Tipos de conexiones en estructuras de acero

TIPOS DE CONEXIONES ESTRUCTURAS DE ACERO
El LRFD-A2.2 clasifica la construcción en acero según la restricción a la rotación que
desarrollen sus conexiones. Existen tres tipos básicos de conexiones viga-columna: cuando
una conexión cuenta con una resistencia completa a momento y, por lo tanto, a la rotación
se le llama conexión rígida, una conexión que no opone ninguna resistencia a larotación se
conoce como simple y existe además otro tipo de conexiones cuyas características
rotacionales caen en algún punto entre las de los dos tipos antes mencionados; este tipo de
conexiones recibe el nombre de semi-rígidas.

En la práctica resulta imposible lograr que una conexión sea totalmente rígida o
flexible, es por esa razón que para clasificarlas se ha considerado el porcentaje derestricción total a momento-rotación que se desarrolla en la conexión, de ahí que se tengan
las siguientes categorías:
Conexiones completamente restringidas (llamadas también de marco rígido o de
marco continuo).

Se llaman así cuando éstas permiten una plena continuidad entre los elementos
estructurales, se tienen en esta categoría las conexiones que provean una restricción
rotacional del 90%o mayor. Según el LRFD-A2.2, este tipo de conexiones se designan
como “Tipo FR” (fully restraint).
Conexiones de marco simple (llamadas también como no restringidas o de extremo
libre).

Caen en esta categoría cuando la resistencia a momento-rotación es muy pequeña, a
tal grado que los ángulos originales de los miembros conectados pueden cambiar más del
80%, para su análisis se consideraque éstas transmiten únicamente cortante. Cuando se
diseñan vigas simplemente apoyadas se debe usar este tipo de conexiones, sin embargo
cuando se utiliza análisis plástico, éstas resultan inapropiadas, ya que la continuidad es una
de las suposiciones de las que parte la teoría del análisis antes mencionado. Éstas
conexiones, empero, sí podrían utilizarse para unir diferentes sistemasestructurales planos,
si se combinan con sistemas de arriostramiento. Este tipo de conexiones se designan como
de “Tipo PR” (partially restraint) por el LRFD-A2.2.

Por disposición del LRFD, es necesario que cuando se diseñe utilizando
estructuración simple se cumpla con las siguientes condiciones:

a. Aunque las vigas no estén simplemente apoyadas, ellas deben ser capaces de
soportar las cargasde gravedad como si ellas lo estuvieran.

b. Las conexiones y los miembros conectados deben ser capaces de resistir los
momentos por viento.

c. Las conexiones deben tener suficiente capacidad rotacional inelástica para
que los sujetadores o las soldaduras no queden sobrecargados bajo la acción
combinada de cargas por gravedad y viento.

Conexiones de marco semi-rígido. En esta categoríase encuentra cualquier conexión
que provea del 20 al 90% de restricción rotacional. Esto quiere decir, que en este tipo de
conexiones sí existirá cierta transmisión de momento, la cual será mayor a la que se de en
las conexiones simples, pero menor a la desarrollada por las conexiones rígidas. El LRFD
las considera también de “Tipo PR” y limita su uso para situaciones donde existe evidenciade que son capaces de resistir un cierto porcentaje del momento resistente que proporciona
una conexión completamente rígida. No deben utilizarse cuando en el diseño de la
estructura se utilizó análisis plástico.



2.2 CONEXIONES A CORTANTE SIMPLE.
Este tipo de conexiones se utiliza para conectar vigas simplemente apoyadas a otras vigas o
al patín o alma de alguna columna. Elprocedimiento de diseño se ha estandarizado en el
Manual LRFD en sus Tablas: 9-2, 9-3, 9-4 y 9-5 con los títulos: “Conexiones atornilladas
usando ángulos dobles”, “Combinación de conexiones atornilladas/soldadas usando
ángulos dobles”, “Todas las conexiónes atornilladas/soldadas usando ángulos dobles” y
“Conexiones a cortante con placa de extremo atornilladas/soldadas” respectivamente.
En este tipo de...