El ejemplo está tomado de la Guía de Diseño AISC 24 - Ejemplo 7.1:
La unión soldada de HSS está sujeta a la fuerza de tracción axial de la placa indicada, producida por un elemento de arriostramiento diagonal. El pilar está sujeto a cargas de compresión axial de peso propio y sobrecarga de PD = 20,0 kips y PL = 60,0 kips. Determinar si la unión es adecuada como unión de placa de rama o si se requiere una unión de placa pasante. Nótese que la unión se verifica bajo la acción de la componente de la fuerza de la placa normal al pilar, ya que esta tiene el efecto dominante.
Resultados en la Guía de Diseño
El pilar es de acero grado ASTM A500 Gr. B y la placa de acero grado A36.
La resistencia disponible para el estado límite de plastificación de la pared del cordón del HSS es:
- 23,1 kips < 40 kips (LRFD)
- 12,5 kips < 25 kips (ASD)
Tratar la unión como una unión de placa de rama no es adecuado.
Plastificación de la pared del cordón asumiendo una unión de placa pasante:
- 46,2 kips > 40 kips (LRFD)
- 30,4 kips > 25 kips (ASD)
La unión será adecuada.
Resistencia nominal para el estado límite de fluencia a tracción en la placa:
- 64,8 kips > 40 kips (LRFD)
- 43,1 kips > 25 kips (ASD)
IDEA StatiCa Connection
IDEA StatiCa utiliza un análisis geométrica y materialmente no lineal para la verificación de uniones de secciones huecas. La resistencia a la carga se determina mediante cuatro criterios:
- alcanzar la capacidad de cualquier verificación normativa de un componente (soldadura, tornillo, etc.)
- alcanzar el límite de deformación plástica del 5% en las placas
- fin de la convergencia (lo que significa fallo por pandeo)
- alcanzar el límite de deformación de la sección transversal del 3%
Para más información sobre el análisis de uniones de secciones huecas, véase Uniones de elementos de sección transversal hueca.
Se utiliza la carga en equilibrio para permitir la carga del pilar con una fuerza de compresión.
Los resultados son los siguientes:
Sobrecargando la unión y seleccionando la función "Detener en deformación límite" en la configuración normativa, se puede determinar la resistencia a la carga. Es igual a 27,35 kips para ASD y 39,65 kips para LRFD. La deformación de la sección transversal es igual al 2,3% y se aproxima al límite. La unión falla al alcanzar el límite de deformación plástica del 5% de la sección hueca.
Comparación
Los resultados según IDEA StatiCa Connection son ligeramente más conservadores. Una de las principales razones es el factor de seguridad (resistencia) que se utiliza y para todas las placas en IDEA Connection. No es posible utilizar diferentes factores de seguridad (resistencia) en un mismo modelo.