conexiones pre-calificadas a momento
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8/11/2019 Conexiones Pre-calificadas a Momento
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x r
Sistemas de Prticos
Ing. Luis A. NezIng. Luis A. Nez CoraoCorao
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Temario:Temario:
Diseo Conceptual Sismorresistente
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMF
Antecedentes
Nociones Bsicas
Conexiones Precalificadas a Momento
Introduccon
Tipos de Conexiones
Ejemplo Conexin tipo End Plate 4S
emp o onex n po ange a e
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Normativa Aplicable-
ANSI/AISC 341-05 Seismic Provisions for Structural Stee
ANSI/AISC 358-05 Prequalified Connections for Special aSteel Moment Frames for Seismic Applications
ANSI/AISC 358-05 Supplement N1 (June 2009) PrequaliConnections for Special and Intermediate Steel Moment F
Seismic Applications"
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Normativa Aplicable
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Diseo Conceptual Sismorresistente
Propiciar Mecanismos Dctiles.
Elegir y establecer el patron de falla adecuado de los elemque entrarn en cedencia durante un evento ssmico.
Los elementos Fusibles deben ser capaces de desarrolla
inelsticas significativas y de disipar energa durante un ev Disear el resto de los elementos del sistema resistente a
condicin de que permanezcan en el rango elstico al pres
fallas dctiles (Rtulas plsticas) esperadas en los Fusibl
Las Conexiones de los elementos Fusibles deben ser dis.
Las conexiones del resto de los elementos del sistema resdeben ser diseadas para las fuerzas que se producen al
fallas ductiles Rtulas lsticas es eradas en los Fusibl
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Diseo Conceptual Sismorresistente
Factor de Reduccin de RPara poder utilizar del Factor de
,
debe dotar a la estructura de los
mecanismos dctiles exigidos
en el nivel de diseo respectivo
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFAntecedentes
Los prticos de acero resistentes a momento son un sist
comnmente usado en zonas con amenaza ssmica interme
estabilidad ante acciones ssmicas, depende de la rigidez
- .
Este sistema se consideraba uno de los ms dctiles y condescubrimiento inesperado de fallas frgiles en tales conex
uran e os s smos e or r ge y o e .
El descubrimiento de estos daos, inconsistentes con el
esperado, gener la bsqueda de nuevos detalles de cone
especificaciones para su respectivo diseo a partir de
experimentales.
las normas.
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFAntecedentes
Criterio de Diseo pre-Northrigde Criterio de Diseo p
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFNociones Bsicas
358-05 Prequalified Connections for Special and
Intermediate Steel Moment Frames for Seismic
Applications y ANSI/AISC 341 Seismic
Provisions for Structural Steel Buildings, se
requiere que las conexiones viga-columnaresistentes a momento en sistemas Special
,
Fuerzas Resistentes Mximas Probables de la
viga a conectar considerando la formacin de
rtulas plsticas en la misma ante acciones
gravitacionales y ssmicas, a fin de permitir que
la estructura incursione de manera estable en elRango inelstico y disipe energa sin que se
.
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFNociones Bsicas
esempeo structura :esempeo structura :
Sistema capaces de desarrollar
ductilidad, disipacin de Energa
significativas.
Los mecanismos que pueden
Cedencia por flexin en lasVigas.
zona del Panel.
Cedencia por flexin y fuerza.
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFNociones Bsicas
CRITERIOCRITERIO:
Viga Dbil Columna Fuerte
Rtula Plstica en la
columna condicinindeseable y probable
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFNociones Bsicas
Condicin Deseada
probable colapso
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativos
a.1) Relacin Ancho-Espesor (Perfiles Doble T): Las sec
a) Limitaciones en Vigas. (9.4 AISC Seismic Provisioa) Limitaciones en Vigas. (9.4 AISC Seismic Provisio
ser ompac as sm cas ps , a n e m ar e pan eo oc
Almas de Vigas
Alas de Vigas
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativos
A medida
la relacin
las alas, s
posibilida
de la rtuldisipar en
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativos
b.1) Relacin Ancho-Espesor (Perfiles Doble T): Las sec
b) Limitaciones en Columnas. (9.4 AISCb) Limitaciones en Columnas. (9.4 AISC SeismicSeismic ProPro
Alas de Columnas
ser ompac as sm cas ps , a n e m ar e pan eo oc
Almas de Columnas
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativos
Las Alas de las Vigas del sistema resistente a sismos
deben estar debidamente arriostradas lateralmente
c)c) ArriostramientoArriostramiento Lateral de Vigas (9.8 AISCLateral de Vigas (9.8 AISC SeismSeism
L = Distancia entre
para controlar el pandeo lateral torsional de las
mismas.
arriostramientos laterales
ry = Radio de Giro Menor
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativos
b
Arriostramiento
Lateral
Lateralmente
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativos
d.1) En las Uniones Viga-Columna deben incorporarse
continuidad de conformidad a las conexiones precalifi
d) Planchas de Continuidad (9.5 AISCd) Planchas de Continuidad (9.5 AISC SeismicSeismic ProvProv
utilizadas
tcp Mayor Valor entre (tbf-1 y tbf-2)
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativos
e.1) Para establecer un Criterio Columna Fuerte Viga
cumplirse en cada junta la Relacin de Momentos pres
e) Relacin de Momentos Columnae) Relacin de Momentos Columna--VigaViga (9.6 AISC(9.6 AISC SeSe
algunas excepciones
De no cumplirse la relacin de
momentos presentada podra
generarse un Mecanismo decolapso de piso al desarrollarse
mismo nivel.
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativos
e.2) Definicin de Momentos Mximos Probables en V
Columnas.
e) Relacin de Momentos Columnae) Relacin de Momentos Columna--VigaViga (9.6 AISC(9.6 AISC SeSe
Sumatoria de las resistencias tericas a fle
las columnas incluyendo la reduccin de lamayorada, ubicadas en los extremos (supe
las conexiones a momentos de las vi as
sobre en el punto de interseccin de los ej
de vigas y columnas que concurren al nodo
Sumatoria de las resistencias es eradas a
en las rtulas plsticas de las vigas, proyec
punto de interseccin de los ejes baricntry las columnas que concurren al nodo.
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativose. e n c n e pry uv .
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativos
e. omen os e gas y o umnas en e pun o e n er
sus ejes baricntricos .
M*pc = M*pc-Superior+ M*pc-Inferior
M*pb = M*pb-Izquierda + M*pb-Derecha
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativos
e. cu o e pb.
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativos
e. cu o e pc
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativos
e. e n c n e pc y Vuc
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativos
e. spos c ones m n mas para e pre- mens onam en
Zxc/Zxb
Numero
de
Vigas A36 A36
(plates) A572
G42 A992 A57
Dos 2,50 2,18 1,80 1,74 1
ConectadasenlasAlas(EjeMayor)delaColumnaconZxc/Zxb
Numero
de
Vigas A36 A36
(plates) A572
G42 A992 A57
Dos 2,50 2,18 1,80 1,74 1
ConectadasenlasAlas(EjeMayor)delaColumnacon
Una 1,25 1,09 0,90 0,87 0Una 1,25 1,09 0,90 0,87 0
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativos
f.1) Distribucin de Fuerzas en la Zona del Panel (Junt
Columna)
f) Zona del Panel (9.3 AISCf) Zona del Panel (9.3 AISC SeismicSeismic ProvisionsProvisions ))
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativos
f.3) Definicin de Rv (Resistencia a Corte)
f) Zona del Panel (9.3 AISCf) Zona del Panel (9.3 AISC SeismicSeismic ProvisionsProvisions ))
u . y
CuandoPu > 0.75Py en la Columna (No Recomendad
Pu : Carga Axial Mayorada actuando en la zona del P
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Prticos Resistentes a Momento Tipo SMFCriterios Normativos
f.4) Incorporacin de planchas de refuerzo en el alma d
en la zona del panel
f) Zona del Panel (9.3 AISCf) Zona del Panel (9.3 AISC SeismicSeismic ProvisionsProvisions ))
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Conexiones Precalificadas a MomentoIntroduccin
La base experimental es
fundamental para la validacin
de las formulaciones
a los procedimientos de diseo
de cada uno de los tipos deconexiones a momento
esarro a os
Rtulas p
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Conexiones Precalificadas a MomentoIntroduccin
Las evidencias experimentales demuestras la posibilidad
(cedencia) y fallas frgiles a evitar (fracturas)
Rtula Plstica enconexin End-Plate
s
neta en conexin tipo
Flange-Plate
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Conexiones Precalificadas a MomentoIntroduccin
Modelo Experimental
Despus de completa
de carga con 0.04 ra
resistencia a flexin mde la columna, debe s
p
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Conexiones Precalificadas a MomentoIntroduccin
Ejemplo onexiones tipo End-Plate
Ri idizador
Planchas de Planchason nu a Adosadas al Alma
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Conexiones Precalificadas a MomentoIntroduccin
Ejemplo de otras conexiones
Conexin tipo
Flange PlateViga de
Seccin
reducida
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Conexiones Precalificadas a MomentoTipos de Conexiones (9.2 AISC Seismic Provisions )
previstos en la Norma ANSI/AISC 358-05 Prequalified
Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seism
ANSI/AISC 341 Seismic Provisions for Structural Steel Bui
as s gu entes conex ones reca ca as.
(1) BOLTED UNSTIFFENED AND STIFFENED EXTENDMOMENT CONNECTIONS
(2) REDUCED BEAM SECTION (RBS) MOMENT CONN
ANSI/AISC
(3) BOLTED FLANGE PLATE (BFP) MOMENT CONNEC
MOMENT CONNECTION (5) KAISER BOLTED BRACKET (KBB) MOMENT CONN
ea zaremosea zaremos e emp oe emp o e ae a conex nconex n popo
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Conexiones Precalificadas a MomentoTipos de Conexiones (9.2 AISC Seismic Provisions )
onexin con Plancha Extrema End Plate . 6.0 AI
Connections for Special and Intermediate Steel Moment Fr
Applications"
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Conexiones Precalificadas a MomentoTipos de Conexiones (9.2 AISC Seismic Provisions )
onexin con Viga de eccin Reducida RB . 5.0 AI
Prequalified Connections for Special and Intermediate Stee
for Seismic Applications"
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Conexiones Precalificadas a MomentoTipos de Conexiones (9.2 AISC Seismic Provisions )
Bolted Flange Plate BFP . 7.0 AI upplement N 1
Prequalified Connections for Special and Intermediate Stee
for Seismic Applications"
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Conexiones Precalificadas a MomentoTipos de Conexiones (9.2 AISC Seismic Provisions )
Welded Unrein orced Flange-Welded Web WUF-W : 8.0 A
N1 ANSI/AISC 358 Prequalified Connections for Special
Steel Moment Frames for Seismic Applications"
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Conexiones Precalificadas a MomentoTipos de Conexiones (9.2 AISC Seismic Provisions )
Kaiser Bolted Bracket KBB . 9.0 AI upplement N 1
Prequalified Connections for Special and Intermediate Stee
for Seismic Applications"
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CONEXIONES PRECALIFCONEXIONES PRECALIF
Conexiones Precalificadas a MomentoEjemplos
continuacin desarrollaremos dos ejemplos:
Conexin tipo End Plate 4S
Conexin tipo Flange Plate
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FECHA : BEAM COLUMN
TIPO DE CONNECCIN:
CLIENTE: ING:
Datos preliminares y predimensionado:
PROYECTO:
HOJA DE CLCULODiseo de conexines
ANSI / AISC 358-05 Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications
Four-Bolt Stiffened Extended End-Plate, 4ES
ANSI / AISC 341-05 Seismic Provisions for Structural Steel Buildings
a.- Propiedades y dimensiones de la viga:
- Tipo de viga: IPE-330
Altura de la viga: 330 mm Ancho de la viga: 160 mm Espesor del ala: 11.5 mm Espesor del alma: 7.5 mm Modulo plastico de la seccin: 804
d =bfb =
twb =tfb =
Zx = cm3
- Tipo de acero: ASTM - A 36
Esfuerzo de fluencia del acero: 2530 Esfuerzo ltimo del acero: 4080
b.- Propiedades y dimesiones de la columna:
- Tipo de columna: HEB-360
Altura de la columna: 360 mm
Fub = Kg/cm2
Fyb = Kg/cm2
d =bfb =
twb =tfb =
Zx = cm3
dc =Ancho de la columna: 300 mm
Espesor del ala: 22.5 mm Espesor del alma: 12.5 mm Altura de entrepiso (Arriba): 3 m Altura de entrepiso (Abajo): 3 m Modulo plastico de la seccin: 2680
7 - Tipo de acero: ASTM - A 36
Esfuerzo de cedencia del acero: 2530
Fub = Kg/cm2
Fyb = Kg/cm2
d =bfb =
twb =tfb =
Zx = cm3
Fuc = Kg/cm2
Fyc = Kg/cm2
dc =
bfc =
twc =tfc =
ht =
hb =
Zxc = cm3
Esfuerzo ltimo del acero: 4080
c.- Propiedades y dimesiones de la plancha extrema y losrigidizadores:
Espesor tentativo de la plancha: 31 mm Ancho de la plancha: 220 mm Gramil de la columna: 140 mm e.- Propiedades de la soldadura: Dist. entre pernos int. y el ala del perfil: 50 mm Dist. entre pernos ext. y el ala del perfil: 50 mm - Tipo de electrodo: E70XX Distancia del perno al borde de la plancha: 50 mm
Fub = Kg/cm2
Fyb = Kg/cm2
d =bfb =
twb =tfb =
bp =
g =Pfi =
Pfo =
de =
Zx = cm3
Fuc = Kg/cm2
Fyc = Kg/cm2
dc =
bfc =
twc =tfc =
tp =
ht =
hb =
Zxc = cm3
Altura del los rigidizadores: 100 mm Resistencia lmite a traccin: 4920 Largo de los rigidizadores: 174 mm
f.- Fuerzas de compresin actuantes en la columna: - Tipo de acero: ASTM - A 36 Para la combinacin de cargas: 1.2CP + 0.5CV + Sx
Esfuerzo de cedencia del acero: 2530 Actuando por encima del nodo: 95 ton Esfuerzo ltimo del acero: 4080 Actuando por debajo del nodo: 95 ton
d.- Propiedades de los pernos: g.- Factores de resistencia a usar en el diseo:
Fub = Kg/cm2
Fyb = Kg/cm2
d =bfb =
twb =tfb =
bp =
g =Pfi =
Pfo =
de =
Zx =
FEXX = Kg/cm2hst =
Lst =
cm3
Fuc = Kg/cm2
Fyc = Kg/cm2
dc =
bfc =
twc =tfc =
Fup = Kg/cm2
Fyp = Kg/cm2
tp =
ht =
hb =
Zxc = cm3
Puc-bot=
Puc-top=
- po e perno: - eg n: -
Capacidad nominal a traccin: 7940 Para estado lmite ductil: 1 Capacidad nominal a corte: 4220 Para estado lmite no ductil: 0.9
Fub = Kg/cm2
Fyb = Kg/cm2
d =bfb =
twb =tfb =
bp =
g =Pfi =
Pfo =
de =
Zx =
n =
d =
FEXX = Kg/cm2hst =
Lst =
cm3
Fuc = Kg/cm2
Fyc = Kg/cm2
dc =
bfc =
twc =tfc =
Fup = Kg/cm2
Fyp = Kg/cm2
Ft = Kg/cm2
Fv = Kg/cm2
tp =
ht =
hb =
Zxc = cm3
Puc-bot=
Puc-top=
-
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Clculo del momento lmite para la capacidad a traccin de los pernos:
40233 Kg
51256 Kg-m
El momento Mpl ser usado en el diseo de la plancha extrema para grantizar que no sedesarrollarn fuerzas de apalancamiento y asegurar un comportamiento tipo "thick plate".
Primer estado de comportamientodel modelo de Kennedy "thick plate"
4
2b
tbtt
dFAFP
102 hhPM tnp nppl MM 11.1
Clculo del espesor requerido para la plancha extrema:
185 mm
Patrn de lneas de cedencia
El momento Mpl ser usado en el diseo de la plancha extrema para grantizar que no sedesarrollarn fuerzas de apalancamiento y asegurar un comportamiento tipo "thick plate".
Primer estado de comportamientodel modelo de Kennedy "thick plate"
Si bp > bfb + 25mm usar bp = bfb + 25mm =
bp =
4
2b
tbtt
dFAFP
102 hhPM tnp
pypd
npn
YF
Mt dreqp
11.1'
nppl MM 11.1
87.75 mm
Caso 1 deS:
>
2704.38 mm
Patrn de lneas de cedencia
Si Pfi > S usar Pfi = S
foefi
fofi
p
p pdhSph
gSp
h
Sp
hb
Y 01
01
2
2
1111
2
El momento Mpl ser usado en el diseo de la plancha extrema para grantizar que no sedesarrollarn fuerzas de apalancamiento y asegurar un comportamiento tipo "thick plate".
Primer estado de comportamientodel modelo de Kennedy "thick plate"
Si bp > bfb + 25mm usar bp = bfb + 25mm =
bp =
4
2b
tbtt
dFAFP
102 hhPM tnp
gbS p2
1
pypd
npn
YF
Mt dreqp
11.1'
nppl MM 11.1
e
27.36 mm < 31 mm OK
Clculo de lafuerza enlasalasde lavi a:
3103.46 mm
Patrn de lneas de cedencia
Si Pfi > S usar Pfi = S
tp req'd =
foefi
fofi
p
p pdhSph
gSp
h
Sp
hb
Y 01
01
2
2
1111
2
El momento Mpl ser usado en el diseo de la plancha extrema para grantizar que no sedesarrollarn fuerzas de apalancamiento y asegurar un comportamiento tipo "thick plate".
Primer estado de comportamientodel modelo de Kennedy "thick plate"
tp =
Si bp > bfb + 25mm usar bp = bfb + 25mm =
bp =
4
2b
tbtt
dFAFP
102 hhPM tnp
gbS p2
1
pypd
npn
YF
Mt dreqp
11.1'
fofi
fofi
p
p pShSphgSp
hSp
hb
Y 010121111
2
nppl MM 11.1
Clculo del espesor requerido para los rigidizadores de la plancha extrema:
7.50 mm
131391 Kg
Patrn de lneas de cedencia
Si Pfi > S usar Pfi = S
tp req'd =
foefi
fofi
p
p pdhSph
gSp
h
Sp
hb
Y 01
01
2
2
1111
2
El momento Mpl ser usado en el diseo de la plancha extrema para grantizar que no sedesarrollarn fuerzas de apalancamiento y asegurar un comportamiento tipo "thick plate".
Primer estado de comportamientodel modelo de Kennedy "thick plate"
tp =
Si bp > bfb + 25mm usar bp = bfb + 25mm =
bp =
4
2b
tbtt
dFAFP
102 hhPM tnp
gbS p2
1
pypd
npn
YF
Mt dreqp
11.1'
fofi
fofi
p
p pShSphgSp
hSp
hb
Y 010121111
2
yb
wbsF
Ftt min,
fb
f
fu
td
MF
nppl MM 11.1
Espesor requerido para evitar el pandeo local
6.20 mm
8 mm
Patrn de lneas de cedencia
Si Pfi > S usar Pfi = S
tp req'd =
foefi
fofi
p
p pdhSph
gSp
h
Sp
hb
Y 01
01
2
2
1111
2
Espesor seleccionado para los rigidizadores: ts =
El momento Mpl ser usado en el diseo de la plancha extrema para grantizar que no sedesarrollarn fuerzas de apalancamiento y asegurar un comportamiento tipo "thick plate".
Primer estado de comportamientodel modelo de Kennedy "thick plate"
tp =
Si bp > bfb + 25mm usar bp = bfb + 25mm =
bp =
4
2b
tbtt
dFAFP
102 hhPM tnp
gbS p2
1
pypd
npn
YF
Mt dreqp
11.1'
fofi
fofi
p
p pShSphgSp
hSp
hb
Y 010121111
2
ys
yb
wbsF
Ftt min,
yss
st
F
E
t
h56.0
ys
stdqres
F
E
ht
56.0
fb
f
fu
td
MF
nppl MM 11.1
Patrn de lneas de cedencia
Si Pfi > S usar Pfi = S
tp req'd =
foefi
fofi
p
p pdhSph
gSp
h
Sp
hb
Y 01
01
2
2
1111
2
Espesor seleccionado para los rigidizadores: ts =
El momento Mpl ser usado en el diseo de la plancha extrema para grantizar que no sedesarrollarn fuerzas de apalancamiento y asegurar un comportamiento tipo "thick plate".
Primer estado de comportamientodel modelo de Kennedy "thick plate"
tp =
Si bp > bfb + 25mm usar bp = bfb + 25mm =
bp =
4
2b
tbtt
dFAFP
102 hhPM tnp
gbS p2
1
pypd
npn
YF
Mt dreqp
11.1'
fofi
fofi
p
p pShSphgSp
hSp
hb
Y 010121111
2
ys
yb
wbsF
Ftt min,
yss
st
F
E
t
h56.0
ys
stdqres
F
E
ht
56.0
fb
f
fu
td
MF
nppl MM 11.1
-
8/11/2019 Conexiones Pre-calificadas a Momento
47/57
Chequeo de la ruptura por corte en los pernos:
Conservadoramente se asume que la resistencia a la rotura por corte es proveda por los pernos cercanos al ala comprimida de la viga.
Nmero de pernos en la zona comprimida = 4 5.07
25531 < OK76979 Kg
(nb)=
Vu= Kg
cm24
2b
b
dA
bvbn AFn
bvbnnnu AFnRV
Chequeo de la resistencia al aplastamiento y desgarramiento por corte de la plancha y el ala de la columna:
2
2
(nb)=
Vu= Kg
cm2
(ni)= Nmero de pernos internos =
(no)= Nmero de pernos externos =
4
2b
b
dA
bvbn AFn
bvbnnnu AFnRV
noonniinnnu rnrnRV
a.- Plancha extrema:
36.50 mm
< ( Controla el desgarramiento )77102 Kg55398 Kg
77102 Kg
(nb)=
Vu= Kg
cm2
(ni)= Nmero de pernos internos =
(no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
4
2b
b
dA
bvbn AFn
bvbnnnu AFnRV
uppb Ftd4.2
2aec
ddL
uppcno FtLr 2.1
noonniinnnu rnrnRV
> ( Controla el aplastamiento )
25531 < OK238501 Kg
128251 Kg 77102 Kg
84.50 mm
(nb)=
Vu= Kg
cm2
(ni)= Nmero de pernos internos =
(no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
Desgarramiento por los pernos internos:
Vu= Kg
4
2b
b
dA
bvbn AFn
bvbnnnu AFnRV
uppb Ftd4.2
afbfofic dtPPL
2aec
ddL
uppcni FtLr 2.1
uppcno FtLr 2.1
nnR
noonniinnnu rnrnRV
b.- Ala de la columna:
55961 Kg
55961 Kg
(nb)=
Vu= Kg
cm2
(ni)= Nmero de pernos internos =
(no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
Desgarramiento por los pernos internos:
Vu= Kg
Resistencia al aplastamiento:
Por inspeccin, resulta evidente que controla el plastamiento para los pernos externos, por lo tanto:
Desgarramiento por los pernos internos:
4
2b
b
dA
bvbn AFn
bvbnnnu AFnRV
uppb Ftd4.2
afbfofic dtPPL
2aec
ddL
uppcni FtLr 2.1
uppcno FtLr 2.1
nnR
noonniinnnu rnrnRV
nor
ucfcb Ftd4.2
> ( Controla el aplastamiento )
25531 Kg < OK
93085 Kg
201461 Kg
55961 Kg
84.50 mm
(nb)=
Vu= Kg
cm2
(ni)= Nmero de pernos internos =
(no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
Desgarramiento por los pernos internos:
Vu= Kg
Resistencia al aplastamiento:
Por inspeccin, resulta evidente que controla el plastamiento para los pernos externos, por lo tanto:
Desgarramiento por los pernos internos:
Vu=
4
2b
b
dA
bvbn AFn
bvbnnnu AFnRV
uppb Ftd4.2
afbfofic dtPPL
2aec
ddL
uppcni FtLr 2.1
uppcno FtLr 2.1
nnR
noonniinnnu rnrnRV
nor
afbfofic dtPPL
ucfccni FtLr 2.1
nn
R
ucfcb Ftd4.2
(nb)=
Vu= Kg
cm2
(ni)= Nmero de pernos internos =
(no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
Desgarramiento por los pernos internos:
Vu= Kg
Resistencia al aplastamiento:
Por inspeccin, resulta evidente que controla el plastamiento para los pernos externos, por lo tanto:
Desgarramiento por los pernos internos:
Vu=
4
2b
b
dA
bvbn AFn
bvbnnnu AFnRV
uppb Ftd4.2
afbfofic dtPPL
2aec
ddL
uppcni FtLr 2.1
uppcno FtLr 2.1
nnR
noonniinnnu rnrnRV
nor
afbfofic dtPPL
ucfccni FtLr 2.1
nn
R
ucfcb Ftd4.2
-
8/11/2019 Conexiones Pre-calificadas a Momento
48/57
Diseo de la soldadura del ala y alma de la viga a la plancha extrema:
Esfuerzo cortante de diseo de la soldadura: 2214
a.- Soldadura de las alas de la viga:
Kg/cm2
- Fuerza de diseo para la soldadura de filete:
Se usar soldadura de ranura a penetracin completa para resistir el momento cedente inicial de la viga, ms un refuerzo de filete aambos lados para resistir el momento mximo probable a la cara de la columna, y asi garantizar que la viga desarrollara toda su capacidadplstica.
EXXw FF 60,075,0
312.50 mm
15.28 mm
74753.84 Kg56637.05 Kg
Kg/cm2
- Longitud efectiva:
- Fuerza de diseo para la soldadura de filete:
- Espesor requerido de la soldadura:
Se usar soldadura de filete a ambos lados con un espesor de:Dfb =
Se usar soldadura de ranura a penetracin completa para resistir el momento cedente inicial de la viga, ms un refuerzo de filete aambos lados para resistir el momento mximo probable a la cara de la columna, y asi garantizar que la viga desarrollara toda su capacidadplstica.
EXXw FF 60,075,0
cedfufilete FFF fileteF
wbfbefc tbL 2
efcw
fil ete
fbLF
FD
707.0
fb
ybxb
cedtd
FSF
16 mm
b.- Soldadura del alma de la viga:
153.50 mm ( Controla )
206.20 mm
Kg/cm2
Se usar soldadura de filete a ambos lados, El Corte de diseo Vu es resistido por la soldadura del alma sobre una longitud efectiva, Lv:
L1 =
L2 =
- Longitud efectiva:
- Fuerza de diseo para la soldadura de filete:
- Espesor requerido de la soldadura:
Se usar soldadura de filete a ambos lados con un espesor de:Dfb =
Se usar soldadura de ranura a penetracin completa para resistir el momento cedente inicial de la viga, ms un refuerzo de filete aambos lados para resistir el momento mximo probable a la cara de la columna, y asi garantizar que la viga desarrollara toda su capacidadplstica.
EXXw FF 60,075,0
)2(2
2
2
1
bfifb
fbv
dptdL
tdLentremenorL
cedfufilete FFF fileteF
wbfbefc tbL 2
efcw
fil ete
fbLF
FD
707.0
fb
ybxb
cedtd
FSF
5.31 mm
5.45 mm Para un espesor de la plancha igual a 31 mm, el tamao mnimo de la soldadura de filete esDwb = 8 mm
Kg/cm2
Se usar soldadura de filete a ambos lados, El Corte de diseo Vu es resistido por la soldadura del alma sobre una longitud efectiva, Lv:
L1 =
L2 =
El tamao requerido de la soldadura para desarrollar la resistencia a la flexin del alma en el rea cercana a los pernos a tensin es:
- Longitud efectiva:
- Fuerza de diseo para la soldadura de filete:
- Espesor requerido de la soldadura:
Se usar soldadura de filete a ambos lados con un espesor de:Dfb =
Se usar soldadura de ranura a penetracin completa para resistir el momento cedente inicial de la viga, ms un refuerzo de filete aambos lados para resistir el momento mximo probable a la cara de la columna, y asi garantizar que la viga desarrollara toda su capacidadplstica.
EXXw FF 60,075,0
)2(2
2
2
1
bfifb
fbv
dptdL
tdLentremenorL
cedfufilete FFF fileteF
wbfbefc tbL 2
efcw
fil ete
fbLF
FD
707.0
vw
wbLF
VuD
707,02
fb
ybxb
cedtd
FSF
25.1
9.0
w
wbyyb
wbF
tRFD
8 mm
Chequeo de la flexin local en las alas de la columna:
Patrn de lneas de cedencia
Kg/cm2
Se usar soldadura de filete a ambos lados, El Corte de diseo Vu es resistido por la soldadura del alma sobre una longitud efectiva, Lv:
L1 =
L2 =
Se usar soldadura de filete a ambos lados con un espesor de:Dwb =
El tamao requerido de la soldadura para desarrollar la resistencia a la flexin del alma en el rea cercana a los pernos a tensin es:
- Longitud efectiva:
- Fuerza de diseo para la soldadura de filete:
- Espesor requerido de la soldadura:
Se usar soldadura de filete a ambos lados con un espesor de:Dfb =
Se usar soldadura de ranura a penetracin completa para resistir el momento cedente inicial de la viga, ms un refuerzo de filete aambos lados para resistir el momento mximo probable a la cara de la columna, y asi garantizar que la viga desarrollara toda su capacidadplstica.
fc
cycd
npn
dreqfc tYF
Mt
11.1'
EXXw FF 60,075,0
)2(2
2
2
1
bfifb
fbv
dptdL
tdLentremenorL
cedfufilete FFF fileteF
wbfbefc tbL 2
efcw
fil ete
fbLF
FD
707.0
vw
wbLF
VuD
707,02
fb
ybxb
cedtd
FSF
25.1
9.0
w
wbyyb
wbF
tRFD
Espesor tentativo para los rigidizadores: 13 mm
49.25
102.47 mm
4253 mm
mm
mm
tsc =
Si Psi > S usar Psi = S
Patrn de lneas de cedencia
Kg/cm2
Se usar soldadura de filete a ambos lados, El Corte de diseo Vu es resistido por la soldadura del alma sobre una longitud efectiva, Lv:
L1 =
L2 =
Se usar soldadura de filete a ambos lados con un espesor de:Dwb =
El tamao requerido de la soldadura para desarrollar la resistencia a la flexin del alma en el rea cercana a los pernos a tensin es:
- Longitud efectiva:
- Fuerza de diseo para la soldadura de filete:
- Espesor requerido de la soldadura:
Se usar soldadura de filete a ambos lados con un espesor de:Dfb =
Se usar soldadura de ranura a penetracin completa para resistir el momento cedente inicial de la viga, ms un refuerzo de filete aambos lados para resistir el momento mximo probable a la cara de la columna, y asi garantizar que la viga desarrollara toda su capacidadplstica.
fc
cycd
npn
dreqfc tYF
Mt
11.1'
gbS fc2
1
sosi
sosi
fc
c
PShPSh
g
pSh
Sph
bY
01
01
2
1111
2
2
fbs
foso
ttpp
fbsisitt
pp
EXXw FF 60,075,0
)2(2
2
2
1
bfifb
fbv
dptdL
tdLentremenorL
cedfufilete FFF fileteF
wbfbefc tbL 2
efcw
fil ete
fbLF
FD
707.0
vw
wbLF
VuD
707,02
fb
ybxb
cedtd
FSF
25.1
9.0
w
wbyyb
wbF
tRFD
49.25
21.81 mm < 22.50 mm OK con rigidizadores
mm
mm
tfc req'd = tfc =
tsc =
Si Psi > S usar Psi = S
Patrn de lneas de cedencia
Kg/cm2
Se usar soldadura de filete a ambos lados, El Corte de diseo Vu es resistido por la soldadura del alma sobre una longitud efectiva, Lv:
L1 =
L2 =
Se usar soldadura de filete a ambos lados con un espesor de:Dwb =
El tamao requerido de la soldadura para desarrollar la resistencia a la flexin del alma en el rea cercana a los pernos a tensin es:
- Longitud efectiva:
- Fuerza de diseo para la soldadura de filete:
- Espesor requerido de la soldadura:
Se usar soldadura de filete a ambos lados con un espesor de:Dfb =
Se usar soldadura de ranura a penetracin completa para resistir el momento cedente inicial de la viga, ms un refuerzo de filete aambos lados para resistir el momento mximo probable a la cara de la columna, y asi garantizar que la viga desarrollara toda su capacidadplstica.
fc
cycd
npn
dreqfc tYF
Mt
11.1'
gbS fc2
1
sosi
sosi
fc
c
PShPSh
g
pSh
Sph
bY
01
01
2
1111
2
2
fbs
foso
ttpp
2
fbsfisi
ttpp
EXXw FF 60,075,0
)2(2
2
2
1
bfifb
fbv
dptdL
tdLentremenorL
cedfufilete FFF fileteF
wbfbefc tbL 2
efcw
fil ete
fbLF
FD
707.0
vw
wbLF
VuD
707,02
fb
ybxb
cedtd
FSF
25.1
9.0
w
wbyyb
wbF
tRFD
-
8/11/2019 Conexiones Pre-calificadas a Momento
49/57
-
8/11/2019 Conexiones Pre-calificadas a Momento
50/57
DETALLE DEL NODO EN LA CONEXIN VIGA - COLUMNA:
Fuerzas actuantes en el nodo: la resistencia mnima de la columna para cargas concentradas es:
- Posibles estados de carga en el nodo, considerando la reversibil idad de la carga y la inversin de momentos durante el sismo:
Estado de cargas ms desfavorable: Caso b
Diseo de las planchas de continuidad (rigidizadores de ala):
a.- Fuerzas de diseo:
b.- Resistencia al corte:
Para = 1
13 mm 300 mm315 mm 143.75 mm
30 mm
< Ok
- Espesor mnimo requerido: - Chequeo del pandeo:
11.5 mm < 11.06 < 16.13 Ok
c.- Diseo de la soldadura para los rigidizadores:
Esfuerzo cortante de diseo de la soldadura: 2214
- Soldadura de los rigidizadores a las alas de la columna:
8 mm
- Soldadura de los rigidizadores al alma de la columna:
6.30 mm
7 mm
Como el espesor del elemento ms grueso a unir es igual a 23 mm,
el tamao mnimo de la soldadura de filete es: 8 mm
116549.37 Kg
131390.89 Kg
47943 Kg
100643 Kg
6.30 mm
116549
Caso b 2472 37121 116549 25531 41848 131391
Caso a 25531 41848 131391 2472 37121
Cargas transmitidas por la viga 1 Cargas transmitidas por la viga 2
99999 Kg
tsc
Kg/cm2
Para las alas se usar soldadura de filete a ambos lados con un espesor: Dsc
=
Para el alma se usar soldadura de filete a ambos lados con un espesor: Dsc =
tsc =clip
Sb
W
wct
l
W =
clip =
EXXw FF 60,075,0
ypsc
s
F
E
t
b
56.0
gravityV
gravityV gravityV
gravityV
21
minmin nfunfuSu RFRFF SuF
suF
l
1fuF1fM 1uV 2fuF2fM 2uV
1fu
F
2fu
F
Sb
15,max s
fbsc
b
tt
clipltFR scypv 26.02 suv FR
vR
25.1
9.0'
w
scyp
dreqscF
tFD
2
60.0'
w
scypdreqsc
F
tFD
nRmin
-
8/11/2019 Conexiones Pre-calificadas a Momento
51/57
Zona del panel en la conexin viga columna:
a.- Fuerza cortante de diseo:
3 m
26323 Kg
221617 Kg
b.- Resistencia al corte de la zona del panel:
Para v= 1
a) Cuando en el anlisis no se consideren los efectos de deformacin plstica del planel en la estabilidad del prtico:
b) Cuando en el anlisis se consideren los efectos de la deformacin plstica del panel en la estabilidad del prtico:
95000 Kg
b 0.21 ( i )
< Se deben colocar planchas adosadas al alma de la columna ( Doubler Plates )
c.- Diseo de los doubler plates:
315 mm 306 mm
- Espesor requerido para las planchas:
27.678 mm
Nmero de planchas adosadas a colocar = 2
Espesor seleccionado para las plachas adosadas: 16 mm x 2 = 32 mm
d.- Chequeo del espesor mnimo individual del alma de la columna y las plachas adosadas:
Usar soldaduras de tapn para prevenir el pandeo local del alma y las planchas adosadas: No
13 mm > 6.89 mm OK
457930 Kg
89269 Kg
( i ) Para Puc 0.4 Py ( ii ) Para Puc > 0.4 Py
( i ) Para Puc 0.75 Py ( ii ) Para Puc > 0.75
Puc=
Aplica el caso:Aplica ecuacin:
Plancha|biselada y unida a las alasde la columna consoldadura de filete.
Plancha unida a las alas de lacolumna con soldadura de
penetracin completa.
H = ( Altura promedio de entrepiso )
cV
cVZona del panel
uR
wccycv tdFR 60,0
y
uwccycv
P
PtdFR 4,160,0
y
u
wcc
fcfc
wccycvP
P
tdd
tbtdFR
2,19,1
3160,0
2
wcc
fcfc
wccycvtdd
tbtdFR
23
160,0
yccy FAP
yP
uvv RR
90zz Wdt
dpt
vvR
vvR
zyp
vvudreqdp
WF
RRt
60.0'
t
fbscz ttdd
cV
uR
cfufuu VFFR 21 H
MV
fc
fccz tdW 2
uc
P
zd
1fu
F
1fu
F
2fuF
2fuF
1
fM
2fM
fuF
zd
zW
-
8/11/2019 Conexiones Pre-calificadas a Momento
52/57
Relacin de momentos en el nodo ( Criterio Columna Fuerte - Viga Debil ):
95000 Kg
95000 Kg
1.28 > 1 OK se destaca que: Zxc / Zxv = 3.33
53738 Kg-m
59529 Kg-m
59529 Kg-m
46444 Kg-m
46444 Kg-m
53738 Kg-m
Puc-bot=
Puc-top=
0.1*
*
pb
pc
M
M
cucycxcpc APFZM /
toppcM
botpcM
leftpbM
rigpbM
toppcM
botpcM
*
*
pb
pc
M
M
2/*
chupepb dSVMM
2/dVMM cpcpc
-
8/11/2019 Conexiones Pre-calificadas a Momento
53/57
FECHA : BEAM COLUMN
TIPO DE CONEXIN:
CLIENTE: POR:
1.- Datos generales:
Column flange support, bolted flange plates
PROYECTO:
HOJA DE CLCULODiseo de conexiones
Supplement No.1 to ANSI/AISC 358-05Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications
ANSI / AISC 360-05 - Specification For Structural Steel Buildings
1.1.- Propiedades y dimesiones de la viga:
- Tipo de viga: HEB-240
Altura de la viga: 240 mm Ancho de la viga: 240 mm Espesor del ala: 17 mm Espesor del alma: 10 mm Modulo de seccin elastico: 938 cm Modulo de seccin plstico: 1016 cm
d =bfb =
twb =tfb =
Zx =
Sx =
- Tipo de acero: ASTM - A 36
Esfuerzo de fluencia del acero: 2530 Esfuerzo ltimo del acero: 4080
1.2.- Propiedades y dimesiones de la columna:
- Tipo de columna: HEB-400
Altura de la columna: 400 mm
Fub = Kg/cm2
Fyb = Kg/cm2
d =bfb =
twb =tfb =
dc =
bfc =
Zx =
Sx =
Ancho de la columna: 300 mm Espesor del ala: 24 mm Espesor del alma: 13.5 mm
- Tipo de acero: ASTM - A 36
Esfuerzo de cedencia del acero: 2530 Esfuerzo ltimo del acero: 4080
1.3.- Propiedades y dimesiones de las planchas y pernos de conexin:
Fub = Kg/cm2
Fyb = Kg/cm2
d =bfb =
twb =tfb =
Fuc = Kg/cm2
Fyc = Kg/cm2
dc =
bfc =
twc =tfc =
Zx =
Nmero de pernos, nbw =
Sx =
Nmero de pernos, nbw = - Planchas de ala: 14 - Plancha de alma: 4
Ancho de la plancha: 250 mm Espesor de la plancha: 10 mm Gramil: 140 mm Nmero de columnas de pernos: 1
Separacin entre pernos: 70 mm Separacin vertical entre pernos: 60 mm Distancia al borde de la plancha: 50 mm Separacin horizontal entre pernos: 0 mm Distancia al borde de la viga: 50 mm Distancia a bordes superior e inferior: 40 mm Espacio libre entre viga y columna: 10 mm Distancia a bordes laterales: 40 mm Longitud de la plancha: 530 mm Altura de la plancha: 260 mm
- Tipo de acero para las planchas: ASTM - A 36 - Factores de resistencia a usar en el diseo:
Fub = Kg/cm2
Fyb = Kg/cm2
d =bfb =
twb =tfb =
Fuc = Kg/cm2
Fyc = Kg/cm2
dc =
bfc =
twc =tfc =
gf=
Sf=Le =L'e =
Zx =
Swv =
LeS =
LeL =
bfp =tpw =
Nmero de pernos, nbw =
nc =
Swh =
e =
Sx =
Nmero de pernos, nbw =
Lpf = hpw =
Esfuerzo de cedencia del acero: 2530 - Segn: ANSI / AISC 358-05 Esfuerzo ltimo del acero: 4080
Para estado lmite ductil: 1 - Tipo de acero para los pernos: A 490 (CR) Para estado lmite no ductil: 0.9
Capacidad nominal a traccin: 7940 Capacidad nominal a corte: 4220 ( Rosca incluida en los planos de corte )
1.4.- Propiedades de la soldadura:
Fub = Kg/cm2
Fyb = Kg/cm2
d =bfb =
twb =tfb =
Fuc = Kg/cm2
Fyc = Kg/cm2
dc =
bfc =
twc =tfc =
Fup = Kg/cm2
Fyp = Kg/cm2
gf=
Sf=Le =L'e =
Ft = Kg/cm2
Fv = Kg/cm2
Zx =
Swv =
LeS =
LeL =
bfp =tpw =
Nmero de pernos, nbw =
nc =
Swh =
e =
Sx =
Nmero de pernos, nbw =
Lpf = hpw =
n =
d =
- Tipo de electrodo: E 70XX
Resistencia lmite a traccin: 4920 358
Fub = Kg/cm2
Fyb = Kg/cm2
d =bfb =
twb =tfb =
Fuc = Kg/cm2
Fyc = Kg/cm2
dc =
bfc =
twc =tfc =
Fup = Kg/cm2
Fyp = Kg/cm2
gf=
Sf=Le =L'e =
Ft = Kg/cm2
Fv = Kg/cm2
Zx =
FEXX = Kg/cm2
Swv =
LeS =
LeL =
bfp =tpw =
Nmero de pernos, nbw =
nc =
Swh =
e =
Sx =
Nmero de pernos, nbw =
Lpf = hpw =
n =
d =
-
8/11/2019 Conexiones Pre-calificadas a Momento
54/57
2.- Clculo del momento de diseo para la conexin
2.1.- Momento mximo probable en la rotula plastica de la viga
( ANSI-358, Ec. 7.6-1)
1.31 1.20
pryb
ubybpr C
F
FFC 2.1
2
xybyprpe ZFRCM
Ry= 1.5 Mpe = 46265Rt= 1.2
2.2.- Fuerza cortante en la rotula plastica
- Cortante debido a fuerzas gravitacioanles:
2500 0.583.201000
(Ver tabla I-6-1 de AISC 341-05) Kg-m
CP =
CV =
PP =
Kg / m
Kg / m
f1 =Kg / m
pryb
ubybpr C
F
FFC 2.1
2
xybyprpe ZFRCM
3599.84
Distancia entre columnas: 6.00 m
S1 = e + L'e: S1= 60 mm
Sh= 0.480 m (Ec. 7.6-5)
Distancia entre Rotulas: 4.64 m
(Ver tabla I-6-1 de AISC 341-05) Kg-m
CP =
CV =
PP =
Kg / m
W = Kg / m
Kg / m
f1 =
L =
L' =
Diagrama de cuerpo libre entre rotulas plsticas
Kg / m
pryb
ubybpr C
F
FFC 2.1
2
xybyprpe ZFRCM
- Cortante en las rotulas plasticas:
-
28294 Kg
8352 Kg
(Ver tabla I-6-1 de AISC 341-05) Kg-m
CP =
CV =
PP =
Kg / m
W = Kg / m
Kg / m
f1 =
L =
L' =
Diagrama de cuerpo libre entre rotulas plsticas
Kg / m
pryb
ubybpr C
F
FFC 2.1
2
xybyprpe ZFRCM
2
LWVgravity
gravitype
VL
MVu
'
2
. .-
( ANSI-358, Ec. 7.6-6)
( ANSI-358, Ec. 7.6-6)
3.- Mnimo espesor requerido para las planchas de ala
215275 Kg
59846 Kg-m
(Ver tabla I-6-1 de AISC 341-05) Kg-m
CP =
CV =
PP =
Kg / m
W = Kg / m
Kg / m
f1 =
L =
L' =
Diagrama de cuerpo libre entre rotulas plsticas
Kg / m
pryb
ubybpr C
F
FFC 2.1
2
xybyprpe ZFRCM
2
LWVgravity
gravitype
VL
MVu
'
2
hupef SVMM
34.04 mm Espesor de plancha tentativo: 38 mm
( ANSI-358, Ec. 7.6-9)
4.- Diseo de los pernos de unin, ( ANSI-358, Sec. 3.6.3.1 )El mximo dimetro del perno para prevenir la fractura del ala por traccin
24.0 mm usar pernos de 7/8" ( ANSI-358, Ec. 7.6-2)
(Ver tabla I-6-1 de AISC 341-05) Kg-m
CP =
CV =
PP =
Kg / m
W = Kg / m
Kg / m
f1 =
L =
L' =
Diagrama de cuerpo libre entre rotulas plsticas
Kg / m
tpf=
pryb
ubybpr C
F
FFC 2.1
2
xybyprpe ZFRCM
2
LWVgravity
gravitype
VL
MVu
'
2
hupef SVMM
g7/8 ( ANSI-358, Ec. 7.6-3)36955 Kg
Dimetro de los pernos = 22.2 mm82605 Kg
23.8 mm
rn= 17968 Kg Resistencia nominal del perno
n = 13.3 No de pernos estimados en la conexin( ANSI-358, Ec. 7.6-8)
(Ver tabla I-6-1 de AISC 341-05) Kg-m
CP =
CV =
PP =
Kg / m
W = Kg / m
Kg / m
f1 =
L =
L' =
Diagrama de cuerpo libre entre rotulas plsticas
Kg / m
tpf=
Dimetro de los agujeros =
Pernos seleccionados =
pryb
ubybpr C
F
FFC 2.1
2
xybyprpe ZFRCM
2
LWVgravity
gravitype
VL
MVu
'
2
hupef SVMM
ad
bd
-
8/11/2019 Conexiones Pre-calificadas a Momento
55/57
5.- Chequeo de la resistencia a la traccin de la plancha de ala, ( AISC 360-05, Sec. J4, Part. 1 )
5.1.- Fluencia por traccin: Para =n
> OK ( AISC 360-05, Ec. J4-1)
5.2.- Rotura por traccin:
76.912 ( AISC 360-05, Ec. J4-2)
216315 Kg 215275 Kg
cm2
appfn dbt
AgA
2
85.0min nA
nR
> OK
6.- Chequeo de la resistencia al aplastamiento y al desgarramiento, ( AISC 360-05, Sec. J3, Part. 10, Ec. J3-a )
Para =n
122
82605 Kg
215275 Kg282421 Kg
(ni)= Nmero de pernos internos =(no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
cm2
appfn dbt
AgA
2
85.0min nA
noonniinnnpr rnrnRF
nR
nR
uppfb Ftd4.2
38.10 mm
< ( Controla el desgarramiento )
46.20 mm
82605 Kg70884 Kg
(ni)= Nmero de pernos internos =(no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
Desgarramiento por los pernos internos:
cm2
uppcno FtLr 2.1
appfn dbt
AgA
2
85.0min nA
2
aec
dLL
afc dSL
noonniinnnpr rnrnRF
nR
nR
uppfb Ftd4.2
FtLr 2.1 > ( Controla el aplastamiento )
Fpr= OK
Ala de la viga:
215275 Kg 1019729 Kg
36955 Kg
85954 Kg 82605 Kg
(ni)= Nmero de pernos internos =(no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
Desgarramiento por los pernos internos:
Resistencia al aplastamiento:
cm2
Desgarramiento por los pernos externos:
uppcno FtLr 2.1
nn
R nn
R
appfn dbt
AgA
2
85.0min nA
2
aec
dLL
afc dSL
noonniinnnpr rnrnRF
ubfbb Ftd4.2
ad
LL
nR
nR
uppfb Ftd4.2
uppfcno FtLr 2.1
. mm
< ( Controla el desgarramiento )
46.20 mm
> ( Controla el aplastamiento )
Fpr= OK
38453 Kg 36955 Kg
215275 Kg
31711 Kg
456195 Kg
36955 Kg
(ni)= Nmero de pernos internos =(no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
Desgarramiento por los pernos internos:
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos internos:
cm2
Desgarramiento por los pernos externos:
uppcno FtLr 2.1
nn
R nn
R
appfn dbt
AgA
2
85.0min nA
2
aec
dLL
afc dSL
noonniinnnpr rnrnRF
ubfbb Ftd4.2
2
aec
dLL
ubfbcno FtLr 2.1
ubfbcni FtLr 2.1
afc dSL
nn
R
nR
nR
uppfb Ftd4.2
uppfcno FtLr 2.1
7.- Chequeo de la resistencia por bloque de corte en la plancha y el ala de la viga, ( AISC 360-05, Sec. J4, Part. 3 )
7.1.- Plancha de ala: Para =n
( AISC 360-05, Ec. J4-5)
- Modo de falla 1:
(ni)= Nmero de pernos internos =(no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
Desgarramiento por los pernos internos:
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos internos:
cm2
Desgarramiento por los pernos externos:
uppcno FtLr 2.1
nn
R nn
R
appfn dbt
AgA
2
85.0min nA
2
aec
dLL
afc dSL
noonniinnnpr rnrnRF
ubfbb Ftd4.2
2
aec
dLL
ubfbcno FtLr 2.1
ubfbcni FtLr 2.1
afc dSL
nn
R
nR
nR
ntupgvyp
ntupnvup
n AFAF
AFAFR
6.0
6.0min
uppfb Ftd4.2
uppfcno FtLr 2.1
357.20
239.63
44.16
(ni)= Nmero de pernos internos =(no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
Desgarramiento por los pernos internos:
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos internos:
cm2
Desgarramiento por los pernos externos:
cm2
cm2
cm2
nR
uppcno FtLr 2.1
nn
R nn
R
appfn dbt
AgA
2
85.0min nA
2
aec
dLL
afc dSL
noonniinnnpr rnrnRF
ubfbb Ftd4.2
2
aec
dLL
ubfbcno FtLr 2.1
ubfbcni FtLr 2.1
afc dSL
nn
R
afpfnt dgtA
nR
nR
ntupgvyp
ntupnvup
n AFAF
AFAFR
6.0
6.0min
uppfb Ftd4.2
uppfcno FtLr 2.1
epfpfgv LLtA 2
2
1
22
bfaepffbnv
ndLLtA
> pr = 215275 Kg OK650147 Kg
(ni)= Nmero de pernos internos =(no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
Desgarramiento por los pernos internos:
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos internos:
cm2
Desgarramiento por los pernos externos:
cm2
cm2
cm2
nR
uppcno FtLr 2.1
nn
R nn
R
appfn dbt
AgA
2
85.0min nA
2
aec
dLL
afc dSL
noonniinnnpr rnrnRF
ubfbb Ftd4.2
2
aec
dLL
ubfbcno FtLr 2.1
ubfbcni FtLr 2.1
afc dSL
nn
R
afpfnt dgtA
nR
nR
ntupgvyp
ntupnvup
n AFAF
AFAFR
6.0
6.0min
uppfb Ftd4.2
uppfcno FtLr 2.1
epfpfgv LLtA 2
2
1
22
bfaepffbnv
ndLLtA
-
8/11/2019 Conexiones Pre-calificadas a Momento
56/57
- Modo de falla 2:
357.20
239.63
32.76
cm2
cm2
cm2 afppfnt dgbtA
epfpfgv LLtA 2
2
1
22
bfaepffbnv
ndLLtA
608287 Kg > Fpr= 215275 Kg OK
7.2.- Ala de la viga:
Para =n ( AISC 360-05, Ec. J4-5)
cm2
cm2
cm2
cm2
nR
afppfnt dgbtA
bf LnStA 12
ntubgvyb
ntubnvub
n AFAF
AFAFR
6.0
6.0min
epfpfgv LLtA 2
2
1
22
bfaepffbnv
ndLLtA
.
107.202
12.954
265886 Kg > F r= 215275 Kg OK
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
nR
afppfnt dgbtA
affbfbnt dgbtA
ebf
ffbgv LnStA 1
22
2
1
21
22
bfae
bfffbnv
ndL
nStA
nR
ntubgvyb
ntubnvub
n AFAF
AFAFR
6.0
6.0min
epfpfgv LLtA 2
2
1
22
bfaepffbnv
ndLLtA
8.- Diseo de la plancha de ala comprimida, ( AISC 360-05, Sec. J4, Part. 4 )
1.10 cm 3.56 ( AISC 360-05, Ec. J4-6)
con KL = S1= 60 mm
216315 Kg > Fpr= 215275 Kg OK Para =n
8.1- Soldadura de la Flange Plate con la columnaSe realizar penetracin completa (CJP groove welds)
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
nR
afppfnt dgbtA
affbfbnt dgbtA
ebf
ffbgv LnStA 1
22
2
1
21
22
bfae
bfffbnv
ndL
nStA
nR
r
Kl
12
pftr 25
r
Klpara
gypn AFP
nP
ntubgvyb
ntubnvub
n AFAF
AFAFR
6.0
6.0min
epfpfgv LLtA 2
2
1
22
bfaepffbnv
ndLLtA
9.- Diseo de la plancha de alma y los pernos de unin:
9.1.- Cortante a la cara de la columna o cortante de diseo, ( ANSI-358, Sec. 3.6.3.1 )
= 28294 Kg ( ANSI-358, Ec. 7.6-13)
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
nR
afppfnt dgbtA
affbfbnt dgbtA
ebf
ffbgv LnStA 1
22
2
1
21
22
bfae
bfffbnv
ndL
nStA
nR
r
Kl
12
pftr 25
r
Klpara
gypn AFP
nP
ntubgvyb
ntubnvub
n AFAF
AFAFR
6.0
6.0min
epfpfgv LLtA 2
2
1
22
bfaepffbnv
ndLLtA
9.2.- Diseo a corte de los pernos, ( AISC 360-05, Sec. J3, Part. 6 )Para n = 0.9
15.40 mm 5/8 Dimetro de los pernos = 15.9 mm
17.5 mm
9.3.- Fluencia por corte en la plancha, ( AISC 360-05, Sec. J4, Part. 2 )
Para = 1 ( AISC 360-05, Ec. J4-3)
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
Dimetro de los agujeros =
Pernos seleccionados =
nR
afppfnt dgbtA
affbfbnt dgbtA
ebf
ffbgv LnStA 1
22
2
1
21
22
bfae
bfffbnv
ndL
nStA
nR
r
Kl
12
pftr 25
r
Klpara
gypn AFP
nP
bwv
webreqb
nF
Vd
4.
adbd
wepgypn VAFR 60.0
nR
ntubgvyb
ntubnvub
n AFAF
AFAFR
6.0
6.0min
epfpfgv LLtA 2
2
1
22
bfaepffbnv
ndLLtA
> OK
9.4.- Rotura por corte en la plancha, ( AISC 360-05, Sec. J4, Part. 2 )
Para = 0.9 ( AISC 360-05, Ec. J4-4)
19.00
39468 Kg 28294 Kg
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
Dimetro de los agujeros =
Pernos seleccionados =
cm2
nR
afppfnt dgbtA
affbfbnt dgbtA
ebf
ffbgv LnStA 1
22
2
1
21
22
bfae
bfffbnv
ndL
nStA
nR
r
Kl
12
pftr 25
r
Klpara
gypn AFP
nP
bwv
webreqb
nF
Vd
4.
adbd
wepgypn VAFR 60.0
nR
R
wepnvupn VAFR 60.0
c
pwappwnvn
ndhtA
ntubgvyb
ntubnvub
n AFAF
AFAFR
6.0
6.0min
epfpfgv LLtA 2
2
1
22
bfaepffbnv
ndLLtA
> OK41861 Kg 28294 Kg
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
Dimetro de los agujeros =
Pernos seleccionados =
cm2
nR
afppfnt dgbtA
affbfbnt dgbtA
ebf
ffbgv LnStA 1
22
2
1
21
22
bfae
bfffbnv
ndL
nStA
nR
r
Kl
12
pftr 25
r
Klpara
gypn AFP
nP
bwv
webreqb
nF
Vd
4.
adbd
wepgypn VAFR 60.0
nR
nR
wepnvupn VAFR 60.0
c
pwappwnvn
ndhtA
ntubgvyb
ntubnvub
n AFAF
AFAFR
6.0
6.0min
epfpfgv LLtA 2
2
1
22
bfaepffbnv
ndLLtA
-
8/11/2019 Conexiones Pre-calificadas a Momento
57/57
9.5.- Chequeo de la resistencia al aplastamiento y desgarramiento, ( AISC 360-05, Sec. J3, Part. 10, Ec. J3-a )
Para = 0.9
3 1
- Plancha de alma:
15569 Kg
(ni)= Nmero de pernos internos = (no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
noonniinnnweb rnrnRV
uppwb Ftd4.2
31.25 mm
< ( Controla el desgarramiento )
42.50 mm
>
15300 Kg
20808 Kg 15569 Kg
15569 Kg
(ni)= Nmero de pernos internos = (no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
Desgarramiento por los pernos internos:
noonniinnnweb rnrnRV
uppwb Ftd4.2
uppwcno FtLr 2.1
2
ascdLL
uppwcni FtLr 2.1
awvc dSL
webV R< OK
- Alma de la viga:
42.5 mm
> ( Controla el aplastamiento )
15569.28 Kg
28294 Kg 55322 Kg
20808 Kg 15569 Kg
(ni)= Nmero de pernos internos = (no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
Desgarramiento por los pernos internos:
Por inspeccin, controla el aplastamiento para los pernos externos, por lo tanto:
Desgarramiento por los pernos internos:
noonniinnnweb rnrnRV
uppwb Ftd4.2
uppwcno FtLr 2.1
2
ascdLL
uppwcni FtLr 2.1
awvc dSL
webV nnR
awvc dSL
ubwbbno Ftdr 4.2
ubwbcni FtLr 2.1
< OK
9.6.- Falla por bloque de corte en la plancha, ( AISC 360-05, Sec. J4, Part. 3 )
Para =n ( AISC 360-05, Ec. J4-5)
28294 Kg 56049 Kg
(ni)= Nmero de pernos internos = (no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
Desgarramiento por los pernos internos:
Por inspeccin, controla el aplastamiento para los pernos externos, por lo tanto:
Desgarramiento por los pernos internos:
noonniinnnweb rnrnRV
uppwb Ftd4.2
uppwcno FtLr 2.1
2
ascdLL
uppwcni FtLr 2.1
awvc dSL
webV nnR
awvc dSL
ubwbbno Ftdr 4.2
ubwbcni FtLr 2.1
webV nnR
ntupgvyp
ntupnvup
n AFAF
AFAFR
6.0
6.0min
nweb RV
22.00
15.88
3.13
(ni)= Nmero de pernos internos = (no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
Desgarramiento por los pernos internos:
Por inspeccin, controla el aplastamiento para los pernos externos, por lo tanto:
Desgarramiento por los pernos internos:
cm2
cm2
cm2
Kg
noonniinnnweb rnrnRV
uppwb Ftd4.2
uppwcno FtLr 2.1
2
ascdLL
uppwcni FtLr 2.1
awvc dSL
webV nnR
awvc dSL
ubwbbno Ftdr 4.2
ubwbcni FtLr 2.1
webV nnR
ntupgvyp
ntupnvup
n AFAF
AFAFR
6.0
6.0min
nweb RV
21
c
bwaespwwpnvnndLhtA
espwpwgv LhtA
2
alepwnt
dLtA
R V41531 > OK
9.7.- Diseo de la soldadura:
Resistencia al corte de la soldadura: 2214
28294 Kg
(ni)= Nmero de pernos internos = (no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
Desgarramiento por los pernos internos:
Por inspeccin, controla el aplastamiento para los pernos externos, por lo tanto:
Desgarramiento por los pernos internos:
cm2
cm2
cm2
Kg
Kg/cm2
Para la plancha de alma, se usar soldadura de filete a ambos lados para resisir el corte de diseo Vweb:
noonniinnnweb rnrnRV
uppwb Ftd4.2
uppwcno FtLr 2.1
2
ascdLL
uppwcni FtLr 2.1
awvc dSL
webV nnR
awvc dSL
ubwbbno Ftdr 4.2
ubwbcni FtLr 2.1
webV nnR
ntupgvyp
ntupnvup
n AFAF
AFAFR
6.0
6.0min
nweb RV
21
c
bwaespwwpnvnndLhtA
espwpwgv LhtA
2
alepwnt
dLtA
nR webV
EXXw FF 60,075,0
webVD 3.48 mm
D = 4 mm
d b ti l i i d l f t d
(ni)= Nmero de pernos internos = (no)= Nmero de pernos externos =
Resistencia al aplastamiento:
Desgarramiento por los pernos externos:
Desgarramiento por los pernos internos:
Por inspeccin, controla el aplastamiento para los pernos externos, por lo tanto:
Desgarramiento por los pernos internos:
cm2
cm2
cm2
Kg
Kg/cm2
Para la plancha de alma, se usar soldadura de filete a ambos lados para resisir el corte de diseo Vweb:
Por tanto, se usar soldadura de filete a ambos lados con un espesor de:
noonniinnnweb rnrnRV
uppwb Ftd4.2
uppwcno FtLr 2.1
2
ascdLL
uppwcni FtLr 2.1
awvc dSL
webV nnR
awvc dSL
ubwbbno Ftdr 4.2
ubwbcni FtLr 2.1
webV nnR
ntupgvyp
ntupnvup
n AFAF
AFAFR
6.0
6.0min
nweb RV
21
c
bwaespwwpnvnndLhtA
espwpwgv LhtA
2
alepwnt
dLtA
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EXXw FF 60,075,0
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