## 10.1.8. Pernos en Combinación con Soldaduras * En **obras nuevas**, no se deben considerar los **pernos A307 o de baja resistencia** en conexiones de aplastamiento. * Las **soldaduras** deben diseñarse para la **fuerza total** en la conexión. * Para **conexiones de deslizamiento crítico**, se permite que los **pernos de alta resistencia** compartan la carga con las soldaduras. * Cuando se realizan **modificaciones soldadas** a estructuras existentes o se ajustan remaches y pernos de alta resistencia, se permite usar soldaduras para resistir las **cargas actuales**. * La **soldadura adicional** debe diseñarse solo para la **resistencia adicional** necesaria.
## 10.1.9. Limitaciones en las Conexiones Empernadas y Soldadas * Para las siguientes conexiones, se emplearán **soldaduras o pernos de alta resistencia totalmente traccionados** (Ver Tabla 10.3.1). * **Empalmes de columnas** en todas las estructuras de **varios pisos de 60 m o más de altura**. * **Empalmes de columnas** en estructuras de **varios pisos de 30 a 60 m de altura**, si la **dimensión horizontal más pequeña** es **menor que el 40 por ciento de la altura**. * **Empalmes de columnas** en estructuras de **varios pisos de altura menor a 30 m**, si la **dimensión horizontal más pequeña** es **menor que el 25 por ciento de la altura**. * **Conexiones de todas las vigas a columnas** y de cualquier otra viga que dependa del arriostramiento de las columnas, en estructuras de **más de 38 m de altura**. * En todas las estructuras que soporten **grúas de más de 45 KN de capacidad**: * **Empalmes en armaduras de techos**. * **Conexiones de armaduras a columnas**. * **Empalmes de columnas**. * **Arriostramientos de columnas**. * **Soportes de grúas**. * **Conexiones para el soporte de maquinaria** en funcionamiento, o de cualquier carga viva que produzca **impacto o inversión de esfuerzos**. * Cualquier otra conexión indicada de esta manera en los **planos**. * En todos los otros casos, se permite que las conexiones se hagan con **pernos A307 o con pernos de alta resistencia ajustados sin requintar**. * Para el propósito de esta sección, la **altura de una estructura de varios pisos** se tomará como la **distancia vertical entre el nivel de la vereda y el punto más alto de las vigas del techo** en techos planos, o al **punto medio de la pendiente** en techos con una inclinación **mayor de 20 por ciento**. * Cuando no está definido el nivel de la vereda o la estructura no está junto a una calle, el **nivel medio del terreno adyacente** se usará como nivel de la vereda. * Se deben excluir los **penthouses** para el cálculo de la altura de la estructura.
## 10.2. SOLDADURAS * Todo lo especificado en el **Structural Welding Code Steel, AWS D1.1-96** de la American Welding Society, es aplicable a esta Norma. * **Excepción**: El **Capítulo 10 - Estructuras Tubulares** está fuera de los alcances de esta Norma. * Las siguientes secciones de AWS son reemplazadas por las indicadas: * **Sección 10.1.5** en lugar de la Sección 3.2.5 de AWS. * **Sección 10.2.2** en lugar de la Sección 2.3.2.4 de AWS. * **Tabla 10.2.5.1 y 10.2.5.2** en lugar de la Tabla 8.1 de AWS. * **Sección 11.3** en lugar del Capítulo 9 de AWS. * **Sección 13.2.2** en lugar de la Sección 3.2.2 de AWS.
### 10.2.1. Soldaduras Acanaladas * El **espesor de la garganta efectiva** de una soldadura acanalada de penetración parcial se muestra en la **Tabla 10.2.1**. * El **espesor de la garganta efectiva** de una soldadura acanalada abocinada, cuando se nivela a la superficie de una barra o a un doblez de 90° en secciones dobladas, se muestra en la **Tabla 10.2.2**. * Se debe realizar un **muestreo aleatorio** de las soldaduras producidas por cada procedimiento para verificar la garganta efectiva. * Se pueden justificar **tamaños mayores** de garganta efectiva que los de la Tabla 10.2.2 mediante **calificación consistente** por el fabricante. * La calificación consistirá en **seccionar la soldadura** normalmente a su eje en los extremos y en la parte central. * El seccionamiento se hará en un número de **combinaciones de tamaño de material** representativo del rango a usarse.
### 10.2.1b. Limitaciones * El **espesor mínimo de la garganta efectiva** de una soldadura acanalada de penetración parcial se presenta en la **Tabla 10.2.3**. * El **tamaño de la soldadura** está determinado por la **parte más gruesa a unir**. * **Excepción**: El tamaño de la soldadura no necesita exceder el espesor de la parte más delgada cuando un tamaño mayor es requerido por cálculos. * En caso de excepción, se debe tener **cuidado especial** con el **precalentamiento** suficiente para asegurar la calidad de la soldadura.
### TABLA 10.2.1 Espesor de Garganta Efectiva de Soldadura Acanalada de Penetración Parcial | Proceso de soldadura | Posición de soldadura | Ángulo incluido en la raíz del canal | Espesor de garganta efectiva | | :------------------- | :-------------------- | :---------------------------------- | :---------------------------- | | Arco metálico protegido (SMAW) | Todas | Junta en J o U | Espesor del bisel | | Arco sumergido (SAW) | Todas | Junta en J o U | Espesor del bisel | | Arco protegido con gas externo (GMAW) | Todas | Biselo junta en V > 60° | Espesor del bisel | | Arco con alambre tubular (FCAW) | Todas | Biselo junta en V < 60° pero > 45° | Espesor del bisel menos 3 mm |
### TABLA 10.2.2 Espesor de Garganta Efectiva de Soldadura Acanalada Abocinada | Tipo de soldadura | Radio (R) de la barra o doblez | Espesor de garganta efectiva | | :---------------- | :----------------------------- | :---------------------------- | | Canal biselado abocinado | Todos | 5/16 R | | Canal en V abocinado | Todos | 1/2 R [a] | | [a] Usar 3/8 R para la soldadura de arco protegida con gas externo (GMAW) (excepto para el proceso de transferencia por corto circuito) cuando R ≥ 25 mm. |
### TABLA 10.2.3 Espesor Mínimo de Garganta Efectiva de Soldadura Acanalada de Penetración Parcial | Espesor de la parte unida más gruesa (en mm) | Espesor mínimo de la garganta efectiva [a] (mm) | | :--------------------------------------- | :--------------------------------------------- | | Hasta 6 inclusive | 3 | | Sobre 6 a 13 | 5 | | Sobre 13 a 19 | 6 | | Sobre 19 a 38 | 8 | | Sobre 38 a 57 | 10 | | Sobre 57 a 150 | 13 | | Sobre 150 | 16 | | [a] Véase la Sección J2. |
## 10.2.2. Soldadura de Filete ### 10.2.2a. Área Efectiva * El **área efectiva** de la soldadura de filete se tomará como el **producto de la longitud efectiva por el espesor de la garganta efectiva**. * Los **esfuerzos** en una soldadura de filete se consideran aplicados a esta área efectiva para **cualquier dirección** en que se aplique la carga.
# NORMAS LEGALES
## 10.1.8. Pernos en Combinación con Soldaduras
* **Obras nuevas**: No se debe considerar que los **pernos A307 o de alta resistencia** en conexiones de **aplastamiento** compartan esfuerzos con soldaduras. * Las **soldaduras**, si se usan, deben diseñarse para la **fuerza total** en la conexión. * En **conexiones de deslizamiento crítico**, se permite que los **pernos de alta resistencia** compartan la carga con las soldaduras. * **Modificaciones soldadas a estructuras existentes**: * Los **remaches y pernos de alta resistencia existentes**, ajustados para conexiones de deslizamiento crítico, pueden usarse para resistir las **cargas actuantes al momento de la modificación**. * La **soldadura** debe diseñarse solo para la **resistencia adicional necesaria**.
## 10.1.9. Limitaciones en las Conexiones Empernadadas y Soldadas
Para las siguientes conexiones, se deben emplear **soldaduras o pernos de alta resistencia totalmente traccionados** (referencia: Tabla 10.3.1, no incluida en esta página):
* **Empalmes de columnas** en estructuras de varios pisos: * De **60 m o más de altura**: en todas las estructuras. * De **30 a 60 m de altura**: si la dimensión horizontal más pequeña es **menor que el 40% de la altura**. * De **altura menor a 30 m**: si la dimensión horizontal más pequeña es **menor que el 25% de la altura**. * **Conexiones de vigas a columnas** y de cualquier otra viga que arriostre columnas, en estructuras de **más de 38 m de altura**. * En **estructuras que soporten grúas de más de 45 KN de capacidad**: * **Empalmes en armaduras de techos**. * **Conexiones de armaduras a columnas**. * **Empalmes de columnas**. * **Arriostramientos de columnas**. * **Soportes de grúas**. * **Conexiones para soporte de maquinaria en funcionamiento** o cualquier **carga viva que produzca impacto o inversión de esfuerzos**. * Cualquier otra conexión que se indique específicamente.
## 10.2.2b. Limitaciones
* El **tamaño mínimo de la soldadura de filete** no debe ser menor que el necesario para transmitir las fuerzas calculadas ni menor que el indicado en la Tabla 10.2.4. * El **tamaño máximo de las soldaduras de filete** en las partes conectadas será: * A lo largo de **bordes con material de espesor menor a 6 mm**: no deberá ser mayor que el espesor del material. * A lo largo de **bordes con material de espesor igual o mayor a 6 mm**: no deberá ser mayor que el espesor del material menos 2 mm, a menos que la soldadura tenga indicaciones especiales en los planos para obtener el espesor de toda la garganta. En soldadura ya ejecutada, la distancia entre el borde del metal base y el borde de la soldadura debe ser menor que 2 mm, si no, se debe verificar el tamaño de la soldadura. * Para **soldaduras entre el ala y el alma** y conexiones similares, el tamaño de la soldadura no necesita ser mayor que el necesario para desarrollar la capacidad del alma, y no se aplica lo exigido en la Tabla 10.2.4. * La **longitud efectiva mínima de las soldaduras de filete** diseñadas sobre la base de resistencia no deberá ser menor a **cuatro veces el tamaño nominal**, en todo caso el tamaño de la soldadura se considerará que no excede **1/4 de su longitud efectiva**. * Si se emplea solo **soldadura de filetes longitudinales** en una conexión de extremo de una platina en tracción, la longitud de cada filete longitudinal no deberá ser menor que la **distancia perpendicular entre ellos**. * El **espaciamiento transversal de filetes longitudinales** empleados en conexiones de extremo de elementos en tracción cumplirá con lo indicado en la Sección 2.3. * La **longitud efectiva máxima de las soldaduras de filete** solicitadas por fuerzas paralelas a la soldadura, tal como empalmes traslapados, no excederá de **70 veces el tamaño de la soldadura**. * Se puede asumir una **distribución uniforme de esfuerzos** en toda la longitud efectiva máxima. * Las **soldaduras de filetes intermitentes** pueden usarse para transferir esfuerzos calculados a lo largo de una junta o de superficies en contacto cuando la resistencia requerida es menor que la desarrollada por un filete continuo del tamaño más pequeño permitido, y para unir componentes de elementos armados. * La **longitud efectiva de cualquier segmento de soldadura de filete intermitente** no será menor que **4 veces el tamaño de la soldadura**, con un mínimo de **40 mm**. * En **juntas traslapadas**, el **mínimo traslape** será de **cinco veces el espesor de la parte de menor espesor a unir**, pero no menos de **25 mm**. * Las **juntas traslapadas en planchas o barras** sujetas a esfuerzos axiales deben tener **soldaduras de filete en los dos extremos** de la parte traslapada, excepto cuando la deflexión entre las partes traslapadas está suficientemente restringida para prevenir la apertura de la junta bajo la carga máxima. * La **parte final de las soldaduras de filete** no debe estar en las esquinas de las partes o miembros. * Deben desarrollarse en forma continua alrededor de las esquinas por una distancia no menor a **dos veces el tamaño nominal de la soldadura** o deben terminar a una distancia no menor que el tamaño nominal de la soldadura, excepto en los casos que se indican a continuación. * Para detalles y elementos estructurales tales como cartelas, asientos de vigas, ángulos de conexiones y planchas simples de extremo que están sometidas a fuerzas cíclicas fuera de su plano y/o momentos de frecuencia y magnitud que podrían tender a iniciar una falla progresiva de la soldadura, las soldaduras de filete deben tener un **retorno alrededor de las esquinas** por una distancia no menor que **dos veces el tamaño nominal de la soldadura**. * Para conexiones de ángulos o de planchas simples de extremo que dependen de la flexibilidad de la parte que se proyecta para la flexibilidad de la conexión, si se emplean retornos de extremos, su longitud no debe exceder de **cuatro veces el tamaño nominal de la soldadura**. * Las soldaduras de filete que se presentan en lados opuestos de un plano común deben interrumpirse en la esquina común a ambas soldaduras. * Los retornos de extremo deben indicarse en los planos. * Las **soldaduras de filete en huecos o ranuras** pueden emplearse para transmitir el corte en juntas traslapadas o para prevenir el pandeo o separación de los elementos traslapados y para unir componentes de miembros armados. * Tales soldaduras de filete pueden traslaparse, sujetas a lo indicado en la Sección 10.2. * Las soldaduras de filete en huecos o ranuras no deben considerarse como soldaduras de ranura o tapón.
## TABLA 10.2.4 Tamaño Mínimo de Soldaduras de Filete [b]
| Espesor de la parte unida más gruesa (en mm) | Tamaño mínimo de la soldadura de filete [a] (en mm) | | :------------------------------------------ | :-------------------------------------------------- | | Hasta 6 inclusive | 3 | | Sobre 6 a 13 | 5 | | Sobre 13 a 19 | 6 | | Sobre 19 | 8 |
[a] Dimensión del lado de la soldadura de filete. Debe emplearse soldadura en solo una pasada. [b] Ver la Sección J2.2b para el tamaño máximo de soldaduras de filete.
## 10.2.3. Soldadura de Ranura y Tapón
### 10.2.3a. Área Efectiva
* El **área efectiva** en el corte de las soldaduras de ranura y tapón debe considerarse como el **área nominal de la sección transversal del hueco o ranura** en el plano de la superficie de contacto.
### 10.2.3b. Limitaciones
* Las **soldaduras de ranura o tapón** pueden emplearse para transmitir el **corte en juntas traslapadas** o para prevenir el **pandeo de los elementos traslapados** y para unir componentes de miembros armados. * El **diámetro de los huecos** para una soldadura de tapón no deberá ser menor que el espesor de la parte que la contiene más **8 mm** y no mayor que el diámetro mínimo más **3 mm o 2¼ veces el espesor de la soldadura**. * El **espaciamiento mínimo centro a centro** de las soldaduras de tapón será de **4 veces el diámetro del hueco**. * La **longitud de la ranura** para una soldadura de ranura no excederá de **10 veces el espesor de la soldadura**. * El **ancho de la ranura** no deberá ser menor que el espesor de la parte que la contiene más **8 mm** y no mayor que **2¼ veces el espesor de la soldadura**. * Los **extremos de la ranura** serán semicirculares o tendrán las esquinas redondeadas con un radio no menor que el espesor de la parte que la contiene, excepto los extremos que se extienden al borde de la parte. * El **espaciamiento mínimo de líneas de soldadura de ranura** en una dirección transversal a su longitud será **cuatro veces el ancho de la ranura**. * El **espaciamiento mínimo centro a centro** en una dirección longitudinal en cualquiera de las líneas será de **dos veces la longitud de la ranura**. * Cuando el **espesor del material** sea menor a **16 mm**, el espesor de la soldadura de ranura o tapón será igual al espesor del material. * En caso que el material tenga espesor mayor a **16 mm**, el espesor de la soldadura será por lo menos la **mitad del espesor del material** pero no menos de **16 mm**.
## 10.2.4. Resistencia de Diseño
* Para el método LRFD, la **resistencia de diseño** de las soldaduras será el menor valor de **φF_BM A_BM** y **φF_BW A_BW**, cuando sea aplicable. * Los valores de **F_BM**, **F_BW**, **A_BM**, **A_BW** y **φ** y sus limitaciones están dados en la Tabla 10.2.5.1 (no incluida en esta página), donde: * **F_BM** = resistencia nominal del material de base. * **F_BW** = resistencia nominal del electrodo. * **A_BM** = área de la sección recta del material de base. * **A_BW** = área efectiva de la sección recta de la soldadura. * **φ** = factor de resistencia.