Uniones soldadas de perfiles laminados y armados en doble T para pórticos de edificación

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Uniones V. Celosías planas con perfiles tubulares
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El módulo Uniones V - Celosías planas con perfiles tubulares permite a CYPECAD, a sus Estructuras 3D integradas y a CYPE 3D realizar el cálculo y dimensionamiento automático de uniones coplanarias de perfiles tubulares como las que habitualmente se realizan en celosías planas con tubos circulares huecos, tubos rectangulares huecos, tubos cuadrados huecos y tubos formados por doble canal laminada en cajón soldadas con cordón continuo.

En Tipología de uniones de celosías planas con perfiles tubulares implementadas y en Normativa implementada para el cálculo de uniones de celosías planas con perfiles tubulares puede consultar los tipos de uniones que actualmente dimensiona el módulo Uniones V y las normas que se pueden utilizar.

Normativa implementada para el cálculo de uniones de celosías planas con perfiles tubulares

Normativa de acero

Las normas implementadas para el cálculo de uniones de celosías planas con perfiles tubulares en CYPECAD, en CYPE 3D y en Estructuras 3D integradas de CYPECAD son las siguientes:

  • ABNT NBR 8800 (Brasil)
  • ABNT NBR 8800:2008 (Brasil)
  • ANSI/AISC 360-05 (LRFD) (USA - Internacional)
  • ANSI/AISC 360-10 (LRFD) (USA - Internacional)
  • CTE DB SE-A (España)
  • EAE (España)
  • Eurocódigo 3 EN 1993-1-8:2005 (Documento general)
  • Eurocódigo 3 NF EN 1993-1-8/NA:2007-07 (con Documento Nacional de Aplicación para Francia)
  • Eurocódigo 3 NP EN 1993-1-8:2005/NA:2010 (con Documento Nacional de Aplicación para Portugal)
  • Eurocódigo 3 UNI EN 1993-1-8:2005 (Documento general adaptado a Italia)
  • IS 800: 2007 (India)
  • NTC: 14-01-2008 (Italia)

También se han implementado las correcciones que el CEN (European Committee For Standardization)
ha realizado en el Eurocódigo 3 (EN 1993-1-8:2005/AC:2009).

Series de tornillos

Dependiendo de la norma de acero utilizada, las series de tornillos que se pueden emplear (para los tipos de uniones mediante empalme con chapa frontal atornillada) son las que se indican en la siguiente tabla.

Normas de acero Series de tornillos
pretensados
Series de tornillos
no pretensados
ABNT NBR 8800 (Brasil)

ABNT NBR 8800:2008 (Brasil)
ASTM A307
ASTM A325
ASTM A490
ASTM A325 M
ASTM A490 M
ISO 4016
ASTM A325
ASTM A490
ASTM A325 M
ASTM A490 M
ANSI/AISC 360-05 (LRFD) (USA - Internacional)

ANSI/AISC 360-10 (LRFD) (USA - Internacional)
ASTM A307
ASTM A325
ASTM A490
ASTM A325 M
ASTM A490 M

CTE DB SE-A (España)
EAE (España)
Eurocódigo 3 EN 1993-1-8:2005 (Documento general)
Eurocódigo 3 NF EN 1993-1-8/NA:2007-07 (con DNA para Francia)
Eurocódigo 3 NP EN 1993-1-8:2005/NA:2010 (con DNA para Portugal)
Eurocódigo 3 UNI EN 1993-1-8:2005 (Documento general adaptado a Italia)
NTC: 14-01-2008 (Italia)

ISO 7411
ISO 7412
EN 14399-3, Sistema HR
EN 14399-4, Sistema HV
ISO 4014
ISO 4017
IS 800: 2007 (India) ISO 7411
ISO 7412

 

Tipología de uniones de celosías planas con perfiles tubulares implementadas

Teniendo en cuenta la forma geométrica en la que las barras se encuentran en el nudo, las uniones de celosías planas con perfiles tubulares implementadas son las siguientes:

Nudo en Y
Nudo en Y (1) 
Nudo en T
Nudo en T (1) 
Nudo en X
Nudo en X (1) 
Nudo doble Y
Nudo doble Y (1) 
Nudo en K con espaciamiento
Nudo en K con espaciamiento (1) 
Nudo en K con solapamiento
Nudo en K con solapamiento (1) 
Nudo en N con espaciamiento
Nudo en N con espaciamiento (1) 
Nudo en N con solapamiento
Nudo en N con solapamiento (1) 
Nudo KT con espaciamiento
Nudo KT con espaciamiento (1) 
Nudo KT con solapamiento
Nudo KT con solapamiento (1) 
Nudo doble K con espaciamiento
Nudo doble K con espaciamiento (1) 
Nudo doble K con solapamiento
Nudo doble K con solapamiento (1) 
Codo sin diagonal
Codo sin diagonal
Codo con diagonal
Codo con diagonal
(El diámetro de la diagonal tiene que ser menor o igual que el diámetro del cordón) (1) 
Nudo en L
Nudo en L (1) 
Unión en codo KT con espaciamiento
Unión en codo KT con espaciamiento (1) 
Unión en codo KT con solapamiento
Unión en codo KT con solapamiento (1) 
Empalme mediante chapa frontal atornillada sin rigidizadores, de dos piezas circulares huecas alineadas y de idéntico diámetro exterior
Empalme mediante chapa frontal atornillada sin rigidizadores, de dos piezas circulares huecas alineadas y de idéntico diámetro exterior (2) 
Empalme mediante chapa frontal atornillada con rigidizadores, de dos piezas circulares huecas alineadas y de idéntico diámetro exterior
Empalme mediante chapa frontal atornillada con rigidizadores, de dos piezas circulares huecas alineadas y de idéntico diámetro exterior (2) 
Empalme mediante chapa frontal atornillada sin rigidizadores de dos piezas RHS alineadas del mismo tipo e idénticas dimensiones
Empalme mediante chapa frontal atornillada sin rigidizadores de dos piezas RHS alineadas del mismo tipo e idénticas dimensiones (3) 
 

(1) Si los los cordones de la celosía son tubos rectangulares huecos (cuadrados, rectangulares o doble canal en cajón), los de las diagonales y de las montantes pueden combinarse con tubos circulares, rectangulares, cuadrados o doble canal laminada. Si los perfiles que forman los cordones de la celosía son tubos circulares huecos, los perfiles de las diagonales y de las montantes deben ser también tubos circulares huecos.

(2) El programa recorta automáticamente las chapas trasformándolas en una corona circular dependiendo de las dimensiones de las piezas que se van a unir.

(3) En este empalme, sólo se disponen dos columnas de tornillos a lo largo de los lados de mayor dimensión de las piezas a unir. No se disponen rigidizadores, pero se recortan las chapas de forma concéntrica en función de la dimensión de las piezas a unir.

Dimensionamiento de uniones de celosías planas con perfiles tubulares

El programa además de realizar todas las comprobaciones de resistencia que indican las normas, calcula y representa las preparaciones de bordes de los extremos de los tubos para poder realizar correctamente los cordones de soldaduras.

Los tubos deben ser perfiles armados y para poder dimensionar cualquier nudo es requisito que la barra que actúa como cordón sea una pieza pasante si el nudo es intermedio.

A continuación se indican las comprobaciones geométricas y de resistencia que se realizan:

  • En Tubos circulares huecos

    • Comprobaciones geométricas que se realizan en nudos con cordones circulares

      • Para los cordones:

        • Límite elástico máximo
        • Relación entre el diámetro del cordón y su espesor
        • Clase de sección (para cordones comprimidos)
        • Espesor mínimo y máximo del cordón

      • Para las barras de relleno

        • Límite elástico máximo
        • Relación entre el diámetro de la barra y su espesor
        • Clase de sección (para piezas comprimidas)
        • Espesor mínimo y máximo de la barra
        • Ángulo mínimo entre las barras de relleno y con el cordón
        • Relación entre el diámetro de la barra de relleno y el diámetro del cordón
        • Espaciamiento mínimo entre barras de relleno
        • Solapamiento mínimo entre barras de relleno

    • Comprobaciones de resistencia que se realizan en nudos con cordones circulares

      • Plastificación de la cara del cordón
      • Punzonamiento por cortante de la cara del cordón
      • Interacción entre axil y momentos flectores
      • Interacción entre axil y cortante en el cordón
      • Cortante en la cara del cordón en el caso de barras solapadas
      • Se comprueba la barra solapada como cordón de la barra solapante (para solape superior al solape límite indicado en la norma)
      • Plastificación local de la barra solapante

  • En Tubos rectangulares huecos, Tubos cuadrados huecos y Tubos formados por doble canal laminada en cajón soldadas con cordón continuo

    • Comprobaciones geométricas que se realizan en nudos con cordones rectangulares

      • Para los cordones

        • Límite elástico máximo
        • Clase de sección
        • Espesor mínimo y máximo del cordón
        • Relación entre el ancho y el canto de la barra
        • Relación entre el ancho y el espesor de la barra
        • Relación entre el canto y el espesor de la barra
      • Para las barras de relleno

        • Límite elástico máximo
        • Clase de sección (para piezas comprimidas)
        • Espesor mínimo y máximo de la barra
        • Ángulo mínimo entre las barras de relleno y con el cordón
        • Relación entre el ancho y el canto de la barra
        • Relación entre el ancho y el espesor de la barra
        • Relación entre el canto y el espesor de la barra
        • Relación entre el ancho de la barra de relleno y el ancho del cordón
        • Espaciamiento mínimo entre barras de relleno
        • Solapamiento mínimo entre barras de relleno
        • Relación entre el ancho de la barra solapante y el ancho de la barra solapada

    • Comprobaciones de resistencia que se realizan en nudos con cordones rectangulares

      • Plastificación de la cara del cordón
      • Rotura de la pared lateral del cordón
      • Fallo local de la barra de relleno considerando su ancho eficaz
      • Punzonamiento por cortante de la cara del cordón
      • Interacción entre axil y momentos flectores
      • Interacción entre axil y cortante en el cordón
      • Cortante en la cara del cordón en el caso de barras solapadas
      • Se comprueba la barra solapada como cordón de la barra solapante (para solape superior al solape límite indicado en la norma)
      • Fallo por distorsión del cordón en nudos T-Y para momento flector fuera del plano de la celosía

Los cordones de soldadura se dimensionan para que al menos tengan una resistencia igual a la menor resistencia de las barras a unir.

Combinación de diferentes tipos de secciones de perfiles tubulares en el mismo nudo

Los diferentes tipos de secciones de perfiles tubulares resueltos por el módulo Uniones V (tubos circulares huecos, tubos rectangulares huecos, tubos cuadrados huecos y tubos formados por doble canal laminada en cajón soldadas con cordón continuo) pueden combinarse en el mismo nudo con las siguientes condiciones:

  • Si los perfiles que forman los cordones de la celosía son tubos rectangulares huecos, tubos cuadrados huecos o doble canal en cajón; los perfiles de las diagonales y de las montantes pueden combinarse en el mismo nudo con cualquiera de las secciones tubulares implementadas (tubo circular hueco, tubo rectangular hueco, tubo cuadrado hueco o doble canal laminada en cajón soldadas con cordón continuo).
  • Si los perfiles que forman los cordones de la celosía son tubos circulares huecos, los perfiles de las diagonales y de las montantes deben ser también tubos circulares huecos.

Consulta de uniones de perfiles tubulares de celosías planas

Tras el cálculo podrá consultar las uniones que han sido dimensionadas por el programa.

CYPECAD y CYPE 3D colocan círculos de diferentes colores en los nudos para indicar si todas las uniones del nudo han sido dimensionadas, si sólo hay algunas dimensionadas o si el nudo no contiene ninguna unión dimensionada.

Si el cursor se acerca a un nudo en el que hay uniones dimensionadas se mostrará un bocadillo informativo en el que se indican los tipos de uniones dimensionadas asociadas a dicho nudo, pulsando sobre él se muestra un diálogo con tres solapas que contienen la siguiente información:

  • Los detalles constructivos de las uniones resueltas
  • El listado de comprobación y medición de las uniones resueltas
  • Vistas 3D reales de nudos. Es posible visualizar una vista 3D real de cada nudo con cada unión dimensionada por el programa en perspectiva cónica o isométrica. Los elementos que conforman la unión (barras, chapas de cierre, soldaduras) se dibujan con colores diferentes. Además, el usuario puede girar y ampliar libremente la vista 3D. Estas características facilitan en gran medida la comprensión del montaje del nudo.

Uniones V en celosías planas con perfiles tubulares. Pulse para ampliar la imagen Uniones V en celosías planas con perfiles tubulares. Pulse para ampliar la imagenUniones V en celosías planas con perfiles tubulares. Pulse para ampliar la imagen

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Otros módulos de CYPECAD y CYPE 3D

CYPECAD y CYPE 3D disponen de varios módulos que permiten desarrollar todas las utilidades de los programas. Estos módulos pueden adquirirse conjuntamente o combinados entre sí:

Módulos de CYPE 3D:

Módulos de CYPECAD:

Módulos comunes a CYPECAD y CYPE 3D:

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