BRIX · NSR-10

F.4.5 — Conexiones y uniones

Conexiones de acero formado en frío: posiciones para soldar (tabla F.4.5.2-1), soldaduras a tope, de tapón, de ranura, de filete, abocinadas y electrosoldadas (ecuaciones F.4.5.2-1 a F.4.5.2-28), pernos —perforaciones, rotura en la sección neta, aplastamiento con el factor C y cortante y tensión (tablas F.4.5.3-1a a F.4.5.3-4)—, tornillos (F.4.5.4-1 a F.4.5.4-12), rotura a cortante y por bloque de cortante y conexiones a otros materiales.

F.4.5.1 — Generalidades

Las conexiones se diseñaran para transmitir la resistencia requerida actuante sobre los miembros conectados, teniendo en cuenta la excentricidad cuando sea aplicable.

F.4.5.2 — Conexiones soldadas

El siguiente criterio de diseño aplicará a conexiones soldadas utilizadas para miembros estructurales de acero formado en frío en los cuales el espesor de la parte conectada más delgada es 4.76 mm o menos. Para el diseño de conexiones soldadas en las cuales el espesor de la parte conectada más delgada sea mayor a 4.76 mm debe remitirse a las especificaciones establecidas en el numeral F.2. La sección F.4.4.5 aplicará para los casos donde se utilicen diafragmas.

Las soldaduras de arco en las que al menos una de las partes conectadas sea de un espesor de 4.76 mm o menor deben realizarse de acuerdo con las disposiciones AWS D1.3¹, a menos que se especifique algo diferente en este Reglamento. Los soldadores y procedimientos de soldadura deben estar calificados como se especifica en AWS D1.3. Estas disposiciones son aplicables a todas las posiciones de soldadura que se listan en la tabla F.4.5.2-1. Las soldaduras por procesos de resistencia deben ser realizadas de conformidad con los procedimientos dados en AWS C1.1 ó AWS C1.3.

Tabla F.4.5.2-1 — Posiciones para soldar
ConexiónPosición para soldar — Soldadura de ranura a topePosición para soldar — Punto de soldadura de arcoPosición para soldar — Cordón de soldadura de arcoPosición para soldar — Soldadura de filete, de solape o TPosición para soldar — Soldadura de ranura abocinada en biselPosición para soldar — Soldadura de ranura abocinada en V
Lámina a láminaP H V S-- -- -- --P H -- --P H V SP H V SP H V S
Lámina a miembro de apoyo-- -- -- --P -- -- --P -- -- --P H V SP H V S-- -- -- --

P = Plana, H = Horizontal, V = Vertical, S = Sobrecabeza

¹ AWS (American Welding Society). AWS D1.3/D1.3M:2008 Structural Welding Code – Sheet Steel

F.4.5.2.1 — Soldaduras acanalada en juntas a tope

La resistencia nominal, Pn, de una soldadura acanalada en una junta a tope, por uno o ambos lados, se determinará de acuerdo con los incisos (a) o (b), el que sea aplicable.

  • (a) Para tensión o compresión normales al área efectiva o paralelas al eje de la soldadura, la resistencia nominal, Pn, se calculará de acuerdo con la ecuación F.4.5.2-1:
Pn = L te Fy(F.4.5.2-1)
φ = 0.90
  • (b) Para cortante en el área efectiva, la resistencia nominal, Pn, será el menor valor calculado de acuerdo con las ecuaciones F.4.5.2-2 y F.4.5.2-3:
Pn = L te 0.6Fxx(F.4.5.2-2)
φ = 0.80
Pn = L te Fy / √3(F.4.5.2-3)
φ = 0.90

Donde:

SímboloSignificado
Pn= resistencia nominal de la soldadura acanalada
L= longitud de la soldadura
te= dimensión de la garganta efectiva de la soldadura acanalada
Fy= esfuerzo de fluencia del acero base de más baja resistencia
Fxx= resistencia última del electrodo

F.4.5.2.2 — Soldadura de tapón

Las soldaduras de tapón permitidas por este Reglamento se usarán para soldar láminas a miembros de soporte de espesor mayor o para soldar láminas entre sí, en posición plana. Estas soldaduras no pueden realizarse cuando el espesor más delgado a conectar sea mayor de 3.8mm, ni cuando una combinación de láminas exceda dicho espesor.

Se deben utilizar arandelas para soldar, como se muestra en las figuras F.4.5.2-1 y F.4.5.2-2, cuando el espesor de lámina sea menor a 0.711 mm. Las arandelas para soldar deben tener espesores entre 1.27 y 2.03 mm, con una perforación mínima de 9.53 mm de diámetro. Las soldaduras lámina a lámina no requerirán arandelas para soldar.

Las soldaduras de tapón deben especificarse con un diámetro efectivo de área de fusión mínimo, de, que no puede ser menor a 9.5 mm.

Figura F.4.5.2-1 — Arandela para soldadura típica
Figura F.4.5.2-1 — Arandela para soldadura típica — página original del PDF
Figura F.4.5.2-2 — Soldadura de tapón con arandela
Figura F.4.5.2-2 — Soldadura de tapón con arandela — página original del PDF

F.4.5.2.2.1 — Cortante

F.4.5.2.2.1.1 — Distancia mínima al borde

La distancia medida en la línea de la fuerza, a partir del eje central de una soldadura, al borde más cercano de otra soldadura adyacente o al borde final de la parte conectada hacia la cual se dirige la fuerza, no será menor que el valor emin determinado con las ecuación F.4.5.2-4. Remitirse a las figuras F.4.5.2-3 y F.4.5.2-4 para distancias al borde de soldaduras de tapón.

emin = P̄ / (φ Fu t)(F.4.5.2-4)

Cuando Fu/Fsy ≥ 1.08

φ = 0.70

Cuando Fu/Fsy < 1.08

φ = 0.60

Donde:

SímboloSignificado
Fu= resistencia última de acuerdo con F.4.1.2.1, F.4.1.2.2 ó F.4.1.2.3.2
t= espesor combinado total del acero base (sin incluir recubrimientos) de las láminas involucradas en la transferencia de cortante arriba del plano de máxima transferencia de corte.
P̄= resistencia a cortante de diseño transmitida por la soldadura. P̄ = Pu
Fsy= esfuerzo de fluencia de acuerdo con la sección F.4.1.2.1, F.4.1.2.2 ó F.4.1.2.3.2

Adicionalmente, la distancia desde el eje de cualquier soldadura hasta el borde extremo o límite del miembro conectado no será menor a 1.5d. En ningún caso la distancia libre entre soldaduras y el borde extremo del miembro será menor a 1.0d.

Figura F.4.5.2-3 — Distancia al borde para soldaduras de tapón — lámina sencilla
Figura F.4.5.2-3 — Distancia al borde para soldaduras de tapón — lámina sencilla — página original del PDF
Figura F.4.5.2-4 — Distancia al borde para soldaduras de tapón — doble lámina
Figura F.4.5.2-4 — Distancia al borde para soldaduras de tapón — doble lámina — página original del PDF
F.4.5.2.2.1.2 — Resistencia a cortante para láminas soldadas a un miembro de soporte de mayor espesor

La resistencia nominal a cortante, Pn, de cada soldadura de tapón entre la lámina, ó láminas, y un miembro de apoyo de mayor espesor se determinará el valor más pequeño entre los incisos (a) o (b).

(a) Pn = (π de² / 4) 0.75Fxx(F.4.5.2-5)
φ = 0.60
  • (b) Para (da/t) ≤ 0.815 √(E/Fu)
Pn = 2.20 t da Fu(F.4.5.2-6)
φ = 0.70
  • (c) Para 0.815 √(E/Fu) < (da/t) < 1.397 √(E/Fu)
Pn = 0.280 [1 + 5.59 √(E/Fu) / (da/t)] t da Fu(F.4.5.2-7)
φ = 0.55
  • (d) Para (da/t) ≥ 1.397 √(E/Fu)
Pn = 1.40 t da Fu(F.4.5.2-8)
φ = 0.50

Donde:

SímboloSignificado
Pn= resistencia nominal a cortante de la soldadura de tapón
de= diámetro efectivo del área de fusión en el plano de la máxima transferencia de cortante
de = 0.7d − 1.5t ≤ 0.55d(F.4.5.2-9)

Donde:

SímboloSignificado
d= diámetro visible de la superficie exterior de la soldadura de tapón
t= espesor combinado total del acero base (sin incluir recubrimientos) de las láminas involucradas en la transferencia de cortante arriba del plano de máxima transferencia de corte.
Fxx= resistencia última del electrodo
da= diámetro promedio de la soldadura de tapón en la mitad del espesor t, donde da = (d − t) para una lámina o para no más de cuatro láminas sobrepuestas sobre el miembro de soporte. Véase las figuras F.4.5.2-5 y F.4.5.2-6 para las definiciones del diámetro.
E= módulo de elasticidad del acero
Fu= resistencia última determinada conforme con la sección F.4.1.2.1, F.4.1.2.2 ó F.4.1.2.3.2
Figura F.4.5.2-5 — Soldadura de tapón — Espesor sencillo de lámina
Figura F.4.5.2-5 — Soldadura de tapón — Espesor sencillo de lámina — página original del PDF
Figura F.4.5.2-6 — Soldadura de tapón — Doble espesor de lámina
Figura F.4.5.2-6 — Soldadura de tapón — Doble espesor de lámina — página original del PDF
F.4.5.2.2.1.3 — Resistencia a cortante para conexiones lámina a lámina

La resistencia nominal a cortante para cada soldadura entre dos láminas de igual espesor se determinará de acuerdo con la ecuación F.4.5.2-10.

Pn = 1.65 t da Fu(F.4.5.2-10)
φ = 0.70

Donde:

SímboloSignificado
Pn= resistencia nominal a cortante de la conexión lámina a lámina
t= espesor combinado total del acero base (sin incluir recubrimientos) de las láminas involucradas en la transferencia de cortante arriba del plano de máxima transferencia de corte
da= diámetro promedio de la soldadura de tapón en la mitad del espesor t. Ver la figura F.4.5.2-7 para definiciones del diámetro
= (d − t)

Donde:

SímboloSignificado
d= diámetro visible de la superficie exterior de la soldadura de tapón
de= diámetro efectivo del área de fusión en el plano de máxima transferencia de cortante
= 0.7d − 1.5t ≤ 0.55d
Fu= resistencia última de la lámina determinada de acuerdo con la sección F.4.1.2.1 ó F.4.1.2.2

Adicionalmente, se deben aplicar los siguientes límites:

  • (1) Fu ≤ 407 MPa (59 ksi)
  • (2) Fxx > Fu
  • (3) 0.70 mm ≤ t ≤ 1.60 mm
Figura F.4.5.2-7 — Soldadura de tapón — Lámina a lámina
Figura F.4.5.2-7 — Soldadura de tapón — Lámina a lámina — página original del PDF

F.4.5.2.2.2 — Tensión

La resistencia última nominal a tensión de levantamiento, Pn, de cada soldadura de tapón cargada concéntricamente y que conecta láminas y miembros de soporte, se calculará como el menor valor de las ecuaciones F.4.5.2-11 ó F.4.5.2-12.

Pn = (π de² / 4) Fxx(F.4.5.2-11)
Pn = 0.8 (Fu/Fy)² t da Fu(F.4.5.2-12)

Para aplicación a tableros metálicos y paneles:

φ = 0.60

Para otras aplicaciones:

φ = 0.50

Deben aplicarse los siguientes límites:

  • t da Fu ≤ 13.34kN
  • emin ≥ d
  • Fxx ≥ 410 MPa
  • Fu ≤ 565 MPa (de las láminas conectadas)
  • Fxx > Fu

Remitirse a la sección F.4.5.2.2.1 para la definición de las variables.

Para soldaduras de tapón cargadas excéntricamente sujetas a una carga de tensión de levantamiento, la resistencia última nominal se tomará como el 50% del valor obtenido en las ecuaciones anteriores.

Para conexiones de láminas múltiples, la resistencia se determinará mediante la suma de los espesores de lámina cuando se utilice la ecuación F.4.5.2-12.

La resistencia última nominal en las conexiones soldadas de traslapo lateral, dentro de un sistema de tableros, será el 70% de los anteriores valores.

Cuando se demuestre mediante ensayos que un procedimiento de soldadura proporciona consistentemente un diámetro efectivo mayor, de, o un diámetro promedio, da, cuando aplique, se permitirá el uso de este diámetro más grande siempre y cuando se haya seguido el procedimiento de soldadura específico para su realización.

F.4.5.2.3 — Soldadura de ranura

Las soldaduras de ranura (véase la figura F.4.5.2-8) cubiertas por esta especificación se aplicarán solo a los siguientes tipos de juntas:

  • (a) Entre lámina y un miembro de apoyo de mayor espesor en posición plana, y
  • (b) Lámina a lámina en posición plana u horizontal

La resistencia nominal a cortante, Pn, de una soldadura de ranura se determinará con el menor valor de las ecuaciones F.4.5.2-13 y F.4.5.2-14.

Pn = (π de² / 4 + L de) 0.75Fxx(F.4.5.2-13)
Pn = 2.5t Fu (0.25L + 0.96da)(F.4.5.2-14)
φ = 0.60

Donde:

SímboloSignificado
Pn= resistencia nominal a cortante de la soldadura de ranura
de= ancho efectivo de la ranura en las superficies fundidas
de = 0.7d − 1.5t(F.4.5.2-15)

Donde:

SímboloSignificado
d= ancho de la soldadura de ranura
L= longitud de la soldadura de ranura sin incluir los extremos redondeados (para efectos de cálculo L no excederá 3d)
da= ancho promedio de la soldadura de ranura
= (d − t) para una lámina sencilla o láminas dobles
Fu, Fxx y t= Valores definidos en la sección F.4.5.2.2.1

La mínima distancia al borde se determinará tal como se hace con las soldaduras de tapón de la sección F.4.5.2.2.1. Véase la figura F.4.5.2-9 para detalles.

Figura F.4.5.2-8 — Soldadura de ranura — Lámina a miembro de soporte posición plana
Figura F.4.5.2-8 — Soldadura de ranura — Lámina a miembro de soporte posición plana — página original del PDF
Figura F.4.5.2-9 — Distancias al borde para soldadura de ranura
Figura F.4.5.2-9 — Distancias al borde para soldadura de ranura — página original del PDF

F.4.5.2.4 — Soldaduras de filete

Las soldaduras de filete cubiertas por esta especificación aplicarán a la soldadura de juntas en cualquier posición, sea esta lámina a lámina o lámina a un miembro de acero de mayor espesor.

La resistencia nominal a cortante, Pn, de una soldadura de filete se determinará de acuerdo con esta sección.

  • (1) Para carga longitudinal

Para L/t < 25

Pn = (1 − 0.01L/t) L t Fu(F.4.5.2-16)
φ = 0.60

Para L/t ≥ 25

Pn = 0.75 t L Fu(F.4.5.2-17)
φ = 0.50
  • (2) Para carga transversal
Pn = t L Fu(F.4.5.2-18)
φ = 0.65

Donde:

t= mínimo valor de t1 o t2, como se muestra en las figuras F.4.5.2-10 y F.4.5.2-11
Figura F.4.5.2-10 — Soldaduras de filete — Junta traslapada
Figura F.4.5.2-10 — Soldaduras de filete — Junta traslapada — página original del PDF
Figura F.4.5.2-11 — Soldaduras de filete Junta en T
Figura F.4.5.2-11 — Soldaduras de filete Junta en T — página original del PDF

Adicionalmente, para t > 2.54 mm, la resistencia nominal a cortante determinada de acuerdo con (1) y (2), anteriormente descritos, no excederá el siguiente valor de Pn:

Pn = 0.75 tw L Fxx(F.4.5.2-19)
φ = 0.60

Donde:

SímboloSignificado
Pn= resistencia nominal de la soldadura de filete
L= longitud de la soldadura de filete
Fu y Fxx= valores definidos en la sección F.4.5.2.2.1
tw= garganta efectiva
= 0.707w1 ó 0.707w2, el que sea menor. Se permite una garganta efectiva más grande si mediante ensayos se demuestra que el procedimiento de soldadura que se usará permite producir de manera consistente un valor mayor de tw

Donde:

w1 y w2= espesor en la base de la soldadura (véase las figuras F.4.5.2-10 y F.4.5.2-11) y w1 = t1 en las juntas traslapadas

F.4.5.2.5 — Soldaduras abocinadas

Las soldaduras abocinadas cubiertas por esta especificación se aplicarán a juntas soldadas en cualquier posición, ya sea lámina a lámina para soldaduras abocinadas en V, lámina a lámina para soldaduras abocinadas en media V o lámina a un miembro de acero de mayor espesor para soldaduras abocinadas en media V.

La resistencia nominal a cortante, Pn, de una soldadura abocinada se determinará de acuerdo con esta sección.

  • (a) Para soldaduras abocinadas en media V cargadas transversalmente (véase la figura F.4.5.2-12)
Pn = 0.833 t L Fu(F.4.5.2-20)
φ = 0.60
Figura F.4.5.2-12 — Soldadura abocinada en media V
Figura F.4.5.2-12 — Soldadura abocinada en media V — página original del PDF
  • (b) Para soldaduras abocinadas cargadas longitudinalmente (véase las figuras F.4.5.2-13 a F.4.5.2.5-7)
  • (1) Para t ≤ tw < 2t o si la altura del labio o pestaña, h, es menor que la longitud de soldadura, L:
Pn = 0.75 t L Fu(F.4.5.2-21)
φ = 0.55
  • (2) Para tw ≥ 2t con la altura del labio o pestaña, h, igual o más grande que la longitud de soldadura, L:
Pn = 1.50 t L Fu(F.4.5.2-22)
φ = 0.55

Adicionalmente, para t > 2.5 mm, la resistencia nominal determinada de acuerdo con (a) y (b) no excederá el valor de Pn calculado conforme a la ecuación F.4.5.2-23.

Pn = 0.75 tw L Fxx(F.4.5.2-23)
φ = 0.60

Donde:

SímboloSignificado
Pn= resistencia nominal de la soldadura abocinada
t= espesor del miembro soldado tal como se define en las figuras F.4.5.2-12 a F.4.5.2-18
L= longitud de la soldadura
Fu y Fxx= valores que se definen en la sección F.4.5.2.2.1
h= altura de la pestaña o labio
Figura F.4.5.2-13 — Cortante en soldadura abocinada en media V
Figura F.4.5.2-13 — Cortante en soldadura abocinada en media V — página original del PDF
Figura F.4.5.2-14 — Cortante en soldadura abocinada en V
Figura F.4.5.2-14 — Cortante en soldadura abocinada en V — página original del PDF
Figura F.4.5.2-15 — Soldadura abocinada en media V (Llenado a ras de superficie, w1 = R)
Figura F.4.5.2-15 — Soldadura abocinada en media V (Llenado a ras de superficie, w1 = R) — página original del PDF
Figura F.4.5.2-16 — Soldadura abocinada en media V (Llenado a ras de superficie, w1 = R)
Figura F.4.5.2-16 — Soldadura abocinada en media V (Llenado a ras de superficie, w1 = R) — página original del PDF
Figura F.4.5.2-17 — Soldadura abocinada en media V (No a ras de superficie, w1 > R)
Figura F.4.5.2-17 — Soldadura abocinada en media V (No a ras de superficie, w1 > R) — página original del PDF
Figura F.4.5.2-18 — Soldadura abocinada en media V (No a ras de superficie, w1 < R)
Figura F.4.5.2-18 — Soldadura abocinada en media V (No a ras de superficie, w1 < R) — página original del PDF
SímboloSignificado
tw= garganta efectiva de la soldadura abocinada llenada a ras de la superficie (véase las figuras F.4.5.2-15 y F.4.5.2-16):
= (5/16)R para soldadura de ranura abocinada en media V
= (1/2)R cuando R ≤ 12.7 mm para soldadura abocinada en V
= (3/8)R cuando R > 12.7 mm para soldadura abocinada en V
= garganta efectiva de la soldadura de ranura abocinada no a ras de la superficie:
= 0.707w1 ó 0.707w2, el que sea menor (véase las figuras F.4.5.2-17 y F.4.5.2-18)
= se permite una garganta efectiva más grande si mediante ensayos se demuestra que el procedimiento de soldadura que se usará produce de manera consistente un valor mayor de tw

Donde:

SímboloSignificado
R= radio de la superficie de doblez exterior
w1 y w2= espesor en la base de la soldadura (véase las figuras F.4.5.2-17 y F.4.5.2-18)

F.4.5.2.6 — Soldaduras electrosoldadas

La resistencia nominal a cortante, Pn, de puntos de soldadura por el proceso de resistencia (electrosoldadas) se determinará de acuerdo con esta sección.

φ = 0.65

Con t en milímetros y Pn en kN:

Para 0.25 mm ≤ t < 3.6 mm

Pn = 5.51t^1.47(F.4.5.2-24)

Para 3.6 mm ≤ t ≤ 4.6 mm

Pn = 7.6t + 8.57(F.4.5.2-25)

Donde:

SímboloSignificado
Pn= resistencia nominal de la soldadura por electrosoldado
t= espesor de la lámina exterior más delgada

F.4.5.2.7 — Rotura en la sección neta de miembros diferentes a láminas planas (Rezago de cortante)

La resistencia nominal a tensión de un miembro soldado se determinará de acuerdo con la sección F.4.3.2. Para rotura y/o fluencia en la sección neta efectiva de la parte conectada, la resistencia última nominal de tensión, Pn, se determinará de acuerdo con la ecuación F.4.5.2-28.

Pn = Ae Fu(F.4.5.2-26)
φ = 0.60

Donde:

SímboloSignificado
Fu= resistencia última a tensión de la parte conectada de acuerdo con la sección F.4.1.2.1 ó F.4.1.2.3.2.
Ae= AU, área neta efectiva con U definida como sigue:

Cuando la carga se transmite solo por soldaduras transversales:

SímboloSignificado
A= área de los elementos directamente conectados
U= 1.0

Cuando la carga se transmite solo con soldaduras longitudinales o con soldaduras longitudinales en combinación con soldaduras transversales:

A= área bruta del miembro, Ag

U = 1.0 para miembros en los que la carga se transmite directamente con todos los elementos de la sección transversal

En caso contrario, el coeficiente de reducción U se determinará de acuerdo con los incisos (a) o (b) a continuación:

  • (a) Para miembros en ángulo
U = 1.0 − 1.20 x̄/L < 0.9(F.4.5.2-27)
Pero U ≥ 0.4
  • (b) Para miembros en canal
U = 1.0 − 0.36 x̄/L < 0.90(F.4.5.2-28)
Pero U ≥ 0.5

Donde:

SímboloSignificado
x̄= distancia a partir del plano de corte al centroide de la sección transversal
L= longitud de la conexión
Figura F.4.5.2-19 — Definición de x̄ para secciones con rezago de cortante
Figura F.4.5.2-19 — Definición de x̄ para secciones con rezago de cortante — página original del PDF

F.4.5.3 — Conexiones pernadas

Los requisitos de esta sección son aplicables a conexiones pernadas para miembros estructurales de acero formados en frío en los cuáles el espesor de la parte conectada más delgada sea de 4.76 mm ó menor. Para el diseño de conexiones pernadas en las cuáles el espesor de la parte conectada más delgada sea mayor a 4.76 mm debe remitirse al Capítulo F.2.

Las perforaciones para pernos no excederán los tamaños especificados en la tabla F.4.5.3-1, excepto que se permita el uso de perforaciones de mayor tamaño en placas bases para columnas o sistemas estructurales conectados a muros de concreto.

Siempre se utilizarán las perforaciones estándar en conexiones con pernos, excepto que se permita el uso de perforaciones agrandadas y tipo ranura aprobados por el diseñador. La longitud de las perforaciones tipo ranura debe ser normal a la dirección de la carga. Siempre se deberán instalar arandelas o placas de respaldo por encima de la lámina sobre las perforaciones agrandadas o tipo ranura, a menos que se demuestre un comportamiento adecuado sin estas, mediante ensayos que estén de acuerdo con las especificaciones del numeral F.4.6. Se permite la no aplicación de los anteriores requisitos, respecto a la dirección de la ranura y el uso de arandelas, en los casos en los que se presenten perforaciones en los traslapos de miembros en sección Z, sujeto a las siguientes limitaciones:

  • (1) Pernos de 12.7 mm diámetro únicamente
  • (2) El tamaño máximo de perforación tipo ranura es de 14.3 mm x 22.2 mm realizado en forma vertical
  • (3) El diámetro máximo de la perforación agrandada es de 15.9 mm
  • (4) El espesor nominal mínimo del miembro es 1.5 mm
  • (5) El esfuerzo máximo de fluencia del miembro es 410 MPa
  • (6) La longitud mínima de traslapo, medida desde el centro del apoyo hasta el final del traslapo, es 1.5 veces la altura del miembro
Tabla F.4.5.3-1a — Tamaño máximo de perforaciones para pernos, mm
Diámetro nominal del perno, d (mm)Diámetro de la perforación estándar, dh (mm)Diámetro de la perforación agrandada, dh (mm)Dimensiones de la perforación tipo ranura corta, mmDimensiones de la perforación tipo ranura larga, mm
< 12.7d + 0.8d + 1.6(d + 0.8) x (d + 6.4)(d + 0.8) x (2.5d)
≥ 12.7d + 1.6d + 3.2(d + 1.6) x (d + 6.4)(d + 1.6) x (2.5d)

Los pernos, tuercas y arandelas deben cumplir con una de las siguientes especificaciones:

NTC 4028 (ASTM A490M) Elementos de fijación. Pernos de acero de alta resistencia, clase 10.9 y 10.9.3 para juntas de acero estructurales – sistema métrico

NTC 4029 (ASTM A325M) Elementos de fijación. Pernos de alta resistencia destinados a juntas de acero estructurales – sistema métrico.

NTC 4031 (ASTM F436M) Elementos de fijación. Arandelas de acero templado – sistema métrico

NTC 4034 (ASTM A307 (Tipo A) Elementos de fijación. Especificación para tornillos y pernos de acero al carbono, con 60,000PSI de resistencia a la tensión.

NTC 4035 (ASTM A194/A194M) Especificación para tuercas de acero al carbono y aleado para alta presión y servicios del alta temperatura.

NTC 4479 (ASTM A449) Tornillos y pernos de acero al carbono templados y revenidos (para pernos de diámetro inferior a 12.7mm)

NTC 4511 (ASTM A563M) Especificaciones para tuercas de acero aleado y al carbono – sistema métrico

NTC 4512 (ASTM A354 (Grado BD)) Tornillos, pernos y otros elementos de fijación roscados externamente, templados y revenidos, de acero aleado (para pernos de diámetro inferior a 12.7mm)

NTC 4701 (ASTM F959) Elementos de fijación. Indicadores directos de tensión tipo arandela compresible para uso con elementos de fijación estructurales

NTC 4965 (ASTM A563) Tuercas de acero al carbono y acero aleado

ASTM A325. Especificaciones para pernos estructurales de acero con tratamiento térmico y resistencia a la tensión mínima de 835/735MPa

ASTM A490 Pernos estructurales de acero con tratamiento térmico y 1035MPa de resistencia mínima a la tensión

ASTM F436. Arandelas de acero templado

ASTM F844 Arandelas, acero y productos planos, no templados para uso general

ASTM F959M Indicadores directos de tensión tipo arandela compresible para uso con elementos de fijación estructurales – sistema métrico

Cuando se utilice alguna norma diferente a las presentadas anteriormente los planos deben indicar claramente el tipo y tamaño de los pernos a ser empleados y la resistencia nominal supuesta en el diseño.

Los pernos se instalarán y ajustarán para conseguir un comportamiento satisfactorio.

F.4.5.3.1 — Cortante, espaciamiento y distancia al borde

La resistencia nominal a cortante, Pn, de la parte conectada cuando es afectada por el espaciamiento y la distancia al borde en la dirección de la fuerza aplicada se calculará de acuerdo con la ecuación F.4.5.3-1.

Pn = t e Fu(F.4.5.3-1)
  • (a) Cuando Fu/Fsy ≥ 1.08
φ = 0.70
  • (b) Cuando Fu/Fsy < 1.08
φ = 0.60

Donde:

SímboloSignificado
Pn= resistencia nominal de cada perno
e= distancia medida en la línea de la fuerza a partir del centro de la perforación estándar al borde más cercano de la perforación adyacente o al borde de la parte conectada
t= espesor de la parte conectada más delgada
Fu= resistencia última de tensión de la parte conectada tal como se especifica en la sección F.4.1.2.1, F.4.1.2.2 ó F.4.1.2.3.2
Fsy= esfuerzo de fluencia de la parte conectada tal como se especifica en la sección F.4.1.2.1, F.4.1.2.2 ó F.4.1.2.3.2

Adicionalmente, la distancia mínima entre centros de perforaciones preverá la suficiente separación para las cabezas de los pernos, tuercas, arandelas y la llave, pero no debe ser menor a 3 veces el diámetro nominal del perno, d. Asimismo, la distancia desde el centro de cualquier perforación estándar al borde del miembro conectado, u otra frontera, no será menor a 1.5d.

Para perforaciones agrandadas y perforaciones tipo ranura, la distancia entre bordes de dos perforaciones adyacentes y la distancia medida desde el borde de la perforación al borde del miembro conectado, u otra frontera, en la línea del esfuerzo, no será menor al valor de e − (dh/2), en donde e es la distancia requerida usada en la ecuación F.4.5.3-1, y dh es el diámetro de la perforación estándar definido en la tabla F.4.5.3-1. En ningún caso la distancia libre entre bordes de dos perforaciones adyacentes será menor a 2d y la distancia entre el borde de la perforación y el borde extremo del miembro será menor a d.

F.4.5.3.2 — Rotura en la sección neta

La resistencia última nominal a tensión de un miembro conectado con pernos se determinará de acuerdo con la sección F.4.3.2. Para rotura en la sección neta efectiva de la parte conectada, la resistencia última nominal de tensión, Pn, se determinará de acuerdo con las disposiciones de esta sección.

  • (a) Para conexiones de láminas planas sin un patrón de perforaciones escalonadas
Pn = An Ft(F.4.5.3-2)
  • (1) Cuando se instalan dos arandelas, una bajo la cabeza del perno y otra en la tuerca

Para un perno sencillo, o una hilera sencilla de pernos perpendicular a la fuerza

Ft = (0.1 + 3d/s) Fu ≤ Fu(F.4.5.3-3)

Para múltiples pernos en una línea paralela a la fuerza

Ft = Fu(F.4.5.3-4)

Para cortante doble:

φ = 0.65

Para cortante sencillo:

φ = 0.55
  • (2) Cuando no se instalan arandelas o se instala solo una bajo la cabeza del perno, o en la tuerca

Para un perno sencillo, o una hilera sencilla de pernos perpendicular a la fuerza

Ft = (2.5d/s) Fu ≤ Fu(F.4.5.3-5)

Para múltiples pernos en una línea paralela a la fuerza

Ft = Fu(F.4.5.3-6)
φ = 0.65

Donde:

SímboloSignificado
An= área neta de la parte conectada
Ft= esfuerzo nominal de tensión en la lámina plana
d= diámetro nominal del perno
s= ancho de la lámina dividido por el número de perforaciones de pernos en la sección transversal analizada (cuando se evalúa Ft)
Fu= resistencia última de tensión de la parte conectada tal como se especifica en la sección F.4.1.2.1, F.4.1.2.2 ó F.4.1.2.3.2
  • (b) Para conexiones de láminas planas con un patrón de perforaciones escalonadas
Pn = An Ft(F.4.5.3-7)
φ = 0.65

Donde:

Ft= se determina de acuerdo con las ecuaciones F.4.5.3-3 a F.4.5.3-6
An = 0.90 [Ag − nb dh t + (Σ s′² / 4g) t](F.4.5.3-8)
SímboloSignificado
Ag= área bruta del miembro
s′= espaciamiento longitudinal centro a centro de dos perforaciones consecutivas cualquiera
g= espaciamiento transversal centro a centro entre ejes de pernos
nb= número de perforaciones de pernos en la sección transversal analizada.
dh= diámetro de la perforación estándar

Véase la sección F.4.5.3.1 para la definición de t

  • (c) Para conexiones diferentes a láminas planas
Pn = Ae Fu(F.4.5.3-9)
φ = 0.65

Donde:

Ae= An U, área neta efectiva con U definido como sigue:

U = 1.0 para miembros en los que la carga se transmite directamente a todos los elementos de la sección transversal. En caso contrario, el coeficiente de reducción U se determina como sigue:

  • (1) Para miembros en ángulo con dos o más pernos en la línea de la fuerza
U = 1.0 − 1.20 x̄/L < 0.9(F.4.5.3-10)
Pero U ≥ 0.4
  • (2) Para miembros en canal con dos o más pernos en la línea de la fuerza
U = 1.0 − 0.36 x̄/L < 0.9(F.4.5.3-11)
Pero U ≥ 0.5

Donde:

SímboloSignificado
x̄= Distancia desde al plano de corte al centroide de la sección transversal
L= Longitud de la conexión
Figura F.4.5.3-1 — Definición de x̄ para secciones con conexiones con pernos
Figura F.4.5.3-1 — Definición de x̄ para secciones con conexiones con pernos — página original del PDF
Figura F.4.5.3-2 — Conexiones de láminas planas con perforaciones escalonadas
Figura F.4.5.3-2 — Conexiones de láminas planas con perforaciones escalonadas — página original del PDF

F.4.5.3.3 — Aplastamiento

La resistencia nominal por aplastamiento en una conexión con pernos se determinará de acuerdo con las secciones F.4.5.3.3.1 y F.4.5.3.3.2. Para condiciones que no se incluyan, la resistencia de diseño por aplastamiento de las conexiones con pernos debe ser determinada mediante ensayos.

F.4.5.3.3.1 — Resistencia sin consideración de deformaciones de la perforación

Cuando la deformación alrededor de las perforaciones de los pernos no es una consideración de diseño, la resistencia nominal al aplastamiento, Pn, de la lámina conectada por cada perno cargado debe determinarse de acuerdo con la ecuación F.4.5.3-12.

Pn = C mf d t Fu(F.4.5.3-12)
φ = 0.60

Donde:

SímboloSignificado
C= factor de aplastamiento, determinado de acuerdo con la tabla F.4.5.3-2
mf= factor de modificación para el tipo de conexión por aplastamiento, el cual se determinará de acuerdo con la tabla F.4.5.3-3
d= diámetro nominal del perno
t= espesor de la lámina sin recubrimiento
Fu= resistencia última de la lámina tal como se define en la sección F.4.1.2.1 ó F.4.1.2.2
Tabla F.4.5.3-2 — Factor de aplastamiento C
Espesor de la parte conectada, t, mmRelación del diámetro del sujetador al espesor del miembro, d/tC
0.61 ≤ t < 4.76d/t < 103.0
10 ≤ d/t ≤ 224 − 0.1(d/t)
d/t > 221.8
Tabla F.4.5.3-3 — Factor de modificación, mf, para conexiones por aplastamiento
Tipo de Conexión por aplastamientomf
Cortante sencillo y láminas exteriores de conexión en cortante doble con arandelas bajo la cabeza del perno y la tuerca1.00
Cortante sencillo y láminas exteriores de conexión en cortante doble sin arandelas bajo la cabeza del perno y tuerca, o con solo una arandela0.75
Lámina interna de conexión en cortante doble con y sin arandelas1.33

F.4.5.3.3.2 — Resistencia con consideración de deformaciones de la perforación

Cuando la deformación alrededor de las perforaciones de pernos es una consideración de diseño, la resistencia nominal al aplastamiento, Pn, se calculará de acuerdo con la ecuación F.4.5.3-13. Adicionalmente, la resistencia de diseño no debe exceder la resistencia de diseño obtenida de acuerdo con la sección F.4.5.3.3.1.

Pn = (4.64αt + 1.53) d t Fu(F.4.5.3-13)
φ = 0.65
α= 0.0394 para el sistema internacional de unidades (t en milímetros)

Remitirse a la sección F.4.5.3.3.1 para la definición de las otras variables.

F.4.5.3.4 — Cortante y tensión en pernos

La resistencia nominal del perno, Pn, resultante del cortante, la tensión o una combinación de cortante y tensión, se calculará de acuerdo con lo estipulado en esta sección.

Pn = Ab Fn(F.4.5.3-14)

Donde:

SímboloSignificado
Ab= área bruta de la sección transversal del perno
Fn= la resistencia nominal en MPa se determina de acuerdo con (a) o (b) como sigue:
  • (a) Cuando los pernos están sujetos solo a cortante o tensión, no combinadas, Fn se obtendrá mediante Fnv o Fnt en la tabla F.4.5.3-4.

Los correspondientes factores de resistencia, φ, se muestran en la tabla F.4.5.3-4

Debe tenerse en cuenta la resistencia al arrancamiento de la lámina conectada a la cabeza del perno, tuerca o arandela, cuando el perno está sometido a tensión. Véase la sección F.4.5.6.2.

  • (b) Cuando los pernos están sujetos a una combinación de cortante y tensión, Fn, se obtiene a partir de F′nt en la siguiente ecuación F.4.5.3-15 como sigue:
F′nt = 1.3Fnt − (Fnt / φFnv) fv ≤ Fnt(F.4.5.3-15)

Donde:

SímboloSignificado
F′nt= esfuerzo nominal a tensión modificado para incluir los efectos del esfuerzo cortante requerido, MPa
Fnt= esfuerzo nominal a tensión de la tabla F.4.5.3-4
Fnv= esfuerzo cortante nominal de la tabla F.4.5.3-4
fv= esfuerzo cortante requerido, MPa
φ= factor de resistencia para cortante tomado de la tabla F.4.5.3-4

Adicionalmente, el esfuerzo cortante requerido, fv, no excederá el esfuerzo cortante de diseño, φFnv, del perno.

Tabla F.4.5.3-4 — Resistencia nominal a tensión y cortante para pernos
ConceptoResistencia última a tensión — Factor de resistencia φResistencia última a tensión — Esfuerzo nominal Fnt, MPaResistencia a cortante — Factor de resistencia φResistencia a cortante — Esfuerzo nominal Fnv, MPa
Pernos A307, Grado A 6.4 mm ≤ d ≤ 12.7 mm0.752790.65165
Pernos A307, Grado A d ≥ 12.7 mm0.753100.65186
Pernos A325, rosca incluida en los planos de corte0.756210.65372
Pernos A325, rosca excluida de los planos de corte0.756210.65496
Pernos A354 Grado BD 6.4 mm ≤ d < 12.7 mm rosca incluida en los planos de corte0.756960.65407
Pernos A354 Grado BD 6.4 mm ≤ d < 12.7 mm rosca excluida de los planos de corte0.756960.65621
Pernos A449 6.4 mm ≤ d < 12.7 mm rosca incluida en los planos de corte0.755580.65324
Pernos A449 6.4 mm ≤ d < 12.7 mm rosca excluida de los planos de corte0.755580.65496
Pernos A490 Rosca incluida en los planos de corte0.757760.65465
Pernos A490 Rosca excluida de los planos de corte0.757760.65621

En la tabla F.4.5.3-4, la resistencia a cortante aplicará a pernos en perforaciones limitadas por los requisitos de la tabla F.4.5.3-1. Las arandelas y placas de respaldo se instalarán sobre las perforaciones tipo ranura larga y la capacidad de esta conexión se determinará mediante ensayos de carga de acuerdo con el numeral F.4.6.

F.4.5.4 — Conexiones atornilladas

Todos los requisitos de esta sección aplicarán a tornillos con 2 mm ≤ d ≤ 6.35 mm. Los tornillos deben tener una rosca realizada por laminación por corte, con o sin punta autoperforante. Los tornillos deben instalarse y ajustarse de acuerdo con las recomendaciones del fabricante.

Las resistencias nominales de las conexiones atornilladas también se deben limitar de acuerdo con la sección F.4.3.2. Para aplicaciones en diafragmas se debe referirá la sección F.4.4.5.

El siguiente factor de resistencia debe utilizarse para determinar la resistencia de diseño.

φ = 0.50

Alternativamente, se permite el uso de valores de diseño para una aplicación en particular, basados en ensayos, con un factor de resistencia, φ, determinado de acuerdo a las disposiciones del numeral F.4.6.

La siguiente notación aplicará a esta sección:

SímboloSignificado
d= diámetro nominal del tornillo
dh= diámetro de la cabeza del tornillo ó diámetro de la arandela en los tornillos de cabeza hexagonal con arandela integrada
dw= diámetro de la arandela de acero
d′w= diámetro efectivo de resistencia al desgarramiento del material en contacto con la cabeza o arandela
Pns= resistencia nominal a cortante del tornillo
Pss= resistencia nominal a cortante del tornillo suministrada por el fabricante o determinada por ensayos en un laboratorio independiente
Pnot= resistencia nominal al desgarramiento para cada tornillo
Pnov= resistencia nominal al desgarramiento del material en contacto con la cabeza y la arandela, si existe, para cada tornillo
Pts= resistencia nominal a la tensión del tornillo suministrada por el fabricante o determinada por ensayos en un laboratorio independiente
t1= espesor del miembro en contacto con la cabeza del tornillo o arandela
t2= espesor del miembro que no está en contacto con la cabeza del tornillo o arandela
tc= el menor valor entre la profundidad de penetración y el espesor t2
Fu1= resistencia última del miembro en contacto con la cabeza del tornillo o arandela
Fu2= resistencia última del miembro que no está en contacto con la cabeza del tornillo o arandela

F.4.5.4.1 — Espaciamiento mínimo

La distancia entre centros de tornillos no será menor a 3d

F.4.5.4.2 — Distancias mínimas al borde y extremos

La distancia desde el centro de un sujetador al borde de cualquier parte no será menor a 1.5d. Si la distancia final es paralela a la fuerza sobre el tornillo, la resistencia nominal a cortante por tornillo, Pns, se limitará por la sección F.4.5.4.3.2.

F.4.5.4.3 — Cortante

F.4.5.4.3.1 — Conexión a cortante limitada por inclinación y aplastamiento

La resistencia nominal a cortante por tornillo, Pns, se determinará de acuerdo con esta sección.

Para t2/t1 ≤ 1.0, Pns se tomará como el menor valor de:

Pns = 4.2 (t2³ d)^(1/2) Fu2(F.4.5.4-1)
Pns = 2.7 t1 d Fu1(F.4.5.4-2)
Pns = 2.7 t2 d Fu2(F.4.5.4-3)

Para t2/t1 ≥ 2.5, Pns se tomará como el menor valor de:

Pns = 2.7 t1 d Fu1(F.4.5.4-4)
Pns = 2.7 t2 d Fu2(F.4.5.4-5)

Para 1.0 < t2/t1 < 2.5, Pns se calculará mediante interpolación lineal entre los dos casos presentados anteriormente

F.4.5.4.3.2 — Conexión a cortante limitada por la distancia al borde de la parte conectada

La resistencia nominal a cortante por tornillo, Pns, no excederá la calculada de acuerdo con la ecuación F.4.5.4-6, donde la distancia al borde de la parte conectada es paralela a la línea de la fuerza aplicada.

Pns = t e Fu(F.4.5.4-6)
φ = 0.50

Donde:

SímboloSignificado
t= espesor de la parte en la cual se mide la distancia al borde
e= distancia medida en la línea de la fuerza a partir del centro de una perforación estándar al borde más cercano de la parte conectada
Fu= resistencia última de la parte en la cual se mide la distancia al borde

F.4.5.4.3.3 — Cortante en tornillos

La resistencia nominal a cortante del tornillo se tomará como Pss.

En lugar de los valores suministrados en la sección F.4.5.4, se permitirá la determinación del factor de resistencia mediante lo dispuesto en la sección F.4.6.1, y debe cumplirse que φ/1.25 ≥ 0.5

F.4.5.4.4 — Tensión

Para tornillos que soportan tensión, la cabeza, o arandela, si se utiliza, tendrá un diámetro dh, o dw, no menor a 8 mm. Las arandelas deben tener como mínimo un espesor de 1.27 mm.

F.4.5.4.4.1 — Desgarramiento del tornillo

La resistencia nominal al desgarramiento del tornillo, Pnot, se calculará como sigue:

Pnot = 0.85 tc d Fu2(F.4.5.4-7)

F.4.5.4.4.2 — Desgarramiento del material en contacto con la cabeza o la arandela

La resistencia nominal al desgarramiento del material en contacto con la cabeza del tornillo o la arandela, Pnov, se calculará como sigue:

Pnov = 1.5 t1 d′w Fu1(F.4.5.4-8)

Donde:

d′w= Diámetro efectivo al desgarramiento del material en contacto con la cabeza o la arandela, determinado de acuerdo con (a), (b) ó (c) como se muestra a continuación:
  • (a) Para un tornillo con cabeza redonda, cabeza hexagonal (figura F.4.5.4-1(1)), o cabeza hexagonal con arandela integrada (figura F.4.5.4-1(2)) con una arandela de acero macizo e independiente debajo de la cabeza
d′w = dh + 2tw + t1 ≤ dw(F.4.5.4-9)

Donde:

SímboloSignificado
dh= diámetro de la cabeza del tornillo ó diámetro de la arandela en los tornillos de cabeza hexagonal con arandela integrada
tw= espesor de la arandela de acero
dw= diámetro de la arandela de acero
Figura F.4.5.4-1 — Desgarramiento del material en contacto con la arandela
Figura F.4.5.4-1 — Desgarramiento del material en contacto con la arandela — página original del PDF
  • 1. Arandela plana de acero debajo de la cabeza de un tornillo hexagonal
  • 2. Arandela plana de acero debajo de la cabeza de un tornillo con arandela integrada
  • 3. Arandela tipo domo (no maciza) debajo de la cabeza del tornillo
  • (b) Para un tornillo con cabeza redonda, cabeza hexagonal, o cabeza hexagonal con arandela integrada sin un arandela independiente debajo de la cabeza
d′w = dh pero no mayor a 12.7 mm
  • (c) Para una arandela tipo domo (no maciza e independiente) debajo de la cabeza del tornillo (figura F.4.5.4-1(3)), se permite usar d′w como se calcula en la ecuación F.4.5.4-9, con dh, tw y t1 definidos de acuerdo a la figura F.4.5.4-1(3). En la ecuación, d′w no puede exceder 16 mm. Alternativamente, se permite el cálculo de los valores de diseño de resistencia al desgarramiento del material alrededor de la cabeza para arandelas tipo domo, incluyendo el factor de resistencia, φ, mediante ensayos de acuerdo con F.4.6.

F.4.5.4.4.3 — Tensión en tornillos

La resistencia nominal a tensión del tornillo se tomará como Pts.

En lugar de los valores suministrados en la sección F.4.5.4, se permitirá la determinación del factor de resistencia mediante lo dispuesto en la sección F.4.6.1, y debe cumplirse que φ/1.25 ≥ 0.5

F.4.5.4.5 — Comportamiento combinado entre el cortante y el desgarramiento del material en contacto con la cabeza o la arandela

Para conexiones atornilladas sujetas a una combinación de fuerzas cortantes y de tensión deben cumplirse los siguientes requisitos:

Q̄ / Pns + 0.71 T̄ / Pnov ≤ 1.10φ(F.4.5.4-10)

Adicionalmente, Q̄ y T̄ no deben exceder las correspondientes resistencias de diseño determinadas conforme a las secciones F.4.5.4.3 y F.4.5.4.4, respectivamente.

Donde:

SímboloSignificado
Q̄= resistencia requerida a cortante de la conexión, Q̄ = Vu
T̄= resistencia requerida a tensión de la conexión, T̄ = Tu
Pns= resistencia nominal a cortante de la conexión
Pns = 2.7 t1 d Fu1(F.4.5.4-11)
Pnov= resistencia nominal al desgarramiento del material en contacto con la cabeza o la arandela de la conexión
Pnov = 1.5 t1 dw Fu1(F.4.5.4-12)

Donde:

dw= diámetro más grande de la cabeza del tornillo ó diámetro de la arandela
φ = 0.65

La ecuación F.4.5.4-10 es válida para conexiones que estén dentro de los siguientes límites:

  • (1) 0.724 mm ≤ t1 ≤ 1.130 mm
  • (2) Tornillos auto-perforantes No. 12 y No. 14, con y sin arandelas
  • (3) dw ≤ 19.1 mm
  • (4) Fu1 ≤ 483 MPa
  • (5) t2/t1 ≥ 2.5

Para conexiones cargadas excéntricamente que produzcan una fuerza no uniforme de desgarramiento sobre el tornillo, la resistencia nominal al desgarramiento, Pnov, se debe reducir en un 50%.

F.4.5.5 — Rotura

F.4.5.5.1 — Rotura a cortante

En conexiones de extremos de vigas donde una o más aletas están recortadas y la falla puede ocurrir a lo largo de un plano a través de los sujetadores, la resistencia nominal a cortante, Vn, se debe calcular conforme a la ecuación F.4.5.5-1.

Vn = 0.6 Fu Awn(F.4.5.5-1)
φ = 0.75

Donde:

Awn = (hwc − n dh) t(F.4.5.5-2)
SímboloSignificado
hwc= altura del alma plana recortada
n= número de perforaciones en el plano crítico
dh= diámetro de la perforación
Fu= resistencia última de la parte conectada especificada en la sección F.4.1.2.1 ó F.4.1.2.2
t= espesor del alma recortada

F.4.5.5.2 — Rotura a tensión

La resistencia de diseño a rotura por tensión a lo largo de un patrón, en los elementos afectados de los miembros conectados, se determinará de acuerdo a la sección F.4.5.2.7 ó F.4.5.3.2 para conexiones soldadas o mediante pernos, respectivamente.

F.4.5.5.3 — Rotura por bloque de cortante

Cuando el espesor de la parte conectada más delgada sea menor a 4.76 mm, la resistencia nominal de rotura a bloque de cortante, Rn, se determinará de acuerdo con lo estipulado en esta sección. Las conexiones en las cuales el espesor de la parte conectada más delgada sea igual o mayor a 4.76 mm se deben calcular conforme al Capítulo F.2 del presente Reglamento.

La resistencia nominal a la ruptura por bloque de cortante, Rn, se determinará como el menor valor entre las ecuaciones F.4.5.5-3 y F.4.5.5-4.

Rn = 0.6 Fy Agv + Fu Ant(F.4.5.5-3)
Rn = 0.6 Fu Anv + Fu Ant(F.4.5.5-4)

Para conexiones pernadas φ = 0.65

Para conexiones soldadas φ = 0.60

Donde:

SímboloSignificado
Agv= área bruta sometida a cortante
Anv= área neta sometida a cortante
Ant= área neta sometida a tensión

F.4.5.6 — Conexiones a otros materiales

F.4.5.6.1 — Apoyo

Deben proveerse los mecanismos necesarios para transferencia de las cargas de apoyo provenientes de componentes en acero cubiertos por esta especificación a los componentes estructurales adyacentes hechos en otros materiales.

F.4.5.6.2 — Tensión

Debe considerarse el cortante de arrancamiento producido en la lámina de acero por fuerzas de tensión alrededor de la cabeza del sujetador, asimismo el desgarramiento del sujetador resultante de las fuerzas producidas por cargas axiales y momentos flectores transmitidos sobre el sujetador o tornillo, provenientes de varios componentes estructurales adyacentes en el ensamble.

La resistencia nominal a la tensión del sujetador y la resistencia nominal de anclaje de los componentes estructurales adyacentes, debe determinarse por medio de las normas aplicables al producto, sus especificaciones, literatura pertinente o combinación de estas.

F.4.5.6.3 — Cortante

Deben proveerse los mecanismos necesarios para transferencia de las fuerzas cortantes provenientes de los componentes de acero cubiertos por este Reglamento a los componentes estructurales adyacentes hechos en otros materiales. La resistencia al cortante y al aplastamiento sobre los componentes de acero no excederá aquellos valores permitidos por este Reglamento. No debe ser excedida la resistencia de diseño a cortante en los sujetadores y el otro material. Deben cumplirse los requisitos referentes a los anclajes. Deben seguirse los procedimientos adecuados para el manejo de las fuerzas cortantes en combinación con otras fuerzas.