ndiceCONEXIONES ESTRUCTURALES3DISEO DE UNIONES3CONEXIONES4REMACHES4FALLO DEL MECANISMO5VENTAJAS6DESVENTAJAS6TIPOS DE JUNTAS7DISTANCIA AL CANTO8ATORNILLADAS8COMPORTAMIENTO DE CONEXIONES ATORNILLADAS9TIPOS DE TORNILLOS11VENTAJAS DE LOS TORNILLOS DE ALTA RESISTENCIA12METODOS PARA TENSAR COMPLETAMENTA LOS TORNILLOS DE ALTA RESISTENCIA.12CONEXIONES TIPO FRICCION Y TIPO APLASTAMIENTO. CONEXIONES TIPO FRICCION.1313CONEXIONES TIPO APLASTAMIENTO.13JUNTAS MIXTAS.13TRANSMISION DE CARGA Y TIPO DE JUNTAS.14FALLAS EN JUNTAS ATORNILLADAS.14SEPARACION Y DISTANCIAS A BORDES DE TORNILLOS.14SOLDADURA16SOLDADURA OXIACETILNICA,18SOLDADURA AL ARCO18SOLDADURA POR ELECTRODO MANUAL REVESTIDO (STICK METAL ARC WELDING)19SOLDADURA POR ARCO SUMERGIDO (SUBMERGED ARC WELDING)19LA SOLDADURA POR RESISTENCIA19CONEXIONES APERNADAS20MODOS DE FALLA DE CONEXIONES21TIPOS DE FALLA EN CONEXIONES ATORNILLADAS21VENTAJAS DE LA CONEXIN SOLDADURA.23DESVENTAJAS DE LA CONEXIN SOLDADURA.24_Toc416774538BIBLIOGRAFA30

CONEXIONES ESTRUCTURALES

La construccin en estructuras metlicas debe entenderse como prefabricada por excelencia, lo que significa que los diferentes elementos que componen una estructura deben ensamblarse o unirse de alguna manera que garantice el comportamiento de la estructura segn fuera diseada. El proyecto y detalle de las conexiones puede incidir en forma significativa en el costo final de la estructura. La seleccin del tipo de conexiones debe tomar en consideracin el comportamiento de la conexin (rgida, flexible, por contacto, por friccin, etc.), las limitaciones constructivas, la facilidad de fabricacin (accesibilidad de soldadura, uso de equipos automticos, repeticin de elementos posibles de estandarizar, etc.) y aspectos de montaje (accesibilidad para apernar o soldar en terreno, equipos de levante, soportes provisionales y hasta aspectos relacionados con clima en el lugar de montaje, tiempo disponible, etc.).Hoy en da estas variables se analizan en forma conjunta e integral, bajo el concepto de constructividad, materia en la que el acero muestra grandes ventajas.

DISEO DE UNIONES

Un aspecto importante en el diseo de uniones y conexiones es la determinacin, que se debe hacer en la etapa de proyecto de estructura, del tipo de conexin que se disea: si es rgida o articulada (flexible). Se llaman conexiones rgidas aquellas que conservan el ngulo de los ejes entre las barras que se estn conectando, en tanto sern articuladas o flexibles, aquellas que permitan una rotacin entre los elementos conectados (aunque en la realidad no existan conexiones 100% rgidas ni 100% flexibles). Ambas se pueden ejecutar por soldadura o apernadas, pero ser determinante el diseo, el uso de elementos complementarios (ngulos, barras de conexin, nervaduras de refuerzo, etc.), las posicin de los elementos de conexin y las holguras y/o los elementos que permitan la rotacin relativa de un elemento respecto del otro.

CONEXIONES

REMACHESLos remaches son los elementos de unin en las operaciones de remachado, los ms utilizados son de acero, aluminio, cobre, latn y bronce. Consiste en un vstago metlico habitualmente cilndrico cuyos extremos acaban en dos cabezas una de ellas formada y la otra se forma en la operacin.Las primeras estructuras metlicas empleadas en los puentes a mediados del siglo XIX se construan a partir de hierro colado y/o forjado, materializndose las uniones mediante remaches en caliente o roblones. Para hacer este tipo de uniones, las planchas que se deban unir se perforaban en un rgimen que se determinaba por clculo, reforzando los empalmes y traslapes con planchas igualmente perforadas de acuerdo al mismo patrn. Muchas veces estas planchas adicionales llegaron a representar hasta el 20% del peso total de la estructura. Los roblones o remaches tienen una cabeza ya preformada en forma redondeada y se colocan precalentados a una temperatura de aprox. 1.200C, pasndolos por las perforaciones y remachando la cara opuesta hasta conformar la segunda cabeza. Al enfriarse, su caa sufrir una contraccin que ejercer una fuerte presin sobre los elementos que se estn uniendo. Este sistema de conexin funciona por la enorme dilatacin trmica del acero que permite que, an elementos relativamente cortos como los roblones, se contraigan significativamente al enfriarse desde los 1.200C hasta la temperatura ambiente. (El coeficiente de expansin lineal del acero es 0,0000251 x longitud del elemento x diferencial de temperatura = contraccin/expansin de la pieza).

En la prctica, este procedimiento est superado por el desarrollo y evolucin del acero como de las posibilidades de unirlo. Hoy existen bsicamente dos procedimientos para materializar las uniones entre los elementos de una estructura metlica: las Uniones Soldadas y las Uniones Apernadas.

FALLO DEL MECANISMO

En las juntas con un solo remache, los mecanismos bsicos de fallo que presentan son:Fallo por cortaduraEs el fallo por cizalladura, en el cual se produce el corte del robln o remache. El criterio de dimensionado para evitar este tipo de fallo es:

Siendo n el nmero de secciones que trabajan a cortante (ver figura inferior), d el dimetro del remache, y Ssy la tensin de fluencia a traccin.

Fallo por aplastamientoConsiste en el aplastamiento de las caras laterales del remache debido a la compresin realizada por las chapas. La distribucin de tensiones es compleja, por lo que se considera un modelo simplificado, segn el cual, la tensin se obtiene considerando, como rea resistente a compresin, la proyeccin diametral del rea de contacto. La tensin de aplastamiento ms desfavorable estar en la chapa ms delgada. El criterio de diseo para evitar este fallo se calcula como:

Siendo tmin el espesor de la chapa ms delgada, d el dimetro del remache, y considerando la tensin admisible de aplastamiento el doble de la tensin de fluencia.VENTAJAS

Las piezas no se deforman. los materiales no pierden rigidez No hay peligro decorrosinpor altas temperaturas. Launinpresenta unaelevadaresistencia a latraccin. No se necesita un equipo muy caro. Ofrece un desmontaje sencillo. DESVENTAJAS

Requieren la realizacin de agujeros, lo que puede daar al material compuesto Hay una penalizacin de peso Se produce una concentracin de esfuerzos en la zona de taladros Se pueden provocar problemas de corrosin galvnica dependiendo de los materiales a unir y del material del remache

La unin se realiza por conformacin de las piezas a juntar o de las piezas auxiliares de unin. Ejemplos para las piezas de unin y los procedimientos de unin correspondientes:Cuerpos en forma de alambre: unin por tejido, torsin o anudado,Chapas: unin por plegado y rebordeado,Tubos: unin por laminado, abocardado y acanalado.Las piezas auxiliares de unin pueden ser: remaches o roblones, remaches huecos y grapas. Las uniones por conformacin estn aseguradas en general contra el aflojado involuntario por cierre de forma.Remachar es unir por recalcado de una pieza auxiliar de unin. En el remachado en frio se produce una unin de forma, en el remachado en caliente la unin es por cierre de fuerza.

Tipos de juntasExiste una gran diversidad de la manera como se debe colocar las chapas a remachar, enfuncinde la resistenciamecnicarequeridos, entre los principales podemos destacar:

A. Costura por solape y una sola fila de remachesB. Costura por solape y dos filas de remaches a tresbolilloC. Costura con cubrejuntas y dos filas de remachesD. Costura de cubrejuntas y cuatro filas de remaches a tresbolilloE. Costura de dos cubrejuntas y dos filas de remachesF. Costura con dos cubrejuntas y cuatro filas de remaches a tresbolillo

Cando hay que transmitir fuerzas considerables, se colocan varios remaches. Las costuras remachadas pueden tener una o varias hileras de remaches y pueden realizarse como costuras en filas correspondientes o alternadas.Los agujeros disminuyen la seccin de la chapa y la debilitan por el efecto de entalladura. En la seccin transversal de la pieza, las tensiones de traccin no se reparten uniformemente si no que se producen picos de tensin junto a las paredes de los agujeros por esta prdida de resistencia, los agujeros deben de tener una distancia mnima entre si y al borde de la pieza.

Distancia al canto

Si en las estructuras de acero hay que unir perfiles por medio de, por ejemplo cartelas de nudos, los remaches has de distar del canto lo suficiente para que se puedan remachar las cabezas.Remaches especialesLa zona del remache es accesible por ambos lados. Los remaches huecos son casquillos con un borde plano en no de sus extremos una vez introducido en el agujero del remache, el otro extremo se abate con una herramienta. Se utilizan para chapas delgadas, cartn y cuero.Los remaches con cabeza de hongo se utilizan para unir chapas delgadas; se colocan de modo que la cabeza asiente sobre n apoyo liso y se remache por el otro lado.

ATORNILLADAS

El comportamiento estructural de las conexiones atornilladas en perfiles de acero laminado en fro es diferente que el de los perfiles laminados en caliente, debido principalmente a la diferencia en espesores de las partes conectadas. Antes de 1980, las especificaciones incluidas en el AISI para el diseo de conexiones atornilladas estaban basadas en los resultados de las investigaciones realizadas por Winter en la Universidad de Cornell. Estas especificaciones fueron actualizadas en 1980 para reflejar los resultados de investigaciones adicionales realizadas en Estados Unidos y para proveer una mejor coordinacin con las especificaciones del Consejo de Investigaciones de Conexiones Estructurales y el AISC. El AISI 1986 incluye especificaciones para el mximo tamao de agujeros para tornillos y para los esfuerzos permisibles a tensin en tornillos. En el AISI 1996 se coy7ntemplaron cambios ligeros en los factores de seguridad para calcular la tensin nominal y la resistencia a cortante de tornillos.

COMPORTAMIENTO DE CONEXIONES ATORNILLADASDesde 1950 se han probado una gran cantidad de conexiones atornilladas usando lminas delgadas de acero A307 y tornillos de alta resistencia A325 en la Universidad de Cornell y otras universidades. El objetivo de dichas pruebas fue estudiar el comportamiento estructural de conexiones atornilladas y el de proveer la informacin necesaria para desarrollar mtodos de diseo 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.

Los resultados de las pruebas indicaron que los siguientes cuatro tipos de falla ocurren usualmente en las conexiones atornilladas de perfiles laminados en fro: 1. Tipo I: Corte longitudinal de la lmina a travs de dos lneas paralelas (Fig. 9.25a). 2. Tipo II: Aplastamiento o acumulacin de material enfrente del tornillo (Fig. 9.25b). 3. Tipo III: Desgarre de la lmina en la seccin neta (Fig. 9.25c). 4. Tipo IV: Corte del tornillo (Fig. 9.25d).

TIPOS DE TORNILLOS

Ordinario o comunes. Estos tornillos los designa la ASTM como tornillos A307 y se fabrican con aceros al carbono con caracteristicas de refuerzo y deformaciones muy muy parecidas a las del acero A36. Estan disponibles en diametros que van desde 5/8 plg. Hasta 1 plg en incrementos de 1/8 plg. Los tornillos A307 se fabrican generalmente con cabezas y tuercas cuadradas para reducir costos, pero las cabezas hexagonales se usan a veces por que tiene una apariencia un poco mas atractiva, son mas faciles de manipular con las llaves mecanicas y requieren menos espacio para girarlas.Tienen relativamente grandes tolerancias de diseo son menores que las de los remaches o de los tornillos de alta resistencia. Se usan principalmente en estructuras ligeras sujetas a cargas esaticas y en miembros secundarios (lagueros, correas, riostras, plataformas, armaduras pequeas, etc.Tornillos de alta resistencia. S e fabrican a base de acero al carbono tratado termicamente y aceros aleados; tiene resistencia a la tension de dos o mas veces a la de los tornillos ordinarios. Existen dos tipos bsico, los A325 (hechos de acero al carbono tratados termicamente) y los A490 de mayor resistencia (tambien tratados termicamente pero con acero aleado). Los tornillos de alta resistencia se usan para todo tipo de estructuras, desde pequeos edificios hasta rascacielos y puentes monumentales.En ocasiones se fabrican tornillos de alta resistencia apartir de acero A449 con diametros mayores de 1 plg que es el diametro maximo de los A325 y A490. Estos tornillos se pueden usar tammbien como pernos de anclaje de alta resistencia y para barras roscadas de diversos tamaos.VENTAJAS DE LOS TORNILLOS DE ALTA RESISTENCIA La cuadrilla de hormbres necesaria para atornillar, son menores que las que se necesitan para remachar. En comparacion con los remaches, se requiere menor numero de tornillos para proporcionar la misma resistencia. No se necesita la misma cantidad de experiencia para realizar la labor a comparacion con soldadura y remache. No se requieren pernos Resulta menos ruidoso en comparacin con el remachado Se requiere de equipo mas barato para realizar conexiones atornilladas.

METODOS PARA TENSAR COMPLETAMENTA LOS TORNILLOS DE ALTA RESISTENCIA.

Mtodo del giro de la tuerca: Los tornillos se aprietan hasta donde un operador normal puede hacerlo. Posteriormente se gira con ayuda de una herramienta desde 1/3 hasta 1 vuelta (Dependiendo lo que especifique LRFD, que va en funcin del largo del tornillo, del ngulo entre sus cabezas y tuercas, etc.).

Mtodo de la llave calibrada. Los tornillos se aprietan con una llave de impacto ajustada para detenerse cuando el tornillo alcanza la tensin necesaria.Indicador directo de tensin. Es una roldana endurecida con protuberancias en una de sus caras en forma de pequeos arcos, los cuales se aplanan y se mide la abertura de estos hasta que alcanza alrededor de 0.015 pulg o menos.Tornillos de diseo alternativo. Aqu entran los tornillos que son fabricados especialmente con boquillas especiales hasta que se degolla uno de los extremos ranurados. Si un tornillo se aprieta ms de lo debido, simplemente se va a romper y se colocar uno nuevo, facilitando su inspeccin.

CONEXIONES TIPO FRICCION Y TIPO APLASTAMIENTO.CONEXIONES TIPO FRICCION.

Los tornillos son tensados hasta el punto que no permiten que las placas se deslicen, debido a la friccin generada entre sus superficies. Se tiene que cuidar que las superficies estn limpias de cualquier imperfeccin, as como de lacas y pinturas. Adems se debe de calcular la conexin como tipo aplastamiento para evitar que en un deslizamiento los tornillos puedan degollarse.

CONEXIONES TIPO APLASTAMIENTO.

Permiten que el tornillo reciba esfuerzos de cortante, debido a un pequeo deslizamiento entre las placas. No es recomendable para conexiones con donde se reciban vibraciones o donde los agujeros no sean tamao estndar.

JUNTAS MIXTAS.

Tornillos en combinacin con soldadura. Si el tornillo trabaja como aplastamiento, la soldadura tiene que resistir toda la carga de la conexin. Si el tornillo trabaja a friccin, entonces se comparte la carga entre la soldadura y los tornillos, pero es importante primero ajustar los tornillos antes de soldar, ya que la soldadura puede distorsionar las placas.Tornillos de alta resistencia con remaches. Debido a la ductilidad de los remaches, es permitido que se trabajen juntos, sin embargo, slo se debe usar para conexiones remachadas viejas que requieran ser reforzadas y no como un mtodo de diseo.TAMAOS PARA LOS AGUJEROS DE LOS TORNILLOS.Adems de los agujeros estndar, que son 1/16 pulg ms grandes que el dimetro de los tornillos, existen los agujeros agrandados, de ranura corta y de ranura larga.En la tabla de la seccin 6 del LRFD, se establecen las dimensiones de los agujeros de cada tipo.

TRANSMISION DE CARGA Y TIPO DE JUNTAS.

Juntas traslapadas. Son aquellas en donde el eje de la fuerza en un lado no es el mismo que en el otro, produciendo momentos en la conexin, los cuales muchas veces son despreciables. Se da en las conexiones de cortante simple.Juntas a tope. La resultante de las fuerzas en un sentido est en el mismo eje que la resultante en el otro sentido. Se da en conexiones con cortante doble y nmero de placas impar, generando un eje de simetra transversal.-Conexiones de plano doble. Se presentan en conexiones de patines de viga-placas, y son dos conexiones simples compartiendo la carga.

FALLAS EN JUNTAS ATORNILLADAS.

La posibilidad de falla en una junta traslapada de corte de tornillo en plano entre los miembros se muestra en a)En b) se muestra una falla a tensin de una de las placas por un agujero del tornilloEn la c) se muestra una posible falla del tornillo o de la placa por aplastamiento de ambos.En la d) se muestra otro posible desgarramiento del miembro.En la e) se muestra la falla por cortante doble en dos planos de tornillos.

SEPARACION Y DISTANCIAS A BORDES DE TORNILLOS.

Definiciones.

Paso. Es la distancia de centro a centro entre tornillos en una direccin paralela al eje del miembro.Gramil. Es la distancia de centro a centro entre hileras de tornillos perpendicular al eje del miembro.Distancia al borde. Es la distancia del centro de un tornillo al borde adyacente de un miembro.Distancia entre tornillos. Es la distancia ms corta en cualquier sentido, de un tornillo a otro.

La separacin mnima entre tornillos con agujeros estndar es de 2 2/3 dimetros, pero de preferencia se usan 3d. Para agujeros alargados se usa la tabla de las especificaciones del LRFD.La separacin mxima al borde est dada por la J3.5 del LRFD que es 12 veces el espesor de la parte conectada, pero no ms de 6 pulg.La separacin mxima de centro a centro de tornillos para miembros pintados o no expuestos a corrosin, es de 24 veces el espesor de la placa ms delgada, pero sin exceder de 12 pulg. Para miembros no pintados y expuestos a la intemperie, la mxima es de 14veces el espesor de la placa ms delgada pero sin exceder 7 pulg. CONEXIONES DE TIPOS FRICCION.Esta resistencia se disea para cargas de servicio o por cargas factorizadas, pero Mc Cormak usa el enfoque de cargas de servicio. Se supone que en el diseo a friccin, los tornillos no sufren un cortante ni un aplastamiento, y estos dan una resistencia debido a la friccin ejercida en las placas que confinan. La resistencia est dada en la especificacin del LRFD. Los valores de esta tabla se basan en superficies clase A, limpias de escamas, limpiadas con chorro de arena, con recubrimientos clase A con coeficientes de deslizamiento de 0.33.

SOLDADURA

La soldadura es la forma ms comn de conexin del acero estructural y consiste en unir dos piezas de acero mediante la fusin superficial de las caras a unir en presencia de calor y con o sin aporte de material agregado. Cuando se trabaja a bajas temperaturas y con aporte de un material distinto al de las partes que se estn uniendo, como por ejemplo el estao, se habla de soldadura blanca, que es utilizada en el caso de la hojalatera, pero no tiene aplicacin en la confeccin de estructuras.

Cuando el material de aporte es el mismo o similar al material de los elementos que se deben unir conservando la continuidad del material y sus propiedades mecnicas y qumicas el calor debe alcanzar a fundir las caras expuestas a la unin. De esta forma se pueden lograr soldaduras de mayor resistencia capaces de absorber los esfuerzos que con frecuencia se presentan en los nudos. Las ventajas de las conexiones soldadas son lograr una mayor rigidez en las conexiones, eventuales menores costos por reduccin de perforaciones, menor cantidad de acero para materializarlas logrando una mayor limpieza y acabado en las estructuras.

Sin embargo, tienen algunas limitaciones importantes que se relacionan con la posibilidad real de ejecutarlas e inspeccionarlas correctamente en obra lo que debe ser evaluado en su momento (condiciones ergonomtricas del trabajo del soldador, condiciones de clima, etc.) Hoy en da, una tendencia ampliamente recomendada es concentrar las uniones soldadas en trabajos en el taller y hacer conexiones apernadas en obra.

Las posiciones de soldadura tpicas son: plana, vertical, horizontal y sobre cabeza; y expresan parcialmente las dificultades de la soldadura en terreno

Los tipos de conexiones de perfiles y planchas por soldadura son las siguientes:

Por su parte, los tipos de soldaduras que se pueden practicar se detallan en el siguiente esquema:

A su vez, hay diferentes formas de practicar los biseles en los perfiles o planchas a soldar:

Entre los variados tipos de soldadura se pueden mencionar:Soldadura Oxiacetilnica, En que la temperatura se logra encendiendo una mezcla de gases de oxgeno y acetileno en el soplete capaz de fundir los bordes de las planchas a unir a la que se le agrega el material de aporte proveniente de una varilla con la que se rellena el borde a soldar. El principio de la soldadura con mezcla de oxgeno y acetileno se emplea tambin en el corte de planchas.Soldadura al ArcoLos procesos ms utilizados hoy son la soldadura por arco elctrico en que se genera un arco voltaico entre la pieza a soldar y la varilla del electrodo que maneja el operador que produce temperaturas de hasta 3.000C. Los materiales que revisten el electrodo se funden con retardo, generando una proteccin gaseosa y neutra en torno al arco elctrico, evitando la oxidacin del material fundido a tan alta temperatura. Este proceso puede ser manual, con electrodo revestido o automtica con arco sumergido.Soldadura por Electrodo Manual Revestido (Stick Metal Arc Welding)

Consiste en un alambre de acero, consumible, cubierto con un revestimiento que se funde bajo la accin del arco elctrico generado entre su extremo libre y la pieza a ser soldada. El alambre soldado constituye el metal de relleno, que llena el vaco entre las partes, soldndolas.

Soldadura por arco sumergido (Submerged Arc Welding)

Para la soldadura de arco sumergido se emplea un equipo compuesto de un alambre de acero desnudo, asociado a un dispositivo inyector de fundente. Al generarse el arco elctrico, el alambre se funde soldando las partes y el fundente es depositado sobre la soldadura, protegindola.

El proceso de arco sumergido, es un proceso industrial que al ser automtico le confiere mayor calidad a la soldadura.

La soldadura por resistenciase logra generando el arco voltaico entre dos electrodos que estn presionando las planchas a unir, el que encuentra una resistencia en las planchas generando una alta temperatura que las funde y las une. Se emplea principalmente en la unin de planchas superpuestas como soldadura de punto. Tambin se aplica entre electrodos en forma de rodillos generando una soldadura de costura.

En el clculo de las estructuras, la resistencia de las uniones est dada por la longitud de la soldadura en el sentido longitudinal de los elementos traccionados o comprimidos. Cada unin deber tener determinada cantidad de centmetros lineales de soldadura. Sin embargo, esta situacin es, frecuentemente, imposible de lograr, especialmente si se est trabajando con perfiles de menor tamao. Para suplir esta dificultad se agregan planchas en las uniones llamadas gousset, cuyo nico objeto es permitir conexiones entre elementos a unir y lograr el largo de soldadura requerido para el nudo.

La soldadura es una operacin que requiere un trabajo delicado, realizado por un operario calificado. Una soldadura mal realizada puede quedar porosa y frgil y expone a la totalidad de la estructura a un desempeo diferente al que ha sido diseado con el consecuente riesgo de colapso. En muchos pases la calificacin de los soldadores se hace ante instituciones certificadoras y debe revalidarse cada cierta cantidad de aos.

Conexiones apernadas

Otra forma frecuente de materializar uniones entre elementos de una estructura metlica es mediante pernos. Hoy, el desarrollo de la tecnologa ha permitido fabricar pernos de alta resistencia, por lo que estas uniones logran excelentes resultados.

Ha sido generalmente aceptado que es mejor que las uniones soldadas se realicen en taller o maestranza, en que se puede trabajar en un ambiente controlado, en forma automatizada (soldadura de arco sumergido, por ejemplo) o con los operadores en posiciones suficientemente cmodas para garantizar un buen cordn de soldadura. Asimismo, en taller es mucho ms factible el someter las soldaduras a un exigente control de calidad, que incluye la certificacin mediante rayos-x o ultrasonido de las soldaduras, lo que en terreno frecuentemente es costoso y a veces imposible de realizar.

En concordancia con lo anterior, la tendencia actual y creciente es a realizar las uniones apernadas en terreno (cuya inspeccin y control de obra es mucho ms fcil y econmica de hacer) y las uniones soldadas en taller. An as, la construccin y materializacin de estas uniones apernadas requiere de un cuidadoso y detallado planeamiento en los planos de fabricacin, cuya precisin milimtrica debe ser estrictamente respetada en la maestranza a fin de evitar descalces o problemas en el montaje. Entre las ventajas de las uniones apernadas se cuenta con que existe una amplia gama de dimensiones y resistencia, no se necesita una especial capacitacin, no exige un ambiente especial para el montaje y simplica los procesos de reciclado de los elementos.

MODOS DE FALLA DE CONEXIONESTIPOS DE FALLA EN CONEXIONES ATORNILLADAS

Fluencia en la seccin TotalSe presenta en miembros solicitados a traccin, segn su rea bruta, de acuerdo con el F.2.2.1 y F.2.4.1 de las NSR-98. Se caracteriza por una gran deformacin antes de la rotura.

Fractura en la Seccin Neta Efectiva

De los elementos conectados, se define en F.2.4.1 y F.2.2.3 de las NSR-98. Se caracteriza por su comportamiento frgil.

Corte en los TornillosEste estado lmite se verifica de acuerdo con F.2.10.3.6 de las NSR-98, depende adems de la resistencia a la tensin de los conectores y de su descripcin segn la Tabla F.2-8 de las NSR-98.

Aplastamiento en agujeros de pernos Esta falla se relaciona con la ubicacin de las perforaciones y con las distancias que existen entre ellas y los bordes de los elementos a conectar. En F.2.10.3.10 de las NSR-98 se encuentra la resistencia de diseo por aplastamiento en agujeros de pernos.Rotura por Bloque de Cortante

Este estado lmite se verifica de acuerdo con F.2.10.4.3 de las NSR-98. este tipo de falla se produce cuando por la accin de la fuerza transmitida, se generan tensiones, unas de traccin y otras de corte, que superan la resistencia del material y por lo tanto se desprende un pedazo de uno de los elementos conectados.

DesgarramientoEste tipo de falla se presenta cuando no se respetan ciertas distancias mnimas entre las perforaciones y los bordes, contenidas en la tabla F.2-10 de las NSR-98.

VENTAJAS DE LA CONEXIN SOLDADURA. El empleo de conexiones soldadas en vez de atornilladas o remachadas permite una horro de material (hasta de un 15%). La soldadura permite grandes ahorros en el peso del acero utilizado. Zona de aplicacin mucho mayor en conexiones. Las estructuras soldadas son estructuras ms rgidas debido a una unin directa. Permite una real continuidad en las estructuras. Proceso de unin silencioso. Permite una buena creacin de perfiles metlicos utilizados en ingeniera. La soldadura requiere menos trabajo y por lo tanto menos personal que la colocacin de remaches o tornillos (un soldador puede reemplazar una cuadrilla de remachadores). La soldadura permite una gran variedad de conexiones, cosa que no se puede con remaches o tornillos. Las conexiones soldadas son ms rgidas que las dems, lo cual permite una verdadera continuidad en la transmisin de elementos mecnicos entre miembros. Debido a la mayor resistencia del metal de aportacin las conexiones soldadas permiten una gran resistencia a la fatiga. Las estructuras soldadas pueden repararse muy fcilmente a diferencia del resto. Las conexiones soldadas han permitido la construccin de estructuras soldadas y limpias". Las conexiones soldadas permiten ajustes de proyecto ms fcilmente que en otro tipo de conexiones. El trabajo de soldadura es silencioso comparado con el remachado. Hay un ahorro considerable en el clculo, detallado y montaje de las estructuras.

DESVENTAJAS DE LA CONEXIN SOLDADURA. Las conexiones rgidas pueden no ser ptimas en el diseo. La revisin de las conexiones soldadas no es muy sencillo con respecto al resto. La creencia de la baja resistencia a la fatiga en conexiones soldadas (no se permite an en algunos puentes ferroviarios USA).

EQUIPO PARA SOLDAR

Sistema Arco Manual

CELLOCORD P (E 6010)

Electrodo celulsico con alta penetracin, de amplio rango de aplicaciones en todos los sectores industriales como la industria naval, fabricacin de estructuras metlicas livianas y pesadas, carpintera metlica, soldadura de tubos y en donde se requiera alta calidad del depsito de soldadura.

Posicin SoldarSegn AWSNormaResistenciaa la Traccin

AWSDIN

P, H, Sc, Va.A5.1-911913450 a 550 Nmm

Corriente ElctricaClasificacinElongacin en 2".

CC (+)E 6010E 43 43 C4> 25 %

CELLOCORD AP (E 6011)

Electrodo celulsico con alta penetracin, de arco potente diseado para trabajar en corriente alterna o corriente continua, con soldadoras de tensin al vaco mayor a 50 volts. Ideal para soldar aceros de bajo carbono, como carpintera metlica, puertas, ventanas, tanques, tuberas, construcciones navales y cisternas.

Posicin SoldarSegn AWSNormaResistenciaa la Traccin

AWSDIN

P, H, Sc, Va, Fn.A5.1-911913450 a 550 Nmm

Corriente ElctricaClasificacinElongacin en 2".

CA/CC (+)E 6011E 43 43 C4> 25 %

Sistema Mig Tubular

EXSATUB 74 (E 70T-4)

Alambre tubular auto protegido (no requiere gas de proteccin) especialmente diseado para soldar en posicin plana y filete horizontal con una alta tasa de depsito. Resistente a la fisuracin para soldadura de unin sobre aceros de bajo y medio carbono. Ideal para la fabricacin y reparacin de vigas, columnas, marcos, soportes, anclajes, estructuras y componentes para la construccin de maquinaria, tractores, lampones, uas de palas, vagones de ferrocarriles, ollas y tazas de fundicin, labios de convertidor, tolvas de camiones y equipos de movimiento de tierra.

Norma AWSCorriente ElctricaResistencia a la traccinElongacin en 2".

A5.20-95CA/CC (+)600 Nmm26 %

ALAMBRE TUBULAR 71T-1

Alambre tubular, con proteccin gaseosa del tipo rutlico para uso en toda posicin, con gran estabilidad del arco y apariencia suave, muy poca escoria y de fcil remocin, excelente rendimiento con poca emisin de humo al soldar. Para uso en aceros de bajo y mediano carbono, aceros de baja aleacin, muy utilizado en la fabricacin de equipos mineros, tolvas, chutes, tanques y molinos.Presentacin

Dimetros (mm.)1.2-1.6Carrete Plotico15 kg.

Norma AWS

A 5.20

E81T1-Ni1-H4

Es un alambre que se aplica en toda posicin, diseado para uso con CO2 como gas de proteccin, contiene alrededor de 1% de nquel. Presenta una excelente soldabilidad muy buena apariencia del depsito, poca salpicadura, arco estable y una fcil remocin de escoria, tiene buena resistencia al impacto en bajas temperaturas (-30C). Se usa en estructuras de puentes, estanques de almacenamiento, maquinaria de movimiento de tierra en minera y construccin.Presentacin

Dimetros (mm.)1.2-1.6Carrete Plstico15 kg.

Norma AWS

A 5.29

E81T1-Ni2-H4

Es un alambre que se aplica en toda posicin, diseado para uso con 100 % CO2 como gas de proteccin, contiene alrededor de 2.5 % de nquel. Presenta una excelente soldabilidad muy buena apariencia del depsito, poca salpicadura, arco estable y una fcil remocin de escoria, tiene buena resistencia al impacto en bajas temperaturas (-40C). Se usa en estructuras de puentes, estanques de almacenamiento, maquinaria de movimiento de tierra minera y construccin.Presentacin

Dimetros (mm.)1.2-1.6Carrete Plstico15 kg.

Norma AWS

A 5.29

Sistema Mig Slido

Alambre Slido 70S-6

Alambre slido del tipo baja aleacin cobrizado para uso en toda posicin, deposito prcticamente sin escoria, reduciendo al mnimo la operacin de limpieza, previene la porosidad por gas y la inclusin de escoria, incrementa la velocidad de deposicin, con resultado de excelentes propiedades mecnicas.Para uso en aceros estructurales no aleados y de grano fino, tubos, aceros navales y aceros fundidos, Estanques, puentes y estructuras de alta resistencia (500 Mpa).Presentacin

Dimetros (mm.)0.8-0.9-1.0-1.2Carrete Plstico15 kg.

Norma AWS

A 5.18-93

Otras opciones ms novedosas serian:El oxicorte es una tcnica auxiliar a la soldadura, que se utiliza para la preparacin de los bordes de las piezas a soldar cuando son de espesor considerable, y para realizar el corte de chapas, barras de acero al carbono de baja aleacin u otros elementos ferrosos.El proceso de corte oxiacetilnica crea una reaccin qumica del Oxgeno con el metal base a temperaturas elevadas para cortar el metal. La temperatura necesaria es mantenida por una llama de la combustin de un gas combustible seleccionado mezclado con Oxgeno puro.Estos sistemas pueden cortar fcilmente materiales ferrosos de ms de 200 mm (8 pulgadas) y es una de las herramientas preferidas para el corte manual de acero de gran espesor (ms de 38 milmetros o 1 )La soldadura por combustin (autgena) es un procedimiento de soldadura homognea. Esta soldadura se realiza llevando hasta la temperatura de fusin de los bordes de la pieza a unir mediante el calor que produce la llama oxiacetilnica que se produce en la combustin de un gas combustible mezclndolo con gas carburante (temperatura prxima a 3055 C).Se trata de un proceso de soldadura con fusin, normalmente sin aporte externo de material metlico. Es posible soldar casi cualquier metal de uso industrial: cobre y sus aleaciones, magnesio y sus aleaciones, aluminio y sus aleaciones, as como aceros al carbono, aleados e inoxidables.

AcetilenoEQP 51-2-SMConexin oxgeno: Americana (CGA-540)EQP 51-1-SMConexin oxgeno: INFRA STDEquipo para soldar y cortarTrabajo PesadoCapacidad de corte:hasta 8 (203mm)Capacidad de soldadura:hasta 3/8 (9.5mm)Conexin combustible:Estndar (2019)

EQUIPO PARA CORTE Y DOBLEZ DE ACEROPRENSAS por CNC250 toneladas por 10 para lmina y placa hasta 1/2 de espesor175 toneladas por 10 para lmina y placa hasta 3/8 de espesor

PRENSAS HIDRAULICAS130 Toneladas por 10 para lmina y placa hasta 90 Toneladas por 10 para lmina y placa hasta calibre 10

CIZALLASDe 3 mts de ancho para cortes de lmina hasta 3/16De 3 mts de ancho para cortes de lmina hasta

PANTOGRAFOSDe ojo electrnico para cortes con oxigas en placa hasta 4 y reas de hasta 2.40 x 6 mts.Por computadora para cortes en plasma hasta y oxigas en placa hasta 4, en reas de hasta 2.5 x 12 mts.

BibliografaARQUITECTURA + acero. (09 de Abril de 2015). CONEXIONES Y UNIONES. Obtenido de alacero: http://www.arquitecturaenacero.org/soluciones-constructivas/41-uniones-y-conexionesCOBAS, S. L. (2003). CONFRONTACIN DE LA TEORA ESTRUCTURAL DE FALLA DE. Medellin, Minas, Colombia: UNIVERSIDAD DE NACIONAL DE COLOMBIA.Cornestone Latin America. (s.f.). Ferre Baztan de Queretaro. Obtenido de http://www.aceroferrebaztanqro.com.mx/category/corte-y-doblez/GRUPO INFRA. (2013). GRUPO INFRA. Obtenido de http://www.aceroferrebaztanqro.com.mx/category/corte-y-doblez/McCormac. (s.f.). Diseo de Estructuras Metalicas, Metodo ASB (4ta ed.). Alfaomega.O tero, acero . (s.f.). Obtenido de http://www.acerosotero.cl/soldaduras_estructurales.htmlPerez, V. G. (s.f.). Miembros en Tension. (O. A. Valadez, Ed.) Mexico: IMCA. Obtenido de http://www.gerdaucorsa.com.mx/articulos/Miembros_en_Tension.pdfRafael, S. T. (Enero de 2010). Pruebas experimentales de conexiones soldadas y atornilladas en. PROYECTO TERMINAL EN INGENIERA CIVIL. D.F, Mexico.Ricardo, S. P. (s.f.). Estructuracion de Edificios Marcos de acer. Mexico, Mexico: U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E A R Q U I T E C T U R A A U T N O M A D E M X I C O.Valadez, O. A. (s.f.). El acero hoy. (C. R. Carlos, Ed.) Distrito Federal , Mxico: GERDAU CORSA. Recuperado el 07 de ABRIL de 2015, de http://www.gerdaucorsa.com.mx/articulos/Principios_de_Arquitectura_e_Ingenieria.pdf