Tornillos elementos union

Anejo: UNIONES POR TORNILLOS
Uniones por tornillos
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UNIONES POR TORNILLOS
1. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN
Los tornillos son piezas metálicas compuestas de una cabeza de forma exagonal,
un vástago liso y una parte roscada que permite el sellado mediante una tuerca y una
arandela. Su colocación se hace en frío.
Los tornillos se utilizan en las construcciones desmontables y en la unión deelementos construidos en taller al llegar a la obra para facilitar su transporte y montaje.
Los tornillos se clasifican en tres tipos:
- Tornillos ordinarios T
- Tornillos calibrados TC
- Tornillos de alta resistencia TR
Los tornillos ordinarios y calibrados se diferencian básicamente en sus
características geométricas. En los tornillos ordinarios el diámetro del agujero es 1 mm
másgrande que el del vástago, mientras que en los calibrados ambos diámetros están
ajustados, por lo que se utilizan con preferencia para la formación de nudos rígidos.
Los tornillos y tuercas ordinarios y calibrados tienen rosca triangular ISO de paso
grueso.
Rosca triangular ISO.
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Las características de los aceros empleados para los diferentes tipos de tornillos
son:Acero de los tornillos.
Características mecánicas de los aceros para tornillos y tuercas de alta resistencia.
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2. DIMENSIONES GEOMÉTRICAS DE LOS TORNILLOS
Se denomina área de la sección neta A
d
n 4
3 2
= p
Se denomina área resistente de la rosca AR =
+ æ
è ç
öø ÷
d3 d2
2 4
p
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3. RESISTENCIA DE LOS ELEMENTOS DE UNIÓN
El fallo porrotura de una unión en que el esfuerzo sobre el tornillo tipo T o Tc es
una fuerza normal a un eje puedes ser:
- Por rotura a tracción de la chapa (a).
- Por cortadura de la sección del tornillo (b).
- Por aplastamiento de la chapa a flexión del vástago del tornillo (c).
- Por desgarro de la chapa, que se puede evitar normalmente con las
disposiciones constructivas aconsejadas (d).3.1. Se considera solicitación de agotamiento de un perfil o chapa solicitados por
aplastamiento contra la espiga del tornillo a la dada por:
2 ´ sn ´ A , para los T
2’5 ´ sn ´ A , para los TC
3 ´ sn ´ A , para los TR
A = Área de la superficie en contacto = espesor de la chapa o perfil ´
diámetro de la espiga del tornillo
sn= Resistencia de cálculo del acero
3.2. Se considera solicitación deagotamiento de un tornillo solicitado a esfuerzo
cortante a la dada por:
0’65 ´ sn ´ n ´ A , para los T
0’80 ´ sn ´ n ´ A , para los TC
A = Área de la sección de la espiga
n= Secciones transversales que resisten el cortante conjuntamente
sn = 2400 Kg/cm² para la calidad A4t y 3000 Kg/cm² para la calidad A5t
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Se aconseja realizar uniones con doble chapa para evitarmomentos flectores
como el del dibujo:
Los tornillos TR no deben estar sometidos a cortadura pues deben ser resistidos
por la fuerza de rozamiento desarrollada al apretar fuertemente los tornillos.
El esfuerzo de agotamiento al corte por el tornillo y cara de contacto es:
Tu = 1’07 ´ No ´ m
m = Coeficiente de rozamiento (0’45 para el A37; 0’52 para el A42; 0’6 para el
A52, en el caso desuperficies no preparadas se adoptará 0’3)
NO = Esfuerzo axial de pretensado según la siguiente tabla:
Valores de No y Tu , en toneladas, por tornillo de
alta resistencia y cara de deslizamiento.
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3.3. Se considera solicitación de agotamiento de un tornillo T o TC solicitado a
tracción a la dada por:
Tu = 0’8 ´ sc ´ AR
sc = Resistencia de cálculo del tornillo
AR=Área resistente del tornillo
En el caso de tornillos TR la fórmula es:
Tu = 0’8 ´ se ´ An = esfuerzo de pretensado (No)
se = Límite elástico del tornillo
An = Área neta del tornillo
3.4. Cuando un tornillo esté sometido conjuntamente a esfuerzo cortante y a tracción
deberá verificarse además en la espiga del tornillo que:
t
2 2
co ó = ó + 3ô £ ó
st = Resistencia de cálculo del tornillo...