uniones metálicas

MEDIOS DE UNIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS (II)
Etiquetas: Estructura
3.- Comportamiento de las uniones
Como ya se mencionó al inicio, las uniones tienen, dentro de los proyectos de las construcciones metálicas, especial importancia y dificultad. Cualquier unión es una zona particularmente peligrosa y la mayoría de los accidentes son debidos a uniones mal proyectadas o mal ejecutadas.
Es muysintetizar todos los modelos de unión que pueden presentarse. Los criterios de proyecto y ejecución evolucionan constantemente y dependen, además, del proceso de fabricación, transporte y montaje.
Dada su importancia conceptual y económica, ya que aproximadamente representan el 40% del importe de la estructura, han de concebirse del modo más sencillo posible, eliminando elementos innecesarios yprocurando unificar y tipificar al máximo los diferentes modelos.
Puede resultar extraño a primera vista indicar que detalles constructivos con mayor cantidad de acero pueden resultar más económicos que otros, con menos, pero con mayores exigencias de mano de obra. Una basa de un pilar formada por una sola placa gruesa sin cartelas puede ser más económica que la de otra basa fina acartelada.El análisis de las uniones, posiblemente, sea la parte más difícil de la construcción metálica. En ellas hay una concentración de esfuerzos muy importantes y la evaluación de las tensiones y deformaciones que se presentan solamente pueden obtenerse mediante el análisis experimental, o utilizando métodos numéricos en el campo elastoplástico. De los resultados obtenidos se desprenden procedimientossimplificados que son los que normalmente se utilizan en la práctica.
El estudio de una determinada unión comprende su diseño, el análisis de los esfuerzos que ha de resistir y, en función de éstos, el cálculo de los elementos y medios de unión que la componen, tales como cartelas, casquillos, cordones de soldadura o tornillos.
3.1.- Clasificación de uniones metálicas
En función de su capacidadde resistencia tenemos:
- Uniones de resistencia total, en las que su capacidad de carga es igual o superior a la del elemento más débil de la unión.
- Uniones de resistencia parcial, aquellas que su capacidad de carga es inferior a la del elemento más débil de la unión pero, lógicamente, superior a los esfuerzos de cálculo.
Las uniones resistentes a esfuerzo de flexión podemos clasificarlascomo:
- Rígidas, las que mantienen los ángulos que forman entre sí las piezas enlazadas. El giro del nudo es igual al de las barras a él unidas.
- Semirrígidas, son las uniones flexibles en las que se produce un giro relativo entre las barras enlazadas en el nudo, pero existiendo una transmisión de momentos. Para modelizar este tipo de enlace se unen las barras a los nudos mediante muelles quecoartan el giro.
- Simples, son enlaces que se comportan como uniones articuladas, en los que la barra se une al nudo sin coartar sus giros.


Todas las uniones tienen que tener un comportamiento suficientemente dúctil, capaz de desarrollar su capacidad resistente en el rango plástico sin que se presente un fallo prematuro motivado por una deformación excesiva.
En la figura siguiente se muestrantres diferentes uniones de una barra traccionada, formada por dos perfiles UPN, enlazada a dos cartelas.

- Unión a): La unión soldada es totalmente resistente. La curva carga - desplazamiento alcanza prácticamente la deformación máxima coincidiendo con la plastificación de la sección.
- Unión b): La unión atornillada desarrolla también la totalidad de la capacidad de carga de la barra, perosu comportamiento, al cortarse la barra por la sección debilitada por los taladros, es frágil. En este caso no es posible aprovechar la capacidad plástica de los elementos enlazados, ni realizar un cálculo plástico con la redistribución de esfuerzos que conlleva.
- Unión c): La otra unión atornillada es parcialmente resistente y por lo tanto un punto débil en la estructura. El fallo de la unión...