los mosquitos de santa rosa de lima

Diseño y cálculo de uniones con
tornillos 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 expresiones
matemáticasque establece el Documento Básico Seguridad Estructural Acero del
Código Técnico de la Edificación (DB-SE-A) para diseñar y calcular uniones atornilladas
con tornillos 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 para
dimensionarlos 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 una serie de casos
tipo, de modo que cuando el alumno finalice la lectura de este documento será
capaz de diseñar y calcular una unión con tornillos pretensados.

3 Solicitaciones aconsiderar 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.

3.1

Solicitaciones en la unión

El DB-SE Acero establece que los esfuerzos para los que se deben dimensionar las
uniones son, en uniones articuladas el axil o cortante que lassolicita 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.

3.2

Solicitaciones en los tornillos

Dependiendo del diseño de la unión, los tornillos estarán solicitados a cortante o a axil(tracción o compresión). Los tornillos solicitados a compresión no 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 secciónresistente. Se deben comprobar las chapas
taladradas solicitadas a tracción, flexión o cortante. Las chapas taladradas 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 es necesario realizar en los casos tipopresentados en el epígrafe 5

2

Uniones con tornillos pretensados

4 Comprobaciones de los tornillos pretensados
Las comprobaciones dependen del esfuerzo que solicita a los tornillos.

4.1 Tornillos solicitados a cortante
Se debe comprobar la resistencia a deslizamiento y aplastamiento de la unión.

4.1.1. Comprobación a deslizamiento
La condición que se debe cumplir es que la solicitaciónFv,Ed ≤ FS,Rd que es la
resistencia a deslizamiento de un tornillo,
siendo Fs,Rd 

ks  n  

 M3

 Fp,Cb

superficie de contacto

donde:
ks
es un coeficiente de valor 1, para
taladros con holguras normales.
n
es el número de superficies en
contacto entre las que se produce la
fuerza de rozamiento. Adopta el valor 1
cuando sólo hay una superficie en
contacto (superficieindicada en la
figura 1) y 2 cuando hay dos superficies
en contacto (figura 2)

Figura 1. Una superficie en contacto

superficies de contacto

Figura 2. Dos superficies en contacto

es el coeficiente de rozamiento, cuyo valor depende del tratamiento
superficial de las chapas en contacto:

m

 Superficie clase A: Tratadas con chorro de granalla o arena y superficies
tratadas con...