1. CONEXIONES SOLDADAS
DESARROLLO HISTÓRICO
La soldadura es el método para unir dos o más piezas de metal calentándolas
hasta que estén en estado pastoso, empleando o no presión. Se han encontrado
objetos de arte que datan desde la época de los egipcios (3000 A.C), en que se
ve que las uniones se han realizado fusionando el metal.

2. PROCESOS BÁSICOS
La soldadura se origina por la fusión de metales que se calientan para unirse y formar un solo material,
procurando que no se oxide con la atmosfera. La fuente de calor es la energía eléctrica del arco eléctrico, y se
le denomina “soldadura al arco”. Las piezas deben tener un espesor de más de 2 mm, para que no se
“QUEMEN”.
Proceso de soldadura al acero con electrodo protegido
Es el proceso más antiguo y el más simple. El calor derrite la varilla protegida que es de acero con un
recubrimiento que rodea al electrodo; este recubrimiento origina al quemarse alrededor del material recién
depositado, una atmosfera de gas rico en CO que impide el paso del óxido hacia la soldadura, formando CO2
Proceso de soldadura al acero sumergido
En este caso el electrodo es una varilla desnuda continua de acero. El arco se efectúa dentro de una capa de
fundente que es un polvo inerte que se aísla la soldadura de la atmosfera para que se oxide. Este polvo se
retira con una aspiradora y se guarda para otra ocasión.

3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS
VENTAJAS
El
empleo de conexiones soldadas en vez de atornilladas o remachadas permite un ahorro de
material (hasta de un 15%).
La
soldadura permite una gran variedad de conexiones, cosa que no se puede con remaches o
tornillos.
Las
conexiones soldadas son más rígidas que las demás, lo cual permite una verdadera
continuidad en la transmisión de elementos mecánicos entre miembros.
Debido
a la mayor resistencia del metal de aportación las conexiones soldadas permiten una gran
resistencia a la fatiga.
DESVENTAJAS
Las
conexiones rígidas puede no ser óptimas en el diseño.
La
revisión de las conexiones soldadas no es muy sencillo con respecto al resto.
La
creencia de la baja resistencia a la fatiga en conexiones soldadas

4. SOLDABILIDAD DE LOS ACEROS
La soldabilidad es la propiedad del acero para lograr soldaduras libres de problemas
A continuación se da la composición química de los aceros al carbono que tienen que ver con
la soldabilidad del acero.
Tipos de juntas soldadas
Juntas a tope: sirven para dar continuidad a dos
Juntas traslapadas: sirven para que dos piezas se
unan a través de sus costados

5. Ejemplos de juntas traslapadas
Soldaduras ancladas
Conectan dos piezas que se encuentran en el mismo plano. Muchas veces transmiten la
fuerza total de una pieza a la otra, por lo que deben ser reparadas mediante biseles o
“canaletas

6. Tipos de soldaduras de penetración total
Estas soldaduras requieren precisión en los alineamientos de las piezas, Los esfuerzos que trasmiten son
directos
Soldaduras de filete
Son llamadas también “soldaduras
de ángulos” porque son especiales
para conectar perfiles ángulos con
planchas
Soldaduras de tarugo
Son adecuadas para prevenir que las piezas
en la conexión se distorsionen entre
cordones muy separados
•Limitaciones en tamaños y longitudes de soldadura de filetes
Se trata de las conexiones con soldaduras de filete que sean capaces de tener las resistencias de diseño que se
tratan después.

7. TAMAÑO
DE SOLDADURA Y CORDÓN
Tamaño mínimo y máximo de la soldadura
Cuando el espesor del borde es menor o igual a ¼”, el
espesor máximo puede ser Ws=1/4” (6.4mm9
Cuando el espesor del borde es mayor de ¼”. El máximo
tamaño de la soldadura podrá ser igual al espesor de la
pieza menos 1/16” (1.5mm)
Longitud mínima de un cordón:
La longitud ls del cordón no será menor que 4 veces el
tamaño de la soldadura. Asimismo no menor a la distancia b
que los separa. Habrá un retorno de 2Ws. También la
longitud de traslape no será menor a 5°T

8. ÁREAS EFECTIVAS EN LAS SOLDADURAS
Para soldaduras ancladas de
penetración total: la garantía será el
espesor de la pieza menos gruesa unida
Para las soldaduras ancladas de
penetración parcial: el espesor efectivo a
considerar será el indicado de las figuras
•Para las soldaduras de filete: considerando la
idealización de la sección en un triángulo isósceles, la
garganta (dimensión critica) seta Te= (0.707Ws) para
soldaduras de arco con electrodos protegidos. En
cambio en el caso de soldadura de arco sumergido,
tomando en cuenta la mejor calidad de las mismas se
considera:
•Soldaduras con Ws <3/8” (9.5mm): la garganta TE será
Ws.
•Soldaduras con Ws>3/8” (9.5mm): la garganta Te será
0.707Ws + 0.11”(2.5mm)
•Para las soldaduras de ranura o tarugo: se considera
en área de la sección transversal de la soldadura

9. RESISTENCIA NOMINAL DE LAS SOLDADURAS
En principio la soldaduras deben tener suficiente material del electrodo adecuado para
transmitir todas las cargas que se le impongan
Resistencia nominal de las soldaduras ancladas:
Rnw
Se considera que la resistencia de las soldaduras
acanaladas es igual a la resistencia del área efectiva de
las soldaduras que se unen.
el electrodo deberá tener una resistencia que se compare
con la resistencia de las piezas unidas.
Rnw=Te.Fy para tracción o compresión
Rnw=Te(0.60Fy)para corte
Resistencia Nominal de las soldaduras de filete: Rnw
La Resistencia Rnw de una soldadura de filete por
unidad de longitud (por una pulgada, si se trata de
unidades inglesas) se basa en la suposición de que la
falla de la soldadura es por corte en su sección crítica
(área efectiva) o si no por corte en el área de contacto
entre el cordón y el material base.
Rnw = Te (0.60 Fexx) para el metal de soldadura.
Rnw = ws (0.60 Fy) para el metal base.

10. ESPECIFICACIONES AISC-LRFD PARA SOLDADURAS
Segun Método de diseño LRFD, se tiene:
f Rn ³ gi 1Qi
Donde:
f = Factor de resistencia;
Rn = Rnw Resistencia nominal, por lo que f Rnw = Resistencia de Diseño.
gi 2 = Factor de mayorización;
Qi = Efectos de las cargas aplicadas, por lo que gi 3Qi son los efectos factorizados de las cargas Ru.
Entonces, se deberá tener: f Rnw ³ Ru
Donde Ru = Carga factorizada por unidad de longitud en la unión soldada.
Soldadura acanalada
1. Tracción o compresión perpendicular al área efectiva y tracción paralela al eje de la soldadura: Eficiencia
= 100%
f Rnw = 0.90 Te Fy, para el material base.
f Rnw = 0.90 Te Fyw, para la soldadura.
2. Corte en el área efectiva: Eficiencia = 100%
f Rnw = 0.90 Tesy 4,= 0.90 Te (0.60Fy), para el metal base
f Rnw = 0.80 Te (0.60Feex), para la soldadura

11. Soldadura de filete
La soldadura se basa en la resistencia al corte a través de la garganta de la misma:
f Rnw = 0.75 Te(0.60Fexx) para la soldadura, y no menor de la resistencia a la fractura del metal base
adyacente:
Rnw = 0.75 ws(0.60Fu)
Te= dimensión de la garganta
Ws= tamaño de la soldadura
Resistencia a la fractura de la soldadura.
Fu =Resistencia a la fractura del metal base.
ELECTRODO PROTEGIDO

12. ELECTRODO SUMERGIDO