Fundamentos de diseño de conexiones

FUNDAMENTOS DE DISEÑO DE
CONEXIONES
con
énfasis en el método de
diseño por estados límites
Desarrollado por
Thomas M. Murray, P.E., Ph. D.
Emmett A. Sumner, P.E.

1-1

PLAN GENERAL DEL SEMINARIO
SESIÓN1.- Tipos de conexiones
Clasificación
Trayectorias de carga/Estados límites
SESIÓN 2-.Conexiones a carga directa
Fuerzas de palanca / Soldadura y Tornillos
Excentricidad
SESIÓN3.-Conexiones a cortante
1-2

PLAN GENERAL DEL SEMINARIO

SESIÓN 4.-Conexiones a cortante (continuación)
SESIÓN 5.-Conexiones a momento
SESIÓN 6.-Conexiones de placa extrema a momento
y Conexiones de contraventeo
CIERRE
1-3

SESIÓN 1
CLASIFICACIÓN DE
TIPOS DE CONEXIONES
Y ESTADOS LÍMITE

1-4

CONEXIONES TIPO
•CONEXIONES EN TENSIÓN
Carga directa
Colgantes
Contraventeo ligero1-5

CONEXIONES TIPO
•CONEXIONES EN COMPRESIÓN
Empalmes en columnas
Placas de asiento en vigas
Placas de base en columnas

1-6

PLACA DE BASE
columna articulada empotrada

1-7

CONEXIONES TIPO
•ARMADO DE CONEXIONES A CORTANTE
Dos ángulos
Un ángulo
Una placa soldada
Placa extremo a cortante
Conexión con T
Placa de asiento o ángulo

1-8

Doble ángulo

1-9

Unángulo

1-10

Una placa
soldada

1-11

Placa extremo a
cortante

1-12

Conexión T

1-13

CONEXIONES TIPO
•CONEXIONES A MOMENTO
Patines soldados
Placas en patines soldadas
Placas en patines atornilladas
Tes cortadas
Ángulos en patines
Placas de extremo a momento

1-14

Patines soldados

1-15

Patines
atornillados

1-16

T cortada

1-17

Ángulos enpatines

1-18

Placa de
extremo a
momento

1-19

CLASIFICACIÓN DE CONEXIONES
VIGA-COLUMNA
•Totalmente empotrada FR o tipo 1
Patines soldados
Placa en patines y soldada o atornillada
Tes cortadas
A Momento con placa extrema extendida

1-20

CLASIFICACIÓN DE CONEXIONES
VIGA-COLUMNA
•Parcialmente empotradas/articuladas PR o Tipo 2
Ángulos dobles
Un ángulo
Placa soldada(oreja)
Placa de extremo en cortante
Placa de asiento

1-21

CLASIFICACIÓN DE CONEXIONES
VIGA-COLUMNA
•Parcialmente empotradas PR o tipo 3
Placa de extremo recortada
Un ángulo por patín
Dos ángulos por patínes

1-22

CLASIFICACIÓN DE CONEXIONES
VIGA-COLUMNA
Clasificación: Todas las técnicas dependen de la
longitud de los miembros su
diagrama de momento y de la
magnitud de losmismos.
Ejemplo:
Relación Momento-Rotación / Línea de la viga

1-23

Mf

CURVA MOMENTO - ROTACIÓN
C o n e x io n e s d e M o m e n to T ip o 1
o FR
C o n e x io n e s a M o m e n to
M = 0 .9 M f

E c u a c ió n d e la r e c ta d e la v ig a e s:
M = M f-2 E I θ /L d o n d e
M : M o m e n to e n la lin e a d e la v ig a
M f:M o m e n to d e e m p o tr a m ie n to , (w L ^ 2 /1 2 ) p ar a la
e m p o tr a d a
θ = R o ta c ió n e x tr e m a d e la lin e a d e la v ig a
θ s= R o ta c ió n e x tr e m a d e la v ig a sim p le m e n te a p o y a d a

C o n e x io n e s d e M o m e n to T ip o 3
o PR
C o n e x io n e s se m ir r ig id a s

Momento M

M = 0 .5 M f

M = 0 .2 M f

C o n e x io n e s T ip o 2 d e v ig a s
sim p le m e n te a p o y a d a C o n e x ió n ac o r ta n te

R o ta c ió n θ

θ = M f /(2 E I/L )

1-24

REQUISITOS DE ESPECIFICACIÓN
Especificaciones 2005 LRFD, Capitulo J
Conexiones, juntas y sujetadores
Especificaciones 2005 LRFD, Capitulo K
Patines y almas bajo cargas concentradas
LRFD Manual AISC de Construcción en Acero
13a Edición

1-25

ESTADO LIMITE EN LA LINEA DE
CARGA
Ejemplo: Conexión a Tensión
2L4x3 1/2 x1/4LLBB

5/16
5/8'' PL

A

Tu

A

Seccion A-A

3/4'' Dia.
Tornillo tipo A325

1-26

ESTADO LÍMITE EN LA LINEA DE CARGA
Ejemplo: Conexión a Tensión
2

1
A

3,4

Tu
A
4 2

1.
2.
3.
4.

1

Fluencia en el ángulo
Ruptura del ángulo incluye rezago por cortante
Aplastamiento del conector/Desgarramiento
Block de cortante en el ángulo
1-27

ESTADOS LÍMITES EN...