Calculadora de uniones abulonadas y soldaduras de filete
Para chequear una unión a corte antes de mandarla al taller: cuántos bulones y qué chapa, o qué lado y largo de filete. Con el capítulo J del CIRSOC 301-2018, validada contra sus ejemplos oficiales.
01 · La unión
Sale del cálculo de la estructura, con las combinaciones del CIRSOC 101-2025.
F-24: Fy 235 y Fu 370 MPa, los valores de los ejemplos oficiales del CIRSOC 301-2018.
02 · Bulones y chapa
Agujero normal de 22 mm (Tabla J.3.3).
Dos cuando la chapa va entre dos cubrejuntas.
4 bulones. Las líneas van en la dirección de la fuerza.
Mínimo 3·d = 60 mm.
Mínimo 26 mm con bordes laminados o cortados a soplete (Tabla J.3.4). Ancho de chapa: 170 mm.
Sí es lo habitual: limita el aplastamiento a 2,4·d·t·Fu.
Clase A: acero sin pintar limpio con cepillo, o galvanizado con superficie áspera. Clase B: granallado sin pintar.
Resultado
Resiste 311 kN
Verifica para 250 kN: usa el 80 % de su resistencia.
Corte de un bulón
77,8 kN
φ 0,75 · Fnv 330 MPa · 1 plano (Tabla J.3.2).
Aplastamiento, bulón extremo
96,6 kN
Lc = 29,0 mm (J.3.10).
Aplastamiento, bulón interno
133,2 kN
Lc = 48,0 mm.
| Estado límite | φRn (kN) | Uso |
|---|---|---|
| Bulones: corte y aplastamiento · manda | 311,0 | 80 % |
| Chapa: fluencia de la sección bruta | 359,6 | 70 % |
| Chapa: rotura de la sección neta | 338,6 | 74 % |
| Chapa: bloque de corte | 388,1 | 64 % |
- ✓ Paso s ≥ 3·d = 60 mm (J.3.3)
- ✓ Gramil g ≥ 3·d = 60 mm (J.3.3)
- ✓ Distancia al extremo e1 ≥ 26 mm (Tabla J.3.4)
- ✓ Distancia al borde e2 ≥ 26 mm (Tabla J.3.4)
- ✓ Distancias al borde ≤ 12·t y ≤ 150 mm (J.3.5): 120 mm
- ✓ Paso y gramil ≤ 24·t y ≤ 300 mm (J.3.5): 240 mm
El reglamento exige uniones pretensadas, de deslizamiento crítico o soldadas en algunos casos (J.1.10): por ejemplo, en estructuras que soportan grúas de más de 50 kN y en uniones de máquinas o de cargas que producen impacto o inversión de tensiones.
Verificación orientativa de una unión a corte simple, sin excentricidad: no reemplaza el cálculo de la estructura ni el detalle de sus uniones. Bulones según las Tablas J.3.1 a J.3.4 y las secciones J.3.3 a J.3.10 del CIRSOC 301-2018, con agujeros normales; chapa según J.4.1 a J.4.3 (fluencia, rotura de la sección neta con el agujero 2 mm mayor y bloque de corte). Filetes según J.2.2 y la Tabla J.2.5, con el metal base al corte según J.4.2. No verifica tracción en los bulones ni su combinación con corte, uniones de momento, cargas excéntricas, fatiga, agujeros holgados u ovalados ni soldaduras a tope. Los ejemplos 1 y 2 de los Ejemplos de Aplicación del CIRSOC 301-2018 se reproducen en el test de la calculadora.
Bulones según las Tablas J.3.1 a J.3.4 y las secciones J.3.3 a J.3.10, chapa según J.4.1 a J.4.3 y filetes según J.2.2 y la Tabla J.2.5 del CIRSOC 301-2018, leídos en el PDF oficial. Acero F-24 con Fy 235 y Fu 370 MPa y electrodo de FEXX 480 MPa, los valores de los Ejemplos de Aplicación del CIRSOC 301-2018, cuyos ejemplos 1 y 2 reproduce el test de la calculadora.
Preguntas frecuentes
¿Cuánto resiste un bulón M20 8.8?
Al corte, con la rosca en el plano de corte y un solo plano, 77,8 kN de resistencia de diseño según la Tabla J.3.2 del CIRSOC 301-2018 (φ 0,75 · 330 MPa · 3,14 cm²). Con la rosca excluida del plano de corte, 97,8 kN. La resistencia efectiva puede ser menor por el aplastamiento de la chapa en el agujero, que depende del espesor y de la distancia al borde.
¿Cuánto resiste un cordón de filete?
Con el CIRSOC 301-2018, un filete de 6 mm con electrodo de 480 MPa resiste 73,3 kN por cada 10 cm (φ 0,60 · 0,60 · 480 · 0,707 · 6 mm). El reglamento usa φ = 0,60, más conservador que el 0,75 del AISC 360. Además hay que respetar el lado mínimo según el espesor más grueso y el máximo según el borde.
¿Se pueden sumar bulones y soldadura en una misma unión?
En una unión nueva, no: el art. J.1.8 del CIRSOC 301-2018 dice que la soldadura no colabora con bulones comunes ni con bulones de alta resistencia en uniones tipo aplastamiento, y tiene que tomar toda la fuerza. Solo pueden colaborar con bulones de alta resistencia en uniones de deslizamiento crítico.
¿Cuándo hace falta una unión de deslizamiento crítico?
Según el CIRSOC 301-2018 (J.3.1), cuando el deslizamiento puede afectar el servicio o la resistencia, con fatiga con inversión de cargas, con agujeros holgados o con ovalados no perpendiculares a la fuerza. Además, el art. J.1.10 exige uniones pretensadas, de deslizamiento crítico o soldadas en estructuras que soportan grúas de más de 50 kN, entre otros casos.
¿Qué no verifica la calculadora?
Verifica uniones a corte simple sin excentricidad. No calcula bulones a tracción ni su combinación con corte, uniones de momento, cargas excéntricas, fatiga, agujeros holgados u ovalados ni soldaduras a tope. Esas uniones se resuelven en el cálculo de la estructura.
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