ACERO ESTRUCTURAL - SOLDADURAS - EJEMPLOS

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ACERO ESTRUCTURAL - SOLDADURAS - EJEMPLOS

  1. 1. PROYECTOS DE ACERO ACERO ESTRUCTURAL-MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS-EJEMPLOS DE CALCULO ING. WILLIAM LOPEZ
  2. 2. ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO <ul><li>Ejemplo de calculo Nº 1: </li></ul><ul><li>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 </li></ul><ul><li>Ver la Figura Ilustrativa </li></ul>ING. WILLIAM LOPEZ
  3. 3. ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO ING. WILLIAM LOPEZ P P t1
  4. 4. ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO <ul><li>Solución del Ejemplo de calculo Nº 1: </li></ul><ul><li>Paso I: se procede a realizar la identificación de cada una de las características de la junta: </li></ul>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: <ul><li>Para la Capacidad de la unión se considera un esfuerzo admisible de ft= 0,6*F y = 1500 kg/cm 2 </li></ul><ul><li>P = b* t 1 * f t = (20 cm)*(1,2 cm)*1500 kg/cm 2 = 36.000 Kg </li></ul>
  5. 5. ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO <ul><li>Ejemplo de calculo Nº 2: </li></ul><ul><li>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 </li></ul><ul><li>Ver la Figura Ilustrativa </li></ul>ING. WILLIAM LOPEZ
  6. 6. ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO ING. WILLIAM LOPEZ 15 cm P P 18 cm t1 t1
  7. 7. ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO <ul><li>Solución del Ejemplo de calculo Nº 2: </li></ul><ul><li>Paso I: se procede a realizar la identificación de cada una de las características de la junta: </li></ul>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. <ul><li>Paso II: se procede a realizar los cálculos preliminares de las capacidades como sigue: </li></ul><ul><li>Capacidad de la soldadura: P = 0,707* t 1 * f s *L s </li></ul>
  8. 8. ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO <ul><li>Solución del Ejemplo de calculo Nº 2: </li></ul>ING. WILLIAM LOPEZ <ul><li>Paso II: se procede a realizar los cálculos preliminares de las capacidades como sigue: </li></ul><ul><li>Capacidad de la soldadura : </li></ul><ul><li>implica entonces que </li></ul><ul><li>P = 0,707*1,2 cm *0,4*2.530 Kg/cm2 *2*18 cm = 30.909 Kg </li></ul>
  9. 9. ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO <ul><li>Ejemplo de calculo Nº 3: </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>Ver la Figura Ilustrativa </li></ul>ING. WILLIAM LOPEZ
  10. 10. ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO ING. WILLIAM LOPEZ 1 t 1 = 1 cm Perfil L100x100x10mm y x 3,04 cm 3,04 cm 10 cm L s 2 cm L s 1 cm P 1 P 2 P
  11. 11. ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO <ul><li>Solución del Ejemplo de calculo Nº 3: </li></ul><ul><li>Paso I: se procede a realizar la identificación de cada una de las características de la junta: </li></ul>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. 12. ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO <ul><li>Solución del Ejemplo de calculo Nº 3: </li></ul><ul><li>Paso II: se procede a realizar los cálculos preliminares de las capacidades como sigue: </li></ul><ul><li>Capacidad máxima del Perfil L100x100x10 mm considerando su esfuerzo de trabajo 0,6F y o sea f t = 1518 kg/cm 2 : </li></ul><ul><li>P = 1518 kg/cm 2 *19,2 cm 2 = 28.146 Kg </li></ul><ul><li>Filete máximo (Borde Redondeado – Norma Covenin): </li></ul><ul><li>0,75* t lo que implica que tmax = 0,75*1 cm = 0,75 cm </li></ul><ul><li>Sistema de ecuaciones aplicando momento en (1) (sentido anti horario positivo): </li></ul><ul><li>∑ M 1 = P 2 * 10 cm – P *3,04 cm </li></ul><ul><li>P 2 = 28.146 Kg *3,04 cm/ 10 cm = 8.556 Kg </li></ul>ING. WILLIAM LOPEZ
  13. 13. ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO <ul><li>Solución del Ejemplo de calculo Nº 3: </li></ul><ul><li>Paso II: se procede a realizar los cálculos preliminares de las capacidades como sigue: </li></ul><ul><li>Sistema de ecuaciones aplicando ahora sumatoria de fuerzas (sentido hacia arriba positivo): </li></ul><ul><li>∑ P = P 1 + P 2 = P </li></ul><ul><li>P 1 + P 2 = 8.556 Kg + P 1 = 28.146 Kg </li></ul><ul><li>= 28.146 Kg – 8.556 kg = 19.590 Kg </li></ul><ul><li>Capacidad de la soldadura de Filete por cm lineal: </li></ul><ul><li>P = 0,707* 0,4*2.530 Kg/cm2 = 715 Kg/cm2 </li></ul><ul><li>P = 715 kg/cm2 * 0,75 = 536 kg/cm </li></ul>ING. WILLIAM LOPEZ
  14. 14. ACERO ESTRUCTURAL – MIEMBROS DE UNION SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO <ul><li>Solución del Ejemplo de calculo Nº 3: </li></ul><ul><li>Paso III: se procede a realizar los cálculos solicitados como sigue: </li></ul><ul><li>Longitud de Soldadura Ls 2 : </li></ul><ul><li>Ls 2 = 8.556 Kg / 536 Kg/cm = 15,96 cm </li></ul><ul><li>Longitud de Soldadura Ls 1 : </li></ul><ul><li>Ls 2 = 19.590 Kg / 536 Kg/cm = 36,55 cm </li></ul>ING. WILLIAM LOPEZ
  15. 15. ACERO ESTRUCTURAL MIEMBROS- TIPOS DE JUNTAS <ul><li>BIBLIOGRAFIA: </li></ul><ul><li>Norma Venezolana COVENIN 1618-82: Estructuras de Acero para Edificaciones, Proyectos, fabricación y construcción. </li></ul><ul><li>“ Specification for the Design, Fabrication and Erection of Structural Steel for Buildings” del American Institute of Steel Construction (AISC). </li></ul><ul><li>“ Strength of Materials” (Resistencia de Materiales) de Ferdinand L. Singer. </li></ul>ING. WILLIAM LOPEZ

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