Uniones Largas Atornilladas y Soldadas (AISC)

Mark D. Denavit y Rick Mulholland prepararon este ejemplo de verificación en un proyecto conjunto de The University of Tennessee e IDEA StatiCa.

Descripción

En este estudio se presenta una comparación entre los resultados del método de elementos finitos basado en componentes (CBFEM) y los métodos de cálculo tradicionales utilizados en la práctica de EE. UU. para uniones largas atornilladas y soldadas con carga en los extremos. El estudio se centra en los estados límite de cortante en tornillos para uniones largas atornilladas, y rotura de soldadura para uniones largas soldadas. Se presta especial atención al efecto de la deformación diferencial que produce una distribución no uniforme de la carga entre los elementos de fijación y una tensión no uniforme en las soldaduras en ángulo largas. También se presentan comparaciones con resultados experimentales.

Los cálculos tradicionales se realizan de acuerdo con las disposiciones para el diseño por factor de carga y resistencia (LRFD) de la Especificación AISC (AISC 2022). Los resultados del CBFEM se obtuvieron de IDEA StatiCa versión 23.0. Las cargas máximas permitidas se determinaron de forma iterativa ajustando la carga aplicada a un valor que el programa considera seguro, pero que si se incrementa en una pequeña cantidad (0,1 kip), el programa consideraría inseguro al superar el límite de deformación plástica del 5% o al superar el 100% de utilización de tornillos o soldaduras. Los análisis de tipo DR pueden ayudar a identificar las cargas máximas permitidas. Sin embargo, se realiza cierta aproximación en la evaluación de la resistencia de cálculo de la junta, por lo que todos los resultados de este informe se basan en el análisis de tipo EPS.

Requisitos para Uniones Largas Atornilladas y Soldadas en la Especificación AISC

Los experimentos y análisis de uniones largas atornilladas y soldadas con carga en los extremos han demostrado que la tensión en los tornillos y las soldaduras no es uniforme (Kulak et al. 2001, Miller 2003). La tensión en los tornillos y la soldadura cerca de los extremos de la unión es mayor que cerca del centro. La distribución de tensiones a lo largo de la longitud depende de la rigidez de los tornillos o soldaduras en relación con la rigidez de los materiales conectados. La Especificación AISC captura este comportamiento con simples reducciones de resistencia.

Uniones Atornilladas

La resistencia de cálculo, \(\phi R_n\), para el estado límite de cortante en tornillos se define en la Sección J3.7 de la Especificación AISC como:

\[ \phi R_n = \phi F_{nv} A_{b} \]

donde:

• \(\phi=0.75\)
• \(F_{nv}\) – tensión cortante nominal del tornillo
• \(A_b\) – área nominal del cuerpo sin rosca del tornillo

La Tabla J3.2 de la Especificación AISC lista los valores de la tensión cortante nominal de los elementos de fijación y partes roscadas, F_nv. La nota al pie [c] de la tabla indica: "Para uniones con carga en los extremos con una longitud del patrón de elementos de fijación superior a 38 in. (950 mm), F_nv deberá reducirse al 83,3% de los valores tabulados", y define la longitud del elemento de fijación como "la distancia máxima paralela a la línea de acción de la fuerza entre la línea central de los tornillos que conectan dos partes con una superficie de contacto."

La tensión cortante nominal, F_nv, es un porcentaje de la tensión de rotura a tracción del tornillo, ­F_u, y se calcula según el comentario de la Especificación AISC de la siguiente manera:

• Cuando las roscas quedan excluidas de los planos de cortante,

\[ F_{nv} = 0.563 F_u \]

• Cuando las roscas no quedan excluidas del plano de cortante,

\[ F_{nv} = 0.45 F_u \]

El factor 0,563 es igual a 0,625, la relación de resistencia cortante/tracción, multiplicado por 0,90, un factor de reducción por longitud. El factor 0,45 es el 80% de 0,563, y tiene en cuenta la reducción de área de la parte roscada. El factor de reducción por longitud de 0,90 tiene en cuenta la deformación diferencial en uniones de hasta 38 in., tras lo cual se aplica el factor de reducción adicional por longitud de 0,833, resultando un factor de reducción combinado de 0,90 × 0,833 = 0,75 por efectos de longitud. Estos factores de reducción se basan en un análisis estadístico de datos de ensayos de 79 uniones atornilladas y remachadas de 11 investigaciones experimentales diferentes (Tide, 2010).

Uniones Soldadas

La resistencia de cálculo, \(\phi R_n\), para el estado límite de rotura de soldadura se define en la Sección J2.4 de la Especificación AISC como:

\[ \phi R_n = \phi F_{nw} A_{we} k_{ds} \]

donde:

• \(\phi\) – factor de resistencia
• \(F_{nw}\) – tensión nominal del metal de aportación
• \(A_{we}\) – área efectiva nominal de la soldadura
• \(k_{ds}\) – factor de incremento de resistencia direccional

El factor de incremento de resistencia direccional, k_ds, se calcula como:

\[ k_{ds} = (1.0+0.5 \sin^{1.5} \theta ) \]

donde \(\theta\) es el ángulo entre la línea de acción de la fuerza requerida y el eje longitudinal de la soldadura. Para las uniones investigadas en este estudio, \(\theta = 0\) y por tanto \(k_{ds} = 1\) para los cálculos tradicionales. En IDEA StatiCa, \(\theta\) se determina a partir de las fuerzas resultantes en cada segmento de soldadura y puede variar de cero (por ejemplo, debido al efecto Poisson).

La Tabla J2.5 de la Especificación AISC proporciona los valores de \(\phi\) y F_nw para soldaduras cargadas a cortante como 0,75 y 0,60F_EXX­, respectivamente, donde F­_EXX es la resistencia de clasificación del metal de aportación.

El área efectiva nominal de la soldadura, A_we, se define para soldaduras en ángulo en la Sección J2.2a de la Especificación AISC como la longitud efectiva multiplicada por la garganta efectiva, donde la garganta efectiva es la distancia más corta desde la raíz hasta la cara de la soldadura, y la longitud efectiva es la longitud de la línea central de la soldadura a lo largo del centro del plano a través de la garganta.

La Sección J2.2b(d) de la Especificación AISC establece las siguientes limitaciones sobre la longitud efectiva de las soldaduras en ángulo con carga en los extremos:

• Para soldaduras en ángulo con una longitud de hasta 100 veces el tamaño de la soldadura, se permite tomar la longitud efectiva igual a la longitud real
• Cuando la longitud de la soldadura en ángulo supera 100 veces el tamaño de la soldadura, la longitud efectiva se determinará multiplicando la longitud real por el factor de reducción, β, determinado como:

\[ \beta = 1.2-0.002 (l/w) \le 1.0 \]

donde:

\( l \) – longitud real de la soldadura con carga en los extremos

\(w\) – tamaño del cateto de la soldadura

• Cuando la longitud de la soldadura supera 300 veces el tamaño del cateto, w, la longitud efectiva se tomará como 180w.

Según el comentario de la Especificación AISC (AISC 2022), el factor de reducción β es una aproximación simplificada de fórmulas exponenciales basadas en muchos años de ensayos y modelos de elementos finitos, y es equivalente a la reducción indicada en el Eurocódigo (CEN 2005).

Uniones Largas Atornilladas

Para investigar el efecto de la deformación diferencial en la resistencia global de la unión para uniones largas atornilladas, se utiliza una unión de empalme a tracción simple. La unión consiste en una placa de ensayo atornillada entre dos placas de reacción mediante una línea simple de tornillos A325 de 3/4 in. de diámetro en agujeros estándar, con roscas no excluidas del plano de cortante. Para investigar el efecto de la rigidez de la placa en la distribución de fuerzas a los tornillos individuales, se analizaron espesores de placa de ensayo de 1/2 in., 1 in. y 2 in. El espesor de cada placa de reacción se tomó como la mitad del espesor de la placa de ensayo. El ancho de todas las placas fue de 12 in. En la Figura 1 se presenta una vista tridimensional de la unión con espesor de placa de ensayo igual a 1 in. y longitud de unión igual a 27 in.

Figura 1 Vista tridimensional de la unión de empalme a tracción (espesor de placa de ensayo = 1 in., longitud de unión = 27 in.)

La unión fue diseñada para fallar por cortante en los tornillos. Para garantizar que la resistencia a cortante del tornillo controlara sobre la fluencia a tracción y la rotura a tracción de la placa, se utilizó un material de alta resistencia con F_y = 100 ksi fue seleccionado para las placas. El aplastamiento y el desgarro en los agujeros de los tornillos fueron verificados pero diseñados para no ser determinantes mediante la selección de materiales y proporcionando suficiente espaciado entre tornillos y distancia al borde. La distancia al borde en la dirección de la fuerza fue de 2-1/2 in., y el espaciado entre tornillos fue de 3 in. para todas las uniones.

Se ensayaron diecisiete uniones, con longitud creciente en incrementos de 3 in. entre 3 in. y 51 in. Dado que el espaciado entre tornillos fue siempre de 3 in., la longitud de la unión corresponde al número de tornillos utilizados (p. ej., las uniones de 27 in. de longitud tienen 10 tornillos). En la Figura 2 se presenta una comparación de la resistencia frente a la longitud de la unión, y en la Figura 3 se presentan las distribuciones de la fuerza cortante en los tornillos (en cada plano de cortante) para longitudes de unión de 12 in., 24 in., 36 in. y 48 in.

La resistencia según la Especificación AISC aumenta linealmente hasta una longitud de unión de 36 in., más allá de la cual se produce una caída brusca de la resistencia debido al factor de reducción por longitud de 0,833. A partir de este punto, la resistencia vuelve a aumentar linealmente. Las resistencias de IDEA StatiCa se alinean bien con las resistencias AISC para longitudes de unión más cortas, pero a diferencia de las resistencias AISC, el incremento de resistencia para uniones más largas en IDEA StatiCa es no lineal. El grado de no linealidad depende de la rigidez de la placa, ya que la rigidez de los tornillos y la placa se modela de forma realista en IDEA StatiCa capturando la distribución no uniforme de las fuerzas en los tornillos.

Las distribuciones de la fuerza cortante en la Figura 3 muestran el efecto de la deformación diferencial sobre la fuerza en los tornillos individuales tal como lo capturan los análisis de IDEA StatiCa, y cómo este efecto se ve afectado por la rigidez de la placa. La fuerza en los tornillos en los extremos de la unión es la mayor y disminuye a medida que aumenta la distancia desde los extremos de la unión hasta la posición del tornillo. Este efecto se reduce para placas más rígidas.  

Con el modelado explícito de la rigidez de los tornillos y las placas en IDEA StatiCa, el grado de reducción de resistencia debido a los efectos de longitud depende del tamaño de los tornillos en relación con el tamaño de las placas, además de la geometría de la unión. La reducción de resistencia real también depende de estos parámetros (Kulak et al. 2001). Las reducciones simplificadas de la Especificación AISC dependen únicamente de la longitud de la unión. IDEA StatiCa exhibe reducciones mayores que las especificadas por la Especificación AISC, como se muestra con la unión con la placa de ensayo de 1/2 in. de espesor, y reducciones menores que las especificadas por la Especificación AISC, como se muestra con la unión con las placas de ensayo de 1 y 2 in. de espesor para un rango de longitudes de unión superiores a 38 in. A partir de estos resultados queda claro que IDEA StatiCa captura la intención de la reducción por efecto de longitud de la Nota al pie [c] de la Tabla J3.2 de la Especificación AISC. Nótese que el factor de reducción de 0,9 por efectos de longitud que está incorporado en F_nv se utiliza de forma conservadora en IDEA StatiCa. Por tanto, para uniones de longitud inferior a 38 in., los efectos de longitud se contabilizan esencialmente dos veces en IDEA StatiCa, una vez con el factor de reducción de 0,9 y otra vez modelando explícitamente la distribución no uniforme de fuerzas en el grupo de tornillos. Sin embargo, el factor de reducción de 0,9 también puede tener en cuenta otros efectos y no debería excluirse sin investigación adicional.

Figura 2 Comparación de la resistencia frente a la longitud de la unión para una unión de empalme a tracción atornillada

Figura 3 Distribuciones de la fuerza cortante en los tornillos para longitudes de unión de 12 in., 24 in., 36 in. y 48 in., para espesores de placa de ensayo de 1/2 in., 1 in. y 2 in.

Comparación con Resultados Experimentales

Para ampliar la investigación sobre uniones largas atornilladas, esta sección incluye comparaciones con resultados experimentales publicados anteriormente. Para estas comparaciones, se utilizaron en los cálculos y análisis las propiedades materiales y geométricas medidas reportadas por los experimentadores. La resistencia a cortante de los tornillos reportada por los experimentadores se obtuvo mediante ensayos de cortante de un único tornillo tomado del mismo lote que el utilizado en las probetas de ensayo. Por tanto, para los cálculos tradicionales, F_nv se toma igual a 0,9 veces la resistencia a cortante del tornillo reportada cuando la longitud de la unión es menor o igual a 38 in., y se toma igual a 0,833 veces este valor (es decir, 0,75 veces la resistencia a cortante del tornillo reportada) cuando la longitud de la unión es superior a 38 in. Para los análisis de IDEA StatiCa, el modelo se define de tal manera que el valor de F_nv utilizado en los cálculos de resistencia de los tornillos es igual a 0,9 veces la resistencia a cortante del tornillo reportada.

Para los cálculos tradicionales, no se aplicaron factores de resistencia. Para los análisis de IDEA StatiCa, los factores de resistencia para material, tornillos y soldaduras se establecieron en 1,0 en la configuración del código.

Bendigo et al. 1963

Bendigo et al. (1963) realizaron ensayos de tracción de uniones de empalme atornilladas. Dieciséis placas de distintos anchos y espesores fueron cargadas entre dos placas de reacción a tracción mediante dos líneas de tornillos A325 de 7/8 in. de diámetro en agujeros estándar de 15/16 in. de diámetro. Cuatro probetas, D31, D41, D51 y D61, fallaron por rotura a tracción de la placa, y el resto falló por cortante en al menos un tornillo. La configuración típica de la unión para las probetas del estudio se presenta en la Figura 4(a), y una vista tridimensional del modelo de IDEA StatiCa para la probeta D101 se presenta en la Figura 4(b). Las propiedades geométricas y materiales de las probetas de ensayo se presentan en la Tabla 1.

Figura 4 (a) Configuración de la unión para la investigación experimental de Bendigo et al. (Bendigo et al., 1963); (b) vista tridimensional del modelo de IDEA StatiCa para la probeta D101

Las dieciséis probetas fueron modeladas en IDEA StatiCa. La resistencia de cada unión también se calculó según los cálculos tradicionales utilizando las ecuaciones de la Especificación AISC con propiedades materiales y geométricas medidas pero sin factores de resistencia. Los resultados de la comparación entre la resistencia experimental, P_exp, la resistencia de IDEA StatiCa, P_IDEA, y la resistencia según la Especificación AISC, P_AISC, se presentan en la Tabla 2 y la Figura 5.

El límite de deformación plástica del 5% controló las resistencias de IDEA StatiCa, y la fluencia a tracción controló las resistencias AISC para todas las probetas. Tanto las resistencias de IDEA StatiCa como las de AISC son significativamente inferiores a las resistencias experimentales. Esto se debe a que en los ensayos experimentales, los modos de fallo de rotura a tracción y cortante en tornillos se produjeron a cargas muy superiores a las de la fluencia de la placa. Los experimentos de Bendigo et al. (1963) fueron incluidos en el análisis para desarrollar los factores de reducción por efectos de longitud que aparecen en la Especificación AISC (Tide 2010). Como se observa en la Figura 3, la diferencia en la fuerza de los tornillos entre los tornillos de los extremos y los del centro aumenta con la reducción del espesor (es decir, reducciones en la rigidez de la placa). Las probetas que exhiben fallo de los tornillos mucho después de la fluencia de la placa pueden mostrar efectos de longitud exagerados.

Tabla 1 Propiedades geométricas y materiales de las probetas de ensayo para la investigación experimental de Bendigo et al. (1963)

Tabla 2 Comparación con la investigación experimental de Bendigo et al. (1963)

Figura 5 Comparación con la investigación experimental de Bendigo et al. (1963)

Kulak y Fisher 1968

Kulak y Fisher (1968) realizaron ensayos de tracción de uniones de empalme largas atornilladas consistentes en una placa de ensayo atornillada entre dos placas de reacción con una línea de tornillos A490 de 7/8 in. o 1-1/8 in. de diámetro. Estos ensayos también fueron incluidos en el análisis para desarrollar los factores de reducción por efectos de longitud que aparecen en la Especificación AISC (Tide 2010) pero, a diferencia de los ensayos de Bendigo et al. (1963), utilizaron placa de alta resistencia.

Las ocho probetas de ensayo fueron dimensionadas para fallar por cortante en los tornillos o por rotura de la placa. Las probetas J071, J131 y J171 fallaron por rotura de la placa, y las probetas J072, J132, J172, J251 y J252 fallaron por cortante en los tornillos. La configuración típica de la unión para las probetas del estudio se presenta en la Figura 6(a), y una vista tridimensional del modelo de IDEA StatiCa para la probeta J171 se presenta en la Figura 6(b). Las propiedades geométricas y materiales de las probetas de ensayo se presentan en la Tabla 3.

Figura 6 Configuración de la unión para la investigación experimental de Kulak y Fisher (Kulak y Fisher, 1968); (b) vista tridimensional del modelo de IDEA StatiCa para la probeta J171

Las probetas fueron modeladas en IDEA StatiCa. La resistencia de cada unión también se calculó según los cálculos tradicionales utilizando las ecuaciones de la Especificación AISC con propiedades materiales y geométricas medidas. Los resultados de la comparación entre la resistencia experimental, P_exp, la resistencia de IDEA StatiCa, P_IDEA, y la resistencia según la Especificación AISC, P_AISC, se presentan en la Tabla 4 y la Figura 7.

Las resistencias de IDEA StatiCa son conservadoras en comparación con los ensayos experimentales para todos los casos. Las resistencias de IDEA StatiCa se alinean bien con las resistencias AISC para las probetas J071, J072, J131 y J171, y son mayores que las resistencias AISC para las probetas J132, J172, J251 y J252. La longitud de la unión es inferior a 38 in. para las probetas J071 y J072, por lo que no se aplica la reducción del 83,3% en la capacidad a cortante de los tornillos. Para las probetas J131 y J171, la longitud de la unión es superior a 38 in., pero la rigidez de la placa (es decir, el área de la sección transversal) es relativamente pequeña. Por tanto, las resistencias de IDEA StatiCa se alinean con o son ligeramente inferiores a las resistencias AISC para estos casos. Para las probetas J132, J172, J251 y J252, las resistencias de IDEA StatiCa son mayores que las resistencias AISC porque las placas son más rígidas (es decir, tienen áreas de sección transversal mayores).

Tabla 3 Propiedades geométricas y materiales de las probetas de ensayo para la investigación experimental de Kulak y Fisher (1968)

Tabla 4 Comparación con la investigación experimental de Kulak & Fisher (1968)

Figura 7 Comparación con la investigación experimental de Kulak y Fisher (1968)

Uniones Largas Soldadas

Para investigar el efecto de la distribución no uniforme de tensiones a lo largo de la longitud de la unión para una soldadura cargada a tracción, se utiliza una unión de empalme soldada simple. La unión consiste en una placa de ensayo soldada entre dos placas de reacción con soldaduras en ángulo en cada borde de las placas de reacción. Esta configuración proporciona un grupo de soldaduras cargado concéntricamente con un total de cuatro líneas de soldadura en la unión. Nótese que para evaluar la longitud efectiva de la soldadura, la longitud real de la soldadura de la unión es igual a la longitud de una única línea de soldadura del grupo.

Se investigaron tamaños de soldadura de 3/16 in. (Unión A) y 3/8 in. (Unión B). Las uniones fueron dimensionadas y las propiedades de los materiales fueron elegidas de tal manera que el estado límite de rotura de la soldadura controlara sobre la fluencia a tracción de las placas para los cálculos tradicionales. Las propiedades geométricas y materiales utilizadas para las uniones se presentan en la Tabla 5, y una vista tridimensional de la Unión A con longitud de soldadura igual a 18 in. se presenta en la Figura 8.

Tabla 5 Propiedades geométricas y materiales para las uniones soldadas

Figura 8 Vista tridimensional de una unión de empalme soldada

Para la Unión A, se ensayaron catorce longitudes de soldadura, aumentando en incrementos de 4 in. entre 10 in. y 62 in. Para la Unión B, se ensayaron trece longitudes de soldadura, aumentando en incrementos de 10 in. entre 10 in. y 130 in. En la Figura 9 para la Unión A y en la Figura 11 para la Unión B se presenta una comparación de la resistencia frente a la longitud de la soldadura. Las distribuciones de tensiones a lo largo de la longitud de la soldadura se presentan para distintas longitudes de soldadura en la Figura 10 para la Unión A y en la Figura 12 para la Unión B.

Las Uniones A y B muestran un comportamiento similar. Para longitudes de soldadura más cortas, las resistencias de IDEA StatiCa se alinean bien con los cálculos tradicionales. Sin embargo, las resistencias de IDEA StatiCa se vuelven conservadoras en comparación con los cálculos tradicionales a medida que aumenta la longitud de la soldadura. Las resistencias de los cálculos tradicionales alcanzan una meseta a una longitud de soldadura de 300w, representada por una línea discontinua vertical en la Figura 9 y la Figura 11. La distribución de tensiones a lo largo de la longitud de la soldadura es no lineal porque IDEA StatiCa modela explícitamente la rigidez de la soldadura y la placa. Debido a esto y a la relación carga-deformación relativamente conservadora utilizada en IDEA StatiCa para soldaduras cargadas en la dirección longitudinal, las resistencias de IDEA StatiCa alcanzan una meseta a longitudes de soldadura mucho menores que 300w. Como se muestra en la Figura 10 y la Figura 12, las soldaduras más cortas tienen una distribución de tensiones relativamente uniforme, con tensiones ligeramente mayores en los segmentos de los extremos de la línea de soldadura. A medida que aumenta la longitud de la soldadura, la distribución de tensiones a lo largo de la línea de soldadura se vuelve significativamente más no uniforme, con tensiones elevadas en los segmentos de los extremos y tensiones mínimas cerca del centro. El cambio brusco en la distribución de tensiones que se observa en la Figura 10 y la Figura 12 para las soldaduras más largas se encuentra en el límite entre los segmentos de soldadura que permanecen elásticos y los segmentos de soldadura que experimentan deformaciones plásticas. El límite de IDEA StatiCa para la resistencia de la soldadura se establece cuando la utilización del segmento de soldadura más solicitado alcanza el 100%. Por tanto, para soldaduras más largas, puede haber grandes porciones de la línea de soldadura que experimenten baja tensión a la carga asociada con el 100% de utilización del segmento de soldadura más solicitado. El perfil de distribución de tensiones en la verificación normativa de IDEA StatiCa muestra este comportamiento no lineal y debe examinarse al realizar juicios de ingeniería sobre la resistencia de la soldadura en IDEA StatiCa.

Figura 9 Resistencia frente a longitud de soldadura para la Unión A

Figura 10 Distribuciones de tensiones a lo largo de la longitud de la soldadura para la Unión A con longitudes de soldadura de 18 in., 30 in., 42 in. y 54 in., unidades en ksi

Figura 11 Resistencia frente a longitud de soldadura para la Unión B

Figura 12 Distribuciones de tensiones a lo largo de la longitud de la soldadura para la Unión B con longitudes de soldadura de 20 in., 40 in., 60 in. y 80 in., unidades en ksi

Resumen

Este estudio evalúa la resistencia de uniones largas atornilladas y soldadas mediante los métodos de cálculo tradicionales utilizados en la práctica de EE. UU. e IDEA StatiCa. Las principales observaciones del estudio incluyen:

Para uniones atornilladas:

• IDEA StatiCa modela explícitamente la rigidez de los tornillos y las placas; por tanto, los efectos de longitud se capturan de forma natural mediante las diferentes resistencias requeridas para cada tornillo y no mediante la aplicación del simple factor de reducción basado únicamente en la longitud de la unión de la Especificación AISC.
• Se encontró que la resistencia en IDEA StatiCa es conservadora en comparación con la resistencia obtenida por los cálculos tradicionales para la mayoría de los casos.
• Se encontró que la resistencia en IDEA StatiCa es mayor que la resistencia obtenida por los cálculos tradicionales para algunos casos en los que la longitud de la unión superaba los 38 in. y se utilizaban placas más gruesas.
• Se encontró que las resistencias de IDEA StatiCa son conservadoras en comparación con los experimentos físicos realizados por Bendigo et al. (1963) y Kulak y Fisher (1968).

Para uniones soldadas:

• IDEA StatiCa modela explícitamente la rigidez de las soldaduras y las placas; por tanto, los efectos de longitud se capturan de forma natural mediante las diferentes resistencias requeridas para cada segmento de soldadura y no mediante la aplicación de los simples factores de reducción basados únicamente en la relación entre la longitud de la soldadura y el tamaño de la soldadura de la Especificación AISC.
• Se encontró que la resistencia en IDEA StatiCa es conservadora en comparación con la resistencia obtenida por los cálculos tradicionales para los casos investigados.
• Se encontró que la resistencia en IDEA StatiCa es más conservadora para longitudes de soldadura mayores debido al efecto de la distribución no lineal de tensiones entre los segmentos de soldadura y la relación carga-deformación relativamente conservadora para soldaduras cargadas longitudinalmente utilizada en los análisis de IDEA StatiCa.

Referencias

AISC (2022), Specification for Structural Steel Buildings, American Institute of Steel Construction, Chicago, IL.

Bendigo, R. A., Hansen, R. M., and Rumpf, J. L. (1963). "Long Bolted Joints." Journal of the Structural Division, ASCE, 89(6), 187–213.

CEN (2005), Eurocode 3: Design of Steel Structures, Comité Européen de Normalisation, Brussels, Belgium.

Kulak, G. L. and Fisher, J. W. (1968). "A514 Steel Joints Fastened by A490 Bolts." Journal of the Structural Division, ASCE, 94(10), 2303-2324.

Kulak, G. L., Fisher, J. W., Struik, J. H. A. (2001) "Guide to Design Criteria for Bolted and Riveted Joints" Second Edition, American Institute of Steel Construction, Chicago, IL.

Miller, D. K. (2003). "Fillet Welds that are 'Too Long.'" Modern Steel Construction, March.

Tide, R. H. (2010). "Bolt Shear Design Considerations." Engineering Journal, AISC, 47(1), 47-63.