Este documento resume los diferentes tipos de conexiones utilizadas en la construcción de acero y madera, incluidas soldaduras, conexiones atornilladas y remaches. Describe los procesos de soldadura por arco eléctrico y diferentes electrodos utilizados. Explica cómo calcular las cargas últimas para conexiones soldadas como soldaduras de punto y costura. También cubre conexiones entre vigas y columnas, así como simbología y normas para conexiones precalificadas.

1. DISEÑO DE ACERO Y MADERA
CURSO:
DISEÑO DE ACERO Y MADERA
TEMA:
CONEXIONES
ALUMNO
NORBIL AGUILAR ÁGUILA
PROFESOR
ING: CLAUDIO LOPEZ GUTIERREZ

2. INTRODUCTION:
CONEXIONES.
Lasoldadura sedefine como un proceso en el cualserealiza launión de partes metálicas
mediante calentamiento, para alcanzar un estado plástico con o sin el aporte de un
material adicional de refuerzo. También se conoce por soldadura al metal fundido que
une dos piezas de metal, de la misma manera que realiza la operación de derretir una
aleación para unir dos metales, pero diferente de cuando se soldan dos piezas de metal
para que se unan entre si formando una unión soldada.
OBJETIVOS:
Determiner los elementos sometidos a los diferentes tipos de conexiones
ÍNDICE:
CONEXIONES.
a. Conexiones. Importancia pernos y soldaduras.
b. Proceso del arco eléctrico. Electrodos.
c. Simbología.
d. Esfuerzos permisibles. Conexiones soldadas. Conexiones viga – columnas.
Conexiones de planchas de base. Conexiones de empalmes soldadas
e. Juntas precalificadas.
f. Práctica dirigida conocimiento de Nave Industrial

3. A. CONEXIONES. IMPORTANCIA PERNOS Y SOLDADURAS.
Se presentaron los procedimientos de análisis y diseño de miembros estructurales
individuales, tales como vigas, columnas, vigas-columnas y miembros tubulares
cilíndricos. Estos miembros deberán ser posteriormente ensamblados para formar una
parte o la totalidad de una estructura, requiriendo para ello de la formación de
conexiones entre los miembros.
En este capítulo se presentarán los diversos tipos de conexiones generalmente usados
y sus criterios de diseño correspondientes.
Como un criterio general de las especificaciones del AISI, todas las conexiones deberán
Diseñarse para transmitir la carga máxima en el miembro conectado considerando
debidamente la excentricidad de carga.
TIPOS DESOLDADURA
Los principales tipos de soldadura más usados en estructuras de acero son la soldadura
de tope, soldadura de filete longitudinal y transversal, soldadura de punto o de ranura.
SOLDADURA DE FUSIÓN
Las soldaduras de fusión se usan comúnmente durante el montaje de la estructura para
conectar a los perfiles laminados en frío entre si o para conectar a los perfiles laminados
en frío a perfiles laminados en caliente. Los tipos principales de soldadura de fusión
usados en estructuras de acero laminado en frío son:
1. Soldaduras de penetración
2. Soldaduras de punto
3. Soldaduras de costura
4. Soldaduras de filete
5. Soldaduras de penetración abierta

4. (a) Soldaduras de penetración en juntas de frente; (b) soldaduras de punto; (c)
Soldaduras de costura; (d) Soldaduras de filete; (e) Soldaduras de penetración abierta
de bisel en “J”; (f) Soldaduras de penetración abierta en “V
1 SOLDADURAS DE PUNTO.
En base a cientos de pruebas en soldaduras de punto, se encontró que los modos de
falla de soldaduras de punto incluyen falla por cortante del área de fusión, desgarre de
la placa siguiendo el contorno de la soldadura con el desgarre propagándose a través de
la placa a partir del extremo frontal de la soldadura, desgarre de la lámina combinada
con pandeo cerca del extremo opuesto de la soldadura y rebanado de la lámina atrás
de la soldadura. Además, algunas soldaduras fallaron en parte por desprendimiento de
la soldadura mientras que el material de la lámina se desgarraba y se deformaba fuera
de su propio plano.
Una evaluación de los resultados de pruebas indica que las siguientes ecuaciones
pueden ser usadas para predecir la resistencia última de conexiones a base de
soldaduras de punto.

5. ResistenciadeCortante de Soldaduras de Punto. La resistenciaúltima al cortante de una
soldadura de punto puede ser determinada mediante la siguiente expresión:
Las pruebas de falla por cortante realizadas en soldaduras de punto han indicado que el
diámetro efectivo del área de fusión puede ser calculado como:
Donde
d = diámetro visible de la superficie externa de la soldadura de punto
t = espesor de las láminas de acero (sin incluir recubrimientos) involucradas en la
transferencia del cortante.
Si la resistencia de la conexión soldada esta gobernada por desgarre transversal de la
lámina conectada en lugar de la falla de la soldadura, la carga última por soldadura está
dada por:

6. Definición de d, da y de para soldaduras de punto. (a) Lámina de espesor simple; (b)
Lámina de espesor doble(1).
la siguiente ecuación para determinar la carga última por soldadura

7. Donde P es la carga nominal transmitida por la soldadura y Fu y t fueron definidos
previamente en este artículo.
SOLDADURAS DE COSTURA.
una soldadura de costura consiste en dos extremos semicirculares y una soldadura
longitudinal. El comportamiento general de la soldadura de costura es similar a la de
punto. La carga última de este tipo de conexión se determina a partir de la resistencia
a cortante de la soldadura de costura y la resistencia de las láminas conectadas. A
continuación se describen ambas resistencias.
Resistencia de Cortante de Soldaduras de Costura. Dicha ecuación considera que la
resistencia última de cortante de la soldadura es una resistencia combinada de los dos
extremos semicirculares y la soldadura longitudinal y está dada por la siguiente
expresión:

8. Donde
L es la longitud de la soldadura de costura, sin incluir los extremos circulares. Para
efectos de cálculo, L no deberá exceder a 3d. Los otros términos fueron definidos
previamente.
SOLDADURA DE FILETE
Las soldaduras de filete son de dos tipos: soldadura de filete longitudinal y de filete
transversal, se usan para unir dos superficies aproximadamente en ángulos rectos entre
sí, estos tipos de soldadura son más resistentes a tracción y compresión que al corte .
La soldadura de filete transversal al igual que la soldadura de filete longitudinal, se usan
para unir dos superficies la diferencia es que la soldadura se ubica transversal a la

9. sección de la plancha, estas uniones pueden ser traslapadas, junta en T, soldaduras de
surco para reforzar uniones de esquina como se observa en la Figura.
CONEXIONES ATORNILLADAS
El comportamientoestructural de lasconexionesatornilladasenperfilesde acerolaminadoen
frío es diferente que el de los perfiles laminados en caliente, debido principalmente a la
diferencia en espesores de las partes conectadas.
Comportamiento de Conexiones Atornilladas
se han probado una gran cantidad de conexiones atornilladas usando láminas delgadas
de acero A307 y tornillos de alta resistencia A325
El objetivo de dichas pruebas fue estudiar el comportamiento estructural de conexiones
atornilladas y elde proveer lainformación necesariapara desarrollar métodos de diseño
confiables. En todos los programas de pruebas, los tornillos fueron apretados con los
valores de torque dados en las Tabla 9.2 de acuerdo con el tipo de tornillo usado. Las
conexiones fueron probadas con y sin rondanas colocadas bajo las cabezas y tuercas de
los tornillos.
Diámetro del
Tornillo
Tornillo A307
Torque (kg-
cm)
Tornillo A325
Torque (kg-cm)
plg. mm.
0.250 6.350 70 155
0.375 9.525 195 520
0.500 12.700 555 1315
0.625 15.875 695 2630
0.750 15.050 1525 4635
1.000 25.400 3460 10380
Los resultados de las pruebas indicaron que los siguientes cuatro tipos de falla ocurren
usualmente en las conexiones atornilladas de perfiles laminados en frío:

10. (a) Falla longitudinal por cortante de la lámina; (b) Falla por aplastamiento de la
lámina; (c) Falla por tensión de la lámina; (d) Falla por cortante del tornillo.
para conexiones atornilladas con relaciones e/d pequeñas, el esfuerzo de falla al
aplastamiento puede ser predicho por la siguiente expresión:
CONEXIONESREMACHADAS
Los remaches ciegos y tubulares se usan comúnmente en los países desarrollados para
la construcción de estructuras de acero laminado en frío. Estos son usados para
simplificar el ensamble, mejorar la apariencia y reducir el costo de la conexión.

11. Remaches Ciegos.
(a) Remaches con pistón extraible; (b) Remaches explosivos; (c) Remaches con pasador.
B. PROCESO DEL ARCO ELÉCTRICO. ELECTRODOS.
soldaduras el electrodo deberá tener las propiedades del metal base, para cada tipo
de acero hay un electrodo que se usa en soldadura, la resistencia de los electrodos
puede denotarse como Exxx, de acuerdo con su nomenclatura el electrodo tiene
cierta resistencia a la tracción y se muestran en la Tabla
Electrodos
Resistencia
a la Tracción
E60XX 60 ksi
E70XX 70 ksi
E80XX 80 ksi
E90XX 90 ksi
E100XX 100 ksi
E110XX 110 ksi

12. C. SIMBOLOGÍA.

13. D. ESFUERZOS PERMISIBLES. CONEXIONES SOLDADAS. CONEXIONES VIGA –
COLUMNAS. CONEXIONES DE PLANCHAS DE BASE. CONEXIONES DE
EMPALMES SOLDADAS.
Las conexiones entre vigas y columnas son conexiones rígidas en estructuras contiguas
de acero que resisten fuerzas laterales causadas por el viento o sismo, este tipo de
conexiones tienen que ser lo bastante fuertes para desarrollar un momento de
fluencia en las articulaciones plásticas contiguas, siendo su característica proporcionar
una resistencia residual antes de su colapso y las conexiones semirrígidas son usadas
en la construcción semicontinua, en edificios de oficinas.
se muestra una conexión entre viga y columna por momento y cortante soldada que
puede diseñarse como conexión semirrigida o como rígida, el momento flexionante
(M) se transmite al ala de la columna por medio de un perfil W, sobre las alas de la
sección la unión esta sometida a cargas de compresión y tracción (H), la carga cortante
(V) es transmitida a la columna.
Entonces de la fuerza H, se tiene la siguiente expresión:
Donde:
H = Fuerza de compresión o tracción de la viga.
M = Momento flexionante debido cargas en la viga.
d = Altura de la viga.

14. 1. El ancho del ala de la viga debe ser menor al de la columna.
2. Ubicar una plancha en la unión entre columnas.
3. No afecta la dirección de la fuerza H, a la soldadura.
4. La soldadura que resiste la fuerza cortante V, esta ubicada en todo el alma de la
sección, en caso que no sucediese aquello, entonces llenar de soldadura a toda la
conexión como se muestra en la Figura anterior

15. E. JUNTAS PRECALIFICADAS.