Uniones Atornilladas

UNIONES ATORNILLADAS

3.1. COMPROBACIÓN DE LA UNIÓN

El estudio de una unión metálica cabe interpretarlocomo el de una cadena en

la que hay que verificar cada uno de sus eslabones o componentes (básicas).

Por ejemplo, en la unión entre una viga y un pilar,estas componentes básicas

son: Resistencia a cortante de alma del pilar, resistencia a compresión del alma

del pilar, resistencia a tracción del alma del pilar, resistencia a flexión de las

alas de un pilar, resistencia a flexión de la chapafrontal, resistencia a

compresión del ala y alma de la viga, etc.

Es obvio que la ausencia o el fallo de un eslabón ocomponente básica de la

cadena, invalida todo el sistema.

3.1.1. Modos de fallo

Se tiene que comprobar que ninguno de los elementosque conforman la unión,

agota bajo las tensiones a las que se puede ver sometida la unión.

Según la forma en que trabaje la unión, puede fallar por diferentes modos:

a) La unión podría fallar por agotamiento del materialde las chapas a unir

en las paredes del taladro efectuado para alojar eltornillo. La resistencia

frente al aplastamiento se expresa en función de latensión de rotura del

acero de las chapas a unir y no de la tensión del límite elástico, debido a

la existencia inevitable de valores altos en las deformaciones locales que

hacen trabajar el material a tensiones más allá dellímite elástico.

b) También se tiene que comprobar frente a cortadura, que este esfuerzo

se produce cuando, en el vástago, las chapas unidastratan de deslizar

una con respecto a la otra.

c) En una unión atornillada con los tornillos trabajando normalmente a su

eje (por cortadura y aplastamiento) es preciso comprobar las piezas a

unir cuando están sometidas a tracción, ya que los taladros son un

debilitamiento que, si es excesivo, puede llevar a la rotura de la pieza

por desgarramiento.

d) En las uniones donde existen esfuerzos de tracción en la dirección del

eje del tornillo, se tiene que comprobar la resistencia del tornillo, que

depende, como es lógico, de la resistencia de cálculo del tornillo y de su

área.

Uniones atornilladas

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e) Si la unión trabaja a tracción y a cortante, es necesario comprobar que

no falle bajo esta solicitación combinada.

f) En los tornillos de alta resistencia pretensados. Frente a cargas

perpendiculares al eje de los tornillos la unión resiste mediante el

rozamiento entre chapas favorecido por el esfuerzo de pretensado.

Cuando la carga perpendicular alcanza el valor de la resistencia por

rozamiento, la unión desliza hasta que el vástago del tornillo entra en

contacto con las paredes del taladro. A partir de este momento, la parte

de las fuerzas exteriores no absorbidas por el rozamiento deberán serlo

por el tornillo de alta resistencia trabajando a cortadura y aplastamiento

3.1.2. Categorías de uniones atornilladas

En la EAE y el EC3 las uniones atornilladas se clasifican, en función de la

manera de trabajar de los tornillos, en cinco categorías (en el CTE no se

explicita esta clasificación). Cada una de estas categorías precisa de unas

comprobaciones determinadas.

Si los tornillos están solicitados en dirección normal a su eje (cortante)

tenemos:

Categoría A: Trabajan a cortadura y aplastamiento. Para uniones de esta

categoría se permiten tornillos de cualquier calidad, incluso de alta

resistencia sin pretensar o pretensados pero sin controlar su par de

apriete.

Categoría B: Resistentes al deslizamiento en E.L.S.En esta categoría se

utilizarán tornillos de alta resistencia pretensados con apretado

controlado.

Categoría C: resistentes al deslizamiento en E.L.U.

En el caso de tornillos solicitados según la dirección de su eje (tracción),

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