Preguntas de diseño de uniones – Revisión de una placa de cortante atornillada a una placa de cortante soldada

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Placa de cortante: ¿cuál es el problema? 

Las uniones de cortante de placa simple se encuentran entre las uniones más utilizadas en toda estructura de acero por muchas razones: fáciles de calcular, fabricar y construir. Para facilitar el cálculo de las placas de cortante, AISC introdujo un procedimiento de diseño paso a paso en el Manual de Construcción de Acero desde la versión 13. El Capítulo 10 incluye ayudas de diseño para placas de cortante de placa simple, proporcionando la configuración adecuada en función de la fuerza cortante de cálculo requerida.

Si bien estas ayudas son un enfoque fácil y rápido, las tablas solo cubren diseños convencionales. Durante la fabricación y la construcción, se solicitan muchos cambios de diseño debido a:

• Agujeros desalineados en la viga o en la placa de cortante
• Entallas en vigas
• Acceso limitado para instalar tornillos

En tales casos, se presentan RFIs al Ingeniero de Registro para reevaluar la unión de cortante. Por ejemplo, cambiar la unión atornillada a una soldada (ver algunas imágenes aquí) o revisar el elemento para aberturas cerca de la unión, como una entalla mayor en las vigas.

Cómo IDEA StatiCa puede ayudar con las placas de cortante

Con IDEA StatiCa, estos ajustes se pueden realizar en menos de cinco minutos, ayudando a evitar retrasos en el calendario de construcción que generalmente resultan de los cambios de diseño.

IDEA StatiCa ofrece operaciones de fabricación para modelar uniones, permitiéndole pasar fácilmente de una unión atornillada a una soldada para placas de cortante simples, ángulos dobles, placas de extremo, etc.

Por lo general, cambiar el tipo de unión no causa problemas. Sin embargo, algunas verificaciones, como la ductilidad, se pasan por alto durante estos cambios. Las uniones de cortante están diseñadas para ser juntas articuladas, lo que significa que pueden rotar libremente.

Al cambiar de atornillada a soldada se crea una unión más resistente que impedirá cierta rotación en el elemento. Como consecuencia, la unión se comporta como parcialmente restringida, lo que queremos evitar ya que la unión estaba destinada a permanecer articulada.

Esta modificación a menudo se pasa por alto, ya que calcular la rigidez rotacional de una unión requiere bastante tiempo. Sin embargo, con IDEA StatiCa, este análisis se puede completar en minutos.

Al ejecutar un análisis de rigidez en IDEA StatiCa, puede determinar rápidamente si su unión permanece articulada y probar otras soluciones de diseño para el cambio en obra. IDEA StatiCa le ayuda a tomar decisiones informadas en mucho menos tiempo que los cálculos tradicionales.

Una vez que haya decidido el diseño final, cree un boceto rápido de los cambios y comparta un enlace de visor con el director del proyecto para que pueda revisar el modelo 3D de la unión en obra a través de un dispositivo móvil.

Resumen

Cuando surgen desafíos de diseño inesperados en campo, como agujeros desalineados o acceso limitado a los tornillos en placas de cortante, IDEA StatiCa ofrece una solución rápida y fiable. 

Al permitirle remodelar rápidamente una unión de cortante atornillada a una soldada, realizar análisis de rigidez y evaluar el impacto en el comportamiento rotacional, IDEA StatiCa garantiza que sus uniones sigan siendo conformes y eficientes. Además, con la capacidad de compartir modelos 3D para revisión en tiempo real con la aplicación Viewer, IDEA StatiCa no solo acelera la toma de decisiones sino que también mantiene su proyecto de construcción en marcha.