01 Uniones Remachadas Roblonadas Soldadas

8/11/2019 01 Uniones Remachadas Roblonadas Soldadas

1/104

UNIONES REMACHADAS,

ROBLONADAS O SOLDADAS

Juan Jos Surez Menndez


2/104

UNIONES REMACHADAS

O ROBLONADAS


3/104

UNIONES REMACHADAS

Los elementos de las estructura se unen

entre s generalmente por remaches o

soldaduras.

En las aeronaves, depsitos de presin,

calderas de vapor, tanques, tuberas

forzadas, vigas de chapa, cerchas y

estructuras de barcos, se encuentran

aplicaciones de uniones remachas.


4/104

UNIONES REMACHADAS

En la prctica se encuentran dos

tipos comunes de nudos

remachados para uniones de

chapas.

n

Unin por solapo o solape

n

Unin a tope.


5/104

UNIONES REMACHADAS

UNIONES POR SOLAPO

Las dos chapas se solapan

una sobre otra, y se unen

con una o ms filas de

remaches.


6/104

UNIONES REMACHADAS

TIPOS DE UNIONES POR SOLAPO

: De una fila

de remaches y de dos filas, respectivamente.


7/104

UNIONES REMACHADAS

TIPOS DE UNIONES A TOPE: De una fila

de remaches y de dos filas,

respectivamente.


8/104

UNIONES REMACHADAS

En las uniones a tope, particularmente enlas empleadas en calderas, lasplatabandas son, a veces, de distintas

anchuras.La ms corta se coloca siempre en el ladoexterior de la caldera o depsito depresin, para permitir el retacado de lajunta y asegurar as la mayorimpermeabilidad.


9/104

UNIONES REMACHADAS

PASO

La distancia de centro a centro de dosremaches de una misma fila se llama paso

de remache, o simplemente paso.El paso puede variar, indudablemente, deuna a otra fila de remaches de una unin.

El paso mayor se llama paso mximo (aveces largo) y el menor paso mnimo (ocorto).


10/104

UNIONES REMACHADAS

PASO ENTRE FILAS

La distancia entre los ejes de dos filas de

remaches es el paso entre filas

Este paso vara entre 2 y 3 veces el

dimetro de los remaches.


11/104

UNIONES REMACHADAS

MDULO REPETITIVO.

Consiste en un grupo de remaches cuyoconjunto de repite a lo largo de la unin.

Generalmente conviene basar los clculosen la resistencia de uno de estos gruposen lugar de considerar toda la longitud de

la unin.Frecuentemente, se le designasimplemente mdulo.


12/104

UNIONES REMACHADAS

RENDIMIENTO

La relacin entre la resistencia de la unin

y la de una chapa maciza no remachada

de la misma longitud se llama rendimiento

de la unin.

La resistencia que se usa en esta relacin

es, generalmente, la de rotura de la unin.

La resistencia de trabajo difiere entre sta

en un coeficiente de seguridad de 5 o

ms.


13/104

UNIONES REMACHADAS

MODOS DE ROTURA DE UNIONES REMACHADAS.

- Cortadura.

-Asiento o aplastamiento.

- Desgarramiento de la chapa entre los

agujeros.

- Desgarramiento segn una diagonal.- Cortadura de la chapa.


14/104

UNIONES REMACHADAS

Cortadura de los remaches por cortante simple

o doble.

La tendencia es al corte por el remache en la

seccin que est en el plano de las chapas queune.


15/104

UNIONES REMACHADAS

Asiento o aplastamiento de la chapa o el

remache producido por la presin entre las

superficies cilndricas del remache y el

agujero.


16/104

UNIONES REMACHADAS

Para calcular la resistencia al aplastamiento

se suele usar el producto de la proyeccin del

rea del agujero cilndrico, esto es, el

dimetro del agujero por el espesor de lachapa y de la resistencia a rotura por

compresin del material.


17/104

UNIONES REMACHADAS

Las dos trazas de la proyeccin del rea

estn indicadas por lneas de trazos en el

plano diametral del remache, ms abajo.


18/104

UNIONES REMACHADAS

Desgarramiento de la chapa entre los agujeros

debido a la falta de resistencia a traccin en la

seccin a lo largo de una fila de remaches.


19/104

UNIONES REMACHADAS

Desgarramiento segn una diagonal.

Este tipo de rotura no suele ocurrir si el paso

entre filas es al menos 1 veces el dimetro.


20/104

UNIONES REMACHADAS

En el tratamiento elemental supondremos

que dicho paso tiene al menos esta

proporcin con el dimetro de los remaches,

por lo que no estudiaremos este tipo derotura.


21/104


22/104

UNIONES REMACHADAS

Estos tipos de rotura no suelen ocurrir si la

distancia del centro del agujero al borde es

aproximadamente el doble del dimetro del

remache.


23/104

UNIONES REMACHADAS

En el tratamiento elemental supondremos que

sucede as y no consideraremos este tipo de

rotura.


24/104

Por consiguiente, en una unin

remachada estudiaremos, en el

tratamiento elemental, slo tres modos de

rotura:n (a) cortadura,

n (b) aplastamiento y

n (c) desgarramiento.


25/104

UNIONES REMACHADAS

UNIONES

REMACHADAS

EXCNTRICAS.

Frecuentemente, enlas estructuras, las

uniones remachadas

han de soportar

solicitacionesexcntricas.


26/104

UNIONES REMACHADAS

Cuando la lnea de accin

de la fuerza aplicada P no

pasa por el centro de

gravedad O del grupo deremaches, es evidente que

la placa tender a girar

respecto a un centro en el

sentido del momento

M = P.L


27/104

UNIONES REMACHADAS

A veces, la tendencia a girar de

este tipo de unin es tan grande,

que las tensiones de losremaches debidas a la carga

directa son mucho menores que

las producidas por el momento.


28/104

UNIONES REMACHADAS

Por tanto, es de gran

importancia el disear una unin

excntrica de tal modo que seacapaz de resistir el cortante

debido a la carga vertical y el

momento producido por laexcentricidad.


29/104

UNIONES REMACHADAS

Se puede sustituir la carga

excntrica P por una fuerza

concntrica P que acta en O yun par con un momento M = P.L,

donde L representa la

excentricidad.


30/104

UNIONES REMACHADAS

Con ello, las tensiones en los

remaches estarn formadas

por dos componentes, tadebida al cortante directo, y

tm debida al momento.


31/104

UNIONES REMACHADAS

La tensin ta ser uniforme e igual a

la carga dividida por el nmero de

remaches mientras quet

m variarcon la distancia (r) del remache al

centro (O) y actuar en sentido

normal a las lneas que unen dichosremaches con O.


32/104


33/104


34/104


35/104


36/104


37/104


38/104


39/104


40/104


41/104


42/104


43/104


44/104


45/104


46/104


47/104


48/104


49/104


50/104


51/104


52/104


53/104


54/104


55/104


56/104


57/104


58/104


59/104

UNIONES SOLDADAS

TIPOS DE SOLDADURA

En las estructuras se encuentran dos tipos

ordinarios de uniones soldadas de chapas.

Se conocen por soldaduras a tope y en ngulo.En la figura estn representados ambos tipos.


60/104

UNIONES SOLDADAS

Las soldaduras a tope pueden actuar slo

en traccin y en compresin, mientras que

las soldaduras en ngulo soportan

cortante lo mismo que traccin ycompresin y, a veces, adems, flexin.

La soldadura se ejecuta o por el arco

elctrico o con gas, aunque el primermtodo es el ms usado.


61/104

UNIONES SOLDADAS

RESISTENCIA DE LAS SOLDADURAS ATOPE

Se supone que la resistencia de la

soldadura a tope representada es igual ala seccin total de la soldadura

multiplicada por la tensin de trabajo

admisible en traccin o compresin parael material soldado.

Se toma como rea total el producto de la

longitud de la soldadura por el espesor de


62/104

UNIONES SOLDADAS

Por consiguiente se tiene:

P = sol b tdonde sol representa la tensin

de trabajo, t el espesor de la

chapa y b la anchura de lamisma.


63/104

UNIONES SOLDADAS

RESISTENCIA DE LAS SOLDADURAS ENNGULO

Antes de calcular la resistencia de la soldadura

en ngulo representada en la figura, esnecesario definir varias dimensiones

caractersticas de la misma.


64/104

UNIONES SOLDADAS

En la seccin del esquema adjunto, la soldaduratiene una anchura de cordn o catetos, iguales,

y la dimensin mnima de su seccin se llama

garganta.

Evidentemente, la garganta es igual al productode la anchura del cordn por sen 45o.


65/104

UNIONES SOLDADAS

Es costumbre suponer que slo hay que

considerar la resistencia al cortante de estas

soldaduras, pues el fallo se puede producir por

cortante a 45

o

en la garganta.Por ello, se toma la resistencia de la soldadura

igual al producto del rea total en la garganta

por la tensin de trabajo admisible a cortante en

el material.


66/104

UNIONES SOLDADAS

En la soldadura en ngulo de la figura, el cordn

corre en la direccin de la carga.

A veces se aade un cordn perpendicular a esa

direccin en el extremo de la placa msestrecha, adems de los representados.


67/104

UNIONES SOLDADAS

De acuerdo con los estudios realizados por el

Welding Research Council americano, los

cordones perpendiculares a la direccin de la

carga aplicada son algo ms fuertes (por unidadde longitud de soldadura) que los que siguen los

de la carga.


68/104

UNIONES SOLDADAS

Sin embargo, es costumbre

considerar ambos tipos como si

tuvieran la misma resistencia.


69/104


70/104

UNIONES SOLDADAS

La tensin admisible en cortante est

fijada de modo que en unidades

americanas corresponda a una fuerza de

1000 libras-fuerza/pulgada de longitudpara una soldadura de 1/8 de pulgada de

cateto.


71/104

UNIONES SOLDADAS

En unidades mtricas se podra fijar,aproximadamente, que para unasoldadura de ngulo de 1 cm de cateto (0,707 cm de garganta), la carga admisible

es de 560 kg/cm de longitud de junta, porlo que pueden considerarse las cargasadmisibles siguientes por unidad delongitud:n 280 kg para un cordn de 5 mmn 448 kg para un cordn de 8 mm

n 560 kg para un cordn de 10 mm

n 670 kg para un cordn de 12 mm

n 840 k ara un cordn de 15 mm


72/104

UNIONES SOLDADAS

CASOSPARTICULARES DE

SOLDADURAS EN

NGULO

Torsin en una

soldadura en ngulo

circular.

Est representado enla figura.


73/104


74/104

UNIONES SOLDADAS

La tensin cortantemxima en la

soldadura est dada

por

2

83,2)(

da

T

mx

pt =


75/104


76/104

UNIONES SOLDADAS

El par T acta en unachapa vertical unida a

otra horizontal por dos

soldaduras en ngulo

iguales de longitud b y

anchura de cordn a.


77/104

UNIONES SOLDADAS

La tensin cortantemxima en los

cordones de

soldadura est dada

aproximadamente por

224,4)(ba

Tmx

=t

O S SO S


78/104

UNIONES SOLDADAS

Torsin resistida por soldaduras

en ngulo muy separadas.

Es el caso cuando el elemento vertical

que se representa en la figura es muy

grueso, de modo que t sea del mismo

orden de magnitud que b.

En este caso es muy difcil un estudio

racional.


79/104

UNIONES SOLDADAS


80/104

UNIONES SOLDADAS

Aunque esta frmula pueda dar

una aproximacin grosera de la

tensin cortante mxima en lasoldadura de ngulo no debe

creerse que el resultado es

siempre bastante exacto.


81/104

UNIONES SOLDADAS


82/104

UNIONES SOLDADAS

Sin embargo, si los elementos vertical yhorizontal son gruesos y rgidos ambos,la tensin cortante en las soldaduras de

ngulo ser aproximadamenteproporcional a su distancia al centro degravedad de las reas de la soldadura y,en este caso, ser posible obtener una

aproximacin suficiente de las tensionescortantes aplicando la frmula de latorsin.


83/104


84/104


85/104


86/104


87/104


88/104


89/104


90/104


91/104


92/104


93/104


94/104


95/104


96/104


97/104


98/104


99/104


100/104


101/104


102/104


103/104


104/104

01 Uniones Remachadas Roblonadas Soldadas

Documents

Transcript of 01 Uniones Remachadas Roblonadas Soldadas