla 14.1 de este libro (Tabla J2.5 del AISC). En la parte (b) del Ejemplo 14-13 se supone que dos secciones W están empalmadas con una soldadura de ranura de penetración parcial y se determina la resistencia de diseño por cortante del miembro. Para hacerlo es necesario calcular lo siguiente: 1) la resistencia de ruptura por cortante del material base según la Sección J2.4 del AISC, 2) la resistencia de fluencia por cortante de los elementos conectados según la Sección J4.3 del AISC y 3) la resistencia por cortante de la soldadura según la Sección J2.2 del AISC y la Tabla J2.5 del AISC. La resistencia de diseño por cortante del miembro es la menor de los valores siguientes: 1. Fractura por cortante del material base = FnAns con f = 0.75, Æ = 2.00, Fn = 0.6Fu, y Ans = área neta sometida a cortante. 2. Fluencia por cortante de los elementos conectados = fRn = con (0.60Avg) Fy, con f = 0.75, Æ = 2.00, y Avg = área total sometida a cortante. 3. Fluencia por cortante de la soldadura = Fw = (0.60FEXX)Aw, con f = 0.75, Æ = 2.00, y Aw = Aeff = área de la soldadura.
Ejemplo 14-12 a. Determine la resistencia de diseño LRFD y la resistencia permisible ASD de una soldadura de ranura de penetración completa SMAW para las placas mostradas en la Figura 14.29. Use Fy = 50 klb/plg2 y electrodos E70. b. Repita la parte (a) si se usa una soldadura de ranura de penetración parcial (bisel de 45 ) con una profundidad de 12 plg.
P
P
6 plg
P
P
3 4
plg
Figura 14.29.
Diseño de Estructuras de Acero – McCormac /Csernak
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