Ibro Soldadura Estructuras Metalicas 304

7/28/2019 Ibro Soldadura Estructuras Metalicas 304

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V

SIMBOLOGIA

Smbolo Significado

(alfa) Parmetro de ovalizacin del elemento estructural principal en uniones tubulares

ngulo de bisela Ancho de un elemento tubular de seccin rectangular

Garganta efectiva (filete recto)ax Proyeccin: a sen aR Garganta real (filete recto)at Garganta terica (filete recto)2a Tamao de la ranura o cara de raz no soldada(fatiga)b Ancho transversal de tubos rectangulares

B Junta a topebet (be(ov)) Ancho del elemento ramal de solape en el elemento pasantebeo (be) Ancho del elemento ramal sobre el elemento principalbeoi (bep) Ancho del elemento ramal para la consideracin de punzonado exteriorbs Ancho efectivo de la separacin en uniones K (beta) Cociente o relacin entre db y D

o entre rb y R (secciones circulares)Cociente entre b con D (secciones rectangulares)

s Ancho efectivo adimensional de la separacin en uniones Kpee Ancho adimensional efectivo para punzonado exterioreff efectivo para la plastificacin de la cara del elemento principal en uniones Kc Dimensin de la esquina, secciones tubulares rectangularesC Junta en esquina o en L

Medida de la convexidadCap. CapituloCf Coeficiente de fatigact Tamao o Cateto terico en un filete rectoCVN Ensayo de flexin por impacto con probeta Charpy-VD Dimetro exterior DE (tubos circulares) o

ancho exterior del miembro principal (secciones rectangulares)Profundidad o altura del alma de vigaDensidad radiogrfica

D Dao Acumulativo (fatiga)d Dimensin de panel, distancia entre rigidizadores o entre alasdb Dimetro del elemento estructural ramal, montante o diagonalDE Dimetro externo

DFR diseo por Factor de Resistencia( tambin LRFD como sigla en idioma ingles)DI Dimetro internoDTA Diseo por Tensin Admisible (tambin ADS como sigla en idioma ingles)

C (delta) Variacin de temperatura

E Tamao de la soldadura(cateto en filetes rectos)EGW Soldadura por electrogasEPS Especificacin de Procedimiento de SoldaduraEND Ensayo No Destructivo


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VI

ESW Soldadura por electroescoria (eta) Cociente o relacin de ax

con DTR (psilon) Rango total de la deformacinf Cara de la raz o talnF Tamao de la punta de la soldadura de filete(estructuras tubulares)

Posicin de soldadura plana o bajo mano(1G: junta a tope y 1F: junta de filete)

FCAW Soldadura por arco con alambre tubular(semiautomtica alambre tubular)FCAW-G Soldadura por arco con alambre tubular bajo proteccin gaseosaFCAW-S Soldadura por arco con alambre tubular autoprotegidoFEXX Resistencia a la traccin mnima de norma del metal de soldadura o material de aporte

FTH Tensin umbral de fatigaFSR Rango de tensin admisibleFy Resistencia a la fluencia del metal basefa Tensin axial en un elemento ramal(estructuras tubulares)fa Tensin axial en un elemento principal(estructuras tubulares)fb Tensin debida a flexin en un elemento ramal(estructura tubular)fb Tensin debida a flexin en un elemento principal(estructura tubular)fby Tensin nominal debida a flexin en el plano(estructura tubular)

fbz Tensin nominal debida a flexin fuera del plano(estructura tubular)fn Tensin nominal en un elemento ramalg Separacin en uniones KGMAW Soldadura por arco con proteccin gaseosa (semiautomtica con alambre macizo)GMAW-S Soldadura por arco con proteccin gaseosa modo de transferencia cortocircuitoGTAW Soldadura por arco con electrodo de tungsteno y proteccin gaseosa (gamma) Parmetro de flexibilidad del elemento principal; cociente o relacin entre R y tc (seccionescirculares) o entre D y 2tc (secciones rectangulares)b Radio respecto de la relacin de espesores del tubo en la transicint Elemento transversal (que atraviesa) (para conexiones solapadas)H Profundidad de la viga en el plano del esfuerzo

Posicin de soldadura horizontal(2G: junta a tope, 2F: junta de filete)Convexidad (filete recto)

ICI Indicador de calidad de imagenIo Intensidad de del haz en la pelcula para RIIi Intensidad transmitida a travs de la pelcula para RIJPC Junta de Penetracin CompletaJPP Junta de Penetracin ParcialK Unin tipo KKa Factor de largo relativoKb Factor de seccin relativa (lambda) Parmetro de sensibilidad de la interaccinL Tamao de soldadura de filete como se muestra en la Figura 2.17 y Figura 3.2L Largo del manguitoLF Factor de carga (factor de seguridad parcial para carga en DFR o LRFD)LP Ensayo de lquidos penetrantes


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VII

l1 Largo real de soldadura donde el elemento ramal hace contacto con el principal(estructura tubular)l2 Largo del elemento principal proyectado (de un lado) de la soldadura que solapa(estructura tubular)lw Largo efectivo de la soldadura ( estructuras no tubulares)M Momento aplicadoMc Momento en el elemento principal(estructura tubular)MS Metal de soldadura

Mu Momento ltimoN Nmero de ciclos mximos permitidos para un rangode tensin dado. Nmero de ciclos para la condicinde falla o de diseo prefijada

N Unin tipo N (omega) ngulo de preparacin para la unin en los elementos estructurales ramal, Figuras 3.8, 3.9 y

3.10OH Posicin de soldadura sobre cabeza(4G: juntas a tope y 4F: juntas de filete)P Carga axial en el elemento estructural ramalPc Carga axial en el elemento estructural principalPu Carga axial (compresin o traccin) ltima o de roturaPp Componente perpendicular o vertical de la carga P de un elemento ramal respecto del eje del elemento

principal, Figura 2.20

p Largo de la proyeccin horizontal(sobre el elemento principal) del elemento ramal que solapa, Figura2.22q Tamao o dimensin del solape, Figura 2.22

n Nmero de ciclos de carga aplicados

PM Ensayo de partculas magnticas (phi) ngulo del bisel de la junta en uniones tubulares, Figuras 3.8, 3.9 y 3.10 (Phi) Factor de resistencia en el diseo DFR (psi) ngulo diedro local, Figuras 3.8, 3.9 y 3.10

(psi barra) ngulo suplementario al cambio de ngulodiedro local en la transicin, Tabla 2.6

Qb

Modificador de geometra, Tabla 2.9Qf Trmino de interaccin de tensin, Tabla 2.9Qq Modificador de geometra del elemento ramal y modificador del de carga, Tabla 2.9Qw Carga unitaria o carga por unidad de longitud de soldaduraR Radio exterior, elemento estructural principalR Abertura de raz

Radio de la superficie exterior en juntas abocardadasr radio de la esquina en elementos estructurales tubulares de secciones rectangulares medida con un calibre

de radiosr Radio efectivo de interseccinrb Radio del elemento ramaRCP Registro de Calificacin del ProcedimientoRCHS Registro de Calificacin de Habilidad en Soldadura

RJ PP Factor de reduccin para uniones JPP (fatiga elementos no tubulares)RI Ensayo de radiografaRFIL Factor de reduccin para uniones de filete (fatiga elementos no tubulares)rm Radio medio un elemento tubular de seccin circular, Figura 2.18rw Radio medio respecto de la garganta efectiva, Figura 2.18S Profundidad de biselSAW Soldadura por Arco SumergidoSCF Factor de concentracin de tensiones(fatiga uniones tubulares)SMAW Soldadura por arco con electrodo revestidol1 (sigma) sumatoria de largos reales de soldadurasTCBR Rango total de tensiones nominales para traccin/compresin o flexin, o ambos(fatiga uniones tubulares)t Espesor de pared del elemento estructural tubular y no tubularT Espesor del material base o espesor nominal para probeta de calificacin

Unin tipo Ttb Espesor de pared del elemento ramal para el dimensionamiento de la soldadura con JPCElemento de menor espesor para el dimensionamiento de soldadura con JPP y filete, Figura 2.19


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VIII

tc Espesor de pared del elemento principal, Figura 2.20tp Espesor elemento estructural plano( fatiga estructuras no tubulares)tw Tamao de soldadura (garganta efectiva) en uniones tubulares

Espesor del alma en una viga

wt tw como se define en 2.6.6.1.6

(tau) Parmetro geomtrico que relaciona tb / tc (theta) ngulo agudo entre los ejes de dos elementos estructurales

U Relacin de utilizacin de tensiones axiles y de flexin respecto de la tensin admisible, en el punto bajoconsideracin en el elemento principal

US Ensayo de ultrasonidoV Posicin de soldadura vertical( 3G: junta a tope, 3F: junta de filete)Vp Esfuerzo de corte por punzonadoVw Esfuerzos admisibles para soldadura entre elementos estructurales ramalesW Tamao del filete de refuerzo o de contorno (fatiga)W Distancia entre filetes, Figura 2.7

Ancho de la cara de la soldadura (Figura 5.4)W.P Punto de trabajo(uniones tubulares tipo Y,K o T)

x Variable algebraica sen2

1

y Variable algebraica22

23

3

1

Y Unin tipo YZ Dimensin de prdida ZZAC Zona Afectada por el Calor (zeta) Cociente entre la separacin y D


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PROYECTO DEREGLAMENTO ARGENTINO

PARA LA SOLDADURA DEESTRUCTURAS EN ACERO

EDICION DICIEMBRE 2005


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C I R S O C

Balcarce 186 1 piso - Of. 138(C1064AAD) Buenos Aires Repblica Argentina

TELEFAX. (54 11) 4349-8520 / 4349-8524

E-mail: [email protected]

[email protected]

INTERNET: www.inti.gov.ar/cirsoc

Primer Director Tcnico (g 1980): Ing. Luis Mara Machado

Directora Tcnica:Inga. Marta S. Parmigiani

Coordinadora Area Acciones:Inga. Alicia M. Aragno

Area Estructuras de Hormign:Ing. Daniel A. Ortega

Area Administracin, Finanzas y Promocin:Lic. Mnica B. Krotz

Area Publicaciones y Secretaras Regionales:Nstor D. Corti

2006

Editado por INTI

INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA INDUSTRIAL

Av. Leandro N. Alem 1067 7 piso - Buenos Aires. Tel. 4313-3013

Queda hecho el depsito que fija la ley 11.723. Todos los derechos, reservados. Prohibidla reproduccin parcial o total sin autorizacin escrita del editor. Impreso en la Argentina.

Printed in Argentina
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


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C I R S O C

ORGANISMOS PROMOTORES

Secretara de Obras Pblicas de la Nacin

Subsecretara de Vivienda de la Nacin

Instituto Nacional de Tecnologa Industrial

Instituto Nacional de Prevencin Ssmica

Ministerio de Economa, Obras y Servicios Pblicos de la Provincia del Neuqun

Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires

Direccin Nacional de Vialidad

Vialidad de la Provincia de Buenos Aires

Consejo Interprovincial de Ministros de Obras Pblicas

Cmara Argentina de la Construccin

Consejo Profesional de Ingeniera Civil

Cmara Industrial de Cermica Roja

Asociacin de Fabricantes de Cemento Prtland

Cmara Argentina de Empresas de Fundaciones de Ingeniera CivilTechint

Acindar

Instituto Argentino de Normalizacin

MIEMBROS ADHERENTES

Asociacin Argentina de Tecnologa del Hormign

Asociacin Argentina de Hormign EstructuralAsociacin Argentina de Hormign Elaborado

Asociacin de Ingenieros Estructurales

Centro Argentino de Ingenieros

Instituto Argentino de Siderurgia

Telefnica de Argentina

Transportadora Gas del Sur

Sociedad Central de Arquitectos

Sociedad Argentina de Ingeniera GeotcnicaQuasdam Ingeniera

A i i A ti d l Bl d H i


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ASESOR QUE INTERVINO EN LA REDACCIN DEL

PROYECTO DE REGLAMENTO

ARGENTINO PARA LA SOLDADURA

DE ESTRUCTURAS EN ACERO

CIRSOC 304

Ing. Eduardo P. Asta


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COMISION PERMANENTE DEESTRUCTURAS DE ACERO

2005

Coordinador

Ing . Gabriel R. Troglia UNIVERSIDAD NACIONAL DE CORDOBADEPARTAMENTO ESTRUCTURASFACULTAD CIENCIAS EXACTAS FISICAS Y NAT.

DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIAFACULTAD DE ARQUITECTURA URB. Y DISEO

Integrantes:

Ing . Francisco Pedrazzi INSTITUTO ARGENTINO DE SIDERURGIA

Ing . Horacio Rezk UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES - FACULTAD DEINGENIERIA

Ing .Arnaldo Mallamaci UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN JUAN FACULTADDE INGENIERIA

Ing .Alejandro Sesin TECHINT S.A.

Ing. Gustavo Darin UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DEINGENIERIA - ASOCIACION DE INGENIEROSESTRUCTURALES (AIE)

Ing . Juan C. Reimundin UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUCUMAN FACULTADDE CS. EXACTAS Y TECNOLOGIA

Inga. Nora Moncada UNIVERSIDAD NACIONAL DE ROSARIO FACULTADDE CIENCIAS EXACTAS, ING. Y AGRIM - PROF.TITULAR CONSTRUCCIONES METLICAS II

Ing . Juan Carlos Piter UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL FACULTADREGIONAL CONCEP. DEL URUGUAY

Ing . Hector Auad UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUCUMAN FACULTADDE CS. EXACTAS Y TECNOLOGIA

Ing. Alejandro Giuliano INPRES - INSTITUTO NACIONAL DE PREVENCINSSMICA

Ing. Eduardo Asta INVITADO ESPECIAL

Ing . Fructuoso Berganza CAMARA DE FABRICANTES DE CAOS Y TUBOS DE

ACERO


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COMISION PERMANENTE DEESTRUCTURAS DE ACERO2005

(continuacin

Ing . Daniel Garca Gei UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL FACULTADREGIONAL MENDOZA

Ing . Pablo Alra TENARIS-SIDERCA

Ing . Raul Cardoso MARBY S.A.

Ing . Pablo Ruival M. ROYO S.A.

Ing . Heriberto Martin TUBOS ARGENTINOS S.A.

Ing . Oliva Hernndez IRAM

Ing . Oscar Troviano MINISTERIO DE ECONOMIA OBRAS Y SERVICIOSPUBLICOS DE LA PCIA. DEL NEUQUEN. SUBSECRETARA DE OBRAS Y SERVICIOS PUBLICOS

Ing .Adrin Puente VergaraIng . Osvaldo R. Arario ACINDAR S. A.Ing. Faustino Amelong

Ing . Enrique Trivelli TUBHIER S.A.

Ing. Francisco Crisafulli UNIVERSIDAD NACIONAL DE CUYO - FACULTAD DEINGENIERIA

Ing . Jos M Vidmar INVITADO ESPECIAL

Ing. Pedro D. Torres INVITADO ESPECIAL

Ing. Mariano Aimeijeiras INVITADO ESPECIAL

Ing. Antonio Coloccini INVITADOS ESPECIALESIng. Bruno Coloccini

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Metodologa para el envo de observaciones, comentarios ysugerencias al

Proyecto de Reglamento CIRSOC 304

Reglamento Argentino para laSoldadura de Estructuras en Acero

en Discusin Pblica Nacional(15 de marzo de 2006 - 15 de marzo de 2007)

Las observaciones, comentarios y sugerencias se debern enviar a la Sede deCIRSOC, Balcarce 186 1 piso of. 138 (C1064AAD) Buenos Aires, hasta el 15 de marzde 2007, siguiendo la metodologa que a continuacin se describe:

1. Se deber identificar claramente el proyecto de Reglamento que se analiza, como astambin el artculo y prrafo que se observa.

2. Las observaciones se debern acompaar de su fundamentacin y de una redaccialternativa con el fin de que el coordinador del proyecto observado comprendclaramente el espritu de la observacin.

3. Las observaciones, comentarios y sugerencias se debern presentar por escritofirmadas y con aclaracin de firma, y se debern enviar por correo o entregarse emano. Se solicita detallar Direccin, Tel, Fax, e-mail con el fin de facilitar lcomunicacin.

4. No se aceptarn observaciones enviadas por fax o e-mail, dado que estos medios nopermiten certificar la autenticidad de la firma del autor de la observacin.

Confiamos en que este proyecto le interese y participe activamente.

Gracias


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I

NDICE

SIMBOLOGA

1. REQUERIMIENTOS GENERALES

1.1. Descripcin general

1.2. Lmites de aplicacin

1.3. Definiciones

2. DISEO DE UNIONES SOLDADAS

2.1. Alcance del captulo 2

2.2. Requerimientos generales

2.3. Parmetros dimensionales y secciones resistentes o reas efectivas

2.4. Requerimientos especficos para uniones no tubulares cargadas esttica occlicamente

2.5. Requerimientos especficos para uniones no tubulares cargadas cclicamente

2.6. Requerimientos especficos para uniones tubulares cargadas esttica o cclicamente

3. ESPECIFICACIN DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA

3.1. Alcance del captulo 3

3.2. Elaboracin de la EPS

3.3. Procesos de soldadura

3.4. Combinacin de metal base y metal de aporte

3.5. Mnima temperatura de precalentamiento y entre pasadas

3.6. Limitaciones en las variables de las EPS precalificadas

3.7. Requerimientos generales para una EPS precalificada

3.8. Requerimientos comunes para arco sumergido con alambres en paralelo y multiples

alambres

3.9. Requerimientos de la soldadura de filete para una EPS precalificada

3.10. Requerimientos de soldadura de botones y ranuras

3.11. Requerimientos comunes de soldadura con bisel para JPP o JPT

3.12. Requerimientos para las juntas de penetracin parcial (JPP)

3.13. Requerimientos para juntas de penetracin completa (JPC)

4. CAL IFICACIN DE PROCEDIMIENTOS (EPS), SOLDADORES YOPERADORES DE SOLDADURA

4.1. Alcance


4.3. Requerimientos comunes para la calificacin de EPS y habilidad del personal de

soldadura.

4.4. Especificacin de procedimiento de soldadura (EPS)

4.5. Soldaduras con juntas de penetracin completa(JPC) para uniones no tubulares

4.6. Soldaduras con juntas de penetracin parcial(JPP) para uniones no tubulares

4.7. Requerimientos de calificacin en soldaduras de filete para uniones tubulares y notubulares


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II

4.8. Soldaduras de juntas de penetracin completa(JPC) para uniones tubulares

4.9. Uniones tubulares T, Y, K y a tope con JPP

4.10. Soldaduras en botones y ranuras para uniones tubulares y no tubulares

4.11. Procesos de Soldadura que requieren calificacin

4.12. Requerimientos de EPS(GTAW)

4.13. Requerimientos de EPS(ESW/ EGW)4.14. Calificacin de habilidad

4.15. Tipos de ensayos de calificacin requeridos

4.16. Tipos de soldadura para calificacin de desempeo de soldador y operador

4.17. Preparacin de los formularios de calificacin de desempeo

4.18. Variables esenciales

4.19. Soldaduras con bisel y JPC para uniones no tubulares

4.20. Soldaduras con bisel y JPP para uniones no tubulares

4.21. Soldaduras de filete para uniones no tubulares

4.22. Soldaduras con bisel y JPC para uniones tubulares

4.23. Soldaduras con bisel y JPP para uniones no tubulares

4.24. Soldaduras de filete para uniones no tubulares4.25. Botn y ranura para uniones tubulares y no tubulares

4.26. Mtodo de ensayo y criterios de aceptabilidad para calificacin de soldador y

operador

4.27. Mtodo de ensayo y criterio de aceptabilidad para calificacin de soldador para

punteo

4.28. Reensayo

5. FABRICACIN Y MONTAJ E

5.1. Alcance

5.2. Metal base

5.3. Requerimientos para consumibles y electrodos de soldadura

5.4. Procesos de soldadura por electrogas y electroescoria

5.5. Variables de la EPS

5.6. Temperaturas de precalentamiento y entre pasadas

5.7. Control de aporte de calor para aceros templados y revenidos

5.8. Tratamiento trmico de alivio de tensiones

5.9. Respaldo, gas de respaldo e insertos

5.10. Respaldo

5.11. Equipos de soldadura y corte

5.12. Condiciones ambientales para el desarrollo de la soldadura5.13. Cumplimiento del Diseo

5.14. Tamao mnimo de la soldadura de filete

5.15. Preparacin del metal base

5.16. Esquinas entrantes

5.17. Recortes en vigas y orificios de acceso de soldadura

5.18. Soldaduras temporarias y de punteo

5.19. Alabeo o predeformacin en elementos estructurales compuestos o armados

5.20. Empalmes en estructuras cargadas cclicamente

5.21. Control dimensional y contracciones

5.22. Tolerancias de las dimensiones de la junta

5.23. Tolerancias dimensionales de elementos estructurales soldados5.24. Perfiles de soldadura


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III

5.25. Tcnicas para soldaduras en botones y ranuras

5.26. Reparaciones

5.27. Martillado

5.28. Racalque

5.29. Cortes de arco

5.30. Limpieza de la soldadura5.31. Prolongadores

6. INSPECCIN Y CONTROL DE CAL IDAD


6.2. Responsabilidad del contratista

6.3. Criterio de aceptacin

6.4. Procedimientos de ensayos no destructivos(END)

6.5. Ensayo radiogrfico(RI)

6.6. Ensayo de ultrasonido(US) de soldaduras con bisel

7. REFUERZO, RESTAURACIN Y REPARACIN DE ESTRUCTURASEXISTENTES

7.1. General

7.2. Metal base

7.3. Diseo para refuerzo, restauracin o reparacin de una estructura existente

7.4. Mejoramiento de la resistencia a la fatiga

7.5. Mano de obra y tcnica

7.6. Calidad

ANEXOS

Anexo I. Gargantas Efectivas de Soldaduras de Filete en Juntas T Oblicuas

Anexo IIa. Planitud de las Vigas Armadas Estructuras Cargadas Estticamente

Anexo IIb. Requerimientos para los Ensayos de Impacto

Anexo III. Requerimientos para los Ensayos de Impacto

Anexo IV. Gua de Mtodos Alternativos para Determinar el Precalentamiento en la

Soldadura de Aceros Estructurales

Anexo V. Requerimientos de Calidad de Soldadura para Juntas a la Traccin en

Estructuras Cargadas Cclicamente

Anexo VI. Formularios para EPS, RCP e Informes de Ensayos


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1. REQUERIMIENTOS GENERALES

1.1.DESCRIPCIN GENERAL

Este reglamento contiene los requerimientos mnimos para el diseo, fabricacin y montajede estructuras de acero a travs de la utilizacin de conexiones o uniones por la tcnica desoldadura.Dichos requerimientos estn centrados en aspectos de diseo de las uniones soldadas paraaceros estructurales en un todo de acuerdo con el Reglamento CIRSOC 301 de Estructurasde Aceros para Edificios y Reglamento CIRSOC 302 de Elementos Estructurales de Tubosde Acero para Edificios. Por su parte el Reglamento abarca los requerimientos relacionadoscon la elaboracin de la especificacin de procedimientos de soldadura (EPS) ycalificacin de stos as como la calificacin de soldadores y operadores. Establece ademslos requisitos de calidad e inspeccin para la fabricacin de las estructuras soldadas.Tendr un alcance general para todas las estructuras de acero comprendidas en losReglamentos CIRSOC 301, 302, 303 y 308. Consecuentemente quedan exceptuadosrecipientes de presin y caeras.El Reglamento es en su mayor parte auto contenido a la manera de gua de aplicacin, noobstante se apoyar tambin en documentos y referencias a consultar as como en normasIRAM-IAS-MERCOSUR con alcances en aspectos tales como: como aceros estructurales,consumibles de soldadura, calificacin de soldadores, inspeccin, ensayos mecnicos,ensayos no destructivos, simbologa de soldadura para planos, seguridad en soldadura,

entre otros.

1.2.LMITES DE APLICACIN

Este reglamento contiene los requerimientos para la fabricacin y montaje de estructurasde acero soldadas.

1.2.1. Limitaciones

El reglamento no podr ser aplicado en los siguientes casos:(1) Aceros estructurales de alta resistencia con lmite de fluencia especificado

mayor a 690 MPa.(2) Productos de aceros estructural con espesores menores a 3 mm.(3) Recipientes, tuberas, caeras y componentes en general sometidos a presin

interna.(4) Materiales base distintos de aceros estructurales al carbono o de baja aleacin.

1.3.DEFINICIONES

La terminologa y simbologa utilizadas en el presente reglamento est definida por laNorma IRAM, los captulos identificados en el Reglamento como Simbologa y Glosariorespectivamente as como por las siguientes definiciones:


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2

1.3.1. Ingeniero de Soldadura: (tambin nombrado en este Reglamento como Ingeniero oIngeniero responsable) profesional responsable designado por el propietario del

producto o conjunto estructural para el cumplimiento de todos los aspectos desoldadura, que correspondan a su aplicacin, en total acuerdo con el alcance del

Reglamento.

1.3.2. Contratista: cualquier empresa o representante individual de una empresa,responsable por la fabricacin en planta industrial, construccin en obra, montaje osoldadura, en un todo de acuerdo con este Reglamento.

1.3.3. Propietario: empresa o persona propietaria legal del producto o conjunto estructuralproducido en un todo de acuerdo con este Reglamento.

1.3.4. Inspector de Soldadura: persona designada para la inspeccin y control de calidaddentro del alcance del Reglamento y los documentos contractuales. Tanto el

Contratista como el Propietario o Ingeniero de Soldadura podrn designar loscorrespondientes inspectores.

1.4. MATERIALES

Las normas IRAM de materiales aplicables a este Reglamento se encuentran a la fecha enproceso de revisin e integracin con las normas MERCOSUR.De las normas listadas en este Reglamento algunas se encuentran a la fecha en preparacin.En general para cada proyecto se debern adoptar las especificaciones de materiales fijadas enla normas vigentes a la fecha de ejecucin del proyecto. Cuando la norma IRAMcorrespondiente no haya sido emitida o se encuentre en proceso de revisin se aplicarannormas de otros pases aceptadas por IRAM o normas ISO para uso en estructuras metlicassoldadas.

1.4.1.Acero Estructural

1.4.1.1.Normas Aplicables

Los materiales que se utilizan dentro de este Reglamento, debern cumplir con alguna delas siguientes normas:

IRAM-IAS U 500-503 Aceros al carbono para uso estructuralIRAM-IAS U 500-509 Perfiles U de acero, de alas inclinadas laminados en calienteIRAM-IAS U 500-511 Perfiles doble T de acero, de alas inclinadas laminados en

calienteIRAM-IAS U 500-215 Perfiles doble T de acero, de alas anchas, caras paralelas,

laminados en calienteIRAM-IAS U 500-558 Perfiles ngulo de acero, de alas iguales laminados en calienteIRAM-IAS U 500-230 Perfiles ngulo de acero, de alas desiguales laminados en

calienteIRAM-IAS U 500-561 Perfiles T de acero laminados en caliente


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3

IRAM-IAS U 500-180 Flejes de acero al carbono, laminados en caliente para usogeneral y estructural

IRAM-IAS U 500-42 Chapas de acero al carbono para uso estructuralIRAM-IAS U 500-2592 Tubos de acero al carbono con costura para uso estructural

IRAM-IAS U 500-218 Tubos de acero al carbono sin costura para uso estructuralIRAM-IAS U 500-219 Tubos de acero microaleado con y sin costura para usoestructural

MERCOSUR NM 223-2000 Tubos de acero al carbono sin costura y soldados porresistencia elctrica para uso estructural

IRAM-IAS U 500-2592 Tubos de acero al carbono con costura para uso estructuralIRAM-IAS U 500-218 Tubos de aceros sin costura para uso estructural y aplicaciones

mecnicas

1.4.1.2. Perfiles Pesados

Se define como perfiles pesados a los perfiles laminados con elementos de espesores mayoresque 40 mm y a las barras o vigas armadas con chapas de espesor mayor que 50 mm.Cuando se realicen uniones o empalmes de perfiles pesados con soldadura a tope de

penetracin completa, en uniones sometidas a tensiones de traccin debidas asolicitaciones de traccin o flexin, el acero de los elementos estructurales unidos debercumplimentar exigencias de impacto Charpy-V, realizado de acuerdo a la Norma IRAM-IAS U 500 -16. La energa mnima promedio de impacto ser de 27 J a una temperatura deensayo de 21 C.Cuando se unan elementos de perfiles pesados a elementos de perfiles no pesados o achapas de espesor menor que 50 mm con soldaduras de penetracin completa y la mismase realice a travs del elemento ms delgado, no es necesario cumplir la exigencia indicadade ensayo Charpy-V.

1.4.2. Metal de Aporte y Fundente para Soldadura

Los electrodos y fundentes debern cumplir alguna de las siguientes normas:

IRAM-IAS U500-601 Soldadura por arco. Electrodos de acero al carbono revestidosIRAM-IAS U500-127 Soldadura por arco. Electrodos de baja aleacin revestidosIRAM-IAS U500-166 Soldadura. Alambres y varillas de acero al carbono para procesos de

soldadura elctrica con proteccin gaseosa

IRAM-IAS U500-232 Soldadura. Alambres y varillas de acero al carbono y de baja aleacinpara procesos de soldadura elctrica con proteccin gaseosaIRAM-IAS U500-233 Soldadura. Alambres tubulares de acero al carbonoIRAM-IAS U500-234 Soldadura. Alambres tubulares de acero de baja aleacinIRAM-IAS U500-235 Soldadura. Alambres de acero al carbono y fundentes para soldadura

por arco sumergidoIRAM-IAS U500-236 Soldadura. Alambres de acero de baja aleacin y fundentes para

soldadura por arco sumergido


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2. DISEO DE UNIONES SOLDADAS

2.1. ALCANCE DEL CAPTULO 2

Este captulo cubre los requerimientos generales y especficos para el diseo de unionessoldadas de estructuras planas y tubulares sometidas tanto a cargas estticas como cclicas.El captulo 2 puede utilizarse en conjunto con los captulos correspondientes de losReglamentos CIRSOC 301 y 302 respectivamente.

2.2. REQUERIMIENTOS GENERALES

2.2.1. Planos y Dibujos

Los planos y dibujos, como documentacin de uso contractual, debern contener lasiguiente informacin:

(a) Designacin y/o especificacin del material base y material de aporte o soldadura.(b) Ubicacin, tipo, tamao y extensin de todas las uniones soldadas. En todos los casos

se aplicar la simbologa general para indicacin de soldaduras en planos y dibujos.(c) Visualizacin clara y especfica de soldaduras a realizar en taller o en obra. Los planos

y dibujos para fabricacin, construccin y montaje son denominados en esteReglamento como planos o dibujos de trabajo o taller, consecuentemente deberindicarse si las soldaduras son de taller o de obra.

(d) Largo efectivo de la soladura (lw)

(e) Tamao o espesor efectivo de soldadura (E) en juntas de penetracin parcial (JPP)(f) En soldaduras de filete entre elementos estructurales, con superficies de encuentroformando un ngulo entre 80 y 100, se deber especificar el cateto o tamao delfilete(E)

(g) En soldaduras de filete en uniones entre elementos estructurales, con superficies deencuentro formando un ngulo menor que 80 o mayor que 100, se deber especificarla garganta efectiva.

(h) Los retornos y las terminaciones, en soldaduras de filete, se debern indicar si lasmismas han sido requeridas en el diseo.

2.2.2. Especificacin de Procedimiento de Soldadura (EPS)

Como parte de la documentacin contractual deber cada tipo de unin soldada, referida aplanos y dibujos, disponer de su correspondiente EPS. Este documento ser aplicable tantoa procesos de fabricacin en taller como de montaje en obra.El Reglamento permite establecer en la documentacin de contrato o por requerimiento delIngeniero que el EPS podr ser precalificado o calificado.

2.2.3. Requerimientos de Impacto

Si las uniones soldadas tienen requerimientos de tenacidad, en trminos de ensayos porimpacto con probeta entallada, el Ingeniero deber especificar en la documentacin tcnica

contractual la mnima energa absorbida en relacin con la temperatura de ensayo para la


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clasificacin de material de aporte seleccionado o deber especificar que el EPS sercalificado con ensayos de impacto utilizando probeta entallada Charpy- V (CVN). Si estosensayos son indicados en la calificacin del EPS, el Ingeniero deber especificar en ladocumentacin contractual la mnima energa absorbida, la temperatura de ensayo y si los

ensayos CVN sern realizados slo en metal de soldadura(MS) o en metal de soldadura yzona afectada por el calor(ZAC).

Si las uniones soldadas tienen requerimientos de tenacidad a la fractura, en trminos deensayos de mecnica de la fractura, el Ingeniero deber especificar en la documentacincontractual el parmetro de tenacidad a la fractura a utilizar, su valor mnimo en relacincon la temperatura de ensayo para la clasificacin del material de aporte seleccionado odeber especificar que el EPS ser calificado con ensayos de tenacidad a la fractura. ElIngeniero deber fijar si dichos ensayos sern aplicados solo en MS o en MS y ZAC.

2.2.4. Requerimientos Especficos de Soldadura

El Ingeniero, en los documentos contractuales, y el Contratista, en los planos o dibujos detaller, deber indicar aquellas juntas o grupo de juntas en las cuales el Ingeniero o elContratista requieren un orden especfico de montaje, secuencia de soldadura, tcnica desoldadura u otras precauciones especiales.

2.2.5. Requerimientos para Planos y Dibujos de Taller

(a) Deber indicarse por medio de smbolos de soldadura o esquemas los detalles de biselde las juntas soldadas as como la preparacin requerida al metal base para dichosdiseos de junta.

(b) En las juntas de penetracin completa (JPC), donde se indique la utilizacin derespaldo metlico de acero, deber especificar el espesor y ancho del respaldo.

(c) En las uniones soldadas con JPP deber indicarse la profundidad del bisel (S) necesariapara obtener el tamao efectivo, E, requerido en relacin con el proceso y la posicinde soldadura a ser utilizada.

(d) En soldaduras de filete deber indicarse el tamao efectivo(E) y aplicar el criterioestablecido en los prrafos 2.2.1 (a), (b) y (c) respectivamente.

(e) Cuando se requieran detalles especiales sobre el bisel, los mismos deben ser indicadosen forma completa en los planos de contrato.

(f) Cualquier requerimiento especial o adicional de inspeccin deber estar indicado en los

planos o especificaciones de contrato.2.3. PARAMETROS DIMENSIONALES Y SECCIONES RESISTENTES O REASEFECTIVAS

2.3.1. Uniones Soldadas a Tope, con o sin Bisel.

2.3.1.1. Largo Efectivo

El mximo largo efectivo, para cualquier diseo de junta a tope y orientacin particular dela misma, deber ser el ancho de las partes de la unin, perpendicular a la direccin de las


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tensiones de traccin o compresin. Para el caso de juntas a tope que transmitan corte, ellargo efectivo es el largo especificado.

2.3.1.2. Tamao Efectivo en Unin Soldada a Tope con JPC

El tamao o espesor efectivo de soldadura en una unin JPC deber ser el espesor msdelgado de la parte estructural a ser unida. Para la consideracin del tamao efectivo de

junta en uniones tipo T, Y o K en construcciones tubulares deber remitirse a la Tabla3.6del Cap. 3 de este Reglamento.

2.3.1.3. Mnimo Tamao Efectivo en Unin Soldada a Tope con JPP

El tamao o espesor mnimo efectivo de soldadura (E) en una unin JPP deber ser igual omayor al valor de E especificado en Tabla 3.4 del Cap. 3,a excepcin que el EPScorrespondiente sea calificado de acuerdo el Cap. 4 de este Reglamento.

2.3.1.4. Tamao Efectivo en Unin Soldada con Junta de Forma Ensanchada oAbocardada

El tamao efectivo E para soldaduras de junta ensanchada(tambin identificadas comoabocardadas o acampanadas) cuando el llenado con metal de soldadura alcanza el nivel dela superficie horizontal, en una barra doblada a 90 de una seccin conformada o en untubo de seccin rectangular, deber ser:

0,3125 R o 0,5 R para juntas abocardadas en V(se recomienda aplicar 0,375 R para procesosemiautomtico, excepto en modo cortocircuito), siendo R = radio de la superficie exterior.

2.3.1.4. rea Efectiva de Unin Soldada con Junta a Tope.

El rea efectiva en juntas a tope se define como el producto obtenido de multiplicar ellargo efectivo por el tamao o espesor efectivo. No se admite ningn incremento en reaefectiva para el clculo de diseo por la consideracin de refuerzo sobre el tamao efectivode junta.

2.3.2. Soldaduras de Filete

2.3.2.1. Largo Efectivo (filete en lnea recta)El largo efectivo (lw) de un filete recto debe ser el largo para un mismo tamao o cateto defilete, incluidos retornos o retomas de extremo.

2.3.2.2. Largo Efectivo (filete curvilneo)

El largo efectivo de un filete curvilneo ser el determinado como la medida a lo largo deuna lnea media central de la garganta efectiva.


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2.3.2.3. Largo Mnimo

El largo mnimo de un filete no deber ser menor que cuatro(4) veces el tamao o cateto

nominal.

2.3.2.4. Largo Mnimo en Filetes Discontinuos o Intermitentes

El largo mnimo de los segmentos de filetes discontinuos o intermitentes no deber sermenor que 40 mm.

Cateto terico

ct

at

Garganta Terica

at

lw

SeccinResistente

Figura 2.1. Dimensiones Tericas y Seccin Resistente de una Junta de Filete


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2.3.2.5. Definicin de la Garganta Efectiva

En uniones de filete formando ngulos entre 80 y 100 la garganta efectiva deber ser

considerada como la distancia ms corta entre la raz del filete y la cara del mismoconsiderando un esquema de junta a 90, tal como se indica en las Figuras 2.1 y 2.2.

Figura 2.2. Dimensiones Tpicas de Juntas de Filete

2.3.2.6. Definicin de la Garganta Efectiva en Filete de Refuerzo

La garganta efectiva en una combinacin de unin soldada con JPP y refuerzo de filetedeber ser considerada como la distancia ms corta entre la raz de la junta y la cara de lamisma menos 3 mm, tal como se indica en la Figura 2.2.

2.3.2.7. Tamao o Cateto Mnimo

El tamao o cateto (tambin identificado como lado) mnimo de una soldadura de filete nodeber ser menor que el requerido por el clculo, para transmitir y/o resistir la cargaaplicada, ni menor que lo especificado en la Tabla 2.1.


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Tabla 2.1. Mnimo Tamao de Cateto en Soldadura de Filete Compatiblecon los Espesores de Elementos o Partes Estructurales a Ser Soldadas.

____________________________________________________Espesor de material base (T)(1) Cateto mnimo(E)(2)

mm mm____________________________________________________

T< 6 3 (3)

6 < T< 12 512 < T< 20 620 < T 8

____________________________________________________

(1) Para procesos de no bajo hidrgeno sin precalentamiento calculadoT es el espesor de la parte ms gruesa a ser soldada. Soldadura de una solapasada debe ser utilizada.

Para procesos de no bajo hidrgeno pero con clculo de precalentamiento oprocesos de bajo hidrgeno, T es igual ala parte ms fina a ser soldada.

(2) No debe exceder el espesor de la parte ms delgada a ser soldada.(3) Cateto mnimo para estructuras cargadas cclicamente, 5 mm.

2.3.2.8. Mximo Tamao o Cateto en Juntas de Solape o Empalme por Yuxtaposicin

El mximo tamao o cateto de una soldadura de filete en una junta de solape deber ser:

(1) igual al espesor del metal base cuando el mismo es menor que 6 mm, tal como seindica en la Figura 2.3, Detalle A.(2) 2 mm menor que el espesor del metal base cuando el mismo es mayor o igual a 6 mm,

tal como se indica en la Figura 2.3, Detalle B.

2 mm

Metal base espesor

6 mmDetalle A Detalle B

Figura 2.3. Filete en Junta de Solape

2.3.2.9. rea Efectiva en Unin Soldada con Junta de Filete

El rea efectiva o seccin resistente se define como el producto del largo efectivomultiplicado por la garganta efectiva (ver Figura 2.1)


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2.3.3. Uniones T Oblicuas

2.3.3.1. Definicin

Se definen como uniones soldadas con juntas T oblicuas a aquellas donde las partes a serunidas forman un ngulo mayor a 100 (junta T de ngulo obtuso) o menor a 80(junta Tde ngulo agudo)

2.3.3.2. Soldaduras en ngulos Agudos entre 80 y 60 o en ngulos Obtusos Mayores a100

Las soldaduras requeridas en ngulos entre 80 y 60 o en ngulos mayores a 100 debernespecificar en la documentacin contractual la garganta efectiva requerida. Los planos odibujos de taller debern indicar la ubicacin de tales soldaduras y la medida del cateto que

satisfaga el requerimiento de garganta efectiva correspondiente.

2.3.3.3. Soldaduras en ngulos Agudos entre 60 y 30

Las soldaduras requeridas en ngulos menores a 60 pero mayores a 30 debernincrementar la garganta efectiva por un factor Z de tolerancia de acuerdo a lo indicado enla Tabla 2.2. Los planos de la documentacin contractual debern especificar la gargantaefectiva requerida. Los planos o dibujos de taller debern indicar la ubicacin de talessoldaduras y la medida del cateto que satisfaga el requerimiento de garganta efectiva conincremento de factor Z correspondiente.

2.3.3.4. Soldaduras con ngulos Agudos Menores a 30

Las soldaduras en ngulos menores a 30 no debern ser consideradas como efectivas parala transmisin de cargas aplicadas excepto como las modificadas para estructuras tubularessegn 4.8.4.2 del Cap. 4 de este Reglamento.

2.3.3.5. Largo Efectivo de Soldadura en Juntas T Oblicuas

El largo efectivo de una junta T oblicua deber ser el largo total correspondiente al mismotamao o cateto de soldadura. En los clculos de diseo no se incorporarn reducciones en

el largo para permitir el comienzo o la terminacin de la soldadura.2.3.3.6. Tamao o Cateto Mnimo en Juntas T Oblicuas

Se aplicarn los mismos requerimientos indicados en 2.3.2.7.

2.3.3.7. Definicin de Garganta Efectiva en Juntas T Oblicuas

La garganta efectiva de juntas T formando ngulos entre 60 y 30 se define como lamnima distancia entre la raz y la cara de la junta soldada menos la reduccin dimensionaldel parmetro Z. La garganta efectiva de juntas T formando ngulos entre 80 y 60 o


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mayores a 100 se define como la mnima distancia entre la raz y la cara de la juntasoldada.

2.3.3.8. rea Efectiva en una Junta T Oblicua

El rea efectiva o seccin resistente de una junta T oblicua se define como el producto dellargo efectivo multiplicado por la garganta efectiva

2.4. REQUERIMIENTOS ESPECFICOS PARA UNIONES NO TUBULARESCARGADAS ESTTICA O CCLICAMENTE.

2.4.1. Tensiones

2.4.1.1. Clculo de Tensiones

El clculo de tensiones nominales de diseo y anlisis con las tensiones admisiblescorrespondientes deber efectuarse utilizando mtodos adecuados de clculo y anlisis, deacuerdo con los requerimientos mnimos de resistencia de las especificaciones de diseosiguiendo las directivas de este Reglamento y los Reglamentos CIRSOC 301 y 302respectivamente.

2.4.1.2. Tensiones Admisibles en Metal Base

Las tensiones calculadas para el metal base no debern exceder las tensiones admisiblesdeterminadas por las especificaciones de diseo siguiendo las directivas de esteReglamento y/o los Reglamentos CIRSOC 301 y 302 respectivamente.

2.4.1.3. Tensiones Admisibles en metal de Soldadura

Las tensiones calculadas sobre el rea efectiva de las uniones soldadas no debern excederlas tensiones admisibles especificadas en la Tabla 2.3, mtodo convencional de diseo portensin admisible (DTA o ASD) de este Reglamento y/o las directivas de los ReglamentosCIRSOC 301 y 302 respectivamente que utilizan el mtodo de diseo por factores de cargay resistencia (DFR o LRFD)

2.4.1.4. Tensiones en Uniones Soldadas con Junta de Filete

Las tensiones calculadas en juntas de filete debern ser consideradas como tensiones decorte aplicadas sobre el rea efectiva para cualquier direccin de aplicacin de la carga.


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Tabla 2.2 (a)Medidas Efectivas de Soldadura para

Soldaduras con Bisel en V Ensanchado

Soldaduras con juntasabocardadas oensanchados

Soldaduras con Biselen V ensanchado oabocardado

5/16 R 1/2 R1

NOTA:R = radio de la superficie exterior(1) Usar 3/8 R para el proceso GMAW (excepto en transferencia por cortocircuito) cuando R es mayor oigual que 12 mm.

Tabla 2.2 (b)Dimensin de Prdida Z (No Tubular)

Posicin de la Soldadura: V o OH Posicin de la Soldadura: H o F

AngulosDiedros

Proceso Z(mm) Proceso Z(mm)

SMAW 3 SMAW 3FCAW-S 3 FCAW-S 0

FCAW-G 3 FCAW-G 0

60>45

GMAW N/A GMAW 0SMAW 6 SMAW 6

FCAW-S 6 FCAW-S 3FCAW-G 10 FCAW-G 6

45>30

GMAW N/A GMAW 6


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Tabla 2.3Tensiones Admisibles para el Diseo Convencional (DTA o ASD) en Cargas Estticas de Uniones

Soldadas No Tubulares

Tipo de UninSoldada

Tipo de Tensin Aplicada Tensiones Admisibles Nivel de ResistenciaRequerido del Metal deAporte 1

Traccin normal al rea efectiva Igual al metal baseSe debe usar un metal de aporteque iguale el nivel de resistenciadel metal base

Compresin normal al reaefectiva

Igual al metal base

Se debe usar un metal de aporteque iguale el nivel de resistenciadel metal base o una clasificacin70 MPa en menos, compatible conel metal base.

Traccin o compresin paralelas aleje de la soldadura

Sin consideracin de diseo para la uninsoldada

Soldaduras conjunta depenetracincompleta, JPC

Corte sobre el rea efectiva

0,30 mnima resistencia a la traccin delmetal de aporte de acuerdo con la

clasificacin de norma. La tensin de corteen el metal base ser menor o igual que 0,40 la tensin de fluencia del metal base

Puede usarse metal de aporte conun nivel de resistencia igual omenor al metal base.

Juntas diseadascomo resistentes

0,90 mnima resistencia a la traccin delmetal de aporte de acuerdo con laclasificacin de norma, pero menor o igualque 0,90 la tensin de fluencia del metalbase

Compresinnormal al reaefectiva

Juntas no diseadascomo resistentes

0,75 mnima resistencia a la traccin delmetal de aporte de acuerdo con la clasificacinde norma.

Traccin o compresin paralelos aleje de la soldadura


Corte paralelo al eje de la

soldadura o al rea efectiva

0,30 mnima resistencia a la traccin delmetal de aporte de acuerdo con laclasificacin de norma. La tensin de corte

en el metal base ser menor o igual que 0,40 la tensin de fluencia del metal base

Soldaduras conjunta depenetracinparcial, JPP

Traccin normal al rea efectiva

0,30 mnima resistencia a la traccin delmetal de aporte de acuerdo con laclasificacin de norma.


Soldadura deFilete

Corte en el rea efectiva 0,30 resistencia nominal a la traccin delmetal de aporte


Soldadura deFilete

Traccin o compresin paralelos aleje de la soldadura


Soldaduras enBotn (tapn) yde Ranura (ojal o

muesca)

Corte paralelo a las superficies deempalme (en el rea efectiva)

0,30 resistencia nominal a la traccin delmetal de aporte, exceptuando que el esfuerzode corte en el metal base ser menor o igualque 0,40 la tensin de fluencia del metalbase


1

Para aplicar el criterio de igualacin de resistencia del metal de aporte con el metal base ver la Tabla 3.1


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2.4.2. Configuraciones y Detalles Generales en el Diseo de Uniones Soldadas

2.4.2.1. Uniones de Miembros Estructurales y Empalmes Sometidos a Compresin

Empalmes de columnas, considerados como resistentes, debern ser conectados medianteuniones soldadas con JPP o juntas de filete cuyas dimensiones debern satisfacer comomnimo la condicin de mantener las partes fijas en sus correspondientes posiciones. Paraotros miembros estructurales resistentes (no columnas) las soldaduras de empalmes ouniones debern mantener la fijacin de las partes con una resistencia mnima equivalenteal 50% de la correspondiente al elemento estructural. Para todos estos mismos casosestructurales, sometidos a compresin, pero considerados como no resistentes, el diseodeber ser para transmitir esfuerzo a los miembros.En todos los casos debern cumplirse con los requerimientos de las Tablas 2.1 y Tabla 3.4.

Las uniones de elementos estructurales sometidos a la compresin sobre placas de basedebern garantizar la fijacin segura, en posicin, del elemento estructural en cuestin.

2.4.2.2. Cargas en la Direccin del Espesor del Metal Base.

En uniones soldadas tipo esquina (L) o T deber prestarse especial atencin a laspropiedades mecnicas en la direccin del espesor para el metal base seleccionado a fin deevitar el riesgo a desgarre laminar, particularmente para espesores mayores a 20 mm. Entales casos deber asegurarse la certificacin de la resistencia a la traccin y la elongacina la rotura en la direccin del espesor para el metal base a ser seleccionado. El diseo delas uniones soldadas deber ser realizado de manera de reducir las tensiones sobre el metal

base en la direccin del espesor y el tamao de la soldadura deber ser el mnimo necesariopara las tensiones de diseo calculadas.

2.4.2.3. Aplicacin Combinada de Diferentes Tipos de Juntas

Diferentes tipos de juntas tales como de bisel (JPP o JPC), filete, ranura (ojal o muesca) ode botn (tapn) pueden ser aplicadas en forma combinada en una unin o conexinsoldada. La resistencia de la unin deber ser calculada como la suma de las resistenciasindividuales de cada tipo de soldadura en relacin con la direccin de aplicacin de lacarga. Este mtodo aditivo no considerar las soldaduras de refuerzo con filetes, aplicados

en uniones con JPP.2.4.2.4. Soldadura de Contorneado o Terminacin en Juntas en T y Esquina

Soldaduras de filete pueden ser aplicadas en uniones JPP y JPC del tipo T y esquina demanera tal de realizar un contorneado o terminacin con el fin de reducir la concentracinde tensiones. El tamao o cateto mximo para este tipo de filete deber ser menor o igualque 8 mm.

2.4.2.5. Combinacin de Unin Soldada con Unin Remachada o Fijada por Bulones


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Est permitida la unin soldada a un elemento estructural que se encuentre remachado ounido con bulones a otro. En ningn caso este tipo de combinacin podr ser considerada

para la resistencia de las uniones en forma conjunta, en consecuencia la soldadura deberser calculada para soportar por si misma las cargas en la unin.

2.4.3. Configuraciones y Detalles en el Diseo en Uniones Soldadas con JuntasBiseladas

2.4.3.1. Transiciones en Espesores y Anchos

En juntas a tope de elementos estructurales alineados axialmente con diferentes espesoresy/o anchos, sometidas a tensiones de traccin mayores que 1/3 de la tensin admisible dediseo, debern ser preparadas de manera tal que la pendiente en la transicin ser menorque 1/ 2,5 tal como se indica en la Figura 2.4 para espesores y en la Figura 2.5 para anchos.

2.4.3.2. Aplicacin de Soldadura Intermitente o Discontinua

No est permitida la aplicacin en uniones con JPC de largos de soldadura discontinuos osoldadura intermitente.

Est permitida la aplicacin de soldadura intermitente en uniones con JPP para transferirtensiones de corte entre las partes estructurales conectadas.

2.4.4. Configuraciones y Detalles en el Diseo de Uniones Soldadas con Juntas deFilete

2.4.4.1. Juntas Solapadas o Yuxtapuestas

Debern ser aplicadas soldaduras de doble filete transversal en uniones solapadas cuyoselementos estructurales estn sometidos a cargas en la direccin axial, tal como se indicaen la Figura 2.6.

El solape mnimo para la unin deber ser mayor que cinco veces el espesor de la partems fina pero mayor o igual que 25 mm.

2.4.4.2. Soldadura de Filete Longitudinal

La soldadura de filete longitudinal en juntas solapadas correspondientes a extremos de launin perteneciente a barras o elementos estructurales planos deber tener un largo paracada filete mayor o igual que la distancia perpendicular entre ellos (W), tal como se indicaen la Figura 2.7. La distancia W entre filetes o ancho del elemento estructural unido deberser menor o igual que 16 veces el espesor de la parte ms fina a ser unida, tal comotambin se indica en laFigura 2.7

2.4.4.3. Terminaciones en las Soldaduras de Filete

Las terminaciones en soldaduras de filete podrn extenderse hacia los extremos o lados de

los elementos estructurales unidos. Tambin podrn ser terminadas en el lmite o tener


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retornos de extremo o entrantes considerando limitaciones especficas para los siguientescasos:(1) Juntas solapadas, donde una de las partes se prolonga fuera de los lmites del otro

elemento estructural sometido a tensiones de traccin, las soldaduras de filete debern

ser terminadas a una distancia mayor o igual que el tamao nominal o cateto de lasoldadura desde el comienzo de la extensin, tal como se indica en la Figura 2.8

(2) Uniones flexibles, los retornos de extremo o entrantes debern tener un tamao mayoro igual que dos veces el tamao nominal o cateto terico de la soldadura (Ct) peromenor o igual que 4 veces Ct, tal como se indica en la Figura 2.9.

(3) Rigidizadores transversales, unidos por soldadura de filete a las almas de vigasarmadas, debern comenzar o terminar a una distancia mayor o igual que cuatro vecesel espesor del alma (pero menor que seis veces dicho espesor) desde el extremo o

punta, sobre el alma, de la soldadura entre el alma y ala de la viga.

(4) Lados opuestos de un plano en comn, la soldadura de filete de estos deber serterminada en la esquina comn a ambas soldaduras, tal como se indica en la Figura2.10.

(5) Soldadura de filete alrededor de orificios circulares o rectangulares, este tipo de uninpuede ser aplicada como junta de solape apta para solicitaciones de corte, evitar pandeoo evitar separacin de partes solapadas. El espaciado y las dimensiones mnimas de losorificios estarn de acuerdo con 2.4.1.4. Este tipo de soldadura de filete no debe serconsiderada como soldadura de tapn (botn) o de ranura (ojal o muesca).

(6) Soldadura de filete intermitente o discontinua, puede ser aplicada para transferirtensiones entre los elementos estructurales unidos.

2.4.5. Configuraciones y Detalles en el Diseo de Uniones con Soldaduras de Tapn(Botn) o de Ranura(Ojal o Muesca)

2.4.5.1. Distancia Mnima entre Soldaduras

Para uniones tipo botn la mnima distancia entre centros deber ser 4 veces el dimetrodel agujero.

Para uniones tipo ranura la mnima distancia entre centros, en la direccin del ejetransversal, deber ser 4 veces el ancho de la ranura. Para la direccin del eje longitudinaldeber ser 2 veces el largo de la ranura.

2.4.5.1. Limitaciones

Las uniones soldadas de botn o ranura no deben ser aplicadas en aceros estructuralestemplados y revenidos o con un lmite de fluencia mayor que 490 MPa.

2.4.6. Chapas de Relleno para Empalmes


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Este tipo de chapas pueden utilizarse para ajustar empalmes de elementos estructurales ypodrn ser diseadas para transmitir los esfuerzos aplicados en dichos elementos. Tanto laschapas de relleno para empalmes como sus soldaduras debern cumplir con los siguienteslineamientos:

2.4.6.1. Chapas de Relleno con Espesor Delgado

Chapas de relleno con espesor menor que 6 mm no debern ser utilizadas para transmitiresfuerzos. En consecuencia cuando el espesor de la chapa de relleno es menor que 6 mm ocuando es mayor que 6 mm, pero no apta par transmitir esfuerzos entre las partesconectadas, sus bordes sern terminados al ras con los correspondientes a la chapa deempalme y el tamao total de la soldadura ser el tamao requerido para soportar losesfuerzos en la chapa de empalme ms el espesor de la chapa de relleno, tal como se indicaen laFigura 2.11

2.4.6.2. Chapas de Relleno con Espesor Grueso

Cuando el espesor de la chapa de relleno es mayor que 6 mm y adecuada para transmitiresfuerzos entre las partes conectadas, la misma se prolongar con un largo mayor que lachapa o material base de empalme. Las soldaduras entre la chapa de relleno y la deempalme debern garantizar una adecuada transmisin de esfuerzos sobre la chapa derelleno y la seccin de la chapa de relleno deber resistir la carga aplicada correspondiente.Las soldaduras entre la chapa de relleno y la chapa o material base a ser conectado oempalmado debern garantizar una adecuada transmisin de la carga aplicada, tal como seindica en la Figura 2.12

2.5. REQUERIMIENTOS ESPECFICOS PARA UNIONES NO TUBULARESCARGADAS CCLICAMENTE.

2.5.1. Alcance

La parte 2.5 se aplica solamente a componentes no tubulares y uniones sujetas a cargascclicas de una frecuencia y magnitud suficiente para iniciar fisuras que lleven al modo defalla por fatiga. La parte 2.5 provee un mtodo para evaluar los efectos de las fluctuacionesrepetidas de tensin sobre elementos estructurales no tubulares soldados que debe seraplicado para minimizar la posibilidad de falla por fatiga.

2.5.2. Otras Previsiones.

Las previsiones de las partes 2.2, 2.3 y 2.4 sern aplicables al diseo de los miembros yuniones sujetas a los requisitos de la parte 2.5.

2.5.3. Responsabilidad del Ingeniero.

El ingeniero proveer los detalles completos, incluyendo tamao de soldadura, especificarla vida til de diseo y el mximo de los momentos, esfuerzos de corte y las reacciones

para las uniones en los documentos de contrato.


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2.5.4. Limitaciones.

2.5.4.1. Umbral de Tensiones.

Ninguna evaluacin de la resistencia a la fatiga ser requerida si el rango de tensin esmenor que el umbral, FTH, tal como se indica en la Tabla 2.4..

2.5.4.2. Fatiga de Bajo Nmero de Ciclos.

Las previsiones de la parte 2.5 no son aplicables a casos de bajo nmero de ciclos queproducen tensiones en el rango elasto-plstico.

2.5.4.3. Proteccin Contra la Corrosin.

La resistencia a la fatiga descripta en la parte 2.5 es aplicable a estructuras con proteccincontra la corrosin apropiada, o sujetas solamente a ambientes suavemente corrosivoscomo las condiciones atmosfricas normales.

2.5.4.4. Miembros Redundantes y No Redundantes.

Este cdigo no reconoce una diferencia entre miembros redundantes y no redundantes.

2.5.5. Clculo de Tensiones.

2.5.5.1. Anlisis Elstico.

Las tensiones calculadas y rangos de tensin deben ser nominales, basados en el anlisis detensin lineal elstico. Los esfuerzos no necesitan ser amplificados por los factores deconcentracin de tensin para las discontinuidades geomtricas locales.

2.5.5.2. Esfuerzo Axial y de Flexin.

En el caso de la tensin axial combinada con flexin, la tensin combinada mxima ser lacorrespondiente a los casos de carga aplicados simultneamente.

2.5.5.3. Secciones Simtricas.

Para los componentes con secciones transversales simtricas, las uniones soldadas debenrealizarse en forma simtrica respecto al eje del miembro, o debern hacerseconsideraciones adecuadas para distribuciones asimtricas de esfuerzos.

2.5.5.4. Componentes en ngulo.

Para componentes en ngulo cuyas cargas son aplicadas en forma axial, el centro degravedad de las uniones soldadas debe estar entre la lnea del centro de gravedad de la

seccin transversal del ngulo y la lnea de centro del cateto unido. Si el centro de


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gravedad de la soldadura de conexin est fuera de esta zona, los esfuerzos totales,incluyendo los debidos a la excentricidad respecto al centro de gravedad del ngulo, nodeben exceder aquellos permitidos por este cdigo.

2.5.6. Tensiones Admisibles y Rangos de Tensin.

2.5.6.1. Tensiones Admisibles.

Las tensiones calculadas en las soldaduras no superarn las tensiones admisiblesespecificadas en la Tabla 2.3 o en los Reglamentos CIRSOC 301 y 302.

2.5.6.2. Rangos de Tensin Admisibles.

El rango de tensin se define como la magnitud de la fluctuacin en la tensin que resultade la aplicacin y retiro repetidos de la carga. En el caso de traccin compresin cclica,

el rango de tensin ser calculada como la suma algebraica de las tensiones de traccinmxima y de compresin mnima, o la suma de las mximas tensiones de corte en sentidosopuestos, para una condicin en particular correspondiente a una determinada forma delciclo de aplicacin de la carga dinmica. El rango calculado de tensin no exceder elmximo calculado por las Ecuaciones (1) a (4), si resultan aplicables. La Figura 2.13representa grficamente las ecuaciones (1) a (4) para categoras, A, B, B, C, D, E, E, y F.

Para categoras A, B, B', C, D, E, y E', el rango de tensin no superar FSRdeterminado porla Ecuacin (1).

TH

f

SR FN

CF

=

333,0329.(1)

siendo:FSR rango de tensin admisible, [MPa]Cf coeficiente de fatiga de la Tabla 2.4 para todas categoras excepto categora FN nmero de ciclos para la condicin de diseo prefijadaFTH umbral del rango de tensin de fatiga, es decir el mximo rango de tensin para lavida ilimitada, [MPa]

Para categora F de tensin, el rango de tensin no superar FSRdeterminado por laEcuacin (2).

= TH

f

SR FN

CF

167,0410x11.(2)

Siendo:

Cf constante de fatiga de la Tabla 2.4 para la categora F


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21

Para elementos de placa o planos cargados bajo tensin en uniones cruciforme, en T y enesquina, con soldaduras JPC, JPP, soldaduras de filete o combinaciones de estas,transversales a la direccin de la tensin, el rango de tensin mximo sobre la seccin

transversal del elemento de placa ser determinado segn (a), (b), o (c) tal como se indica acontinuacin:

(a) Para la seccin transversal de un elemento de placa o plano el rango de tensin mximosobre el metal base en la seccin transversal, sobre el borde o extremo de la soldadura(considerado como potencial punto de iniciacin de la fisura), ser menor o igual que FSRdeterminado por la siguiente Ecuacin (3) de la categora de tensin C:

= MPa9,68

10x4,14333,011

NFSR (3)

(b) para uniones de elementos estructurales de placa o planos bajo tensin con soldadurasde JPP transversales, con o sin refuerzo y contorneado de filete, el rango de tensinmximo sobre la seccin transversal de metal base en el borde o extremo de la soldadura(considerando punto de iniciacin de fisura a la raz de la soldadura), ser menor o igualque FSRdeterminado por la Ecuacin (4).

=

333,01110x4,14

NRF J PPSR (4)

Siendo:RJ PP factor de reduccin para uniones con JPP reforzadas o no reforzadas

0,1

24,12

01,112,1

167,0

+

=p

pp

J PPt

t

W

t

a

R

2a tamao de la ranura o cara de raz no soldada en direccin al espesor del elementoestructural [mm]tp espesor del elemento estructural [mm]W tamao del filete de refuerzo o de contorno, en direccin al espesor de la placa bajotensin [mm]

(c) Para uniones de elementos estructurales de placa o planos usando dos (un par)soldaduras de filete, el rango de tensin mximo sobre la seccin transversal del metal baseen el borde de la soldadura (considerando como punto de iniciacin a la raz de lasoldadura) debido a no superar FSR determinado por la Ecuacin (5). Adicionalmente, elrango de tensin de corte sobre la garganta de la soldadura no superar FSR segn Formula(2) para Categora F.


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22

=

333,01110x4,14

NRF FILSR (5)

Siendo:RFIL factor de reduccin para juntas donde slo se usa un par de soldaduras de filetetransversal

0,1

24,110,0

167,0

+

=p

p

FILt

t

W

R

2.5.7. Transiciones en Espesor y Ancho

2.5.7.1. Transiciones de Espesor en Uniones Soldadas a Tope.

Las juntas a tope entre partes con espesores desiguales y que estn sometidas a tensincclica tendrn transiciones suaves entre superficies de compensacin con pendientes nomayores a 1/ 2,5 respecto de la superficie de cualquiera de las partes. La transicin puedeser realizada inclinando las superficies de soldadura, mecanizando la pendiente sobre la

parte ms gruesa, o por una combinacin de los dos mtodos (ver la Figura 2.5)

2.5.7.2. Transiciones de Ancho en Uniones Soldadas a Tope.

Las juntas a tope entre partes de ancho desigual sujeta a la tensin cclica tendrn unatransicin suave entre los contornos de compensacin con pendiente no mayor a 1/ 2,5respecto del borde de cualquiera de las partes o debern tener una transicin con un radiode acuerdo mnimo de 600 mm. Dicho radio deber ser tangente a la lnea de borde de la

parte ms fina a unir, en el centro de la lnea de unin a tope (verFigura 2.14). Unincremento del rango de tensin puede ser usado en aceros que tienen una tensin defluencia mayor a 620 MPa con los detalles de radio incorporados.

2.5.8. Respaldo.

2.5.8.1. Soldaduras con Respaldo.

Los requerimientos para soldaduras con respaldo, si el respaldo ser quitado o dejado en sulugar (permanente), sern determinados como se describe en 2.5.8.2, 2.5.8.3, 2.5.8.4, y lascategoras de rango de tensin correspondern a la Tabla 2.4. Se establecer la categorade tensin de fatiga en relacin con la configuracin geomtrica correspondiente. Sedeterminar en la ubicacin requerida la categora de fatiga y el detalle de soldadura a serusado. Deber tenerse en cuenta si las soldaduras de punteado estarn dentro de la junta ofuera de la misma y si el respaldo quedar fijo o ser removido para establecer la categorade rango de tensin.


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23

2.5.8.2. Uniones Soldadas JPC en T y en Esquina Hechas de un Solo Lado.

Las soldaduras para la fijacin del respaldo pueden ser hechas dentro o fuera de la junta.La raz o el lado del respaldo para juntas sometidas a cargas de traccin cclica (fatiga) en

direccin transversal debe ser removido, pero deber contemplarse que el acabadosuperficial de la raz sea consistente con el de la cara de la junta soldada. Cualquierdiscontinuidad inaceptable verificada luego del retiro del respaldo ser reparada siguiendolas directivas de este Reglamento.

2.5.8.3. Uniones a Tope con JPC.

Las soldaduras para la fijacin del respaldo pueden ser hechas dentro o fuera de la juntasalvo restricciones impuestas por la descripcin de la categora de tensin. Las soldadurasde punteado ubicadas fuera de la junta se aplicarn a una distancia mnima de 12 mmrespecto del borde de la junta. El respaldo podr quedar fijo o ser removido salvo

restricciones impuestas por la descripcin de la categora de tensin usada en el diseo.

2.5.8.4. Uniones Soldadas con Juntas Longitudinales y en Esquina.

Cuando se utilice respaldo, el mismo se aplicar en forma continua a todo el largo de lajunta. Las soldaduras para la fijacin del respaldo pueden ser hechas dentro o fuera de lajunta.

2.5.9. Soldaduras de Contorno en Juntas de Esquina y en T.

En uniones soldadas con juntas transversales de esquina y en T, sometidas a tensiones detraccin o tensiones debidas a flexin, deber aplicarse en esquinas entrantes una soldadurade contorno con filete de una sola pasada y cateto no menor que 6 mm.

2.5.10. Bordes Cortados con Procesos a la Llama.

Los bordes cortados con procesos de llama no necesitan ser analizados siempre quecubran las previsiones de 5.15.4.3 en el Cap. 5 de este Reglamento.

2.5.11. Uniones Soldadas a Tope Bajo Cargas Transversales.

Para juntas transversalmente cargadas, extensiones de las uniones soldadas pueden usarsepara obtener la terminacin de la soldadura fuera de los lmites de la misma. Dichasextensiones deben ser removidas y la soldadura deber ser terminada al ras con el borde delelemento estructural.

2.5.12. Terminacin de las Soldaduras de Filete.

Adems de los requisitos de 2.4.4.3 se aplicarn las siguientes terminaciones de soldaduraen condiciones de cargas cclicas (fatiga). Para conexiones de elementos estructurales deimportancia sometidos a carga cclica de frecuencia y magnitud que pueda provocar lainiciacin de falla progresiva en un punto de mxima tensin en el final o extremo de la

soldadura, se aplicarn soldaduras de filete a modo de retomas o entrantes alrededor del


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24

extremo o final a una distancia no menor que dos veces el tamao nominal o cateto de lasoldadura.

2.5.13. Juntas y Soldaduras No Permitidas.

2.5.13.1. Uniones Soldadas con Juntas de Acceso por un solo Lado.

No estn permitidas las juntas hechas de un lado solamente sin la aplicacin de respaldometlico en acero o hechas con respaldo de otro tipo de material cuya EPS no ha sidocalificado de conformidad con este Reglamento. Quedarn exceptuadas las juntas soldadasde un solo lado aplicables a:

(1) Miembros o elementos estructurales secundarios o no sometidos a estado de carga

(2) Juntas de esquina paralelas a la direccin de la tensin calculada entre componentes de

elementos estructurales armados o construidos.

2.5.13.2. Juntas Soldadas a Tope en Posicin Plana.

Para uniones soldadas a tope en posicin plana debern utilizarse, cuando sea practicable,juntas V o U.

2.5.13.3. Soldaduras de Filete Menores que 5 mm.

Las soldaduras de filete menores que 5 mm no estn permitidas.

2.5.13.4. Uniones Soldadas JPC en T y Esquina con Respaldo Permanente.

Las uniones soldadas JPC en T y en esquina con respaldo permanente, sujetas a tensionesde traccin cclicas, estn prohibidas.

2.6. REQUERIMIENTOS ESPECFICOS PARA UNIONES TUBULARESCARGADAS ESTTICA Y CCLICAMENTE

2.6.1. Alcance

La seccin 2.6 se aplica solamente a componentes estructurales tubulares, y ser utilizadaconjuntamente con los requisitos aplicables segn la seccin 2.3. Todas las indicaciones dela seccin 2.6 son aplicables a acciones de cargas estticas y cclicas, con la excepcin delas previsiones para fatiga de 2.6.3.6 que son nicamente para las aplicaciones cclicas.

2.6.2. Excentricidad.

Los momentos causados por la desviacin importante de uniones concntricas sernestipulados en el anlisis y el diseo, Figura 2.16 (H) para una ilustracin de una uninexcntrica.


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25

2.6.3. Tensiones Admisibles

2.6.3.1. Tensiones en el Metal Base.

Estas previsiones pueden ser usadas en conjunto con cualquier especificacin de diseoaplicable tanto que utilice el criterio de tensin admisible (DTA o ASD) como el defactores de resistencia (DFR o LRFD). Teniendo en consideracin la especificacin dediseo aplicable se efectuarn las consideraciones para el diseo de uniones tubularesdescriptos en 2.6.3.5, 2.6.3.6, y 2.6.3.7. Las tensiones en el metal base sern lasespecificadas en las especificaciones de diseo aplicables, con las siguientes limitaciones:

2.6.3.2. Limitaciones en Tubos de Secciones Circulares y Rectangulares.

Las limitaciones en la relacin dimetro/espesor para secciones circulares, y la mayorproporcin de ancho/espesor en secciones rectangulares, ms all de que se consideren

efectos de pandeo local u otros modos de falla locales, debern estar de acuerdo con elReglamento CIRSOC 302.

2.6.3.3. Tensiones de Soldadura.

Las tensiones admisibles en soldaduras no excedern lo indicado en la Tabla 2.5, exceptolas modificaciones de 2.6.3.5, 2.6.3.6, y 2.6.7.

2.6.3.4.Tensiones de Fibra.

Las tensiones de fibra debido a flexin no excedern los valores descriptos para traccin ycompresin, a menos que los elementos estructurales sean secciones compactas (capazdesarrollar el momento plstico total) y ninguna soldadura transversal ser calculada paradesarrollar totalmente la resistencia de las secciones unidas.

2.6.3.5. Diseo por Factor de Resistencia (DFR o LRFD).

El factor de resistencia () puede ser usado de acuerdo al siguiente formato:

)xCarga(Pu. = LF o )xCarga(Mu. LF= (6) y (7)

Siendo: Pu la carga ltima, Mu el momento ltimo y LF es el factor de carga definido parael diseo por factor de resistencia (DFR o LRFD) aplicado en el Reglamento CIRSOC 302.

2.6.3.6. Fatiga en Uniones Tubulares

2.6.3.6.1. Rangos de Tensiones y Tipos de Miembros.

En el diseo de miembros y uniones tubulares sujetas a tensiones de fatiga, laconsideracin ser dada por el nmero de ciclos, el rango esperado de tensin as como eltipo y ubicacin del miembro o detalle estructural.

2.6.3.6.2. Categoras de Tensin de Fatiga.


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26

El tipo y la ubicacin del material o miembro estructural sern categorizados como semuestra en la Tabla 2.6.

2.6.3.6.3. Limitacin Bsica de la Tensin Admisible.

Donde la especificacin de diseo aplicable tiene un requisito de fatiga, la tensin mximano exceder la tensin admisible bsica calculada por la metodologa utilizada de acuerdoal presente Reglamento as como el rango de tensin para un nmero en particular de ciclosno exceder los valores dados en la Figura 2.15.

2.6.3.6.4. Dao Acumulativo.

Donde el espectro o la condicin de fatiga involucra rangos de tensiones de amplitud yfrecuencia variables, la proporcin de dao acumulativo, D, para la sumatoria de todas las

aplicaciones de carga no exceder la unidad, tal como se indica en la siguiente expresin:

=N

nD

(8)

Siendo:n nmero de ciclos aplicados en un dado rango de tensiones.N nmero de ciclos para alcanzar el rango de tensin admisible dada en la Figura 2.15.

2.6.3.6.5. Miembros Crticos.

Para miembros crticos cuyo modo de falla nico sera catastrfico, D ser limitado al valorde 1/3 (ver 2.6.3.6.4)

2.6.3.6.6. Mejoramiento del Comportamiento en Fatiga.

Con el propsito de mejorar el comportamiento en fatiga y se lo especifica en losdocumentos de contrato, el siguiente procedimiento puede ser utilizado para soldadurastubulares en K, Y, o T:

(1) Una capa o pasada de terminacin puede ser aplicada con el propsito de que la

superficie soldada presente una terminacin o acuerdo suave con el metal basecontiguo, y se aproxime al perfil mostrado en la Figura 3.10 del Cap. 3 de esteReglamento. Se recomienda que las eventuales muescas en el perfil de soldadura notendrn una profundidad mayor que 1 mm.

(2) La superficie de soldadura puede ser amolada a fin de aproximarla al perfil mostradoen la Figura 3.10. Las marcas por amolado sern transversales al eje de soldadura.

(3) El borde o extremo del cordn de soldadura puede ser martillado con una herramientao dispositivo de punta redondeada para producir una deformacin plstica local quesuavice la transicin entre soldadura y metal base mientras produce tensiones

residuales de compresin. Tal procedimiento ser hecho despus de la inspeccin


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27

visual y al martillado le seguir un ensayo de partculas magnticas(PM). Deber serconsiderada la posibilidad de degradacin de la tenacidad la fractura o la sensibilidad ala entalla, en nivel local, debido al procedimiento de martillado. Para calificar lascategoras de fatiga X1 y K1, en las soldaduras representativas (todas las soldaduras

para estructuras no redundantes o donde el procedimiento indicado arriba ha sidoaplicado) se aplicar PM para discontinuidades superficiales y subsuperficiales.Cualquier indicacin que no pueda ser resuelta por un amolado suave ser reparada enconformidad con 5.26.1.4 del Cap. 5 de este Reglamento.

2.6.3.6.7. Efectos de Tamao y Perfil.

La aplicabilidad de soldaduras para las categoras de fatiga listadas abajo es limitada a lossiguientes tamaos de soldadura o espesores de metal base:

C1 50 mm elemento estructural ms delgado en la transicin

C2 25 mm accesorio adosadoD 25 mm accesorio adosadoE 25 mm accesorio adosadoET 38 mm ramalF 18 mm tamao de la soldaduraFT 25 mm tamao de la soldadura

Para aplicaciones que sobrepasen estos lmites, la consideracin debe tender a reducir lastensiones admisibles o mejorar el perfil de soldadura. Para uniones K, T e Y dos niveles de

prestaciones o categoras de fatiga son asignados por la Tabla 2.7. El responsable deldiseo definir cundo el Nivel I es aplicable, a falta de dicha definicin o paraaplicaciones donde la fatiga no es una consideracin, el Nivel II ser el estndar mnimoaceptable.

2.6.4. Identificacin

Los miembros en estructuras tubulares sern identificados como se muestra en la Figura2.14.

2.6.5. Diseo de Soldadura

2.6.5.1. Soldaduras de Filete2.6.5.1.1. rea Efectiva.

El rea efectiva se determina de conformidad con 2.3.2.8 y con lo siguiente: el largoefectivo de soldaduras de filete en uniones K, Y o T estar calculada de acuerdo con2.6.5.4 o 2.6.5.5, usando el radio o dimensiones de cara del elemento estructural ramal omontante medido sobre la lnea central de la soldadura.

2.6.5.1.2. Limitacin Beta para los Detalles Precalificados.


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28

Los detalles para soldaduras de filete con EPS precalificada en uniones tubulares T, K e Yson descriptas en la Figura 3.2 del Cap. 3 de este Reglamento. Estos detalles estnlimitados a < 1/3 para conexiones circulares y < 0,8 para secciones rectangulares. Estntambin sujetos a las limitaciones de 3.9.2 del Cap. 3. Para una seccin rectangular con

radios de esquina grandes, un lmite ms pequeo sobre puede ser requerido paraconservar el elemento estructural ramal y la soldadura sobre el plano de la cara.

2.6.5.1.3. Juntas Solapadas o Yuxtapuestas.

Las juntas solapadas de conexiones tubulares telescpicas en los que la carga es transferidaa travs de la soldadura pueden ser unidas con soldadura de filete simple de conformidadcon la Figura 2.17.

2.6.5.2. Soldaduras de Junta.

El rea efectiva se calcula de conformidad con 2.3.1.4 y lo siguiente: el largo efectivo desoldadura de junta en uniones estructurales tipo K, Y o T, ser calculado de conformidadcon 2.6.5.4 o 2.6.5.5, usando el radio medido rm o dimensiones de la cara del elementoestructural ramal.

2.6.5.2.1. Detalles de Uniones Soldadas con JPP Precalificadas.

Uniones soldadas con JPP precalificadas tubulares del tipo T, Y o K se ajustarn a laFigura 3.5 correspondiente al Cap.3 de este Reglamento. El ingeniero usar dicha figura enconjunto con la Tabla 2.8 para calcular el mnimo tamao de soldadura para determinar lamxima tensin en la misma, excepto donde tales clculos no son hechos por 2.6.6.1.3 (2).La dimensin de prdida Z ser deducida de la distancia del punto de trabajo(W.P) para lacara de soldadura terica buscando el mnimo tamao de soldadura.

2.6.5.2.2. Detalles de Uniones Soldadas con JPC Precalificadas desde un Solo Lado sinRespaldo en Conexiones Tipo T, K e Y.

Detalles de las opciones de diseo se indican en 3.13.4 correspondiente al Cap.3 de esteReglamento. Si se requiere la mejora del comportamiento de fatiga, los detalles seseleccionan sobre la base de los requerimientos de perfil de 2.6.3 y la Tabla 2.7.

2.6.5.3. Tensiones en las Soldaduras.

Cuando se requieren clculos de tensin admisible en las soldaduras para seccionescirculares, la tensin nominal en la soldadura que unir un elemento estructural ramal en T,K o Y ser calculada como:

+

=

2w

2m

bw

m

aw

b

r

r

Kr

r

Kt

t baw

fff (9)

Siendo:


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29

tb espesor del elemento estructural ramaltw garganta efectiva de la soldadurafay fb tensiones nominales axiales y de flexin en el elemento ramal

Para rm y rw, ver la Figura 2.18

Ka y Kb son largo efectivo y factores de seccin dados en 2.6.5.4 y 2.6.5.5

En el diseo por factores de carga y resistencia (DFR o LRFD) se aplicar lo especificadoen el Reglamento CIRSOC 302 o la siguiente expresin para el clculo de capacidad decarga o resistencia de diseo (Pu) del elemento estructural ramal cargado axialmente, ensecciones tanto circulares como rectangulares:

Pu = Qw lw (10)

Siendo:Qw capacidad de carga por unidad de longitud o carga unitaria de la soldadura [N/mm] lwlargo efectivo de soldadura [mm].

Para soldaduras de filete:

Qw = 0,6 twFEXX (11)

Con = 0,65

Siendo:FEXX mnima resistencia a la traccin del metal de aporte.

2.6.5.4. Largos de Uniones Circulares.

El largo de soldaduras y de interseccin en uniones K, T e Y, ser determinado como:2rKa, siendo: r el radio efectivo de la interseccin (ver 2.6.5.2, 2.6.5.1.1, y 2.6.6.1.3. (4)).

( )22a yx3yxK +++= (12)

( )sen2

1x

= (13)

=2

2

2

3

3

1y (14)

Siendo:

el ngulo agudo entre los dos ejes de los elementos estructurales cociente de dimetros, ramal / principal


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30

Nota: las siguientes ecuaciones pueden ser utilizadas como aproximacin conservadora:

2

sen

11

Ka

+

= Para carga axial (15)

4.sensen

13

Kb

+= Para flexin plana (16)

4sen

31

Kb

+= Para flexin compuesta (17)

2.6.5.5. Largos en Uniones Tubulares de Seccin Rectangular

2.6.5.5.1. Uniones K y N.

El largo efectivo de soldaduras de elementos estructurales ramales K y N con separacin,secciones planas rectangulares, sujetas a carga axial predominantemente esttica, sernconsideradas, ver la Figura 2.16(B) para nomenclatura, como:

2ax + 2b para 502ax + b para 60 (18)

Siendo:a

xlargo del lado de la soldadura en una unin tubular(Figura 2.16 B)

b tamao del lado en el tubo de seccin cuadrada considerado el elemento estructuralramal (Figura 2.16 B y 2.16 M)

Por lo tanto, para 50 el taln, la punta y lados del elemento estructural ramal puedenser considerados, completamente, en el largo efectivo. Para 60, el taln no seconsidera en el largo efectivo debido a la distribucin despareja de la carga.Para 50 < < 60 se deber interpolar.

2.6.5.5.2. Uniones T, X e Y

El largo efectivo de soldaduras de elementos estructurales ramal en T, Y o X planos y desecciones rectangulares, sujetas a carga axial predominantemente esttica, ser consideradocomo:

2ax + b para 502ax para 60Para 50 < < 60 interpolar. (19)

2.6.6. Limitaciones de la Resistencia de Uniones Soldadas

2.6.6.1. Uniones de Seccin Circular en Y, T o K (ver 2.6.8.1.1)


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31

2.6.6.1.1. Falla local.

Cuando una unin Y, T o K, es realizada de manera tal que los elementos estructuralesramales son soldados en forma individual al elemento estructural principal, las tensiones

locales en una superficie de falla potencial a travs de la pared del miembro principalpueden limitar la resistencia utilizable de la unin soldada. La tensin de corte en la que talfalla ocurre no depende solamente de la resistencia del elemento estructural principal sinotambin de la geometra de la unin. Tales uniones sern calculadas o dimensionadas deacuerdo a:

(1) El corte por punzonado o (2) clculos de carga ltima. El corte por punzonado es uncriterio de diseo convencional por tensin admisible(DTA o ASD)que incluye el factor deseguridad. En el clculo por carga ltima se aplicar el diseo por factores de carga yresistencia (DFR o LRFD), con el factor de resistencia incluido por el diseador, ver2.6.3.5 y en un todo de acuerdo con el Reglamento CIRSOC 302.

(1) Corte por punzonado: La tensin de corte actuante sobre la superficie potencial de falla(ver la Figura 2.19) no exceder la tensin de corte admisible por punzonado.

La tensin de corte actuante por punzonado se expresa como:

Vp actuante = fn sin (20)

La tensin de corte admisible por punzonado se expresa como:

Vp adm = Qq . Qf . Fy / (0.6 ) (21)La Vp adm tambin puede quedar definida por un valor establecido en la especificacin dediseo aplicable (por ej. 0.4 Fy).

Los trminos usados en las ecuaciones precedentes son definidos de la siguiente manera:

, , , y los otros parmetros de geometra de la unin son definidos en la Figura 2.16(M).fn, es la tensin nominal axial (fa) o de flexin (fb) en el elemento estructural ramal.Fy, es la tensin de fluencia mnima especificada para el acero del elemento estructural

principal, pero menor o igual que 2/3 de la resistencia a la traccin del mismo.Qq , trmino modificador de geometra y Qf , trmino de interaccin de tensin, cuyosvalores son obtenidos de la Tabla 2.9.

Para flexin alrededor de dos ejes (por ej. y, z), la tensin efectiva resultante de la flexinen secciones rectangulares y circulares pueden ser calculada como:

2bz

2byb fff += (22)

Para tensiones combinadas axiales y de flexin, deber verificar la siguiente relacin:


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32

1.0V

V

V

V

flexinadmisiblep,

actuantep,

1,75

axialadmisiblep,

actuantep,

+

(23)

(2) Clculo por factor de carga (ver 2.6.3.5):

El clculo se efectuara de acuerdo con lo indicado en el Reglamento CIRSOC 302La carga en el elemento estructural ramal que produce el colapso plstico en la pared delelemento estructural principal est dada por:

Carga axial Pu sen (24)

Momento de flector Mu sen (25)

El estado lmite para combinaciones de carga axial P y momento flector M estn dados por:

1,0Mu

M

Pu

P1,75

+

(26)

2.6.6.1.2. Colapso General.

La resistencia y estabilidad de un elemento estructural principal en una unin tubular, conaplicacin de cualquier tipo de refuerzo, sern evaluadas de conformidad con elReglamento CIRSOC 302 o la especificacin de diseo aplicable. El colapso general es

particularmente grave en las uniones en cruz (X) y uniones sujetas a cargas cruzadas,Figura 2.16 (G) y (J).Tales uniones pueden ser reforzadas incrementando el espesor delelemento estructural principal, o por el uso de diafragmas, anillos, o cuellos de refuerzo.

(1) Para conexiones en cruz circulares no reforzadas, la carga admisible mximatransversal, debida a una carga axial de compresin, P, en un elemento ramal se calcularcon la siguiente relacin para el diseo convencional (DTA o ASD):

( ) f2 Q.Q7,21,9.Fy.tcP.sen += (27)

Qf debe ser calculado con U2 expresado como (Pc / A Fy)

2 + (Mc / S Fy)2, dnde Pc y Mc

son factores de carga y de momento, A es el rea y S es mdulo de la seccin.

(2) Para uniones en cruz circulares reforzadas por un niple o manguito de unin, habiendoincrementado el espesor tc y el largo del manguito, L, la carga axial admisible, P, delelemento ramal puede ser aplicada como:

( ) ( ) ( )[ ] 2,5D.PPPP 121L

+= Para L


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33

Dnde P(1) es obtenido usando el espesor nominal del elemento estructural principal en laecuacin en (29) y P(2) es obtenido usando el espesor del manguito en la misma ecuacin.

(3) Para conexiones circulares K en donde el espesor del elemento estructural principal,

exigido para cubrir las previsiones de corte locales de 2.6.6.1, se extiende por lo menosD/4 ms all de las soldaduras del elemento ramal, el colapso general no necesita serverificado.

2.

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Ibro Soldadura Estructuras Metalicas 304