Las placas de unión son componentes críticos de conexión en los sistemas de arriostramiento de acero porque transfieren fuerzas entre los arriostramientos y el marco estructural principal. Dependiendo de la configuración de la conexión, estas fuerzas pueden pasar a través de pernos, soldaduras, la propia placa de unión y, finalmente, hacia vigas, columnas o uniones viga-columna. Por esta razón, evaluar la capacidad de soldadura y pernos en placas de unión requiere algo más que comprobar la resistencia de elementos de fijación individuales o segmentos de soldadura.
La capacidad real de la conexión depende de la trayectoria completa de carga. El cortante de los pernos, la tracción de los pernos, la resistencia de la soldadura, el aplastamiento de la placa, la fractura de la sección neta, el cortante de bloque, la fluencia de la placa de unión y el pandeo pueden influir en la resistencia final. Un grupo de pernos resistente no garantiza una conexión resistente si la placa de unión falla primero, mientras que una soldadura grande puede aportar pocos beneficios adicionales cuando el metal base circundante controla el diseño.
Cómo las Conexiones Arriostradas con Placas de Unión Transfieren las Fuerzas
Flujo de Fuerzas desde el Arriostramiento hacia la Placa de Unión
Los arriostramientos de acero transfieren principalmente fuerzas axiales generadas por el viento, la acción sísmica, el movimiento estructural u otras cargas laterales. Estas fuerzas pueden actuar en tracción, compresión o alternar entre ambas condiciones dependiendo del sistema estructural.
Cuando un arriostramiento se atornilla a una placa de unión, la fuerza axial del arriostramiento entra en el grupo de pernos y se transfiere mediante cortante de los pernos, aplastamiento, fricción o una combinación de estos mecanismos. Cuando el arriostramiento se suelda directamente a la placa de unión, la fuerza pasa a través del grupo de soldaduras hacia la placa.
La geometría de la conexión determina qué tan uniformemente se distribuyen estas fuerzas. La excentricidad entre el eje central del arriostramiento y el centroide del grupo de pernos o soldaduras puede generar momentos adicionales que aumentan la demanda sobre componentes individuales de la conexión.
Transferencia de Fuerzas desde la Placa de Unión hacia el Marco Principal
Después de que la fuerza entra en la placa de unión, debe continuar hacia el sistema estructural circundante. La placa de unión puede conectarse a una viga, columna, unión viga-columna u otro elemento de soporte mediante soldadura, atornillado o una combinación de ambos.
Por lo tanto, la conexión entre la placa de unión y el marco de soporte debe resistir la misma fuerza estructural que entra a través del arriostramiento. La longitud de la soldadura, el tamaño de la soldadura, la disposición de los pernos, las dimensiones de la placa y el comportamiento local del elemento de soporte influyen en esta transferencia.
Por Qué Importa la Trayectoria Completa de Carga
Una conexión arriostrada con placa de unión incluye varios componentes que trabajan conjuntamente en lugar de hacerlo de forma independiente. El arriostramiento transfiere la fuerza hacia los pernos o las soldaduras, la placa de unión distribuye esa fuerza y la viga o columna recibe la carga resultante.
Si un componente presenta una resistencia significativamente menor que los demás, puede controlar toda la conexión. Por ello, los ingenieros evalúan la trayectoria completa de carga en lugar de asumir que pernos más resistentes o soldaduras más grandes aumentan automáticamente la capacidad total de la conexión.
Capacidad de Soldadura y Pernos en Placas de Unión
Capacidad de Soldadura en Conexiones con Placas de Unión
Las conexiones soldadas con placas de unión utilizan habitualmente soldaduras de filete porque son prácticas para unir placas a vigas, columnas y otros componentes estructurales. También pueden utilizarse soldaduras de ranura cuando se requiere una mayor penetración o una transferencia de fuerzas más directa.
La resistencia de la soldadura depende del tamaño de la soldadura, la garganta efectiva, la longitud efectiva, la resistencia del metal de aporte, la resistencia del metal base, la dirección de carga y la geometría del grupo de soldaduras. También deben comprobarse la placa circundante y el elemento estructural de soporte porque el material conectado puede fluir o fracturarse antes de que la propia soldadura alcance su capacidad teórica.
Capacidad de los Pernos en Conexiones con Placas de Unión
Las conexiones atornilladas con placas de unión pueden transferir fuerzas mediante cortante de los pernos, tracción de los pernos, aplastamiento entre el perno y la placa o fricción en conexiones resistentes al deslizamiento. La capacidad del grupo de pernos depende del diámetro del perno, la clase del perno, el número de pernos, el número de planos de cortante, el espaciamiento de los pernos, la distancia al borde, el espesor de la placa y la condición de carga.
La capacidad de los pernos no puede evaluarse de forma independiente de la placa de unión. Los orificios de los pernos reducen el área neta de la placa y pueden introducir modos de fallo como fractura de la sección neta, cortante de bloque, deformación por aplastamiento y desgarro del borde.
Por Qué la Capacidad de Soldadura y Pernos Debe Comprobarse Conjuntamente
Muchas conexiones arriostradas utilizan tanto soldadura como atornillado. Una placa de unión puede soldarse a la viga o columna en el taller de fabricación mientras que el arriostramiento se atornilla a la placa de unión durante el montaje.
En estas configuraciones, el grupo de pernos y el grupo de soldaduras forman parte de la misma trayectoria de carga. Los pernos resistentes aportan poco beneficio si la soldadura que conecta la placa de unión al elemento de soporte es insuficiente. Del mismo modo, una soldadura resistente no compensa una resistencia insuficiente de los pernos ni una placa de unión débil.
Por esta razón, la capacidad de soldadura y pernos en placas de unión siempre debe evaluarse junto con la capacidad de la placa conectada y de los elementos estructurales.
Condiciones de Carga que Afectan a las Conexiones con Placas de Unión
Tracción Axial
Cuando un arriostramiento está sometido a tracción, la fuerza tira a través de la conexión. Los pernos pueden resistir cortante o tracción dependiendo de la geometría de la conexión, mientras que la placa de unión debe resistir aplastamiento, fluencia, fractura de la sección neta y cortante de bloque.
Las conexiones soldadas deben transferir la misma fuerza de tracción a través del grupo de soldaduras y del metal base circundante. Las dimensiones de la placa y la distribución de las fuerzas determinan si se desarrolla fluencia local o global.
Compresión Axial
Los arriostramientos sometidos a compresión empujan la fuerza hacia la placa de unión. Las soldaduras o los pernos deben transferir la fuerza requerida, pero la resistencia de la conexión por sí sola no es suficiente. La placa de unión también debe permanecer estable bajo compresión.
Una placa de unión delgada con resistencia adecuada de soldaduras y pernos aún puede pandear si su longitud no arriostrada es excesiva o si la geometría proporciona una restricción insuficiente.
Carga Reversible y Cíclica
Los sistemas de arriostramiento pueden experimentar inversiones repetidas entre tracción y compresión bajo cargas de viento o sísmicas. Estas inversiones de carga pueden afectar al comportamiento de los pernos, al rendimiento de las soldaduras, a la deformación de la placa de unión y a los detalles sensibles a la fatiga.
Las conexiones sometidas a cargas cíclicas deben proporcionar una trayectoria de carga predecible y ductilidad suficiente para el comportamiento estructural previsto.
Carga Excéntrica
El punto de trabajo del arriostramiento no siempre coincide perfectamente con el centroide del grupo de pernos o soldaduras. Este desplazamiento crea excentricidad y puede introducir momentos adicionales en la conexión.
La carga excéntrica puede causar fuerzas desiguales en los pernos o tensiones no uniformes a lo largo del grupo de soldaduras. Ignorar este efecto puede llevar a sobreestimar la capacidad de la conexión.
Factores que Determinan la Capacidad de Soldadura
Tamaño de la Soldadura y Garganta Efectiva
La garganta efectiva es uno de los principales factores que controlan la resistencia de las soldaduras de filete. Aumentar el tamaño de la soldadura generalmente incrementa la garganta efectiva y la resistencia disponible, pero las soldaduras más grandes no son automáticamente más eficientes.
Si la placa de unión o el elemento de soporte controla la conexión, aumentar el tamaño de la soldadura puede no mejorar la capacidad total.
Longitud Efectiva de la Soldadura
Las soldaduras más largas pueden proporcionar una mayor resistencia cuando la carga se distribuye eficazmente. Sin embargo, grupos de soldaduras extremadamente largos pueden experimentar una distribución no uniforme de tensiones, especialmente cuando la fuerza entra en la conexión de forma excéntrica.
Orientación de la Soldadura
La resistencia de la soldadura y la distribución de tensiones dependen de la dirección de carga con respecto al eje de la soldadura. Las soldaduras longitudinales, transversales y en ángulo pueden comportarse de manera diferente bajo la misma fuerza aplicada.
Resistencia del Metal de Aporte y del Metal Base
El metal de aporte debe proporcionar resistencia suficiente para la fuerza requerida en la soldadura. Al mismo tiempo, el metal base que rodea la soldadura debe seguir siendo capaz de transferir la carga sin fluir ni fracturarse.
Excentricidad del Grupo de Soldaduras
Si la carga aplicada no pasa por el centroide del grupo de soldaduras, la soldadura debe resistir tanto la fuerza directa como el momento adicional causado por la excentricidad. Esto puede aumentar significativamente la demanda sobre segmentos individuales de soldadura.
Acceso y Calidad de la Soldadura
Una soldadura teóricamente adecuada puede funcionar mal si las condiciones de fabricación no permiten un acceso, ajuste, secuencia o inspección adecuados. Por lo tanto, la calidad de la soldadura constituye una parte importante de la capacidad práctica de la conexión.
Factores que Determinan la Capacidad de los Pernos
Diámetro y Clase del Perno
Los pernos de mayor diámetro y mayor resistencia generalmente pueden resistir cargas mayores. Sin embargo, aumentar únicamente la resistencia de los pernos puede desplazar el modo de fallo gobernante hacia la placa de unión.
Número de Pernos
Los pernos adicionales pueden aumentar la capacidad nominal de un grupo de pernos, pero aumentar el número de orificios también reduce el área neta disponible de la placa de unión. Por lo tanto, la disposición de los pernos debe coordinarse con las dimensiones de la placa.
Espaciamiento de los Pernos y Distancia al Borde
El espaciamiento de los pernos y la distancia al borde influyen en la resistencia al aplastamiento, la resistencia al desgarro, la constructibilidad y la capacidad de instalar y apretar correctamente los elementos de fijación.
Cortante y Aplastamiento de los Pernos
En conexiones de tipo apoyo, el perno puede resistir cortante mientras su vástago apoya contra la placa. Tanto el perno como la placa deben proporcionar resistencia suficiente para la carga aplicada.
Tracción de los Pernos y Carga Combinada
Algunas geometrías de conexión introducen tracción en los pernos además del cortante. La carga combinada puede reducir la resistencia disponible en comparación con condiciones separadas de cortante o tracción.
Requisitos de Resistencia al Deslizamiento
Las conexiones resistentes al deslizamiento utilizan pernos pretensados y superficies de contacto preparadas para resistir el movimiento mediante fricción. Cuando el deslizamiento debe limitarse, la resistencia al deslizamiento puede controlar antes de que la resistencia convencional al aplastamiento se vuelva crítica.
Estados Límite de la Placa de Unión que Pueden Controlar la Conexión
Aplastamiento de la Placa en los Orificios de los Pernos
La elevada presión local entre el vástago del perno y el orificio puede deformar la placa de unión. El espesor de la placa, el diámetro del perno, el espaciamiento, la distancia al borde y la resistencia del material influyen en la resistencia al aplastamiento.
Fractura de la Sección Neta
Los orificios de los pernos reducen el área efectiva de la sección transversal de la placa de unión. Si la sección neta restante es insuficiente, puede desarrollarse una fractura a través de una línea de orificios.
Cortante de Bloque
El cortante de bloque combina fallos por tracción y cortante alrededor de un grupo de pernos. Está influido por la disposición de los pernos, las distancias al borde, las dimensiones de la placa y la resistencia del material.
Desgarro del Borde
Un perno situado demasiado cerca del borde de la placa puede provocar que el material entre el orificio y el borde se desgarre. Por lo tanto, una distancia adecuada al borde es necesaria para una transferencia fiable de fuerzas.
Fluencia de la Sección Bruta
La sección bruta de la placa de unión debe tener un área suficiente para transferir la fuerza aplicada sin una fluencia excesiva.
Pandeo de la Placa de Unión
La compresión puede hacer que la placa de unión pandee incluso cuando sus soldaduras y pernos tienen una resistencia adecuada. El espesor de la placa, la longitud no arriostrada, la geometría de la conexión y las condiciones de contorno influyen considerablemente en este comportamiento.
Fluencia Local Cerca de las Regiones Soldadas
Las tensiones elevadas cerca de las terminaciones de las soldaduras o de trayectorias de carga concentradas pueden causar fluencia localizada en la placa de unión o en el elemento de soporte. Este comportamiento debe considerarse junto con la resistencia de la soldadura.
Conexiones con Placas de Unión Soldadas vs Atornilladas
| Factor | Conexión Soldada con Placa de Unión | Conexión Atornillada con Placa de Unión |
|---|---|---|
| Transferencia de fuerzas | Continua a través de la soldadura | A través de pernos individuales |
| Fabricación en taller | Excelente | Excelente |
| Montaje en obra | Más difícil cuando se requiere soldadura en campo | Generalmente más rápido |
| Ajustabilidad | Limitada | Mejor durante el montaje |
| Inspección | Puede requerirse inspección de soldaduras | Generalmente más sencilla |
| Modificación | Más difícil | Generalmente más fácil |
| Orificios para pernos | No son necesarios | Reducen el área neta de la placa |
| Aporte térmico | Presente durante la soldadura | Mínimo |
| Uso típico | Conexiones fabricadas en taller | Montaje en campo |
Placas de Unión Soldadas en la Fabricación en Taller
Condiciones de Soldadura Controladas
La soldadura en taller proporciona un mejor control del ajuste, los procedimientos de soldadura, el posicionamiento, el aporte térmico, la inspección y la distorsión que muchos entornos de obra. Una secuencia de fabricación adecuada también puede reducir la deformación residual y mejorar la precisión dimensional.
Preparación de las Conexiones Antes del Montaje
Las placas de unión se sueldan frecuentemente a vigas o columnas durante la fabricación y se transportan al sitio de construcción como parte del conjunto estructural. Posteriormente, el arriostramiento puede atornillarse a la placa de unión preparada durante el montaje.
Este enfoque resulta especialmente útil para un almacén de estructura de acero, donde las conexiones repetitivas de arriostramiento y los marcos prefabricados se benefician de una fabricación controlada en taller y un montaje eficiente en obra. XTD Steel Structure utiliza fabricación coordinada y detallado de conexiones para preparar los componentes estructurales antes del transporte siempre que las condiciones del proyecto lo permitan.
Placas de Unión Atornilladas para el Montaje en Obra
Montaje Más Rápido
Las conexiones atornilladas permiten a los equipos de montaje posicionar los arriostramientos e instalar los elementos de fijación sin necesidad de realizar una extensa soldadura en campo. Esto puede reducir el tiempo de instalación y simplificar las operaciones en obra.
Alineación Más Fácil
Los orificios de los pernos proporcionan un medio práctico para posicionar y alinear los elementos estructurales durante el montaje. Las tolerancias de fabricación adecuadas siguen siendo esenciales para garantizar que los orificios se alineen correctamente.
Inspección Práctica
La cantidad, clase, posición y condición de apriete de los pernos a menudo pueden inspeccionarse directamente. Cuando se requiere pretensado, deben seguirse procedimientos adecuados de instalación y verificación.
Modificación o Sustitución Futura
Los arriostramientos atornillados pueden ser más fáciles de retirar o sustituir cuando una estructura se modifica, amplía o repara.
Conexiones Combinadas con Placas de Unión Soldadas y Atornilladas
Muchos sistemas de arriostramiento de acero utilizan una combinación de soldadura y atornillado. Una configuración común consiste en soldar la placa de unión a la viga o columna en el taller y atornillar el arriostramiento a la placa durante el montaje en obra.
Esta configuración combina la soldadura controlada en taller con la velocidad y flexibilidad del atornillado en campo. También reduce la cantidad de soldadura necesaria en el sitio de construcción y permite que los arriostramientos se transporten por separado.
Sin embargo, combinar métodos de conexión no elimina la necesidad de realizar comprobaciones completas de diseño. El grupo de pernos, el grupo de soldaduras, la placa de unión, el arriostramiento y los elementos de soporte deben proporcionar resistencia suficiente a lo largo de la misma trayectoria de carga.
Efecto de la Geometría de la Placa de Unión sobre la Capacidad de Soldadura y Pernos
Espesor de la Placa
Aumentar el espesor de la placa de unión puede mejorar la resistencia al aplastamiento, la capacidad de la sección bruta, la resistencia al cortante de bloque y la estabilidad a compresión. Sin embargo, un espesor innecesario puede aumentar el coste del material y el peso de la conexión.
Ancho de la Placa y Longitud de la Conexión
El ancho de la placa determina la sección disponible para transferir fuerzas, mientras que la longitud de la conexión influye en la disposición de los pernos, la longitud de las soldaduras y la distribución de tensiones.
Ángulo del Arriostramiento
El ángulo del arriostramiento afecta a la dirección de la fuerza que entra en la placa de unión y puede influir en la geometría de los grupos de soldaduras y pernos.
Disposición del Grupo de Pernos
La cantidad de pernos, el espaciamiento, la disposición de las filas y la longitud de la conexión afectan a la distribución de cargas y a los modos de fallo de la placa.
Disposición de las Soldaduras
La posición y longitud de las soldaduras influyen en cómo las fuerzas entran en la viga o columna. Las disposiciones equilibradas de soldadura pueden ayudar a reducir la excentricidad de la conexión.
Distancia al Borde
Una distancia adecuada al borde ayuda a evitar el desgarro y proporciona suficiente material alrededor de los orificios de los pernos.
Espacio para Rotación y Deformación
Algunos sistemas de arriostramiento requieren que las placas de unión permitan deformación o rotación bajo cargas estructurales significativas. La geometría de la conexión debe favorecer el comportamiento estructural previsto en lugar de restringirlo innecesariamente.
Diseño de Conexiones para Arriostramientos a Tracción
Los arriostramientos a tracción transmiten fuerzas de tracción a través de la conexión con la placa de unión. Los ingenieros normalmente evalúan el cortante de los pernos, el aplastamiento de los pernos, la fractura de la sección neta, el cortante de bloque, la resistencia de la soldadura y la fluencia de la placa.
La sección efectiva disponible para transferir la tracción también depende de cómo se distribuye la carga a través de la placa de unión. Conceptos como un ancho efectivo a través de la placa ayudan a los ingenieros a evaluar si la sección disponible puede soportar la fuerza del arriostramiento.
En última instancia, la conexión debe transferir la tracción del arriostramiento hacia el marco de soporte sin crear una trayectoria de fallo más débil en la placa de unión o en los elementos estructurales adyacentes.
Diseño de Conexiones para Arriostramientos a Compresión
Los arriostramientos a compresión empujan la carga hacia la placa de unión. Los grupos de pernos y soldaduras deben transferir esta fuerza, pero el comportamiento a compresión introduce una preocupación adicional: la estabilidad de la placa.
Una placa de unión puede pandear incluso si los elementos de fijación de la conexión tienen una resistencia nominal adecuada. Por lo tanto, la longitud no arriostrada, el espesor de la placa, la geometría del arriostramiento, la restricción de los bordes y la rigidez de la conexión se convierten en parámetros importantes de diseño.
Esto demuestra por qué la resistencia de los pernos y las soldaduras por sí sola no puede determinar la capacidad de una conexión de arriostramiento a compresión.
Consideraciones sobre Arriostramiento Sísmico y Reversible
Los marcos arriostrados sometidos a cargas sísmicas u otras cargas reversibles pueden alternar repetidamente entre tracción y compresión. En estas condiciones, la ductilidad de la conexión y la deformación predecible adquieren una importancia especial.
La placa de unión puede necesitar permitir rotación o deformación inelástica, mientras que los pernos y las soldaduras deben seguir transfiriendo las fuerzas requeridas. El comportamiento al deslizamiento, la fractura de la soldadura, el pandeo de la placa y la fluencia local pueden influir en la respuesta.
Los requisitos específicos de detallado sísmico dependen de la norma de diseño estructural aplicable, del sistema estructural, de la ubicación del proyecto y del nivel de desempeño requerido. Por lo tanto, la geometría de la conexión debe coordinarse con los requisitos de ingeniería pertinentes en lugar de depender de un único detalle universal.
Consideraciones de Fabricación e Instalación
Control de Calidad de la Soldadura
El rendimiento fiable de las soldaduras depende de personal cualificado, procedimientos adecuados, ajuste correcto, aporte térmico controlado, secuencias apropiadas e inspección adecuada. El examen visual y los ensayos no destructivos pueden ser necesarios dependiendo del proyecto y de la categoría de la conexión.
Control de Instalación de los Pernos
Las conexiones atornilladas con placas de unión requieren la clase correcta de perno, alineación precisa de los orificios, arandelas adecuadas, pretensado correcto cuando sea necesario y procedimientos de apriete controlados.
Tolerancias de Fabricación
La ubicación de la placa de unión, la posición de los orificios de los pernos, la alineación del arriostramiento y la distorsión de la soldadura deben mantenerse dentro de tolerancias de fabricación adecuadas. Los errores dimensionales pueden crear problemas de ajuste durante el montaje y pueden introducir una excentricidad no prevista en la conexión final.
Cómo Comprueban los Ingenieros la Capacidad de Soldadura y Pernos en Placas de Unión
Una comprobación sistemática de la conexión normalmente sigue esta secuencia:
- Determinar la fuerza axial que actúa en el arriostramiento.
- Identificar si el arriostramiento está sometido a tracción, compresión o carga reversible.
- Establecer la trayectoria completa de carga a través de la placa de unión.
- Determinar las fuerzas que actúan sobre el grupo de pernos.
- Comprobar el cortante, la tracción y la interacción de los pernos cuando corresponda.
- Comprobar el aplastamiento de la placa alrededor de los orificios de los pernos.
- Determinar las fuerzas que actúan sobre el grupo de soldaduras.
- Comprobar el tamaño de la soldadura, la longitud efectiva y la excentricidad.
- Comprobar la fluencia y fractura de la placa de unión.
- Comprobar el cortante de bloque y la resistencia de la sección neta.
- Evaluar el pandeo de la placa de unión bajo compresión.
- Comprobar la conexión con la viga, columna o elemento de soporte.
- Revisar los requisitos de fabricación, instalación e inspección.
- Confirmar que la menor resistencia aplicable supera la demanda estructural requerida.
Este proceso demuestra por qué la capacidad de soldadura y pernos en placas de unión debe tratarse como parte de la conexión completa en lugar de como cálculos separados para elementos de fijación y soldaduras.
Errores Comunes de Diseño
- Comprobar la resistencia de los pernos ignorando el aplastamiento de la placa
- Comprobar la resistencia de la soldadura ignorando el metal base
- Ignorar la pérdida de sección neta causada por los orificios de los pernos
- Proporcionar una distancia insuficiente entre los pernos y el borde
- Utilizar un espaciamiento inadecuado entre pernos
- Ignorar el cortante de bloque
- Sobredimensionar las soldaduras sin mejorar la capacidad total de la conexión
- Ignorar la excentricidad del grupo de soldaduras
- Ignorar el pandeo de la placa de unión bajo compresión
- Asumir que el comportamiento a tracción y compresión es idéntico
- Ignorar la excentricidad del punto de trabajo del arriostramiento
- Proporcionar acceso insuficiente para el atornillado o la soldadura
- Ignorar las tolerancias de fabricación
- Tratar la capacidad de soldadura y pernos como comprobaciones aisladas
Preguntas Frecuentes
¿Qué Controla la Capacidad de una Conexión Arriostrada con Placa de Unión?
La capacidad gobernante puede estar controlada por el cortante del perno, la tracción del perno, la fractura de la soldadura, el aplastamiento de la placa, la fractura de la sección neta, el cortante de bloque, la fluencia de la placa de unión, el pandeo de la placa, el fallo del metal base u otro componente conectado. La menor resistencia aplicable generalmente controla la capacidad final de la conexión.
¿Cómo se Comprueba la Capacidad de Soldadura en una Conexión con Placa de Unión?
La capacidad de soldadura se evalúa utilizando factores que incluyen el tipo de soldadura, el tamaño de la soldadura, la garganta efectiva, la longitud efectiva, la resistencia del metal de aporte, la dirección de carga, la geometría del grupo de soldaduras, la excentricidad y la resistencia del metal base circundante.
¿Cómo se Comprueba la Capacidad de los Pernos en una Conexión con Placa de Unión?
La capacidad de los pernos puede requerir comprobaciones de cortante, tracción, carga combinada, aplastamiento, resistencia al deslizamiento e interacción con la placa de unión. La placa alrededor de los orificios de los pernos también debe comprobarse para aplastamiento, desgarro, fractura de la sección neta y cortante de bloque.
¿Puede una Placa de Unión Estar Soldada y Atornillada en la Misma Conexión?
Sí. Las configuraciones combinadas soldadas y atornilladas son comunes. Una placa de unión puede soldarse al marco principal en el taller de fabricación mientras que el arriostramiento se atornilla a la placa durante el montaje.
¿Puede Fallar la Placa de Unión Antes que las Soldaduras o los Pernos?
Sí. La placa de unión puede fallar por aplastamiento, fluencia, fractura de la sección neta, cortante de bloque, desgarro o pandeo incluso cuando las soldaduras y los pernos individualmente tienen una resistencia adecuada.
¿Por Qué las Placas de Unión se Sueldan Frecuentemente en el Taller y se Atornillan en Obra?
La soldadura en taller proporciona un mejor control de la calidad de fabricación, mientras que el atornillado en obra generalmente permite un montaje más rápido y una alineación más sencilla. Combinar ambos métodos puede mejorar tanto la eficiencia de fabricación como la constructibilidad en campo.
Conclusión
La capacidad de soldadura y pernos en placas de unión no puede evaluarse observando únicamente la resistencia de los pernos o la resistencia de las soldaduras. El arriostramiento, los pernos, las soldaduras, la placa de unión, la viga, la columna y los componentes de soporte forman una trayectoria continua de carga, y el estado límite aplicable más débil determina la capacidad real de la conexión.
Las conexiones soldadas con placas de unión pueden proporcionar una transferencia de fuerzas compacta y eficiente, mientras que las conexiones atornilladas suelen mejorar la velocidad de montaje, la capacidad de ajuste y la inspección. Las configuraciones combinadas soldadas y atornilladas proporcionan frecuentemente un equilibrio eficaz entre la calidad de fabricación en taller y la eficiencia de instalación en obra.
Por lo tanto, la conexión final debe equilibrar la capacidad estructural, el comportamiento de la placa de unión, la calidad de fabricación, los requisitos de montaje, la inspección, la durabilidad y un comportamiento estructural predecible a lo largo de toda la trayectoria de carga.
