Diametro adecuado de pernos en los nodos de una cercha con p

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Hola amigos!!.

Estoy diseñando una cercha cuyos elementos (Cordones superiores e inferiores, Montantes y diagonales) seran perfiles de Angulos dobles. Los nodos de la cercha estaran conformados por planchas de conexion entre los angulos y seran unidos por pernos estructurales; algo mas o menos asi:

Mi pregunta es: ¿ como seleccio el diametro de los pernos?

se escogen a jucio del proyectista?? o habra alguna relacion entre pefiles angulos y el tamaño del perno a utilizar??

Saludos!!
Otro punto importante amigos es q saber la cantidad de pernos a utilizar

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EL TITULO COMPLETO AMIGO ES "Diametro adecuado de pernos en los nodos de una cercha con perfiles de angulos dobles."

PUES VEO Q NO SALIO COMPLETO...BUENO ESPERO ANSIOSO SUS RESPUESTAS

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Me imagino que algún curso básico en estructuras has llevado, porque no es lógica la pregunta, el diámetro, posición y número de pernos, así como la placa de anclaje se calculan de acuerdo a las cargas que llegan al nudo, además hay varios tipos de nudo, y hay procedimientos estándar para el detallado. En las normas de tu país deben estar estos procesos y si no, se puede buscar en normas internacionales.
Una idea te podés hacer aquí http://www.uclm.es/area/ing_rural/Trans ... cion03.PDF

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Elvis Consulta los libros de la Dra. Fratelli que allí aparece todo lo que necesitas saber. Te los listo en el orden en que los vas a leer.

0.- ESTRUCTURAS SISMO-RESISTENTES.
1.- PROYECTOS ESTRUCTURALES DE ACERO.
2.- DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS LRFD.
3.- TEMAS ESPECIALES DE ESTRUCTURAS METÁLICAS LRFD.

Con estos libros y las normas puedes diseñar las conexiones que mencionas.

Saludos.

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Elvis Consulta los libros de la Dra. Fratelli que allí aparece todo lo que necesitas saber. Te los listo en el orden en que los vas a leer.

0.- ESTRUCTURAS SISMO-RESISTENTES.
1.- PROYECTOS ESTRUCTURALES DE ACERO.
2.- DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS LRFD.
3.- TEMAS ESPECIALES DE ESTRUCTURAS METÁLICAS LRFD.

Con estos libros y las normas puedes diseñar las conexiones que mencionas.

Saludos.

Gracias mi pana en el libro PROYECTOS DE ESTRUCTURAS DE ACERO consegui exactamente lo q queria, sin embargo tengo una duda de q si los tornillos en la cercha pueden ser de diversos diametros o calidades, poe ejemplo:

Para los cordones superiores e inferiores mis resultados me permitieron elegir 3 pernos de 7/8 in A490; pero para las montantes y diagonales me permitieron elegir pernos de menor diametro y hasta de menor calidad...esto se debe a q la carga axial en las montantes y diagonales son muchas mas pequeñas (con respecto a los cordones superiores e inferiores) y por eso viene mi duda... pueden elegirse en una cercha atonillada en sus nodos, diferenes diametros de pernos???

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Lo mejor es que trates siempre de uniformizar el diseño lo más que te sea posible. Tienes que pensar en varias cosas antes de decidirte porque tipo de materiales y arreglos tendrán las conexiones.

Considera primeramente la fabricación y el montaje, ¿es viable hacerlo como lo propones? entre mas típicas sean las características de los materiales, dimensiones de los elementos; será mucho mas fácil su procura y fabricación. Créeme que si todas las conexiones, planchas, ángulos, pernos y demás elementos son todos iguales, el taller te lo agradecerá puesto que se estandariza el trabajo y los costos son mucho menores cosa que el cliente también te agradecería.

Luego tienes que ver si la propuesta que estas diseñando es factible y viable en su construcción/montaje. De nada vale que te esmeres demasiado en afinar ciertos elementos de la conexión si luego la forma en como queda o los elementos que se requieren fabricar no se pueden conseguir o se dificulta mucho su confección y montaje.

Por ultimo, me llama mucho la atención dos cosas que mencionas, la primera es que estés utilizando pernos de conexión de gran diámetro (7/8") para cerchas de techos de galpones, me parece que no estas considerando las distancias mínimas por norma tanto a borde de planchas como entre nodos para el dimensionamiento. Para un perno de 7/8" la distancia mínima a bordes desde el centro es de 55mm por lo que tu angular en los cordones tiene que darte como mínimo una L de 120mm de lado y la conexión junto con la plancha conectora tendría al menos 230mm de largo, cosa que puede o no ser mucho dependiendo del proyecto. Haría falta aquí más información de lo que estas diseñando, ya que seguir opinando sería elucubrar.

Lo segundo que me ha llamado la atención es la calidad de los pernos que seleccionaste. Por lo general el acero A-490 se emplea en conexiones con pernos de tipo pretensionado o las de deslizamiento critico por sus costos en comparación con los pernos A-325 que se emplean comúnmente en este tipo de conexiones por aplastamiento en diagonales (braces) de cerchas. Ademas la desventaja que tienen los pernos A-490 esta en que una vez se ha hecho el apriete y la pretensión del perno si por alguna razón se tiene que soltar el perno este ya no se puede volver a utilizar y tiene que desecharse (=mas costo de mantenimiento).

Así que mis recomendaciones son las siguientes:

-Utiliza pernos A-325 en lugar de A-490. (Afina los cálculos si hace falta)
-Tipifica el diámetro y dimensiones de las conexiones tanto como te sea posible.

Saludos.

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Lo mejor es que trates siempre de uniformizar el diseño lo más que te sea posible. Tienes que pensar en varias cosas antes de decidirte porque tipo de materiales y arreglos tendrán las conexiones.

Considera primeramente la fabricación y el montaje, ¿es viable hacerlo como lo propones? entre mas típicas sean las características de los materiales, dimensiones de los elementos; será mucho mas fácil su procura y fabricación. Créeme que si todas las conexiones, planchas, ángulos, pernos y demás elementos son todos iguales, el taller te lo agradecerá puesto que se estandariza el trabajo y los costos son mucho menores cosa que el cliente también te agradecería.

Luego tienes que ver si la propuesta que estas diseñando es factible y viable en su construcción/montaje. De nada vale que te esmeres demasiado en afinar ciertos elementos de la conexión si luego la forma en como queda o los elementos que se requieren fabricar no se pueden conseguir o se dificulta mucho su confección y montaje.

Por ultimo, me llama mucho la atención dos cosas que mencionas, la primera es que estés utilizando pernos de conexión de gran diámetro (7/8") para cerchas de techos de galpones, me parece que no estas considerando las distancias mínimas por norma tanto a borde de planchas como entre nodos para el dimensionamiento. Para un perno de 7/8" la distancia mínima a bordes desde el centro es de 55mm por lo que tu angular en los cordones tiene que darte como mínimo una L de 120mm de lado y la conexión junto con la plancha conectora tendría al menos 230mm de largo, cosa que puede o no ser mucho dependiendo del proyecto. Haría falta aquí más información de lo que estas diseñando, ya que seguir opinando sería elucubrar.

Ok segui tus consejos y esto fue lo que me dio…espero q me digas si ando bien,  todo esto es por mi pasantías y me he atrasado un poco por falta de alguien q me oriente en esto.. saludos, espero ansioso tu respuesta.!!
Con respecto a los elementos de la cercha: todos (montantes, diagonales y c. inferior) deben diseñarse tanto a tracción como a compresión; porque las fuerzas del viento en el techo son a succión y las cargas muertas generan presión (es decir con dirección y sentido hacia abajo). Bueno al menos eso creo 
CORDONES SUPERIORES: ANGULO DOBLE 90x90x7
-Fuerza de tracción= Pu = 31412,5 kg
-Fuerza de compresión= Pu = 22131,26 kg
-Longitud del miembro= 2.0396 m
-fluencia = 2500 kg/cm2; y esfuerzo ultimo = Fu =4000kg/cm2. Acero A 36 (miembros)
-Características de pernos en los extremos = 4 pernos de 3/4 in A325, al aplastamiento
- Espesor de la plancha de nodo = 17 mm (se requiere una plancha de relleno en la mitad del miembro del mismo espesor).
Según las especificaciones de esta tabla: http://novella.mhhe.com/sites/dl/free/8 ... 156331.pdf
Para un perfil angular de 90x90x7 puedo elegir pernos de 3/4 in, ya que la distancia mínima al borde para estos pernos es de 25 mm (eso lo dice la norma americana LRFD 2010 en su tabla J3.4). Además, las especificaciones que salen en la tabla 2.6 y 2.8 del libro “Proyectos de estructuras de acero” de la Dra Maria Graciela Fratelli (p. 66 y 77, respectivamente) q fue uno de tus libros recomendados  dice que es de 30 mm. Otra forma de verlo es q en el link indicado se especifica el tamaño ideal del agujero q es de 25 mm.
Fuente de procedimiento de diseño: “Proyectos de estructuras de acero” de la Dra Maria Graciela Fratelli.
EJEMPLOS 4.2: PARA DISEÑO A TRACCION Y 5.2: PARA DISEÑO A COMPRESION.

CORDONES INFERIORES: ANGULO DOBLE 100x100x8
-Fuerza de tracción= Pu = 21815,3 kg
-Fuerza de compresión= Pu = 30874,3686 kg
-Longitud del miembro= 2.00 m
-fluencia = 2500 kg/cm2; y esfuerzo ultimo = Fu =4000kg/cm2. Acero A 36 (miembros)
-Características de pernos en los extremos = 4 pernos de 3/4 in A325, al aplastamiento
- Espesor de la plancha de nodo = 17 mm (se requiere una plancha de relleno en la mitad del miembro).
MONTANTES: ANGULO DOBLE 60 x 60 x 5
Longitud = 2 m
-Fuerza de tracción= 3793,078 kg
-Fuerza de compresión= 5477,13 kg
-fluencia = 2500 kg/cm2; y esfuerzo ultimo = Fu =4000kg/cm2. Acero A 36 (miembros)
-Características de pernos en los extremos = 3 pernos de 3/4 in A325, al aplastamiento
- Espesor de la plancha de nodo = 17 mm (se requiere una plancha de relleno en la mitad del miembro).

DIAGONALES: ANGULO DOBLE 70 x 70 x 6
Longitud = 2.5612 m
-Fuerza de tracción= 4669,44 kg
-Fuerza de compresión= 2747,617 kg
-fluencia = 2500 kg/cm2; y esfuerzo ultimo = Fu =4000kg/cm2. Acero A 36 (miembros)
-Características de pernos en los extremos = 3 pernos de 3/4 in A325, al aplastamiento
- Espesor de la plancha de nodo = 17 mm (se requiere una plancha de relleno en la mitad del miembro).

Las longitudes son las referidas a los miembros más críticos la cercha es del tipo HOWE con un canto de 2 metros inclinación 20 % luz de 20 metros, a dos aguas. Y tiene 5 divisiones a cada agua de 2 metros de separación en horizontal (longitud de c. inferiores)

Lo segundo que me ha llamado la atención es la calidad de los pernos que seleccionaste. Por lo general el acero A-490 se emplea en conexiones con pernos de tipo pretensionado o las de deslizamiento critico por sus costos en comparación con los pernos A-325 que se emplean comúnmente en este tipo de conexiones por aplastamiento en diagonales (braces) de cerchas. Ademas la desventaja que tienen los pernos A-490 esta en que una vez se ha hecho el apriete y la pretensión del perno si por alguna razón se tiene que soltar el perno este ya no se puede volver a utilizar y tiene que desecharse (=mas costo de mantenimiento).

Así que mis recomendaciones son las siguientes:

-Utiliza pernos A-325 en lugar de A-490. (Afina los cálculos si hace falta)
-Tipifica el diámetro y dimensiones de las conexiones tanto como te sea posible.

Saludos.

[sivleca]

Jeje perdon creo que meti todo en la cita...bueno aqui va todo de nuevo:

Ok segui tus consejos y esto fue lo que me dio…espero q me digas si ando bien,  todo esto es por mi pasantías y me he atrasado un poco por falta de alguien q me oriente en esto.. saludos, espero ansioso tu respuesta.!!
Con respecto a los elementos de la cercha: todos (montantes, diagonales y c. inferior) deben diseñarse tanto a tracción como a compresión; porque las fuerzas del viento en el techo son a succión y las cargas muertas generan presión (es decir con dirección y sentido hacia abajo). Bueno al menos eso creo 
CORDONES SUPERIORES: ANGULO DOBLE 90x90x7
-Fuerza de tracción= Pu = 31412,5 kg
-Fuerza de compresión= Pu = 22131,26 kg
-Longitud del miembro= 2.0396 m
-fluencia = 2500 kg/cm2; y esfuerzo ultimo = Fu =4000kg/cm2. Acero A 36 (miembros)
-Características de pernos en los extremos = 4 pernos de 3/4 in A325, al aplastamiento
- Espesor de la plancha de nodo = 17 mm (se requiere una plancha de relleno en la mitad del miembro del mismo espesor).
Según las especificaciones de esta tabla: http://novella.mhhe.com/sites/dl/free/8 ... 156331.pdf
Para un perfil angular de 90x90x7 puedo elegir pernos de 3/4 in, ya que la distancia mínima al borde para estos pernos es de 25 mm (eso lo dice la norma americana LRFD 2010 en su tabla J3.4). Además, las especificaciones que salen en la tabla 2.6 y 2.8 del libro “Proyectos de estructuras de acero” de la Dra Maria Graciela Fratelli (p. 66 y 77, respectivamente) q fue uno de tus libros recomendados  dice que es de 30 mm. Otra forma de verlo es q en el link indicado se especifica el tamaño ideal del agujero q es de 25 mm.
Fuente de procedimiento de diseño: “Proyectos de estructuras de acero” de la Dra Maria Graciela Fratelli.
EJEMPLOS 4.2: PARA DISEÑO A TRACCION Y 5.2: PARA DISEÑO A COMPRESION.

CORDONES INFERIORES: ANGULO DOBLE 100x100x8
-Fuerza de tracción= Pu = 21815,3 kg
-Fuerza de compresión= Pu = 30874,3686 kg
-Longitud del miembro= 2.00 m
-fluencia = 2500 kg/cm2; y esfuerzo ultimo = Fu =4000kg/cm2. Acero A 36 (miembros)
-Características de pernos en los extremos = 4 pernos de 3/4 in A325, al aplastamiento
- Espesor de la plancha de nodo = 17 mm (se requiere una plancha de relleno en la mitad del miembro).
MONTANTES: ANGULO DOBLE 60 x 60 x 5
Longitud = 2 m
-Fuerza de tracción= 3793,078 kg
-Fuerza de compresión= 5477,13 kg
-fluencia = 2500 kg/cm2; y esfuerzo ultimo = Fu =4000kg/cm2. Acero A 36 (miembros)
-Características de pernos en los extremos = 3 pernos de 3/4 in A325, al aplastamiento
- Espesor de la plancha de nodo = 17 mm (se requiere una plancha de relleno en la mitad del miembro).

DIAGONALES: ANGULO DOBLE 70 x 70 x 6
Longitud = 2.5612 m
-Fuerza de tracción= 4669,44 kg
-Fuerza de compresión= 2747,617 kg
-fluencia = 2500 kg/cm2; y esfuerzo ultimo = Fu =4000kg/cm2. Acero A 36 (miembros)
-Características de pernos en los extremos = 3 pernos de 3/4 in A325, al aplastamiento
- Espesor de la plancha de nodo = 17 mm (se requiere una plancha de relleno en la mitad del miembro).

Las longitudes son las referidas a los miembros más críticos la cercha es del tipo HOWE con un canto de 2 metros inclinación 20 % luz de 20 metros, a dos aguas. Y tiene 5 divisiones a cada agua de 2 metros de separación en horizontal (longitud de c. inferiores)