LCap 7 - Conexiones Soldadas

Capítulo 7
Conexiones
7.1. INTRODUCCIÓN
Cada estructura es un ensamblaje de partes o miembros individuales que deben ser unidos
de alguna manera, usualmente en sus extremos. La soldadura es una de esas maneras y la
otra es por medio de pasadores, como remaches o pernos.
Una conexión es el conjunto de elementos que unen cada miembro estructural a la junta:
placas o ángulos por patines o alma, soldaduras, tornillos. Una junta es la zona completa
de intersección de los miembros estructurales. En la mayoría de los casos, esta zona es la
parte de la columna que queda comprendida entre los planos horizontales que pasan por
los bordes superior e inferior de la viga de mayor peralte, incluyendo atiesadores y placas
de refuerzo del alma, cuando los haya. Las conexiones se pueden clasificar de acuerdo a
varios criterios (ILAFA, 2006):
• Por tipo de conectores

o Remaches (en desuso)
o Soldadura
o Tornillos de alta resistencia ASTM A325 y ASTM 490
• Por rigidez de la conexión
o Flexible
o Semi-rígida
o Rígida
• Por elementos de conexión
o Ángulos
o Placas y ángulos
o Ángulos de asiento
o Perfiles Te
PedroJRiveroR – ULA - Estructuras de Acero - B2018 Página 1

• Por fuerza que transmiten
o Fuerza cortante (conexión flexible)
o Fuerza cortante y momento flexionante (conexión rígida o semi-rígida)
o Fuerzas internas de tensión y compresión (armaduras y contraventeos)
• Por lugar de fabricación

o Conexiones de taller (hechas en el taller de fabricación de estructuras
metálicas)
o Conexiones de campo (fabricadas en el taller y armadas en el sitio de la
obra)
• Por mecanismo de resistencia de la conexión

o Conexiones por fricción
o Conexiones por aplastamiento
El primero de ellos es de acuerdo al tipo de conectores usados. Podemos clasificar las

conexiones en aquellas que usan: remaches, soldadura o tornillos de alta resistencia.
Los remaches fueron usados mayormente en la primera mitad del siglo XX para luego ser
reemplazados por métodos de conexión más confiables, como la soldadura o los tornillos
de alta resistencia. El uso de la soldadura estructural como principal medio de unión entre
miembros estructurales data de más de 50 años, mientras que los tornillos de alta
resistencia se han utilizado a partir de hace más de 20 años en conexiones estructurales
viga-columna, principalmente en edificios altos. Con mucha frecuencia, el diseñador
debe tomar la decisión de emplear conexiones soldadas o atornilladas. Esta decisión se
basa en la experiencia práctica, costo de las conexiones y rapidez constructiva.
Una segunda clasificación está relacionada con el comportamiento de la conexión. De

acuerdo a este criterio, las conexiones se clasifican como Flexibles (su resistencia a
momento no sobrepasa el 20% de la capacidad de los miembros que conectan;
normalmente se consideran como conexiones simples que sólo transmiten cortante);
Semi-rígidas (resisten una fracción de la capacidad de momento de los miembros que
conectan, pero poseen gran capacidad de deformación); Rígidas (su resistencia es mayor
que la de los miembros que conectan y su rigidez es suficientemente alta para despreciar
su deformación con respecto a la de los mismos miembros)
Una tercera clasificación es de acuerdo a los miembros que conforman la conexión. Para
conectar dos miembros estructurales, a menudo es necesario utilizar miembros de
conexión adicionales, los que incluyen ángulos, placas, y perfiles T.
Es posible clasificar las conexiones de acuerdo a las tensiones que transmiten. Se tienen
conexiones que transmiten sólo cortante (las que corresponden a las conexiones flexibles
definidas anteriormente), conexiones que transmiten cortante y momento flexionante
(correspondientes a las conexiones rígidas y semi-rígidas) y conexiones que transmiten
tensión axial, ya sea tracción o compresión, normalmente utilizadas en armaduras y
contraventeos.

También es posible dividir las conexiones de acuerdo al lugar en que son ejecutadas. Así,
existen conexiones de taller y conexiones de campo, las que a menudo coexisten en las
juntas estructurales.
Por último, en el caso particular de las conexiones apernadas y remachadas, es posible

dividirlas de acuerdo al mecanismo resistente en conexiones por fricción y conexiones
por aplastamiento. En las conexiones por fricción se considera que su resistencia se
desarrolla por fricción entre las partes unidas en el plano potencial de deslizamiento. No
se presenta ningún movimiento relativo entre las partes conectadas hasta que no se
exceda la carga de diseño. En las conexiones por aplastamiento se considera que su
resistencia es una combinación de la resistencia a cortante de los sujetadores (tornillos o
remaches) y del aplastamiento del material unido, contra el sujetador.
Figura 7.1 Gráfica momento rotación para los tipos de construcción adoptados por las
Especificaciones AISC.
Figura 7.2 Conexiones típicas en sistemas de reticulados de cerchas livianas.

CONEXIONES SOLDADAS
7.2. INTRODUCCION
Se conoce como soldadura el proceso de unión de partes metálicas mediante la aplicación

de calor con o sin adición de otro metal fundido
Existen dos procedimientos generales de soldadura: soldadura con gas y soldadura por
arco eléctrico. En las edificaciones de acero, casi toda la soldadura estructural es por arco.
En la soldadura por arco se forma un arco eléctrico entre las piezas que se sueldan y el
electrodo. El arco es una chispa continua, entre el electrodo y el metal base, provocando
la fusión de ambos con temperaturas que oscila entre 5000 grados centígrados, en el
acero cerca del arco, hasta unos 1900 grados.
Figura 7.3 Detalle de una soldadura por arco.
El tipo de electrodo que se utiliza es muy importante, ya que afecta las propiedades de la
soldadura, tales como la resistencia y ductilidad.
El material del electrodo es especificado en varias normas de la American Welding

Society (AWS) y es resumido en la tabla 7.1. La designación como E60XX o E70XX
indican 60 ksi y 70 ksi como tensión a tracción. Las X se refieren a factores como las
posiciones adecuadas para soldar, tipo de revestimiento y características del arco. En
general el acero A36 puede ser soldado exitosamente con electrodos E60XX o E70XX.
Tabla 7.1 Esfuerzo del electrodo compatible con el metal base

Otro tipo de proceso es la soldadura por arco sumergido. En este proceso el arco se cubre
con material fusible granular por lo que queda oculto. La soldadura por arco sumergido
tiene una mayor penetración, por lo que el área efectiva para resistir carga es mayor.
7.2.1. Tipos de juntas soldadas
Los tipos de juntas dependen de factores como el tamaño y forma de los miembros que
forman la junta, el tipo de carga, la cantidad de área en la junta disponible para soldar y el
costo relativo de varios tipos de soldaduras. Existen cuatro tipos básicos de juntas
soldadas, aunque en la práctica se consiguen muchas variaciones y combinaciones. Estos
cuatro tipos básicos son: a tope, a solape, en te, en esquina y juntas de extremo, como se
muestra en la figura 7.4.
Figura 7.4 Tipos básicos de juntas soldadas.
7.2.2. El cordón de soldadura
El cordón de soldadura tiene tres partes bien diferenciadas, la cuales pueden apreciarse en
la figura 7.5.
Figura 7.5 Partes del cordón de soldadura (López, G., López, P., 2006).

a) Zona de soldadura: Es la zona central que está formada fundamentalmente por el
metal de aportación.
b) Zona de penetración: Es la parte de las piezas que ha sido fundida por los
electrodos. La mayor o menor profundidad de esta zona define la penetración de
la soldadura. Una soldadura de poca penetración es una soldadura generalmente
defectuosa.
c) Zona de transición: Es la más próxima a la zona de penetración. Esta zona,
aunque no ha sufrido la fusión, si ha soportado altas temperaturas, que le han
proporcionado un tratamiento térmico con posibles consecuencias desfavorables,
provocando tensiones internas.
7.2.3. Clasificación de los cordones de soldadura
Los cuatro tipos de soldadura son:

a. Soldadura acanalada
b. Soldadura de filete
c. Soldadura de ranura
d. Soldadura de tapón
Figura 7.6 Tipos de soldaduras.
Los dos tipos principales de soldaduras son: la de ranura y la de filete. Las soldaduras de
tapón y de canal son menos comunes en el trabajo estructural.

7.2.3.1. Soldadura de Ranura
Cuando la penetración es completa y las soldaduras de ranura están sujetas a tracción o

compresión axial la tensión en la soldadura se calcula dividiendo la carga entre el área
neta de la soldadura
Figura 7.7 Soldaduras de ranura.
El refuerzo es metal de aportación que hace mayor la dimensión de la garganta que la del
espesor del material soldado y se utilizan para aportar cierta resistencia adicional ya que
contrarresta los poros y otras irregularidades y porque al soldador se le facilita realizar
una soldadura un poco más gruesa que el material soldado.
Las soldaduras de ranura se usan cuando los miembros que se conectan están alineados
en el mismo plano y las uniones están normalmente sujetas a tensiones directas de
tracción o compresión. Ofrece mayor resistencia que la de filete; sin embargo la mayoría
de las uniones estructurales soldadas deben resolverse a filete.
7.2.3.2. Soldadura de Filete
Los cordones de soldadura a filete A están cargados en corte longitudinal y el cordón B

está cargado en corte transversal (figura 7.8). Si se incrementa la fuerza Ru hasta que
exceda la resistencia de las soldaduras, la ruptura ocurrirá en los planos de menor
resistencia. Se supone que esto sucede en la garganta de la soldadura donde se presenta la
menor área transversal. Pruebas de soldadura a filete utilizando electrodos compatibles
han demostrado que la soldadura falla a través de su garganta efectiva antes que el
material falle a lo largo del lado del cordón.
Figura 7.8 Soldaduras de Filete.

Las soldaduras de filete son más resistentes a la tracción y a la compresión que al corte,
de manera que las tensiones determinantes son los de corte. Este tipo de soldadura falla
por corte en un ángulo de aproximadamente 45 grados a través de la garganta
Las dimensiones fundamentales que sirven para determinar un cordón de soldadura son
la garganta y la longitud. La dimensión efectiva de la garganta de una soldadura de
filete es, nominalmente, la distancia mas corta desde la raíz a la cara de la soldadura. Si
se supone que la soldadura de filete tiene lados iguales de tamaño nominal D, la garganta
efectiva es igual a 0.707D. Si la soldadura a filete se diseña para ser asimétrica (una
situación rara), con lados desiguales, el valor de t debe calcularse de la forma de la
soldadura.
Figura 7.9 Dimensiones efectivas de la garganta para soldadura a filete.
LRFD modifica las dimensiones efectivas de la garganta para cordones de soldadura a

filete hechos con el proceso de arco sumergido (SAW), para tomar en cuenta la calidad
superior de dichas soldaduras:
(a) Para cordones de soldadura a filete con el tamaño nominal menor o igual a 3/8” (10
mm), la dimensión efectiva de la garganta se tomará igual al tamaño nominal, D.
(b) Para cordones con tamaño nominal mayor que 3/8” la dimensión efectiva de la
garganta se tomará como 0.707D + 2.8 mm (0.11 in).
Figura 7.10 Área efectiva en una soldadura de filete.
El área efectiva de un cordón de soldadura a filete (Aw) es el producto de la longitud

efectiva del cordón de soldadura por la dimensión efectiva de la garganta.

7.2.4. Tamaños mínimos de las soldaduras de filete
Los tamaños mínimos correspondientes a las soldaduras de filete no serán menores que el
tamaño requerido para transmitir la fuerza calculada ni menor que el tamaño especificado
en la tabla 7.2, los cuales se basan en la experiencia y alguna previsión para las tensiones
no calculadas durante la fabricación, manejo, transporte y montaje. Estas provisiones no
se aplican a los reforzamientos con soldadura de filete empleados en las soldaduras de
ranura de penetración parcial o completa.
Tabla 7.2 Tamaño mínimo de soldadura a filete (COVENIN 1618-1998)
7.2.5. Tamaños máximos de las soldaduras de filete
Los tamaños máximos que pueden utilizarse a lo largo de las partes conectadas se
encuentran definidos en la sección 23.9.2.2 de la Norma COVENIN 1618-1998, donde se
dan los siguientes valores.
a) En los bordes de los materiales de menos de 6 mm de espesor, no mayor del

espesor del material.
b) En los bordes de los materiales de 6 mm o más de espesor el tamaño máximo será
2 mm menor que ese espesor, a menos que se señale especialmente en los planos
que la soldadura ha de ser reforzada hasta obtener un espesor de garganta total. En
estas condiciones de soldadura, la norma permite que la distancia entre el borde
del metal base y la garganta de la soldadura sea menor de 2 mm, siempre que el
tamaño de las soldaduras sea claramente verificable.
c) En las soldaduras entre ala y alma y conexiones similares, el tamaño de la
soldadura no necesita ser mayor que el requerido para desarrollar la capacidad del
alma ni satisfacer los requisitos de la tabla 7.2.

7.2.6. Longitudes mínimas de las soldaduras de filete
La longitud mínima efectiva de una soldadura resistente de filete no será menor de 4

veces su tamaño nominal. Si esto no se cumple, se considerará que el tamaño nominal no
excede de una cuarta parte de la longitud efectiva.
Cuando únicamente se utilizan soldaduras longitudinales de filete en las conexiones en

los extremos de barras planas, sometidas a tracción, la longitud de cada soldadura de
filete no será menor que la distancia perpendicular entre ellas. La separación transversal
de las soldaduras longitudinales de filete empleadas en las conexiones en los extremos de
los miembros deben cumplir con los requisitos de la sección 7.3.6 de la norma
venezolana que establece que:
Cuando la fuerza de tracción es transmitida solamente por cordones de soldadura

transversales, entonces: Ct=1.0. Cuando la fuerza de tracción es transmitida a una placa
plana mediante cordones de soldadura longitudinales a lo largo de ambos bordes
próximos al extremo de la placa, debe ser L ≥ W:
L ≥ 2W ⇒ Ct = 1.00
1.5W ≤ L < 2W ⇒ Ct = 0.87
W ≤ L < 1.5W ⇒ Ct = 0.75
Donde: L = Longitud de cada cordón de soldadura

W = ancho de la chapa (distancia entre los cordones de soldadura)
7.2.7. Longitudes máximas de las soldaduras de filete
En los extremos solicitados, la longitud efectiva de la soldadura de filete será igual a:
a) La longitud real de la soldadura, L, cuando no exceda 100 veces el tamaño del

filete, w,
b) φLw L cuando la longitud real de la soldadura exceda 100w. El factor de reducción
se calculará según la siguiente fórmula:
φ Lw = 1.2 - 0.2 ( L/100 w ) ≤ 1.0

Donde:
φLw es el coeficiente de reducción, L es la longitud real de la soldadura solicitada
y w es el tamaño del filete de soldadura.
Cuando la longitud real de la soldadura exceda 300w, el valor de φLw se tomará
igual a 0.60.
7.2.8. Posiciones de soldadura
Desde el punto de vista que ocupa el soldador respecto a la junta, durante la colocación
de las soldaduras, la soldadura puede ser (en orden de menor a mayor dificultad) plana,
horizontal, vertical o sobrecabeza.
En la soldadura plana, el metal de aportación se deposita desde el lado superior de la

junta, y la cara visible de la soldadura es aproximadamente horizontal. En la soldadura
horizontal (H), el metal de aportación se coloca sobre una superficie horizontal y contra
otra vertical. En una soldadura de filete de lados iguales la inclinación de la cara exterior
es de 45º y en una soldadura de penetración, su eje es una recta horizontal, y la cara
exterior ocupa un plano vertical. En la soldadura vertical (V), el eje de la soldadura es
una recta vertical. Finalmente, en la soldadura sobrecabeza (T), el metal de aportación se
coloca desde la parte inferior de la junta.
Figura 7.11 Clasificación de los cordones de soldadura según su posición

durante la operación de soldar.
Es recomendable que la mayor parte de las soldaduras, tanto de taller como de campo, se
efectúen en posición plana y que se reduzcan a un mínimo, o se eliminen si es posible, las
soldaduras sobrecabeza.

7.2.9. Desgarramiento laminar
Se debe seleccionar cuidadosamente la combinación del proceso de soldadura, el detalle

de la junta y las propiedades del material para minimizar las posibilidades de
desgarramiento laminar en las conexiones en esquina o en T altamente restringidas de
perfiles laminados o planchas de espesor mayor de 15mm que deban transferir fuerzas de
tracción causadas por solicitaciones externas o por las tensiones residuales de la
soldadura en la dirección en que se restringe la retracción de la soldadura (COVENIN
1618-1998). El desgarramiento laminar se correlaciona con grietas asociadas a la
presencia de inclusiones no metálicas abundantes y alargadas, en el metal base, y a
tensiones aplicadas en dirección transversal a ellas. La susceptibilidad al desgarramiento
laminar puede reducirse mediante un mejor detallado de la unión soldada, tal como se
presenta en la figura 7.12.
Figura 7.12 Recomendaciones para evitar el desgarramiento laminar en placas soldadas.
Los remates (retorno) no deben ser menor que 2 veces el tamaño de la soldadura, según la
Sección 23.9.2.6 de la Norma Covenin 1618-98 (Remates = 2 x D), tal como muestra la
figura 7.13.
Figura 7.13 Longitudes de retorno recomendadas en conexiones soldadas en filete.

7.2.10. Recomendaciones para la ejecución de los cordones
Durante el proceso de soldadura se proporciona calor que se propaga a lo largo y ancho

de las secciones de acero, produciéndose los siguientes efectos:
a) Un enfriamiento más o menos rápido de las partes de las piezas en las que la
temperatura ha superado la del punto crítico del acero.
b) Contracciones de las zonas calentadas al enfriarse posteriormente.
La velocidad de enfriamiento de la sección tiene un efecto importante sobre la

modificación de la estructura cristalina del metal, lo cual se traduce en una modificación
de sus características mecánicas y, en especial en un aumento de su fragilidad (López, G.,
López, P., 2006)
Las contracciones, si operasen sobre la sección con libertad de movimiento, sólo

proporcionarían deformaciones, pero como las piezas tendrán atiesadores, aparecerán,
además, tensiones internas, que serán mayores a medida que la producción de calor sea
mayor o, lo que es equivalente, a medida que las piezas sean de mayor espesor.
Las deformaciones que aparecen se pueden dividir en deformaciones lineales y

deformaciones angulares. Estas deformaciones y tensiones internas se pueden
contrarrestar siguiendo las siguientes indicaciones:
• Soldaduras de cordones múltiples: Es recomendable que una soldadura de varios

cordones se ejecute depositando éstos en el orden mostrado en la figura 7.14. El
último cordón conviene que sea ancho para que la superficie de la soldadura sea lisa.
Figura 7.14 Recomendaciones para la ejecución de soldaduras de cordones múltiples.
• Soldaduras continuas: Cuando la longitud de la soldadura no sea superior a 500

mm es recomendable cada cordón se inicie por un extremo y se continúe hasta el
otro sin interrupción en la misma dirección. Cuando la longitud está comprendida
entre 500 y 1000 mm es recomendable comenzar por el centro de cada dirección.
Los cordones de soldadura de longitud superior a 1000 mm es conveniente
realizarlos en “paso de peregrino”, sistema del cual se dan diversas soluciones en
las figuras 7.15 y 7.16.

Figura 7.15 Soluciones para un solo soldador.
Figura 7.16 Soluciones para dos soldadores trabajando al mismo tiempo.
• Uniones planas con soldaduras cruzadas: se recomienda ejecutar, en primer lugar,

las soldaduras transversales, según muestra la figura 7.17.
Figura 7.17 Uniones planas con soldadura cruzada.
• Uniones en ángulo con soldaduras cruzadas: Cuando sólo son dos los cordones de
soldadura que se cruzan, según muestra la figura 7.18; debe seguirse la disposición de
la izquierda de la figura, ya que, aunque parece que la disposición de la derecha evita
las tracciones biaxiales, el efecto de entalladura es más desfavorable que la propia
biaxialidad de tracciones.
Figura 7.18 Uniones en ángulo con dos cordones de soldaduras cruzadas; (izq) disposición
correcta, (der) disposición incorrecta.

Cuando se trata de tres cordones (figura 7.19), el efecto de tracción triaxial y su
consecuente peligro de rotura frágil, recomienda que se emplee la configuración
mostrada a la izquierda de la figura, en lugar de la de la derecha, a pesar del efecto de
entalladura, aunque la mejor solución es evitar la concurrencia de tres cordones en un
punto.
Figura 7.19 Uniones en ángulo con tres cordones de soldaduras cruzadas; (izq) disposición
correcta, (der) disposición incorrecta.
7.2.11. Resistencia de diseño de las soldaduras
La resistencia de diseño de las soldaduras (φRn) será igual al menor de los siguientes
resultados mostrados en la tabla 7.3, según sea aplicable:
Tabla 7.3 Resistencia de diseño para diferentes tipos de soldadura y solicitaciones

Tabla 7.3 (cont). Resistencia de diseño para diferentes tipos de soldadura y solicitaciones
Tabla 7.3 (cont). Resistencia de diseño para diferentes tipos de soldadura y solicitaciones

7.3. EJEMPLO
Para la conexión mostrada se debe diseñar la soldadura a filete para que resista la carga
de resistencia plena de la placa de 3/8”x10 cm, usando acero A36 (Fy=2530 kgf/cm2) y
electrodo E70.
Solución
La resistencia de la placa viene dada por la expresión: PU = φt Fy A, entonces:
PU = φt Fy A = 0.90 x 2530 x ( 3/8" x 2.54 x 10) ∴ PU = 21688 kgf

Estando el cordón de soldadura en la misma dirección de la aplicación de la fuerza, se
encuentra solicitado a corte, por lo que la resistencia de diseño del cordón será:
La longitud total de cordón de soldadura (L) necesaria para resistir la carga PU es igual a:
PU
∑L = φ F tw
donde tw es el espesor efectivo de la garganta, t w = 0.707 D
w
De la tabla 7.2, tamaño mínimo de soldadura a filete, se tiene que Dmín = 5 mm y el tamaño
máximo del cordón, siendo el espesor de la plancha mayor a 6 mm, es igual a:
3 
Dmáx =  x 2.54  x 10 - 2 mm ∴ D máx = 75.3 mm
8 
Se escoge un espesor del cordón igual a 75 mm; D = 75 mm. El espesor efectivo de la
garganta se determina a continuación:
t w = 0.707 D = 0.707 x 75 ∴ t w = 53 mm
PU 21688
∑L =
φ Fw t w
=
0.75 (0.60 x 4920) x 0.53 x 1
∴ ∑L = 18.48 cm
Según 23.9.2.6. Norma Covenin 1618-98, los remates (retorno) no deben ser menor que 2
veces el tamaño de la soldadura, entonces: Remates: 2 x D = 2 x 75 mm = 15 mm

7.4. PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DE CONEXIONES SOLDADAS
Seleccionar el proceso de soldadura y el electrodo correspondiente (Ver tabla 18.2

de la Norma 1618)
De acuerdo con su geometría y espesor de los materiales a unir, definir el tipo de
unión.
Por razones prácticas se escoge un diámetro de electrodo el cual depositará un
espesor constante de soldadura. Para definir la capacidad o resistencia de
agotamiento de la soldadura, debe calcularse su longitud. La capacidad de la
soldadura se calcula como:
φ R n = A w φ R n = ( t w Lw ) φ R n = ( t w φ R n ) Lw
En el caso particular de la soldadura de filete:

Seleccionar el tamaño del filete (D), entre Dmín y Dmáx
Con el tamaño del filete escogemos el valor de φFR correspondiente (ver tabla
7.3)
En el caso particular de corte en el área efectiva de la soldadura, verificar que
φ FR no exceda la resistencia de los miembros que se conectan:
φ N n = 0.90 Fy A
φ N n = 0.75 FU A e
NU
La longitud de cálculo de la soldadura será: Lw =
φ FR
Tabla 7.4 Soldadura de Filete, Corte de Diseño, φ FR (tf/cm)
φFv = 0,75 (0,60 FEXX) ∴ φFR = φFV (0.707 D)

7.5. DISEÑO DE SOLDADURA DE FILETE PARA MIEMBROS DE UNA
ARMADURA
Los miembros de una armadura soldada consisten de ángulos simples o dobles, u otros
perfiles como canales, perfiles tubulares; y están sujetos solamente a cargas axiales
estáticas. Las especificaciones de la Normas aceptan que sus conexiones se diseñen
mediante los mismos procesos descritos anteriormente. El proceso consiste en seleccionar
el espesor de la soldadura, calcular la longitud total de la soldadura necesaria y colocar
los cordones de soldadura alrededor de los extremos de los miembros de acuerdo al
siguiente criterio:
Si el miembro conectado es simétrico, las soldaduras se colocarán simétricamente.
Si el miembro no es simétrico, las soldaduras no deben ser simétricas
En este último caso, se pueden tener 2 o 3 cordones de soldadura cuando los miembros
que se conectan están formados por perfiles angulares. De esta manera, se pueden tener
las siguientes conexiones:
Con dos cordones de soldadura
Para establecer el equilibrio de fuerzas en el sistema debe cumplirse que:
Pu = P1 + P2 = φ Fw (L1 + L 2 ) t w
… donde las fuerzas desarrolladas en cada cordón de soldadura es igual a:
P1 = φ Fw L1 t w ∴ P2 = φ Fw L 2 t w
La fuerza en el miembro y la resistencia de la soldadura deben coincidir y los momentos

de ambos con respecto a un punto cualquiera deben valer cero. Tomando momento
respecto a la esquina superior izquierda (en 1)
P2 d - Pu e = 0 … sustituyendo (φ Fw L 2 t w ) d - φ Fw (L1 + L 2 ) t w e = 0
Simplificando queda L 2 d - (L1 + L 2 ) e = 0 ∴ L2 =

∑L e
d

Tomando momentos con respecto a 2: P1 d - Pu (d - e) = 0
Sustituyendo y resolviendo queda: L1 d - (L1 + L 2 ) (d - e) = 0 con lo que L1 puede

calcularse como:
L1 =
∑ L (d - e)
d
Con tres cordones de soldadura
Para establecer el equilibrio de fuerzas en el sistema debe cumplirse que:
Pu = P1 + P2 + P3 = φ Fw (L1 + L 2 + L 3 ) t w
d
Tomando momentos con respecto a 1: P2 d + P3 - Pu e = 0
2
Sustituyendo el valor de P1 y P3 y PU en la expresión anterior, queda:
d
(φ Fw L 2 t w ) d + (φ Fw L 3 t w )
2
- φ Fw t w ∑L e = 0
Simplificando y resolviendo para L2 es posible obtener el valor de la longitud del cordón
de soldadura más alejando de la línea de aplicación de la carga:
L2 d + L 3
d
- ∑L e = 0 ∴ L2 =
∑L e -
L3
2 d 2
Ahora, tomando momentos con respecto a 2:
d
P1 d + P3 - Pu (d - e) = 0
2
Simplificando y resolviendo para L1 es posible obtener el valor de la longitud del cordón
de soldadura más cercano de la línea de aplicación de la carga:
L1 d + L 3
d
= ∑ L (d - e) ∴ L1 =
∑L (d - e) -
L3
2 d 2

Donde ∑L = L1 + L 2 + L 3 y L3 = d
Un procedimiento general para el cálculo de los cordones de soldadura de miembros de

una armadura podría ser el siguiente:
Calcular la capacidad a tracción del ángulo a soldar.

Seleccionar la tensión del electrodo compatible con el metal base tabla
7.1.
Definir el espesor nominal D, eligiendo entre los valores máximos y
mínimos de la tabla 7.2.
Calcular el espesor efectivo de la garganta tw = 0.707 D
Calcular la capacidad de la soldadura por centímetro de longitud.
φ R n = 0.75 ( 0.60 Fw ) t w
Esta resistencia debe ser menor que la resistencia de los miembros que se
conectan.
Fw se calcula de la tabla 7.1.

P
Calculo de la longitud total Lw como: Lw = U
φ Ft
w
w
Calcular las longitudes L1 y L2 ó L1 , L2 y L3 según el caso.
7.6. EJEMPLO
Diseñar la soldadura de filete para el miembro en tracción de una armadura constituido

por un ángulo de 100x100x10 mostrado en la figura. Usar acero PS-25, electrodos E70 y
proceso de soldadura por arco sumergido.
7.18
2.82
L1 L2

Solución
Capacidad a tracción del ángulo
Pu = φ t Fy A = 0.90 x 2500 x 19.2 = 43200 kgf
Pu = φ t Fu A e ∴ suponiendo C t = 0.87
Pu = 0.75 x 3500 x 0.87 x 19.2 = 43848 kgf
Se escoge el menor valor Pu= 43200 kgf.
Tamaño máximo de la soldadura
D máx = 10 mm - 2 mm ∴ D máx = 8 mm
Tamaño mínimo de la soldadura
... de la Tabla D mín = 5 mm
Usar soldadura de 7 mm
Espesor efectivo de la garganta t w = 0.707 D = 0.707 x 7 mm ∴ t w = 4.95 mm
Capacidad de la soldadura por cm de longitud
φ Fw t w (1) = 0.75 x (0.60 x 4920) x 4.95 = 10959.30 kgf/cm
Cálculo de la longitudes L1 y L2
L1 =
∑L (d - e) =
3.94
(7.18) = 2.83 cm ≅ 2.85 cm Longitud mínima de
d 10 soldadura a filete
L2 =
∑L e =
3.94
(2.82) = 1.11 cm ≅ 1.15 cm
Lmín = 4 D = 2.8 cm
d 10
Como uno de los cordones de soldadura no cumple con la longitud mínima, aumentamos
la longitud total Σ L
L2 d 2.80 x 10
L2 d = ∑L e ∴ ∑L = e
=
2.82
= 9.93 cm USAR
L1 = 7.13 cm x 7 mm
9.93 9.93 L2 = 2.80 cm x 7 mm
L1 = (7.18) = 7.13 cm L2 = (2.82) = 2.80 cm
10 10

7.7. SIMBOLOS DE LA SOLDADURA
La simbología COVENIN está conforme, en lo substancial con la simbología de la

American Welding Society (AWS), ambas a su vez con la International Organization for
Standardization (ISO). El símbolo de la soldadura se hace en la línea horizontal de una
flecha, conjuntamente con otra información requerida por el ingeniero y el soldador,
como se indica en la figura 7.20. Como la representación simbólica debe facilitar todas
las indicaciones útiles, sin prestarse a confusión y sin que sea necesario sobrecargar el
dibujo o representar una vista suplementaria, es muy conveniente recurrir al conjunto de
normas dispuestas para su uso, hasta tanto no se tenga un perfecto dominio de la misma
(SIDOR).
Figura 7.20 Símbolos para soldadura.
La línea horizontal se conoce como línea de referencia y es la plataforma principal donde

todos los demás símbolos de soldadura son agregados, las instrucciones para la ejecución
de la soldadura van alineadas a la línea de referencia y una flecha conecta la línea de
referencia con la junta a ser soldada. En el ejemplo de arriba la flecha se despliega a la
derecha de la línea de referencia y apuntando hacia abajo y a la derecha, pero existen
muchas otras combinaciones:
Figura 7.21 Símbolos para soldadura.
Algunas veces la flecha apunta los dos lados de la junta, por consiguiente, existirían dos
lados potencialmente apropiados para ejecutar la soldadura, por ejemplo en una junta "T"
cuando dos placas son unidas la soldadura puede ser hecha en cualquiera de los lados de
la "T"

El símbolo hace la distinción entre los dos lados de la junta usando la flecha y los
espacios debajo y encima de la línea de referencia, los lados (curiosamente) son
conocidos como: "El lado de la flecha" y "El otro lado" y la soldadura se ejecuta de
acuerdo a las instrucciones dadas en la parte de arriba de la línea de referencia y la
orientación de la flecha no interfiere con estas instrucciones.
La bandera que sale de la línea de referencia esta presente si la soldadura se efectuara en

campo o durante el armado de la estructura, un símbolo de soldadura sin la bandera
indica que la soldadura se efectuará en el taller pero en algunos planos y dibujos antiguos
puede ser encontrado un circulo negro en la unión entre la línea de referencia y la flecha
Un círculo vacío entre la línea de referencia y la flecha es una indicación de que la

soldadura debe ser ejecutada alrededor o en toda la circunferencia de la unión como es
mostrada en la figura 7.22.
Figura 7.22 Símbolos para soldadura (http://www.drweld.com)
La cola del símbolo de soldadura es el sitio donde se coloca la información suplementaria

concerniente a la soldadura a ejecutar y puede contener referencias del proceso requerido,
electrodo, un detalle de dibujo y cualquier información que ayude a la ejecución de la
soldadura que no tenga un lugar especial en el símbolo, plano o la isometría.
Cada tipo de soldadura tiene su símbolo básico el cual, típicamente, se sitúa alrededor del
centro de la línea de referencia (dependiendo de cual sea el lado de la junta) y este
símbolo es usualmente un dibujo que representa la sección transversal de la junta misma
y estas están divididas en tres grupos:
Soldadura de Filete Soldadura acanalada o de inserción Soldadura de conexión y óvalos
Figura 7.23 Símbolos para soldadura (http://www.drweld.com)

Las soldaduras de filete son usadas para hacer juntas de enfrentamiento perpendicular
como esquinas y las juntas "T" y como su propio símbolo lo sugiere estas soldaduras son,
básicamente, triangulares vistas desde su sección, aunque su forma no es siempre un
triangulo perfecto o isósceles.
Las soldaduras de canal son usadas comúnmente para hacer juntas de bordes con bordes,
aunque también son usadas frecuentemente en esquinas, juntas "T", juntas curvas y
piezas planas. Como lo sugiere la variedad de símbolos para estas soldaduras, hay
muchas maneras de hacer soldaduras de canal y la diferencia principal dependerá de la
geometría de las partes que serán unidas y la preparación de sus bordes.
La soldadura de conexión y de óvalos es usada para unir placas sobrepuestas una de las
cuales tienen perforaciones (redondos para conexiones y ovalados o alargados para
óvalos). Metal soldado es depositado en estas perforaciones penetrando y fundiéndose
con el metal base de las dos partes formando la junta, por limitaciones de dibujo grafico,
la penetración no es indicada en los símbolos pero en este tipo de soldadura la
penetración es sumamente importante para la buena calidad de la soldadura.
A continuación se muestran los principales símbolos de soldadura. Para mayor claridad,

en cada figura se muestran lado a lado el o los símbolos y la soldadura deseada (ILAFA,
2006).
En primer lugar, se muestran los símbolos para una soldadura de filete. El número en
frente del triángulo es la dimensión nominal del filete y el número detrás del triángulo es
la longitud del filete. Este orden se mantiene sin importar la orientación de la flecha.
Figura 7.24 Soldaduras de filete junta traslapada
La soldadura indicada por debajo de la línea es la que se hace en el lado que apunta la
flecha, mientras que la que se hace en el lado opuesto se indica sobre la línea

Figura 7.25 Soldaduras de filete miembro armado
En el caso de soldaduras intermitentes, se indica primero la longitud del filete seguida de

la distancia entre centros de filetes adyacentes. Si los filetes están intercalados a un lado y
al otro, se desplaza el símbolo de soldadura de uno de los lados.
Figura 7.26 Soldaduras de filete intermitente.
En el caso de soldaduras de penetración parcial, el símbolo indica el tipo de preparación

de las placas a unir y se agrega información sobre la separación entre placas, si es
requerida.

Figura 7.27 Soldaduras de penetración parcial.
En el caso de soldaduras de penetración completa, el símbolo también indica el tipo de

preparación de las placas a conectar, si hay una separación requerida, y si se debe poner
placas de rebalse por el lado opuesto.
Figura 7.28 Soldaduras de penetración completa.
Finalmente, en el caso de soldaduras de tapón o ranura, se indican las características de la

perforación a llenar y si se deben llenar completamente o sólo hasta una cierta altura.
La soldadura de conexión y de óvalos es usada para unir placas sobrepuestas una de las
cuales tienen perforaciones (redondas para conexiones y ovaladas o alargadas para
óvalos). Metal soldado es depositado en estas perforaciones penetrando y fundiéndose

con el metal base de las dos partes formando la junta, por limitaciones de dibujo grafico,
la penetración no es indicada en los símbolos pero en este tipo de soldadura la
penetración es sumamente importante para la buena calidad de la soldadura
Figura 7.29 Soldaduras de tapón.
En la soldadura de conexión el diámetro de cada conector es dado a la izquierda del

símbolo y el espacio entre los conectores es dado a la derecha, en la soldadura de óvalos
el ancho de cada ovalo es dado a la izquierda del símbolo, el largo y la distancia entre
espacios (separados por un guión"-") son dados a la derecha del símbolo y la referencia
del detalle en la cola.
Figura 7.30 (Izq) Sección a través del conector, (der) Sección a través del óvalo.
El número de conectores u óvalos es dado entre paréntesis por encima o por debajo del
símbolo de la soldadura, la indicación del "lado de la flecha" y "el otro lado" indican cual
pieza tiene la(s) perforación(es); Si no esta en las especificaciones el llenado total de esta
perforación, entonces la profundidad es dada dentro del símbolo de la soldadura.

7.8. UNIONES SOLDADAS SUJETAS A FUERZAS EXCENTRICAS (METODO
ELÁSTICO)
Cuando la línea de acción de la carga aplicada no pasa a través del centro de gravedad
(CG) del grupo de soldadura, la carga es excéntrica y produce un momento que debe ser
considerado en el diseño de la conexión.
Figura 7.31 Soldaduras sometidas a acciones simultáneas de corte y torsión (izq)

y corte y flexión (der).
Caso Cortante y Torsión:
La figura 5.27 muestra una unión soldada a filete sujeta a una fuerza excéntrica P, con
una excentricidad e. La acción de esta fuerza es equivalente a una fuerza igual y paralela
a P y a un momento torsor T = P x e, actuando en el centro de gravedad de las soldaduras.
En este método la fricción o resistencia al deslizamiento entre las partes conectadas se
ignora y éstas se suponen totalmente rígidas. Por lo tanto, este método resulta bastante
conservador.
Figura 7.32 Soldaduras sometidas a acciones simultáneas de corte y torsión (izq).

Las componentes de tensiones ocasionadas por el corte directo son:
Px Py
f1x = f 1y =
A A
Las componentes de tensión debidas al momento de torsión T, produce en un punto de la
soldadura, una tensión por unidad lineal que es normal a la recta que une a dicho punto
con el centro de gravedad de la unión, y que se obtiene a través de la expresión:
Ty ( Px e y + Py e x ) y Tx ( Px e y + Py e x ) x
f 2x = = f 2y = =
Ip Ip Ip Ip
donde Ip = Ix + Iy = ∑I xx + ∑A y 2
+ ∑I yy + ∑A x 2
Siendo x y y la distancia desde el centro de gravedad del grupo de soldadura al centro de

gravedad de los segmentos individuales de las soldaduras. Ixx e Iyy se refieren a los
momentos de inercia de los segmentos individuales con respecto a su propio eje
centroidal.
 L (t ) 3 
12 
[ ]
 t (L ) 3 
I p = 2  w e  + 2 L w (t e ) (y) 2 + 2  e w 
12 
 
t
[
I p = e L w (t e ) 2 + 12 L w (y) 2 + L3w
6
]
... que para propósitos prácticos se puede aproximar a: I p ≅
te
6
12 L w (y) 2 + L3w [ ]
Tomando un espesor te unitario y usando los términos b y d, tal como se muestra en la
figura 7.33.
Figura 7.33 Soldaduras sometidas a acciones simultáneas de corte y torsión (izq)
1 
2
d
El momento polar de inercia puede aproximarse como: I p ≅  12 b   + b 3 
6  2 
Cuando la tensión se multiplica por te = 1 entonces se convierte en la fuerza R por unidad
de longitud, es decir, en kgf/cm, por ejemplo.
R = (R 1x + R 2x ) 2 + (R 1y + R 2y ) 2

La fuerza obtenida R, es la que soporta un cordón de longitud unidad y ancho unidad, el
cordón de tamaño D de igual resistencia se obtiene haciendo:
R
R = φ Fw t w L w ∴ R = φ Fw (0.707 D) L w ∴ D =
φ Fw 0.707
De esta manera, es posible calcular el espesor D del cordón de soldadura para soportar la
demanda de la carga sobre la placa.
7.9. EJEMPLO
Problema 1 Para la ménsula mostrada en la figura (abajo a la izquierda), determinar el

tamaño de la soldadura de filete requerido, usar electrodo E70, proceso de soldadura de
arco protegido y las especificaciones de la norma COVENIN 1618-98.
Solución
Se debe notar que la excentricidad de la carga se origina sobre el eje X, mientras que la
excentricidad en el eje Y es igual a cero. Se calcula la posición del eje centroidal del
grupo de soldaduras dispuesto para la unión, refiriendo el cálculo al eje vertical del grupo
de cordones, entonces:
x =
∑x A i i
=
2 x 10 x 5
∴ x = 2.22 cm (ver figura arriba a la derecha)
∑A i 45
Si se supone que el cordón de soldadura tiene una unidad de ancho, el área total es igual
a, A = 45 cm2
Se calcula ahora el momento polar de inercia del grupo de soldadura, para lo cual debe
determinarse los momentos de inercia respecto a los ejes X e Y:

1 x 25 3
Ix = + 2 x 10 x (12.5) 2 ∴ I x = 4427.08 cm 4
12
 1 x 10 3 
Iy = 2  + 10 (2.78) 2  + 25 x (2.22) 2 ∴ I y = 444.44 cm 4
 12 
I p = I x + I y = 4427.08 + 444.44 ∴ I p = 4871.52 cm 4
Los puntos de mayor tensión son los más alejados del centro de gravedad, entonces se
calcula la fuerza resistente por unidad de longitud (R1y) por la demanda de la carga PU y
la torsión (T) generada por la excentricidad de la carga, quedando como:
Pu 11500
R 1y = = ∴ R 1y = 255.56 kgf/cm
A 45
T = P e = 11500 x 27.78 ∴ T = 319470 kgf - cm
Esta torsión genera, en lo puntos más alejados, fuerzas resistentes por unidad de longitud
de cordón de soldadura en dos direcciones, R2x y R2y:
T y 319470 x 12.5
R2 x = = ∴ R 2x = 819.74 kgf/cm
Ip 4871.52
T x 319470 x 7.78
R2 y = = ∴ R 2x = 510.21 kgf/cm
Ip 4871.52
La fuerza resistente total se calcula con la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de
las fuerzas en la dirección X e Y:
R = (0 + 819.74) 2 + (255.56 + 510.21) 2 R = 1121.77 kgf/cm
El espesor del cordón requerido para la longitud total de soldadura dispuesta para la
unión se calcula finalmente, como:
R 1121.77
D = = = 0.72 cm = 7.2 mm
φ Fw 0.707 0.75 (0.60 x 4920) 0.707
Entonces, usar soldadura de filete de 8 mm de espesor.

Caso Cortante y Flexión:
La figura 5.28 muestra una ménsula soldada al ala de una columna. La carga excéntrica
Pu puede transformarse en una carga concéntrica actuando en el plano de la conexión y
un momento Pu e normal al plano de la conexión, donde e es la excentricidad. Se supone
entonces que cada elemento de soldadura soporta igual cantidad de la fuerza concéntrica
Pu, y el momento Pu e es resistido por tracción en las soldaduras por encima del eje neutro
y compresión debajo del eje neutro.
Figura 7.34 Soldaduras sometidas a acciones simultáneas de corte y flexión.
Para soldaduras cortas, se considera una variación uniforme de la tensión cortante por
unidad lineal del cordón. Sin embargo, si la tensión de flexión se obtiene por la
aplicación de la conocida fórmula de la flexión, entonces el corte no varía uniformemente
para soldaduras verticales, sino como una parábola con un valor máximo en la mitad de la
longitud.
Figura 7.35 Distribuciones de tensión supuestos en los cordones de soldadura.

Las tensiones al corte máximo y las tensiones máximas por flexión no coinciden en el
mismo punto, por lo que la soldadura debería ser capaz de resistir por separado la tensión
cortante y el momento más desfavorable. Sin embargo, es práctica usual considerar una
distribución de corte uniforme en la soldadura y combinarla vectorialmente con la tensión
de flexión máximo.
Suponiendo cordones de ancho unidad, la carga P produce en la unión una tensión

cortante uniforme por unidad lineal de cordón igual a:
El momento M produce una tensión extremo que se obtiene por la aplicación de la

fórmula de la flexión:
P P
Rn ( v ) = =
A ∑L
M c
Rn (t ) =
I
La fuerza resistente resultante es igual a: Rn = (R n(v) ) 2 + (R n(t) ) 2
R
El tamaño del cordón se obtiene por la aplicación de la fórmula: D =
φ Fw 0.707
Problema 2 Hallar el tamaño requerido de la soldadura de la unión mostrada en la figura.

La ménsula es un perfil TPN16. Acero A36 y electrodos E70.

Solución
Si se supone soldadura de una unidad de ancho, el área total es de A = 43.4 cm2
Tomando como eje de referencia una línea horizontal que pase por los cordones
superiores de soldadura, se calcula el eje centroidal en Y, ya que respecto a X el grupo de
cordones de soldadura es simétrico, tal como puede observarse en la figura superior
derecha. Entonces:
x =
∑x A i i
=
2 x 14.5 x 7.25
∴ x = 4.84 cm (ver figura superior derecha)
∑A i 43.4
Se calcula el momento de inercia Ix y el momento flector generado por la excentricidad

de la carga:
2
14.53  14.5 
Ix = 2 + 2 x 14.5  9.66 -  + 2 x 7.2 x (4.84)
2
∴ I x = 1013 cm 4
12  2 
M = P x e = 20000 x 6 ∴ M = 120000 kgf - cm
Luego se calculan las fuerzas resistentes por unidad de longitud generadas por la acción
simultánea del corte directo y el momento flector.
P 20000
Rn ( v ) = = ∴ Rn ( v ) = 460.83 kgf/cm
∑L 43.4
M c 120000 x 9.66
Rn (t ) = = ∴ Rn (t ) = 1144.32 kgf/cm
I 1013
La fuerza resistente total se calcula con la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de
las fuerzas en la dirección X e Y:
Rn = (R n(v) ) 2 + (R n(t) ) 2 = (460.83) 2 + (1144.32) 2 ∴ R n = 1233.63 kgf/cm
El espesor del cordón requerido para la longitud total de soldadura dispuesta para la
unión se calcula finalmente, como:
R 1233.63
D = = ∴ D = 0.788 cm = 7.88 mm
φ Fw 0.707 0.75 x (0.60 x 4920) 0.707
Entonces, usar soldadura de filete de 8 mm de espesor.

7.10 UNIONES SOLDADAS SUJETAS A FUERZAS EXCÉNTRICAS
(MÉTODO PLÁSTICO)
Para el caso de soldaduras orientadas arbitrariamente, se permite utilizar un método

plástico de diseño de la soldadura, conocido como el método del centro instantáneo de
rotación. En este método, la soldadura es discretizada en pequeños tramos y para cada
uno de estos se determina la fracción de la fuerza que están resistiendo, basado en la
ubicación del centro instantáneo de rotación (CIR), tal como se muestra en la figura 7.36.
Figura 7.36 Método del Centro Instantáneo de Rotación.
De esta manera, en el método LRFD todos los segmentos de soldadura, tanto en tracción
como en compresión y a cada lado del eje neutro, se supone que tienen resistencia. La
justificación matemática para la determinación de la capacidad resistente del grupo de
soldadura se muestra a continuación:
Figura 7.37 Método del Centro Instantáneo de Rotación.
La generalización y programación de este procedimiento de diseño plástico da los valores

de las tablas que aparecen en el Manual LRFD, Parte 8 (Bolts, Welds and Connected
Elements), lo cual simplifica notablemente la determinación del espesor requerido de un

grupo de soldaduras de acuerdo a una configuración establecida y de acuerdo a diversas
situaciones de carga. Un ejemplo de estas tablas de valores se muestra en la tabla 7.5.
Tabla 7.5 Procedimiento de diseño plástico según Manual LRFD, Parte 8 (Bolts, Welds
and Connected Elements)
7.11. EJEMPLO
Hallar la carga que puede resistir el grupo de soldadura mostrado en la conexión de la

figura:

Solución
Se debe calcular φRn = C xC1x Dx L
donde C1=1.0 (Electrodo E70) ; D=5/16” y L = 8” falta entonces calcular el coeficiente C

que se encuentra tabulado en la tabla 7.5 de la Norma LRFD.
Entonces: kL = 6 in. ⇒ k = 6 /8 = 0.75. Usando la Tabla 7.5 x = 0.225
xL = 0.225 x 8 = 1.8 in. (localización del centro de gravedad)
Tabla 7.5 (cont) Procedimiento de diseño plástico según Manual LRFD, Parte 8 (Bolts,
Welds and Connected Elements).
Con ex= aL ⇒ a = (6.0+8.0-1.8)/8.0 = 1.53
Usando la Tabla 7.5 C = 1.19
D=5 (toda vez que se tiene 5/16” de soldadura)

C1 = 1.0 (ya que el electrodo es E70XX)
φRn = C xC1x Dx L = 1.19 x 1.0 x 5 x 8.0 = 47.6 kips ⇒ φRn = 21591 kgf

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Capítulo 7

• Por tipo de conectores

PedroJRiveroR – ULA - Estructuras de Acero - B2018 Página 1

• Por lugar de fabricación

• Por mecanismo de resistencia de la conexión

El primero de ellos es de acuerdo al tipo de conectores usados. Podemos clasificar las

Una segunda clasificación está relacionada con el comportamiento de la conexión. De

PedroJRiveroR – ULA - Estructuras de Acero - B2018 Página 2

Por último, en el caso particular de las conexiones apernadas y remachadas, es posible

Figura 7.2 Conexiones típicas en sistemas de reticulados de cerchas livianas.

PedroJRiveroR – ULA - Estructuras de Acero - B2018 Página 3

Se conoce como soldadura el proceso de unión de partes metálicas mediante la aplicación

Figura 7.3 Detalle de una soldadura por arco.

El material del electrodo es especificado en varias normas de la American Welding

Tabla 7.1 Esfuerzo del electrodo compatible con el metal base

PedroJRiveroR – ULA - Estructuras de Acero - B2018 Página 4

7.2.1. Tipos de juntas soldadas

Figura 7.4 Tipos básicos de juntas soldadas.

7.2.2. El cordón de soldadura

PedroJRiveroR – ULA - Estructuras de Acero - B2018 Página 5

7.2.3. Clasificación de los cordones de soldadura

Los cuatro tipos de soldadura son:

Figura 7.6 Tipos de soldaduras.

PedroJRiveroR – ULA - Estructuras de Acero - B2018 Página 6

Cuando la penetración es completa y las soldaduras de ranura están sujetas a tracción o

Figura 7.7 Soldaduras de ranura.

7.2.3.2. Soldadura de Filete

Los cordones de soldadura a filete A están cargados en corte longitudinal y el cordón B

Figura 7.8 Soldaduras de Filete.

PedroJRiveroR – ULA - Estructuras de Acero - B2018 Página 7

Figura 7.9 Dimensiones efectivas de la garganta para soldadura a filete.

LRFD modifica las dimensiones efectivas de la garganta para cordones de soldadura a

Figura 7.10 Área efectiva en una soldadura de filete.

El área efectiva de un cordón de soldadura a filete (Aw) es el producto de la longitud

PedroJRiveroR – ULA - Estructuras de Acero - B2018 Página 8

Tabla 7.2 Tamaño mínimo de soldadura a filete (COVENIN 1618-1998)

7.2.5. Tamaños máximos de las soldaduras de filete

a) En los bordes de los materiales de menos de 6 mm de espesor, no mayor del

PedroJRiveroR – ULA - Estructuras de Acero - B2018 Página 9

La longitud mínima efectiva de una soldadura resistente de filete no será menor de 4

Cuando únicamente se utilizan soldaduras longitudinales de filete en las conexiones en

Cuando la fuerza de tracción es transmitida solamente por cordones de soldadura

Donde: L = Longitud de cada cordón de soldadura

7.2.7. Longitudes máximas de las soldaduras de filete

En los extremos solicitados, la longitud efectiva de la soldadura de filete será igual a:

a) La longitud real de la soldadura, L, cuando no exceda 100 veces el tamaño del

φ Lw = 1.2 - 0.2 ( L/100 w ) ≤ 1.0

PedroJRiveroR – ULA - Estructuras de Acero - B2018 Página 10

7.2.8. Posiciones de soldadura

En la soldadura plana, el metal de aportación se deposita desde el lado superior de la

Figura 7.11 Clasificación de los cordones de soldadura según su posición

PedroJRiveroR – ULA - Estructuras de Acero - B2018 Página 11

Se debe seleccionar cuidadosamente la combinación del proceso de soldadura, el detalle

Figura 7.12 Recomendaciones para evitar el desgarramiento laminar en placas soldadas.

Figura 7.13 Longitudes de retorno recomendadas en conexiones soldadas en filete.

PedroJRiveroR – ULA - Estructuras de Acero - B2018 Página 12

Durante el proceso de soldadura se proporciona calor que se propaga a lo largo y ancho

La velocidad de enfriamiento de la sección tiene un efecto importante sobre la

Las contracciones, si operasen sobre la sección con libertad de movimiento, sólo

Las deformaciones que aparecen se pueden dividir en deformaciones lineales y