ICNC: Dimensionamiento inicial de uniones con Este ICNC proporciona reglas para el dimensionamiento inicial de los componentes de las uniones con para una "Unión articulada". Las reglas se refieren a una unión atornillada por medio de tornillos no pretensados (i.e. Categoría A: Union atornilladas a cortadura y aplastamiento) Índice. Uniones tipo 2 2. Elección de la unión con 2 3. Elección del tipo de tornillo 3 4. Número de tornillos en una unión con 3 5. Dimensiones de la 5 6. Tamaño de la soldadura 7 7. Ductilidad 7 8. Capacidad de rotación 8 9. Límites de aplicación 8 0. Antecedentes 8 Página
. Uniones tipo Las s se utilizan para uniones viga/columna y viga/viga. Las uniones típicas que utilizan una sola fila vertical de tornillos se muestran en la Figura.. Figura. Uniones tipo viga/columna y viga/viga con s 2. Elección de la unión con Existen dos tipos básicos de uniones con (véase la figura 2.). Cartela con una fila vertical de tornillos. 2. Cartela con dos filas verticales de tornillos. Se recomienda que: Si V Ed, 5 0 V C,Rd se adopte una con una fila vertical de tornillos Si 0,75V C, Rd VEd > 0, 5V If V > 0 V Ed, 75 C,Rd En las fórmulas anteriores: C,Rd se adopte una con dos filas verticales de tornillos se debe utilizar una unión con de extremo V Ed V C,Rd es el esfuerzo cortante de cálculo y es la resistencia a cortante de cálculo de la viga soportada Página 2
Figura 2. Uniones con con una y dos filas verticales de tornillos. 3. Elección del tipo de tornillo Se recomienda utiliza un tornillo de un grado y un diámetro en un rango limitado de longitudes. Este documento y los ICNC de resistencia a cortante y de atado de uniones con (SN07 y SN08) corresponden a uniones a cortante y aplastamiento de Categoría A (según se definen en EN993--8 3.4.), que utilizan tornillos no pretensados. Para este tipo de uniones, el tipo de tornillo que se utiliza generalmente depende del país donde se construye: los tornillos de clase 0.9 se utilizan en la mayoría de países de Europa, pero los tornillos de clase 8.8 se utilizan en Francia y en el Reino Unido. Generalmente, los tornillos deben estar completamente roscados. El tamaño de tornillo utilizado con más frecuencia es: Diámetro de tornillo = 20 mm Longitud = 60 mm. Sin embargo, los procedimientos de verificación de las uniones con que se indican en SN07 y SN08 son válidos para los tornillos de clase 4.6 a clase 0.9, con otros diámetros y longitudes. 4. Número de tornillos en una unión con El número mínimo de tornillos (M20, tipo 8.8 ó 0.9) que se debe adoptar viene determinado por lo siguiente: V n = K Ed Donde: Página 3
n es el número total de tornillos (i.e n n2 ) n es el número de filas horizontales de tornillos n 2 es el número de filas verticales de tornillos (Para una fila vertical de tornillos, n debe redondearse al número entero más próximo. Para dos filas verticales de tornillos, n debe redondearse al múltiplo de 2 más próximo.) V Ed es el esfuerzo cortante de cálculo en kn El valor de K depende del tipo de unión con (i.e. una o dos filas verticales de tornillos). Las Tablas 4. y 4.2 indican los valores de K para los dos casos. Tabla 4. Valores de K de una fila vertical de tornillos (i.e. n 2 = ) Tipo del acero (el menor entre la y viga soportada) Canto de la viga soportada h mm K para el grosor t (el menor entre la y alma de viga soportada) t = 0 mm t = 8 mm h 400 30 25 S235 400 < h 600 50 40 55 45 40 35 S275 400 < h 600 60 50 65 55 45 40 S355 400 < h 600 70 60 80 65 Página 4
Tabla 4.2 Valores de K de dos filas verticales de tornillos (i.e. n 2 = 2) Tipo del acero (el menor entre la y viga soportada) Canto de la viga soportada h mm K para el grosor t (el menor entre la y alma de viga soportada) t = 0 mm t = 8 mm 20 20 S235 400 < h 600 30 30 35 35 25 25 S275 400 < h 600 35 35 40 40 30 30 S355 400 < h 600 40 40 45 45 b p b p g h g v g h g v e,b e p p e a h p e,b e p p e a h p e 2 e 2,b he e 2 p 2 e 2,b z z n2= n2= 2 he Figura 4.2 Parámetros de la 5. Dimensiones de la a) Según el diámetro del tornillo, seleccionar distancias a extremos y bordes no inferiores a 2d: i.e. e, e2, e y e 2d,b 2,b Página 5
b) Altura de la Altura mínima de la h p = 0,6h Altura máxima de la = d Nota: Generalmente, la altura de la se redondea al múltiplo de 0 mm más próximo. c) Separación de los tornillos verticales: depende del número de tornillos. Para tornillos M20, p no debe ser inferior a 70 mm d) Para los tornillos M20, se recomiendan las siguientes dimensiones, según el canto de la viga soportada. Tabla 5. Espesor y anchura de las s para una fila vertical de tornillos (n 2 = ) Canto de la viga soportada h (mm) Espesor de la t p (mm) Anchura de la Hueco horizontal g h (mm) Distancia al borde de la viga e 2,b (mm) Distancia al borde de la e 2 (mm) h 600 0 00 0 40 50 0 20 20 40 60 Tabla 5.2 Espesor y anchura de las chapas atornilladas al alma para dos filas verticales de tornillos (n 2 = 2) Canto de la viga soportada h (mm) Espesor de la t p (mm) Anchura de la b p (mm) Hueco horizontal g h (mm) Distancia al borde de la viga e 2,b (mm) Separación transversal de tornillos p 2 (mm) Distancia al borde de la e 2 (mm) h 600 0 60 0 40 60 50 0 80 20 40 60 60 donde: d d h h p e,b es el diámetro del tornillo es la distancia entre los radios de acuerdo de la viga soportada es el canto de la viga soportada es la altura de la es la distancia al borde de la viga o hasta el borde rebajado de la viga Página 6
6. Tamaño de la soldadura Deben adoptarse los siguientes tamaños de soldadura en ángulo, según el tipo del acero y el espesor de la. Tabla 6. Tamaño de la soldadura en ángulo para diferentes tipos de acero y espesores de Tipo de acero de la Dimensiones, para espesor de t p 8 mm 0 mm Garganta a (mm) Longitud del pie de soldadura (mm) Garganta a (mm) Longitud del pie de soldadura (mm) S235 4 6 5 7 S275 4 6 5 7 S355 5 7 5,5 8 t p a 2 s t f,c, t w,c, t w,b2 Figura 6.2 Soldadura en ángulo, garganta y longitud de pie de soldadura 7. Ductilidad Los detalles que se proporcionan en este ICNC ofrecen la ductilidad suficiente para satisfacer los requisitos de la Sección 6 de SN07. Página 7
8. Capacidad de rotación Los detalles que se proporcionan en este ICNC ofrecen la capacidad de rotación suficiente para que la unión se considere una unión articulada. 9. Límites de aplicación Este ICNC se aplica a una o dos filas verticales de tornillos (i.e. n 2 = ó n 2 =2) que utilizan tornillos no pretensados para la Categoría A: Unión atornillada a cortante y aplastamiento, según EN993--8 3.4.. 0. Antecedentes Las reglas de este ICNC están basadas en: () Recomendaciones europeas para el diseño de uniones articuladas de estructuras de acero - Documento elaborado bajo la supervisión de ECCS TC0 por: J.P. Jaspart, S. Renkin and M.L. Guillaume Primer borrador, Septiembre de 2003. (2) Uniones en la construcción en acero Uniones simples (P22). Steel Construction Institute y British Constructional Association Ltd., 2002. Página 8
Registro de calidad TÍTULO DEL RECURSO ICNC: Dimensionamiento inicial de uniones con Referencia(s) DOCUMENTO ORIGINAL Nombre Compañía Fecha Creado por Edurne Nunez SCI Marzo de 2005 Contenido técnico revisado por Abdul Malik SCI Ago 2005 Contenido editorial revisado por D C Iles SCI 6/9/05 Contenido técnico respaldado por los siguientes socios de STEEL:. Reino Unido G W Owens SCI 6/9/05 2. Francia A Bureau CTICM 6/9/05 3. Alemania A Olsson SBI 5/9/05 4. Suecia C Müller C Müller 4/9/05 5. España J Chica Labein 6/9/05 Recurso aprobado por el Coordinador técnico G W Owens SCI 26/4/06 DOCUMENTO TRADUCIDO Traducción realizada y revisada por: eteams Internacional Ltd. 0/02/06 Recurso de traducción aprobado por: F Rey Labein 08/02/06 Página 9