Proyecto calculos de empalmes de vigas
chocotavoDocumentos de Investigación14 de Abril de 2020
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Para iniciar el caculo de Empalme de viga armada mediante cubrejuntas (alas y
alma)
se debe tener en cuenta el momento flexionaste, así como la carga que se le corresponde al soporte de la viga que será nuestra fuerza cortante al límite de la viga
[pic 1]
Se trata de una unión con tornillos ordinarios que trabajan a cortadura y aplastamiento. Por tanto, se trata de una unión de categoría A
Las comprobaciones necesarias para esta categoría son
[pic 2]
La viga es de acero A580, unidas con placas de S-275, usando tornillos de grado 8.8
[pic 3]
La propiedad mecánica de la placa es;
[pic 4]
Y de los tornillos es de;
[pic 5]
[pic 6]
Las características estáticas de esta viga son:
[pic 7]
[pic 8]
[pic 9]
[pic 10]
[pic 11]
Los esfuerzos en la unión serán:
[pic 12]
[pic 13]
(Momento flector que debe ser absorbido por los cubrejuntas de alas.)
[pic 14]
Momento flector que debe ser absorbido por los cubrejuntas de almas.
[pic 15]
[pic 16]
Esfuerzo cortante absorbido por los cubrejuntas de almas.
[pic 17]
Unión en las alas.
Se emplean cubrejuntas interiores y exteriores; entonces;
[pic 18]
La distancia de un tornillo a un borde paralelo al esfuerzo ha de ser mayor que 1.2 veces el diámetro del taladro, aunque se recomienda en nuestro caso y no puede ser mayor que 40mm+4t(si la unión puede estar sometida a corrosión)[pic 19][pic 20]
Los cubrejuntas interiores tendrán un ancho de 223.5-90/2-7*1.41=168mm (se considera un espesor de garganta de 25.4mm. además se dispondrá de dos filas de tornillos a cada lado del alma.
Resistencia a cortadura.
La resistencia cortadura de un tornillo viene definida por;
[pic 21]
Para cada plano de desplazamiento posible donde; =área resistente para tornillos Φ 38.1mm [pic 22][pic 23]
tención de rotura, para tornillos 8.8 su valor es [pic 24][pic 25]
=1.25[pic 26]
=2 numero de planos de cortadura.[pic 27]
Sustituyendo
[pic 28]
Resistencia de aplastamiento
La segunda condición que debemos verificar es la resistencia al aplastamiento.
[pic 29]
Donde es el coeficiente menor de los valores; [pic 30]
[pic 31]
Valores de los resultados de alfa
[pic 32]
[pic 33]
En este caso utilizaremos el valor de 0.2321 si consideramos [pic 34]
β es otro coeficiente igual al menor de los valores;
[pic 35]
Estos son los valores de β
[pic 36]
[pic 37]
[pic 38]
Y en esta ocasión se utilizará el valor de 1.3458
Se ha considerado
[pic 39]
Sustituyendo tenemos;
[pic 40]
El número de tornillos a utilizar será;
[pic 41]
Por lo tanto, en nuestro arreglo se adoptan 2 filas de 4 tornillos;
Para realizar la unión de ambas alas se necesitan
2 pletinas de 447*314*93.98 (cubrejuntas exteriores)
4 pletinas de 174*314*93.98 (cubrejuntas interiores)
64 tornillos de diámetro de 38.1mm y clase 8.8
Unión del alma
Se empleara doble cubrejunta de 93.98 mm de espesor redondeándolo de a 37 pulgadas, 940-2*15=910mm de altura. [pic 42]
Se tantea un arreglo de 32 tornillos con dos columnas a cada lado del empalme, separados 44mm entre sí.
La carga de agotamiento por aplastamiento será;
[pic 43][pic 44]
Con las indicaciones indicadas en la figura tenemos;
[pic 45]
[pic 46]
d=50mm distancia entre la seccion del empale y el centro de gravedad del area de los tornillos de la union de los cubrejuntas a una de las piezas [pic 47]
...