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Tipología de uniones entre elementos estructurales

Tema 3 TIPOLOGIA DE UNIONES ENTRE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

1. GENERALIDADES
Sin duda, la parte de uniones es la que tiene un tratamiento menos importante en la normativa española, tanto desde el punto de vista de cálculo como desde el de especificaciones de ejecución. Sin embargo, es en el diseño y cálculo de las uniones donde se muestra deforma más notoria la calidad del proyectista de estructuras metálicas. En la actualidad se tiende a realizar las uniones mediante soldadura debido a su sencillez, estanqueidad y compacidad de las mismas, así como a la eliminación de elementos intermedios. Sin embargo, en algunas ocasiones no es posible obtener mediante soldadura de piezas aparatos de unión que reflejen de manera real lashipótesis de cálculo, por lo que es necesario recurrir a los tornillos, bulones u otros elementos más sofisticados, tales como los apoyos de neopreno o los constituidos por resortes, amortiguadores, etc. El número de nudos posible en las estructuras metálicas es grande y resulta difícil su clasificación. En general, se podrían dividir las uniones de nudo en flexibles y rígidas, según que desde el punto devista de cálculo no puedan transmitir un momento apreciable o sí lo transmitan. Las uniones también se pueden clasificar según los elementos que unan, por combinación de ambos conceptos, de la siguiente forma:

Figura 1: Unión sobre apoyo no rigidizado.

Figura 2: Unión sobre apoyo rigidizado.

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A). UNIONES FLEXIBLES DE VIGAS ACOLUMNAS - Unión sobre apoyo no rigidizado (figura 1) - Unión sobre apoyo rigidizado (figura 2) - Unión directa de alma (figura 3) - Unión de alma mediante angulares (figura 4)

Figura 3: Unión directa de alma.

Figura 4: Unión de alma mediante angulares.

B). UNIONES DE VIGA A VIGA - Apoyos (figuras 5 y 6) - Uniones continuas (figura 7)

Figura 5: Apoyo.

Figura 6: Apoyo.

Figura 7: Unióncontinua.

C). UNIONES DE VIGAS CONTINUAS SOBRE PILAR (figura 8)

Figura 8: Unión de vigas continuas sobre pilar.

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D). UNIONES DE PILAR A PILAR (figura 9)

Figura 9: Uniones de pilar a pilar.

E). UNIONES RIGIDAS DE VIGAS A COLUMNAS - Pórticos rectos (figuras 10 y 11) - Pórticos acartelados (figuras 12 y 13) - Pórticos deedificios (figuras 14 y 15)

Figura 10: Nudo recto.

Figura 11: Nudo inclinado.

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Figura 12: Nudo recto acartelado.

Figura 13: Nudo inclinado acartelado.

Figura 14: Unión directa de viga a columna. columna.

Figura 15: Unión directa de viga a

F). UNION DE PILARES A ZAPATA (figura 16)

Figura 16: Unión de pilar a zapata.60

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G). UNION DE VIGAS TRIANGULADAS - Nudos a tope (figura 17) - Nudos por solape (figura 18) - Nudos con cartelas (figura 19)

Figura 17: Nudo a tope.

Figura 18: Nudo por solape.

Figura 20: Nudo con cartela.

H). APOYOS ESPECIALES DE VIGAS - Placa de asiento (figura 20) - Rodillos (figura 21) - Apoyos de neopreno (figura 22)Figura 20: Placa de asiento.

Figura 21: Rodillo.

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Figura 22: Apoyo de neopreno.

2. CALCULO DE UNIONES 2.1. UNION VIGA-COLUMNA CON APOYO NO RIGIDIZADO
Es el sistema más sencillo para apoyar una viga. El casquillo de angular se suelda al pilar en el taller y la viga se suelda en obra en el momento de montaje.

Figura 23: Uniónviga-columna con apoyo no rigidizado.

La unión se considera flexible y, por tanto, equivale a un apoyo simple.

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Bajo la reacción mayorada N* el angular trabaja a flexión, considerándose como sección más solicitada la mn (figura 23), donde se inicia la parte recta del angular. Dada la gran rigidez a flexión de la viga en comparación...