Uniones Metalicas

CONEXIONES ATORNILLADAS Y REMACHADAS
INTRODUCCIÓN
Una estructura de acero se forma del ensamblaje de los miembros estructurales que constituyen su armazón. Se requieren conexiones en los lugares donde los diversos miembros se deben unir por sus extremos a otros miembros de manera que permitan que la carga siga su flujo ordenado y continuo hasta llegar a los cimientos. Como laconexión sirve para pasar la carga de o a los miembros adyacentes, se debe diseñar de manera adecuada.  El diseño de las conexiones implica la producción de una junta que sea segura, económica en el uso de los materiales, y que se pueda construir. En general, las conexiones más prácticas son las más económicas, ya que los costos de fabricación afectan la economía tanto de las conexionescomo los propios miembros. Las uniones se efectúan usando remaches, tornillos o soldadura.

REMACHES Y CONEXIONES REMACHADAS.
Durante muchos años, los remaches eran el único medio práctico de producir conexiones metálicas fáciles y prácticas. El proceso requería punzonar o barrenar agujeros con una sobre medida de aproximadamente 1/16 pulg.(1.5 mm), se armaban las partesusando pasadores para alinear los agujeros, y usando uno o más tornillos para mantener juntas las partes temporalmente. Los remaches se calentaban en un fogón (portátil para usarla en el lugar) hasta el rojo cereza (aproximadamente 9800 C) y se insertaban en el agujero.
Un miembro de la cuadrilla de remachadores aplicaba entonces una butrola con un dado de cabeza. Otro miembro dela cuadrilla usaba una pistola neumática con un dado de cabeza para forjar la parte proyectante de la espiga del remache y producir la otra cabeza. La operación de forja simultáneamente reelaboraba el metal y producía un aumento de la espiga hasta llenar casi completamente el agujero a sobremedida. Esta reelaboración y aumento en la espiga, junto con la contracción del remache caliente,producía la mayor parte de las veces una junta sustancial.
La contracción del remache durante el enfriamiento es resistida por el material de la junta, y desarrolla tensión en el remache , de manera que una junta remachada ocupa una posición intermedia entre una conexión a fricción y una de aplastamiento (usualmente se supone una conexión del tipo de aplastamiento). Esta juntatransmite la carga de diseño, principalmente por fricción entre las placas engrapadas que forman la junta.
La combinación de ajustar bien el remache más la contracción adicional que trata de efectuar conforme se enfría, produce esfuerzos de tensión los que en remaches bien colocados se acercan al Fy del metal del remache. Sin embargo, ocurren algunos problemas, loscuales incluyen el del sobrecalentamiento ocasional de los remaches, que tiene un efecto deletéreo en la resistencia. Si se enfría un remache muy por debajo de 540°C antes de que se complete la instalación, el metal no es tan resistente, puesto que el forjado es más bien un proceso de "formado en frío", y la elaboración en frío tiende a hacer frágil el metal.

En laactualidad, no se usa el remachado en las estructuras de ingeniería por las siguientes razones:
1. Los costos de mano de obra asociados con las grandes cuadrillas de remachadores.
2. La cuidadosa inspección que se requiere en las juntas remachadas y los considerables costos para extraer remaches mal colocados.
3. El desarrollo y la alta confiabilidad de los tornillosde alta resistencia.
4. El desarrollo y la alta confiabilidad de la soldadura.
5. El alto nivel de ruido asociado con el remachado, el que sería inaceptable, en las presentes normas ambientales, en la mayoría de las áreas urbanas.

TORNILLOS  DE  ALTA  RESISTENCIA
Existen dos clases generales de tornillos que se usan en las aplicaciones estructurales....