Ingeniería

2. CONEXIÓN DE PLACA DE ALA EMPERNADA BPF
Utiliza placas soldadas a las
alas de la columna y
empernadas a la ala de la
viga.
El alma de la viga se une al
ala de la columna con una
conexión simple de la placa
empernada, con agujeros
de ranura corta.
El objetivo esta conexión es
lograr la formación de la
rótula plástica en el final
del ala de la viga.
Estas conexiones están
precalificadas para su uso
en marcos especiales a
momento e intermedios
dentro de las limitaciones.
DEFINICIÓN

3. CARACTERÍSTICAS DE LA PLACA DE ALA EMPERNADA BPF
 Las placas del ala superior e inferior deben
ser iguales y deben ser conectadas al ala
de la columna mediante soldadura de
penetración completa.
 Para la conexión empernada de las placas a
las alas de la viga, se deben utilizar solo
pernos de alta resistencia.
 Los ensayos de esta conexión indican que
el mejor comportamiento inelástico es
conseguido con una fluencia simultánea en
los tres mecanismos preferidos de fallas,
correspondientes a la: Flexión en la viga,
fluencia en la placa y fluencia en la zona
del panel

4. PARÁMETROS GENERALES DE LA CONEXIÓN
Fuente:
• AISC-358. 2010. Prequalified for Special and
Intermediate Steel Moment Frames for Seismc
Applications.
• FEMA-350.2000. Recommended seismic
design criteria for new Steel momento-frame
buildings

5. CARACTERÍSTICAS

6. • Placas y pernos conectados al ala de la viga según su diseño. Los pernos
son pretensados y sonde tipo ASTM A325 o A490.
• Soldadura de penetración completa con bisel simple o doble entre placa y
el ala de la columna.
• El tamaño de la placa de corte y los pernos de la conexión se especifican
en su diseño
• Para las placas de continuidad y la zona del panel se debe ver las
disposiciones sísmicas del AISC.

7. PROCEDIMIENTOS DE DISEÑO
• Paso 1. Calcular el máximo momento probable en la rótula plástica.
𝑀𝑝𝑟 = 𝐶𝑝𝑟 Ry𝐹𝑦 𝑍𝑒
𝐶𝑝𝑟 =
𝐹𝑦 + 𝐹𝑢
2𝐹𝑦
≤ 1,2
• Paso 2. Calcular el diámetro máximo del perno para prevenir la ruptura por tensión del ala de
la viga.
Para agujeros estándar con dos pernos por fila se utiliza la fórmula.
𝑑𝑏 ≤
Ry𝐹𝑦
R𝑡𝐹𝑢
− 3𝑚𝑚 (𝑆. 𝐼)

8. Seleccionamos el diámetro del perno con ayuda de la
siguiente tabla.

9. 3. Asumir un espesor de la placa 𝑡𝑝, estimamos el ancho
de la placa 𝑏𝑓𝑝considerando la distancia del borde 𝐿𝑐 y el
ancho de la viga.
NOMENCLARURA
• 𝐴𝑝, Área nominal del perno sin la zona enroscada (mm2)
• 𝐹𝑢𝑏 ,Resistencia a la tracción mínima especificada del material de la viga (Mpa)
• 𝐹𝑢𝑝 Resistencia a la tracción mínima especificada del material de la placa (Mpa)
• 𝑑𝑏 Diámetro nominal del perno (mm)
• 𝑡𝑓 Espesor del ala de la viga (mm)
• 𝑡𝑝 Espesor del ala de la placa (mm)
• 𝐹𝑛𝑣 Resistencia nominal al cortante del perno (Mpa) (tabla a continuación)

11. Paso 4, Determinar el número de pernos
requeridos.
𝑛 ≥
1,25𝑀𝑝𝑟
∅𝑛𝑟𝑛(𝑑𝑏 + 𝑡𝑝)
∅𝑛 ; 0,9
𝑛 , número de pernos, siempre redondeado al mayor
𝑑𝑏, Peralte de la viga

12. CYNTHIA AQUÍ PON TUS DIAPOS
• Porfi

13. • Paso 10. Verificar que el espesor de la placa asumida en el paso 3, sea la educada
𝑡𝑝 ≥
𝐹𝑝𝑟
ø𝑑𝐹𝑦𝑝𝑏𝑓𝑝
Donde:
𝐹𝑦𝑝 Tensión de fluencia mínima especificada de la placa. (Mpa)
𝑏𝑓𝑝 Ancho de la placa. (mm)
• Paso 11. Verificar que la placa no falle por ruptura, por tracción.
𝐹𝑝𝑟 ≤ ø𝑛𝑅𝑛
Donde:
𝑅𝑛 Se define en las especificaciones del AISC como la resistencia a la tracción, y debe ser el menor
valor obtenido de acuerdo a los estados limites de fluencia en tracción y ruptura en tracción:

14. • A) Para fluencia en tracción:
𝑅𝑛 = 𝐹𝑦𝐴𝑔
• B) Para ruptura en tracción:
𝑅𝑛 = 𝐹𝑢𝐴𝑒
𝐴𝑒 = 𝐴𝑛𝑈
𝐴𝑔 = 𝑏𝑓𝑝𝑡𝑝
Donde:
• 𝐴𝑒 Area neta efectiva. Calculada en función de 𝐴𝑛 que se limita al área gruesa
• 𝑅𝑛 = 𝐹𝑢𝐴𝑒
• 𝐴𝑒 = 𝐴𝑛
• 𝐴𝑛 ≤ 0.85𝐴𝑔 (Para planchas empernadas) (AISC 360)

15. • Paso 12. Verificar el ala de la viga para el corte de bloque, (AISC 360)
𝐹𝑝𝑟 ≤ ø𝑛𝑅𝑛
ø𝑛 = 0.75
𝑅𝑛 = 0.6𝐹𝑢𝐴𝑛𝑣 + 𝑈𝑏𝑠𝐹𝑢𝐴𝑛𝑡 ≤ 0.6𝐹𝑦𝐴𝑔𝑣 + 𝑈𝑏𝑠𝐹𝑢𝐴𝑛𝑡
Donde:
𝑅𝑛 Es la resistencia de bloque de corte, (AISC 360)
𝐴𝑛𝑡 Área neta solicitada a tracción, (mm²)
𝐴𝑔𝑣 Área bruta solicitada a corte, (mm²)
𝐴𝑛𝑣 Área neta solicitada a corte, (mm²)
• Cuando la tensión de tracción es uniforme, 𝑈𝑏𝑠 = 1, si la tensión de tracción es no
uniforme, 𝑈𝑏𝑠 = 0.5

16. • Paso 13. Determinar la tensión a corte requerida 𝑉
𝑢
𝑉
𝑢 = 𝑉ℎ(𝑚á𝑥) + 𝑤𝑆ℎ
• Paso 14. Comprobar los requisitos de las placas de continuidad de acuerdo con las disposiciones
sísmicas de la AISC.
• Paso 15. Verificar la zona de panel de la columna de acuerdo con las disposiciones sísmicas del
AISC.
Referencias:
• AISC-358. 2010. Prequalified for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismc
Applications.
• FEMA-350.2000. Recommended seismic design criteria for new Steel momento-frame buildings

17. Gracias por su atención