Procediimiento para el calculo de conexion soldada. SMAW

1. PROCEDIMIENTO PARA EL
CÁLCULO DE CONEXIÓN
SOLDADA
AISC-360
SOLDADURA POR ARCO METÁLICO PROTEGIDO (SMAW)
ING. Rubén J. González P.
16/02/2017

2. Elaborado por: Ing. Rubén J. González P. Página 2 de 9
Introducción:
Se conoce como soldadura el proceso de unión de partes metálicas mediante la
aplicación de calor con o sin adición de otro metal fundido.
Existen dos procedimientos generales de soldadura: soldadura con gas y
soldadura por arco eléctrico. En las edificaciones de acero, casi toda la soldadura
estructural es por arco.
En el procedimiento se calculara la soldadura por arco metálico protegido
“SMAW” y para ello se deben conocer y manejar los distintos elementos
involucrados en el proceso de la soldadura y sus definiciones para una mejor
comprensión de todas las variables involucradas en el mismo:
 El material de aporte generalmente conocido como “Electrodo”, esta
relacionado directamente con las propiedades de la soldadura, ya que de él
dependen su resistencia y la ductilidad.
 Los electrodos deben cumplir las especificaciones de la American
Welding Society (AWS).
Clasificación de la American Welding Society (AWS),de los electrodos para
soldadura de aceros al carbono:
La clasificación está conformada por la letra “E” seguida de cuatro o cinco
dígitos cuyo significado es el siguiente:
• “E” significa electrodo.
• Los dos primeros dígitos en la clasificación de cuatro dígitos o los tres
primeros en la clasificación de cinco representan la mínima resistencia a la
tracción del depósito de soldadura medida en KSI (miles de PSI).
• El tercer dígito en la clasificación de cuatro o el cuarto dígito en la
clasificación de cinco dígitos indica la posición de soldadura para la cual
se diseñó el electrodo.
• El último dígito indica el tipo de revestimiento del electrodo, la corriente
y la polaridad que deben utilizarse.

3. Elaborado por: Ing. Rubén J. González P. Página 3 de 9
1 Ksi = 70.306957 kg/cm2
 Material base: generalmente A-36.
 El cordón de soldadura:
El cálculo de la resistencia de un cordón de soldadura tiene una base
experimental y basada en la experiencia obtenida. Es por ello que no
existe un criterio único y universal, sino que cada norma o país tiene su
propio criterio. No obstante, se puede tomar como referencia cualquiera de
las normas de cálculo existentes, que éstas suponen implícita o
explícitamente las siguientes bases comunes sobre los que se levantan sus
respectivos criterios de cálculo:

4. Elaborado por: Ing. Rubén J. González P. Página 4 de 9
1º.- Que durante la ejecución de la soldadura que se pretende calcular su
resistencia, se han seguido en todo momento las reglas de buena práctica.
2º.- Que las características mecánico-resistentes del metal de aportación
son, como mínimo, iguales a las del metal de base.
3º.- Que en el diseño del cordón, se ha evitado, mediante la oportuna
elección del material y de los detalles constructivos adecuados, el peligro
de una rotura frágil.
De acuerdo con la segunda de estas hipótesis, las uniones a tope con
penetración completa, no necesitan ser calculadas, y es evidente que su
capacidad portante saldrá superior o al menos igual que las de las piezas
que une (no obstante, en uniones sometidas a cargas dinámicas sí que es
preciso comprobarlas). Por lo tanto, en lo que sigue el cálculo mecánico de
las uniones soldadas se centrará para el caso de las uniones en filete.
PROCEDIMIENTO PARA EL CALCULO DE SOLDADURA A “FILETE”
onde

5. Elaborado por: Ing. Rubén J. González P. Página 5 de 9
Electrodo Punto de Cedencia Ruptura por tensión
E60xx 3150 kgf/cm2 4220 kgf/cm2
E70xx 3500 kgf/cm2 4920 kgf/cm2

6. Elaborado por: Ing. Rubén J. González P. Página 6 de 9
 A lo largo de los bordes del material con espesor menor a 6.00 mm, no
mayor que el espesor del material.
 A lo largo de los bordes del material con espesor igual o mayor a 6.00 mm,

7. Elaborado por: Ing. Rubén J. González P. Página 7 de 9
no mayor que el espesor del material menos 2.00 mm, a no ser que la
soldadura sea designada especialmente en los planos para ser ejecutada de
manera de obtener el espesor de la garganta completa. En la condición de
soldado, se permite que la distancia entre el borde del metal base y el talón
de la soldadura sea menor que 2.00 mm siempre que sea posible verificar
el tamaño de la soldadura.
(Lw)
 La longitud efectiva mínima de las soldaduras de filete diseñadas por
resistencia no debe ser menor que 4 veces el tamaño nominal, en caso
contrario, se debe considerar que el tamaño de la soldadura no exceda un
cuarto de su longitud efectiva.
En los extremos solicitados, la longitud efectiva de la soldadura de filete
será igual a:
 La longitud real de la soldadura “Lw”, cuando no exceda 100 veces el
tamaño del filete “w”
 Para soldaduras de filete de carga extrema con una longitud de hasta 100
veces la dimensión del tama o del filete “w”, se permite tomar la longitud
efectiva igual a la longitud real. Cuando la longitud de la soldadura de filete
de carga extrema excede de 100 veces el tamaño de la soldadura, la
longitud efectiva debe ser determinada multiplicando la longitud real por
el factor de reducción “β”, determinado a continuación
β 1 2 – 0 002 L/w ≤ 1
 Cuando la longitud efectiva excede de 300 veces el tamaño de la soldadura,
la longitud efectiva debe ser tomada como 180w.
Viga VP-250 tw= 0.45 cm d= 25 cm tf= 0.90 cm bf= 15 cm
Columna VP-350 tw= 0.60 cm d= 35 cm tf= 1.2 cm bf= 17.5 cm
V= 11000 kg (ESFUERZO DE CORTE)

8. Elaborado por: Ing. Rubén J. González P. Página 8 de 9
Electrodo
E70xx Ruptura por tensión 4920 kgf/cm2
w min(tabla)= 0.30 cm
w máx(tabla).≤ 0 45 cm
= 0.35 cm
Lwmin≥ 4w 4*0.35 cm Lwmin≥ 1 4cm
Lwmax≤ 100w 100* 0.35 cm Lwmax≤ 35 cm
35 cm/2 lados = 17.5 cm
Para garantizar que la unión se comporte como una articulación: Lw<2/3h

9. Elaborado por: Ing. Rubén J. González P. Página 9 de 9
h=(d-2tf = (25 cm –(2*0.90cm))=23.2 cm*0.67 Lw<15.54 cm
0 0 0 0 0 35
0 5 0 0 4 20 / 0 25 14 0
2
11000 /2
Se divide entre dos porque son dos lados.
/
/2
/
5500
4
/