En este post desarrollamos el cálculo de una conexión soldada entre viga y pilar, con soldaduras de ángulo, que nos ayudará a comprender el proceso de cálculo y las prestaciones del módulo de uniones de CYPE3D.

 

1. Base conceptual y resolución de ejemplo numérico

El ejemplo que mostramos a continuación nos ayuda a explicar el proceso de cálculo y sus fundamentos teóricos.

#Paso 1. Identificar la geometría de la unión y el esfuerzo «F» aplicado con una excentricidad «e».

Prestemos atención a la nomenclatura empleada para identificar los distintos cordones.

Los cordones tipo 1 y 2 resisten tensiones normales. Los cordones en el alma – los tipo 3 -, resisten rensión normal y tangencial.

 

 

#Paso 2. Determinación de la inercia del conjunto de cordones. Aplicamos el Teorema de Steiner

A continuación, delimitamos el módulo resistente de la soldadura tipo 1 que nos posibilitará evaluar la tensión normal máxima. Empleamos el software Mathcad para resolver el ejemplo.

Para ello, podéis descargaros el cálculo de ejemplo en este link o en formato PDF.

 

#Paso 3. Evaluar tensiones en el plano abatido de la garganta, y, a continuación, trasladar las tensiones al plano de la garganta.

En el vídeo que mostramos a continuación, se deduce que las ecuaciones de la terna de tensiones del plano de la garganta σ ,τ_⊥ ,τ_∥.

 

 

#Paso 4. Una vez conocemos las tensiones en cada plano de referencia, calculamos la tensión de Von Mises y las comprobaciones resistentes. En el siguiente ejemplo, las comprobaciones se realizan de acuerdo con Eurocódigo 3.

Se realizan dos comprobaciones, que nos posibilitarán conocer el aprovechamiento de las soldaduras de la unión.

La dificultad de cálculo reside en la determinación de las tensiones en el plano abatido y, a continuación, el proceso de cálculo es igual para el resto de cordones, indistintamente de las tensiones en el plano de la garganta.

 

 

2. Resolución de un ejemplo con el editor de uniones del software CYPE 3D

El software CYPE 3D nos permite realizar las comprobaciones realizadas previamente de forma ágil y además nos facilitará planos detallados.

#Paso 1.  Mostramos el ejemplo de un pórtico sencillo, resuelto en uniones soldadas.

 

#Paso 2.  Identificamos una de las uniones, accedemos al editor de uniones con el que realizaremos el cálculo automático y editaremos los resultados del cálculo. Por ejemplo, modificamos la longitud de los cordones, el espesor de la garganta y el tipo de ejecución (Obra o taller).

 

 

#Paso 3.  Consultamos los listados de cálculo de la unión analizada, en los que consultaremos las comprobaciones geométricas y resistentes.

Las comprobaciones geométricas consisten fundamentalmente en verificar la compatibilidad entre los espesores de las piezas a unir y la comprobación de la longitud efectiva de los cordones.

 

Finalmente, una vez está resuelta la unión, accedemos a los planos que nos posibilitarán ejecutar de forma correcta la unión.

 

 

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