Conexiones atornilladas


UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR
FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
UNIDAD DE POSGRADOS
MAESTRIA EN INGENIERIA ESTRUCTURAL



















GRUPO #2
CONEXIONES ATORNILLADAS CARGADAS EXCENTRICAMENTE



Materia: Estructuras de Acero

Profesor: Ing. Fredy Fabricio Orellana

Alumnos: Ing. Jaime Hernández De Paz
Ing. Carlos Bienvenido Ramírez MoralesIng. Gerardo Javier Jovel Rodríguez



06 de Noviembre de 2013.



I N D I C E

PAG.









1. TORNILLOS SUJETOS A CORTE EXCENTRICO.
Grupos de tornillos cargados excéntricamente sometidos a cortante y momentos de flexión, suelen ser bastante comunes. Por ejemplo, en una armadura, es deseable que el centro de gravedad del miembro esté alineado con el centro de gravedad de lostornillos de conexión, sin embargo, esto es difícil de lograr, y como resultado, este tipo de conexiones son a menudo objeto de momentos como de cortante.
Los siguientes tipos de conexiones implican excentricidad: a) Una viga conectada a una columna con una placa, b) Una viga conectada a una columna con un par de angulares. Estas conexiones resisten algún momento, porque el centro de gravedad de lacarga de la viga no coincide con la carga axial en la columna.


Figura 1.

Las especificaciones para tornillos y soldaduras del AISC, establecen claramente que el centro de gravedad de la conexión debe coincidir con el centro de gravedad del miembro, a menos que la excentricidad se tome en cuenta en los cálculos. La sección J1.7 de las especificaciones del ASIC, prevé una excepción a estaregla: El requisito no es aplicable a las conexiones de los extremos de angulares individuales, ángulos dobles, y miembros similares cargados estáticamente.
La especificación AISC presenta valores para calcular las resistencias de diseño de tornillos individuales, pero no especifica un método para el cálculo de las fuerzas en estos elementos de fijación cuando se cargan excéntricamente. El métodode análisis se deja en manos del diseñador.
Tres enfoques generales para el análisis de las conexiones cargadas excéntricamente se han desarrollado a través de los años.

1. El muy conservador método elástico.
La fricción o resistencia al deslizamiento entre las partes conectadas es obviada.
Las partes conectadas se supone que son perfectamente rígidas.
2. Se han propuesto varios métodos dereducción o de excentricidad efectiva.
El análisis es similar al método elástico, salvo que las excentricidades son más pequeñas, y por lo tanto, momentos más pequeños son usados en los cálculos.
3. El método del centro instantáneo de rotación.
Este método proporciona los valores más realistas en comparación con resultados de prueba.
Este método es muy tedioso con las calculadoras debolsillo.
Las tablas 7-7 a la 7-14 del Manual AISC proporcionan coeficientes C para grupos de tornillos cargados excéntricamente.

El coeficiente C es multiplicado por la resistencia nominal del tornillo (rn) para proporcionar la resistencia nominal del grupo de tornillos, Rn = C x rn.
Las tablas se basan en el método de resistencia última.
Estas tablas permiten al diseñador resolver fácilmenteproblemas que afectan a grupos de tornillos cargados excéntricamente, siempre y cuando los patrones de tornillos sean simétricos.


2. ANALISIS ELASTICO.
Considere el grupo de tornillos mostrados en la figura 2a, con una carga aplicada P que tiene una excentricidad “e” desde el centro de gravedad del grupo de tornillos. La figura 2b, muestra un sistema de fuerza equivalente con la adición de doscargas verticales P que pasan a través del centro de gravedad del grupo de tornillos. Las figuras 2c y 2d separan el efecto de la figura 2b; la figura 2c, muestra una carga P actuando a través del centroide del grupo de tornillos. La figura 2d, muestra un momento causado por el par M=Pe aplicado al grupo de tornillos. La magnitud de las fuerzas en cada tornillo es debida a la carga P más el par...