Espaciamento de remaches en vigas.

Las vigas de perfil comercial o vigas compuesta se fabrican con dos o mas piezas de material unidos entre si para formar tales vigas se construyen en una gran variedad de formas , con tal de satisfacer requisitos tanto estructurales como arquitectonicos. Para unir cada una de estas piezas se utilizan clavos ,remaches, tornillos, pernos, soldaduras o pegamentos. Cada uno de los eleme con los que se arma la viga soportan esfuerzos de corte en toda su longitud , pues se recuerda que estos tienden a deslizarse entre ellos, ademas tambien la relacion que esto tiene con el concepto de flujo de corte que se establecio anteriormente proporciona la magnitud de las fuerzas cortante en relacion la distancia horizontal.

El principal objetivo al hacer vigas con distintos elementos es que ésta se comporte como una viga
de un solo miembro, sin embargo, un gran obstáculo para cumplir esto es que los esfuerzos
horizontales afectan principalmente las uniones entre cada uno de los elementos. Al diseñar una
viga, se debe establecer el tipo de unión que se emplea, según sea el material y los distintos
requerimientos, por ejemplo, en una viga de madera regularmente se utilizan clavos para las
uniones y se debe conocer la resistencia que tienen estos clavos en relación con la fuerza cortante
longitudinal, que le afectará al momento de trabajar en la unión de una viga, es decir, la fuerza de
corte del clavo, en este caso.
Así pues, el espaciamiento queda definido de la forma siguiente:
e = FV /q
Es “e” el espaciamiento en unidades de longitud, FV la fuerza de corte que o el elemento que
sirve como unión y q el flujo de corte en el nivel de unión.

-Diseño de viga por flexión y por cortante.

Las vigas son elementos estructurales diseñados principalmente para soportar cargas
perpendiculares a sus ejes longitudinales. Hasta el momento, se ha considerado problemas de
análisis donde se dieron las dimensiones y forma de la viga y se calcularon los esfuerzos. Los
problemas de diseño utilizan los mismos conceptos estudiados hasta el momento, siempre y
cuando que la viga por diseñar sea de un material homogéneo y con comportamiento elástico
lineal, por lo que las vigas de concreto armado quedan fuera de este rango.
Conexiones típicas en estructuras de acero

El Manual del CBCA presenta distintos tipos de conexiones ordenados y clasificados según:

1.grados de rigidez (siguiendo AISC)
2.los medios de unión (soldados o apernados)
3.las solicitaciones
4.lugar de la ejecución: en Obra o en Taller.

Todas las variables mencionadas son relevantes en la toma de decisión del proyecto (análisis,
diseño y detallado), la fabricación, el montaje, la inspección y el control y el aseguramiento de la
calidad, partiendo por el concepto estructural. Las ventajas y desventajas de los medios de unión y
las preferencias de lugares de ejecución han sido comentadas, pero se deberán tener
especialmente en cuenta en consideración de las condiciones específicas y locales del proyecto,
como accesibilidad, transporte, visibilidad de la conexión, disponibilidad de talleres, mano de obra
calificada, equipamiento local y muchos otros largos de enumerar.
Por su parte, las Clases Teóricas desarrolladas para ALACERO por el Prof. S. Maino, ordena las
conexiones según los miembros conectados:

Viga con columna

Viga con viga

Columna con columna

Columna con fundación

Arriostramientos

Tubulares

Esta aproximación nos parece importante desde el punto de vista del proyecto, puesto que
permite visualizar la conexión no sólo como un punto crítico desde la perspectiva de la
estructuración del edificio si no como un nudo, visible (o no), puesto en el espacio y que forma
parte de la expresión de edificio.
Con el objeto de facilitar la comprensión de las conexiones, hemos organizado la presentación de
estas soluciones típicas a partir tres variables concurrentes que permitan seleccionar la conexión
deseada: por miembros que vincula (I.); por tipo de conexión (A) y según el medio de unión
utilizado (1). La idea es presentar, en esta primera oportunidad, algunas de las soluciones típicas
para los nudos que se señalan en el índice que presentamos a continuación. Sin embargo, en las
ediciones siguientes las iremos completando progresivamente, incorporando soluciones
estandarizadas que respondan a la clasificación y, asimismo, agregando nuevos detalles y ejemplos
que surjan de los propios proyectos comentados. Este índice se ordena como sigue:

CONEXIONES VIGA-COLUMNA

Las conexiones entre las vigas y las columnas son una de las conexiones más frecuentes en las
estructuras de acero y concebirlas y diseñarlas correctamente corresponde no sólo a una decisión
de cálculo estructural sino de manera muy significativa, a una decisión del proyecto y la
construcción. La conexión entre vigas y columnas se puede resaltar expresivamente en el edificio,
dependiendo de su visibilidad.
A. Conexiones de corte:
Ya hemos comentado los atributos de las conexiones de corte el documento Conexiones en
Acero… ¿apernadas o soldadas? Valga sólo agregar algunas consideraciones adicionales:
 Las conexiones de corte son muy utilizadas en las estructuras de acero.

 Se pueden materializar conectando sólo al alma del miembro soportado, dejando las a las
no conectadas.
 Las conexiones de asiento son las únicas que conectan a las alas del miembro soportado
 Los ángulos de las conexiones de corte se pueden conectar indistintamente por soldadura
o apernados.
 Las conexiones con ángulos simples tienden a tener menor capacidad de carga que las
conexiones con doble ángulo.
 Aunque las conexiones con planchas de corte son más económicas, su aplicación debe ser
evaluada cuidadosamente.
A continuación se presentan algunos ejemplos y soluciones típicas de CONEXIONES DE CORTE
VIGA-COLUMNA.

CONEXIONES VIGA-COLUMNA, DE CORTE APERNADAS

a) Con DOBLE ÁNGULO apernado en taller al alma de la viga y apernado en obra al alma de la
columna
Esta conexión es aplicable tanto para conexiones viga-columna como para conexiones de viga
(secundaria) a viga (principal). Se trata de una conexión de corte toda vez que los ángulos se fijan
al alma de la viga y transfieren la fuerza de corte.

Los ángulos son apernados al alma de la viga en taller.
Posteriormente, en obra, los ángulos son apernados al alma de la columna (o de la viga principal,
según corresponda).
Si la altura de la viga principal y de la viga secundaria coincide, se deben rebajar ambas alas de la
viga secundaria para permitir la nivelación superior de las alas. Si tienen altura diferente, bastará
con rebajar las alas superiores de la viga secundaria

Las perforaciones para los pernos se pueden desfasar o desplazar a fin de no quedar enfrentadas
para facilitar la instalación. Existe una cierta rotación debido a la separación entre las alas de la
viga y el alma de la columna debido a la flexibilidad del material de la conexión (ala sobresaliente
del ángulo).
En algunos casos se agrega un ángulo inferior para apoyar la viga, lo que facilita el montaje y
asegura la transmisión de las fuerzas verticales a la columna.

CONEXIONES VIGA-COLUMNA DE CORTE SOLDADAS

a) Con DOBLE ÁNGULO soldado en taller al alma de la viga y soldado en obra al alma de la columna
(o de la viga principal): (AISC d. 23 y 24)
Esta conexión es aplicable tanto para conexiones viga-columna como para conexiones viga a viga
(viga secundaria a viga principal). Se trata de una conexión de corte toda vez que los ángulos se
fijan al alma de la viga y la columna.
Los ángulos dobles son soldados en taller al alma de la viga
Si las alas de las vigas son muy anchas para calzar entre las alas de la columna se deberán rebajar
las alas de la viga.

Existe la posibilidad de cierta rotación entre la viga y la columna debido a la separación entre las
alas de la viga y el alma de la columna. Esto se debe a la flexibilidad del material de la conexión
(ala sobresaliente del ángulo conector).
La soldadura vertical transfiere las cargas del alma de la viga al alma de la columna.
La soldadura alrededor del perímetro del ala sobresaliente del ángulo de fijación inhibirá la
flexibilidad de la conexión.
La soldadura de retorno se dispone en la parte superior de cada angular

CONEXIONES VIGA-COLUMNA DE CORTE SOLDADAS O APERNADAS

a) Con DOBLE ÁNGULO - soldado en taller al alma de la viga y apernado en obra al alma de la
columna (o de la viga principal):
Esta conexión es aplicable tanto para conexiones viga-columna como para conexiones viga a viga
(viga secundaria a viga principal). Se trata de una conexión de corte toda vez que los ángulos se
fijan al alma de la viga y transfieren la fuerza de corte.
Los ángulos dobles se sueldan al alma de la viga en taller.
Si la altura de la viga principal y de la viga secundaria coincide, se deben rebajar ambas alas de la
viga secundaria para permitir la nivelación superior de las alas. Si tienen altura diferente, bastará
con rebajar las alas superiores de la viga secundaria.
Hecho lo anterior, se apernan los ángulos de la viga secundaria al alma la viga principal. Si se trata
de una conexión viga columna, se apernan al alma de la columna.
Igualmente, que en el caso anterior, es posible que exista una cierta rotación debido a la
separación entre las alas de la viga y el alma de la columna debido a la flexibilidad del material de
conexión (ala sobresaliente del ángulo).

b) Con PLANCHA EXTREMA DE CORTE soldada en taller al alma de la viga y apernada en obra al ala
de la columna:
Se trata de una conexión de corte ya que las alas de la viga no se aseguran para evitar la rotación
de la viga.
La plancha de cabeza se suelda al alma de la viga, habiendo hecho previamente las perforaciones
para pasar los pernos.
En obra se hace la conexión apernada a la columna.

c) Con PLANCHA DE CORTE SIMPLE (Single Plate) soldada en taller a la columna y apernada en obra
a la viga
Como se comentó anteriormente, esta es una conexión simple muy económica y es una conexión
de corte por cuanto la placa se fija al alma de la viga.
La plancha de corte es perforada o punzonada y luego soldada en taller al alma de la columna
Luego, es apernada al alma de la viga principal
d) Con ángulos soldados a las alas de la viga en taller y apernadas a la columna en obra:
Se trata de una conexión simple o de corte ya que los pernos que fijan el ángulo inferior (asiento) a
la columna trabajan al corte.

Los ángulos son perforados antes de ser soldados a las alas de la viga.
El ángulo inferior, denominado asiento es de mayor sección y espesor que el ángulo superior ya
que transfiere la reacción de la viga a la columna.
El ángulo superior otorga estabilidad a la viga.
A diferencia de otras conexiones, esta conexión no se hace alma sino a las alas de la viga.
Tanto el angular de asiento como el de estabilidad tienen acotados su espesor para permitir cierto
grado de rotación en la viga.

CONEXIONES DE MOMENTO
Las conexiones de momento proveen continuidad entre los miembros soportantes y los
soportados. Las alas del miembro soportado se fijan indistintamente a un elemento de conexión o
directamente al miembro soportante.
Por el momento presentaremos sólo las conexiones de momento viga columna soldadas o
apernadas
CONEXIONES VIGA-COLUMNA DE MOMENTO SOLDADAS O APERNADAS

a) Con planchas (cartelas) soldadas en taller a la columna y vigas apernadas en obra:
Se trata de una conexión de momento ya que las alas superiores e inferiores soldados a la
columna evitan la rotación del extremo de la viga.
La plancha de corte (single plate) se aperna en taller al alma de la viga.
Las planchas, superior e inferior, se apernan a las alas de la viga.
La plancha de corte es soldada al alma de la columna y trasfiere la fuerza de corte.
Las planchas evitan la rotación de la viga y transfieren los momentos a la columna.

b) Con plancha sobresaliente soldada en el extremo de la viga en taller y apernada a la columna
en obra:

Se trata de una conexión de momento ya que la mayor dimensión de la plancha soldada a la
cabeza de la viga evita la rotación del extremo de la viga y transfiere los esfuerzos de momento a
la columna.
La plancha de cabeza se perfora y se suelda en taller al extremo de la viga.
Las perforaciones en la columna se ejecutan en taller.
Las cartelas atiesadoras en la columna son soldadas en taller para transferir las fuerzas de las alas
de la viga.

CONEXIONES VIGA-VIGA

Las conexiones viga-viga son muy frecuentes en estructuras de acero y permiten aprovechar las
ventajas estructurales del acero aplicando de una modulación de columnas distanciadas
conectadas mediante vigas principales y conectar los componentes que conforman los planos de
piso directamente a las vigas principales.

CONEXIONES VIGA-VIGA DE CORTE APERNADAS

a) Con DOBLE ÁNGULO apernado en taller al alma de la viga y apernado en obra al alma la viga
principal
Esta conexión es aplicable para conexiones de viga (secundaria) a viga (principal), aunque también
se aplica en conexiones viga-columna, como se muestra en I.A.1. Se trata de una conexión de corte
toda vez que los ángulos se fijan al alma de la viga y transfieren fuerza de corte.
Los ángulos son apernados al alma de la viga en taller
Posteriormente, en obra, los ángulos son apernados al alma de la viga principal
Si la altura de la viga principal y de la viga secundaria coincide, se deben rebajar ambas alas de la
viga secundaria para permitir la nivelación superior de las alas. Si tienen altura diferente, bastará
con rebajar las alas superiores de la viga secundaria.

CONEXIONES VIGA-VIGA DE CORTE SOLDADAS O APERNADAS

a) Con DOBLE ÁNGULO - soldado en taller al alma de la viga secundaria y apernado en obra al
alma de la viga principal: (AISC d.21 y 22)

Esta conexión es aplicable tanto para conexiones viga-viga como para conexiones viga a columna,
Se trata de una conexión de corte toda vez que los ángulos se fijan al alma de la viga y transfieren
fuerza de corte.

Los ángulos dobles se sueldan al alma de la viga en taller.
Si la altura de la viga principal y de la viga secundaria coincide, se deben rebajar ambas alas de la
viga secundaria para permitir la nivelación superior de las alas. Si tienen altura diferente, bastará
con rebajar las alas superiores de la viga secundaria.
Hecho lo anterior, se apernan los ángulos de la viga secundaria al alma la viga principal.
Igualmente, que, en el caso anterior, es posible que exista una cierta rotación debido a la
separación entre las alas de la viga y el alma de la columna debido a la flexibilidad del material de
conexión (ala sobresaliente del ángulo).

b) Con PLANCHA DE CABEZA soldada en taller al alma de la viga secundaria y apernada en obra al
ala de viga principal:
Se trata de una conexión de corte ya que las alas de la viga no se aseguran para evitar la rotación
de la viga.
La plancha de cabeza se suelda al alma de la viga secundaria, habiendo hecho previamente las
perforaciones para pasar los pernos.
En obra se hace la conexión apernada a la viga principal.
c) Con PLANCHA DE CORTE SIMPLE (Single Plate) soldada en taller la viga principal y apernada en
obra al alma de la viga secundaria:
Como se comentó anteriormente, esta es una conexión simple muy económica y es una conexión
de corte por cuanto la placa se fija al alma de la viga.

La plancha de corte es perforada o punzonada y luego soldada en taller al alma de la viga principal
Luego, las vigas secundarias con las perforaciones hechas en taller, se fijan mediante pernos a la
plancha de corte que está soldada a la viga principal

CONEXIONES VIGA-VIGA EMPALMES DE MOMENTO APERNADO

Las conexiones de empalme de vigas son situaciones que se presentan con frecuencia en la
construcción de estructuras de acero debido a que las piezas se fabrican de largos establecidos por
razones comerciales y de transporte.
a) Empalme de momento apernado en obra (s. AISC d. 37 y 38)
Las planchas conectoras de las alas restringen la rotación, haciendo de esta conexión una conexión
de momento.
Todas las perforaciones de esta conexión se hacen en taller.
Asimismo, se hacen en taller las perforaciones de las alas y el alma de las vigas a conectar.
Las planchas de corte se apernan en obra a las alas superiores e inferiores.
Las dos planchas que fijan el alma de las vigas son responsables de transferir la fuerza de corte.
Los pernos que fijan las planchas de alma de la viga trabajan a corte
Las planchas que fijan las alas son responsables de transferir el momento de flexión.

* tornillos, barras roscada y remaches

Esta seccion se refiere al diseño de tornillos, barras roscadas y remaches, utilizados como conectores .

Los remaches fueron los elementos de union de estructuras de acero mas comunes en el sigle XIX y hasta mediados del XX, pero en la actualidad ean en contrucciones nuevas, ni en el taller ni en la obra, pues han sido sustituidos, con ventaja por la adura y los tornillos de alta resistencia . sin embargo , la importancia, cada que sea indispensable el conocimiento de las uniones remachadas .

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Jose banco .. espaciamiento en remaches de vgas