CAPITULO III UNIONES ATORNILLADAS

- 3-1 -

UNIONES ATORNILLADAS * TIPOS DE UNIONES.

−

−

Fijas maches y Soldadura

Desmontables Tornillos ordinarios calibrados y de alta resistencia

: Re

: ,

−

−

Uniones de fuerza Transmiten esfuerzos entre piezas

Uniones de atado Mantienen en su posición los elementos

: .

: .

- Empalmes: Uniones de fuerza de piezas en prolongación.

* RECOMENDACIONES PARA EJECUCION DE LAS UNIONES.

- No consentir otros empalmes que los indicados en los planos.

- Minimizar el número de uniones en obra.

- Las piezas a unir deben presentarse rectas y planas para un buen contacto

- Si se emplea soldadura con remaches o tornillos ordinarios o calibrados,

estos elementos se consideran simples elementos de fijación. En estos

casos la soldadura debe transmitir toda la solicitación de la unión.

- Aún para esfuerzos escasos, la unión debe absorber 1/3 de la solicitación

que absorbería las piezas unidas.

- Evitar en la medida de lo posible, el utilizar uniones a cortadura simple.

CAPITULO III UNIONES ATORNILLADAS

- 3-2 -

* UNIONES CON REMACHES (MV-105. 1967).

- Diámetro del agujero = Diámetro de la espiga del remache + 1mm.

- Longitud de espiga =

Σ

−⋅=≈Σ+⋅

unira piezas las de espesores desuma :e

)2,05(d espiga de diámetro:d

34 cme

ed min

- La suma de espesores de las piezas a unir ≤ 4,5·d.

* TORNILLOS ORDINARIOS Y CALIBRADOS (MV-106. 1968).

- Tornillos ordinarios:

⋅≤Σ

+=

d4,5e :unira piezas las de espesores desuma

1mm espiga de diámetro agujero diámetro

- Tornillos calibrados (TC):

⋅≤Σ

=

d6,5e :unira piezas las de espesores desuma

espiga de diámetro agujero diámetro

* TORNILLOS DE ALTA RESISTENCIA (TAR: MV-107. 1968).

- Diámetro del agujero = Diámetro de la espiga del tornillo + 1 ó 2 mm.

- Tornillos pretensados por apriete hasta 80% de límite de fluencia

- Momento de apriete:

≈

⋅⋅=

pretensado de axil esfuerzo:N

tornillodel diámetro :d

0,18 k

NdkM

0

0a

- Esfuerzo de pretensado: N0 = 0,8·σe·An

* DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS ( MV-104. 1966).

- No se considerará la colaboración simultanea de más de cinco tornillos en una misma fila paralela a la dirección del esfuerzo axil sobre la pieza.

-Separación entre elementos:

Remaches: 3·a ≤ s ≤ 8·a Tornillos: 3,5·a ≤ s ≤ 15·a

Distancias a los extremos:

Al borde frontal: 2·a ≤ t1 ≤ 3·a Al borde lateral: 1,5·a ≤ t2 ≤ 3·a

CAPITULO III UNIONES ATORNILLADAS

- 3-3 -

* RESISTENCIA DE LOS ELEMENTOS DE UNION (EA-1995. 3.6)

1. Agotamiento por aplastamiento de la chapa.

⋅∅=

⋅⋅=

⋅⋅=

⋅⋅=

52)-(A 3600kg/cm

42)-(A kg/cm2600;eA

(TAR) A3R

TC) y maches(Re A5,2R

)ordinarios (Tornillos A2R

2

2

minagujero

*max

*max

*max

u

u

u

u

σ

σ

σ

σ

2. Agotamiento por cortadura de la espiga del tornillo.

} corte de secciones de nº n;kg/cm2400(Remaches) An8,0R 2*max ==⋅⋅⋅= rr σσ

→

⋅⋅⋅=

⋅⋅⋅=

5D) (Calidad kg/cm3000

4D) (Calidad kg/cm2400

)calibrados (Tornillos An0,80R

)ordinarios (Tornillos An0,65R

2

2

t*max

t*max

tσσ

σ

=

⋅⋅⋅=

contacto de planos de nº :n

0,6 :to tratamiencon A52

0,52 :to tratamiencon A42

0,3 :to tratamiensin

rozamiento Coef. :

pretensado de EsfuerzoN

(TAR) nN1,07R

0

0*max µµ

Esfuerzo de pretensado N0 Diámetro

nominal del tornillo (mm) Acero A10t Acero A8t

TR 12 TR 16 TR 20 TR 22 TR 24 TR 27

5,5t 10,3t 16,2t 20,2t 23,3t 30,6t

3,9t 7,3t

11,5t 14,4t 16,6t 21,8t

3. Agotamiento por tracción de la espiga del elemento de unión.

} 2*max kg/cm2400(Remaches) A25,0F =⋅⋅= rr σσ

} resistenteArea A)(Tornillos A80,0F r*max =⋅⋅= rtσ

(TAR) NF 0*max =

CAPITULO III UNIONES ATORNILLADAS

- 3-4 -

4. Agotamiento por cortadura + tracción sobre de la espiga del elemento.

cortante aldebida Tensión

axil aldebida Tensión

cortadura de EsfuerzoR

tracciónde Esfuerzo

TC) y ordinarios (Tornillos3

(Remaches)18,025,0

*

*

*

*

2*2*

**

2*2*

=

=

=

=

≤⋅+=

≤

≤

⋅⋅⋅+

⋅⋅

τ

σ

στσσ

σσF

FF

AnR

AF

uco

max

rr

( )(TAR)

07,1 *0

0*

⋅⋅−⋅

≤

nFN

NF

µ

Cuando sobre una unión con TAR actúan simultáneamente un cortante y un flector, la unión a cortante puede ser calculada como si no existiese el momento flector.

CAPITULO III UNIONES ATORNILLADAS

- 3-5 -

* CALCULO DE LOS ESFUERZOS SOBRE LOS ELEMENTOS

DE UNION (EA-1995. Anejo 3.A5)

Hipótesis:

- Rigidez de las placas o piezas que se unen.

- Elasticidad de loselementos de unión.

1. Solicitaciones que producen cortante.

1.1 Acción P* contenida en el plano de costura y que pasa por el c.d.g.

- Carga de cortadura sobre un elemento de sección Am: m

m

AAPR

Σ⋅=

**

- Si los “n” elementos son iguales (Am=cte) ⇒ nPR =*

1.2. Acción P* contenida en plano con excentricidad “e” respecto del c.d.g.

Posicionado del c.i.r. (I):

( )x

A re A

si A cte xr

e nim m

mm i

m=⋅

⋅= ⇒ =

⋅∑

∑

∑2 2

;

Carga de cortadura sobre un elemento:

∑∑

⋅⋅=⇒=⋅⋅⋅⋅= 2

m

im*

*m2

mm

mim*

*m r

rePRcteA;)r(A

ArePR

2. Solicitaciones que provocan esfuerzos de tracción.

2.1. Uniones mediante elementos con tensión inicial: Remaches o TAR.

El esfuerzo de tracción en un elemento de sección Am, situado a dm del c.d.g.:

FM d A

Isiendo I A dm

m mm m

m

n*

*

; :=⋅ ⋅

= ⋅=∑ 2

1

Si Am=cte ⇒ F M dI

I dmm

mm

n*

*

'; '=

⋅=

=∑ 2

1

CAPITULO III UNIONES ATORNILLADAS

- 3-6 -

2.2. Uniones mediante tornillos ordinarios o TC.

El momento sobre la unión se transmite por contacto (con tensión σ*) en la zona comprimida y por tracción sobre las espigas de los tornillos (con esfuerzo F* sobre el tornillo más alejado) en la zona traccionada.

b h s m A FM c

Ia sm

Ia c b c c

cab

c c h

aAs

mm n de columnas

s separación de filas

M cI

DATOS

max, , , ,

; ;

;º ;*

**

*� �� ��

→ =⋅

⋅⋅

=⋅

+⋅

= + =

= ⋅=

=

=⋅

313

11

13 3

σ