Ingenieria civil
Páginas: 19 (4650 palabras)
Publicado: 21 de agosto de 2012
4. CONEXIONES
4.1. Introducción
Durante los inicios de la construcción en acero el método más aceptado fue el remachado; sin embargo, en años recientes este dio paso a la aparición de la soldadura y el atornillado.
Existen dos factores determinantes para la utilización de las conexiones atornilladas n el montaje de estructuras de acero. La primera, es la rapidez en el proceso de montaje y lasegunda, es que para el mismo se requiere mano de obra menos especializada que cuando se trabaja con remaches o con soldadura.
En igualdad de condiciones el costo de una conexión con tornillos es mayor que el de una soldadura; sin embargo, en países donde la mano de obra es muy cara, su puede decir que el costo total de una construcción atornillada es menor. En nuestro país, por lascondiciones de mano de obra, las uniones atornilladas son de uso relativamente poco frecuente.
4.2. Tipos de tornillos
Básicamente para las conexiones de tipo estructural se emplean dos tipos de tornillos: los tornillos comunes u ordinarios y los tornillos de alta resistencia.
Los tornillos comunes son designados por la ASTM como tornillos A307 y son fabricados con aceros al carbono concaracterísticas de esfuerzos y deformaciones similares al del acero A36.
En países como Estados Unidos, este tipo de tornillos son empleados en estructuras livianas que se encuentran expuestas a cargas de tipo estático, y en algunos miembros secundarios.
Figura No.1 Ejemplo de conexión apernada
Por su parte los tornillos de alta resistencia son fabricados a base de acero al carbono tratadotérmicamente y aceros aleados; se estima que su resistencia a la tensión supere en dos o más veces la de los tornillos ordinarios.
La ASTM los clasifica en dos tipos básicos: Los A325 y los A490. Los primeros como ya fue mencionado son producidos con acero al carbono tratado térmicamente, por su parte los A490 también son tratados térmicamente, pero con aceros a base de aleaciones.
Los tornillos de altaresistencia son utilizados en todo tipo de estructuras y su aparición se basa en el deseo de superar la debilidad que presentan los remaches, dado que las tensiones resultantes en los remaches no son suficientemente grandes para mantenerlos en posición durante la aplicación de cargas de impacto o vibratorias.
4.3. Tornillos completamente tensados y apretados sin holgura
Según el diseño LRFDno todos los tornillos de alta resistencia deben tensarse completamente; sin embargo, por sus mismas especificaciones los que así lo requieran deben estar llanamente identificados en los planos.
Los tornillos que se deben tensar en forma completa son los utilizados en conexiones tipo fricción y en las conexiones sujetas a tensión directa.
Las conexiones tipo fricción se requieren cuando lascargas de trabajo ocasionan un gran número de cambios en los esfuerzos, lo cual puede generar problemas de fatiga.
En las especificaciones LRFD y específicamente en la sección J1.9 se presenta una lista de las conexiones que deben realizarse con tornillos completamente tensados. Algunas de estas son: conexiones para soportes de maquinaria, grúas viajeras, estructuras con más de 60m de altura,etc.
Existen otros tornillos que requieren apretarse sólo hasta quedar apretados sin holgura, esto se logra cuando los paños de la conexión están en contacto firme entre si. Este tipo de conexión se obtiene con el esfuerzo realizado por un operario con una llave manual, con el apretado que se efectúa después de unos pocos golpes con una llave de impacto.
En la tabla J3.1 del manual LRFD sepresentan las tensiones necesarias para los tornillos en conexiones tipo fricción y en conexiones sujetas a tensión directa se estima que para que estos tornillos (A325 y A490) estén completamente tensados, deben apretarse por lo menos al 70% de sus resistencias a la tensión mínima especificada.
Tabla J 3.1 Minimum Bolt Tension, kips*
Bolt Size, in. ½ 5 /8 ¾ A325 Bolts 12 19 28 A490 Bolts 15...
4.1. Introducción
Durante los inicios de la construcción en acero el método más aceptado fue el remachado; sin embargo, en años recientes este dio paso a la aparición de la soldadura y el atornillado.
Existen dos factores determinantes para la utilización de las conexiones atornilladas n el montaje de estructuras de acero. La primera, es la rapidez en el proceso de montaje y lasegunda, es que para el mismo se requiere mano de obra menos especializada que cuando se trabaja con remaches o con soldadura.
En igualdad de condiciones el costo de una conexión con tornillos es mayor que el de una soldadura; sin embargo, en países donde la mano de obra es muy cara, su puede decir que el costo total de una construcción atornillada es menor. En nuestro país, por lascondiciones de mano de obra, las uniones atornilladas son de uso relativamente poco frecuente.
4.2. Tipos de tornillos
Básicamente para las conexiones de tipo estructural se emplean dos tipos de tornillos: los tornillos comunes u ordinarios y los tornillos de alta resistencia.
Los tornillos comunes son designados por la ASTM como tornillos A307 y son fabricados con aceros al carbono concaracterísticas de esfuerzos y deformaciones similares al del acero A36.
En países como Estados Unidos, este tipo de tornillos son empleados en estructuras livianas que se encuentran expuestas a cargas de tipo estático, y en algunos miembros secundarios.
Figura No.1 Ejemplo de conexión apernada
Por su parte los tornillos de alta resistencia son fabricados a base de acero al carbono tratadotérmicamente y aceros aleados; se estima que su resistencia a la tensión supere en dos o más veces la de los tornillos ordinarios.
La ASTM los clasifica en dos tipos básicos: Los A325 y los A490. Los primeros como ya fue mencionado son producidos con acero al carbono tratado térmicamente, por su parte los A490 también son tratados térmicamente, pero con aceros a base de aleaciones.
Los tornillos de altaresistencia son utilizados en todo tipo de estructuras y su aparición se basa en el deseo de superar la debilidad que presentan los remaches, dado que las tensiones resultantes en los remaches no son suficientemente grandes para mantenerlos en posición durante la aplicación de cargas de impacto o vibratorias.
4.3. Tornillos completamente tensados y apretados sin holgura
Según el diseño LRFDno todos los tornillos de alta resistencia deben tensarse completamente; sin embargo, por sus mismas especificaciones los que así lo requieran deben estar llanamente identificados en los planos.
Los tornillos que se deben tensar en forma completa son los utilizados en conexiones tipo fricción y en las conexiones sujetas a tensión directa.
Las conexiones tipo fricción se requieren cuando lascargas de trabajo ocasionan un gran número de cambios en los esfuerzos, lo cual puede generar problemas de fatiga.
En las especificaciones LRFD y específicamente en la sección J1.9 se presenta una lista de las conexiones que deben realizarse con tornillos completamente tensados. Algunas de estas son: conexiones para soportes de maquinaria, grúas viajeras, estructuras con más de 60m de altura,etc.
Existen otros tornillos que requieren apretarse sólo hasta quedar apretados sin holgura, esto se logra cuando los paños de la conexión están en contacto firme entre si. Este tipo de conexión se obtiene con el esfuerzo realizado por un operario con una llave manual, con el apretado que se efectúa después de unos pocos golpes con una llave de impacto.
En la tabla J3.1 del manual LRFD sepresentan las tensiones necesarias para los tornillos en conexiones tipo fricción y en conexiones sujetas a tensión directa se estima que para que estos tornillos (A325 y A490) estén completamente tensados, deben apretarse por lo menos al 70% de sus resistencias a la tensión mínima especificada.
Tabla J 3.1 Minimum Bolt Tension, kips*
Bolt Size, in. ½ 5 /8 ¾ A325 Bolts 12 19 28 A490 Bolts 15...
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