Soldaduras

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.

 

Soldaduras

 

#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.

Modulo Resistente Cordones

 

#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_∥.

Plano Garganta

 

 

#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.

cordones tipo 1

 

 

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.

Portico resuelto uniones

 

#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).

Editor Uniones

 

 

#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.

Comprobaciones geométricas

 

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

Planos Union

 

 


 

Este vídeo-tutorial se encuentra en el marco del Máster Internacional de Estructuras Metálicas y Mixtas de Zigurat.

Se trata de una formación 100% Online acreditada como Título Propio por la UPC (Universidad Politécnica de Cataluña), Institución que ocupa la 1ª posición en España y 35 a nivel mundial en Ingeniería Civil Estructural según QS Top WorldUniversity Rankings 2014.

El Máster Internacional de Estructuras Metálicas y Mixtas profundiza en el cálculo y el diseño de estructuras metálicas y mixtas de edificaciones convencionales y naves industriales, permitiendo al participante elegir entre dos recorridos:

  • Recorrido europeo: se centra en estructuras de acero resueltas con Eurocódigos, CTE y EAE.
  • Recorrido americano: estructuras sismorresistentes basadas en ASCE7, AISC360, AISC341 y uniones precalificadas según AISC358.

Así mismo, la ACE (Asociación de Consultores de Estructuras) y la IEE (Instituto de Estudios Estructurales) otorgan Diploma Acreditativo a los participantes que superen las evaluaciones y los proyectos del Máster, además de admitirles como socios aspirantes durante un año.


Si deseas obtener más información acerca de este Máster puedes obtenerla a través del siguiente enlace.