la achirana del inca

Diseño y cálculo de uniones con
tornillos no pretensados

Apellidos, nombre

Arianna Guardiola Víllora (aguardio@mes.upv.es)

Departamento

Mecánica del Medio Continuo y Teoría de Estructuras

Centro

Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Valencia

1 Resumen de las ideas clave
En este artículo se presentan las condiciones, disposiciones constructivas y
expresionesmatemáticas que establece el Documento Básico Seguridad
Estructural Acero del Código Técnico de la Edificación (DB-SE-A) para diseñar y
calcular uniones atornilladas con tornillos no pretensados.

2 Introducción y objetivos
El DB-SE-A indica las solicitaciones a considerar para el cálculo de las uniones
rígidas y articuladas en estructuras de acero, las expresiones matemáticas a utilizar
paradimensionar los tornillos y las disposiciones constructivas que se deben cumplir
para poder aplicar dichas fórmulas y permitir la ejecución de las uniones.
En este artículo se presentan dichas expresiones y su aplicación a tres casos tipo,
de modo que cuando el alumno finalice la lectura de este documento será capaz
de diseñar y calcular una unión atornillada considerando las disposiciones de lanorma.

3 Solicitaciones a considerar en el diseño y cálculo
de una unión entre barras de acero.
En el diseño y cálculo de una unión entre barras de acero se consideran
solicitaciones diferentes para la unión, los tornillos y las chapas. En este apartado se
analizan los posibles esfuerzos que pueden solicitar a la unión y los elementos que
la conforman.

3.1 Solicitaciones en la unión
ElDB-SE Acero establece que los esfuerzos para los que se deben dimensionar las
uniones son, en uniones articuladas el axil o cortante que las solicita y al menos el
33% del axil o cortante resistente plástico de la barra unida, mientras que las
uniones rígidas deberán transmitir el momento y cortante que las solicita y al
menos el 50% del cortante y momento resistente plástico de la barra unida.Esto es:
Solicitaciones a considerar en las uniones articuladas:
Solicitaciones a considerar en las uniones rígidas:

VEd
NEd
MEd
VEd

ó
ó
ó
ó

33% Vpl,Rd
33% Npl,Rd
50% Mpl,Rd
50% Vpl,Rd

3.2 Solicitaciones en los tornillos
Dependiendo del diseño de la unión, los tornillos estarán solicitados a cortante ó a
axil (tracción o compresión). Los tornillos solicitados a compresiónno requieren
cálculo. La solicitación de tracción sobre el tornillo se representa por Ft,Ed mientras
que la solicitación de cortante se representa por Fv,Ed.

3.3 Solicitaciones en las chapas taladradas
Para poder ejecutar las uniones con tornillos es necesario taladrar las chapas, lo
que supone una merma de su sección resistente. Se deben comprobar las chapas
taladradas solicitadas atracción, flexión o cortante. Las chapas taladradas

2

Uniones con tornillos no pretensados

solicitadas a compresión no se comprueban, ya que se considera que el área del
tornillo sustituye a la del taladro. En este documento sólo se incluye la
comprobación de las chapas taladradas solicitadas a tracción al ser la única que
hay que realizar para los casos tipo presentados en el epígrafe 54 Comprobaciones de los tornillos no pretensados
Las comprobaciones a realizar en los tornillos no pretensados dependen del
esfuerzo que los solicita. De este modo distinguimos entre tornillos solicitados a
cortante, tornillos solicitados a tracción y tornillos solicitados simultáneamente a
tracción y cortante.

4.1 Tornillos solicitados a cortante
4.1.1. Comprobación a corte
Lacondición que se debe cumplir es que la solicitación Fv,Ed ≤ Fv,Rd que es la
resistencia a cortante de un tornillo
Siendo Fv ,Rd  n  0, 5  fub 

A

 M2

Donde:
n
número de planos de corte, de valor
1 para simple cortadura (figura 1) y 2
para doble cortadura (figura 2)

Figura 1. Simple cortadura

fub es la tensión ultima del acero de los
tornillos

Figura 2. Doble cortadura...