Conexiones atornilladas

Las principales ventajas de las conexiones apernadas Rapidez de ejecucin, El bajo nivel de calificacin requerido para construirlas, La facilidad de inspeccin y reemplazo de partes daadas La mayor calidad , comparadas con conexiones soldadas. Entre las desventajas se pueden mencionar El mayor trabajo requerido en taller Lo que puede significar un costo ms alto El mayor cuidado requerido en la elaboracin de los detalles de conexin para evitar errores en la fabricacin y montaje La mayor precisin requerida en la geometra, para evitar interferencias entre conectores en distintos planos; El peso mayor de la estructura, debido a los miembros de conexin y los conectores

Pernos Estructurales Pernos de alta resistencia

Los dos tipos bsicos de pernos de alta resistencia son designados por ASTM como A325 y A490. Estos pernos tienen cabeza hexagonal y se usan con tuercas hexagonales no terminadas. Pernos A325 son de acero con mediano contenido de carbono, tratados al calor, su esfuerzo a la fluencia vara aproximadamente entre 5700 a 6470 kgf/cm2, dependiendo del dimetro. Los pernos A490 son tambin tratados al calor, pero son de acero aleado con un esfuerzo de fluencia de 8085 a 9140 kgf/cm2, dependiendo del dimetro. Los pernos A449 son usados ocasionalmente cuando se necesitan dimetros mayores de 1" hasta 3".Los pernos de alta resistencia tienen dimetros entre " a 1". Los dimetros ms usados en construccin de edificios son 3/4" y 7/8", mientras los tamaos ms comunes en diseo de puentes son 7/8" y 1".

Los pernos de alta resistencia se aprietan para que desarrollen un esfuerzo a traccin especificado, lo que resulta en una fuerza sujetadora predecible en la junta. Por lo tanto, la transferencia de cargas de servicio a travs de una junta es debida a la friccin entre las piezas que se unen. Las juntas formadas por pernos de alta resistencia se pueden disear de dos maneras. Conexiones crticas a deslizamiento (tipo de friccin), donde se desea una alta resistencia a deslizamiento bajo cargas de servicio. Conexiones tipo aplastamiento, donde no es necesaria una alta resistencia a deslizamiento bajo cargas de servicio.

Fuerzas presentes en una unin resistente al deslizamiento

Posibles Modo de Falla en Uniones Empernadas

Para prevenir que uno o ms de los modos posibles de falla se hagan presente, se debe proveer un nmero adecuado de pernos, con las separaciones entre conectores, distancias a los bordes, longitudes de pernos y dems exigencias geomtricas recomendadas por las Especificaciones; todo ello presuponiendo que tanto el proceso de fabricacin como el de montaje satifacen lo requerimientos de calidad.Resistencia Nominal de Pernos IndividualesLa norma AISC reconoce dos categoras generales de requerimientos de comportamiento para conexiones con pernos de alta resistencia: conexiones crticas al deslizamiento y conexiones tipo aplastamiento. La diferencia bsica entre los dos tipos es la hiptesis de deslizamiento que ocurre bajo cargas de servicio, lo que resulta en el uso de valores de resistencia nominal diferentes. El tipo de conexin crtica al deslizamiento asume que no debe existir deslizamiento bajo condiciones de cargas de servicio y que la transferencia de la carga a travs de la conexin se realiza mediante las fuerzas de agarre generadas entre las placas que se conectan. Este tipo de conexin es principalmente usada en estructuras que tienen casos con cargas altas de impacto o cuando no se desea deslizamiento en la junta. Las conexiones tipo aplastamiento asumen deslizamiento solamente bajo cargas muy altas. Si este deslizamiento ocurre la junta transferir las cargas a travs de corte en los pernos y aplastamiento de las placas. Este tipo de conexin es usada para estructuras menos susceptibles a impacto, reversiones de carga o vibraciones.La resistencia de diseo de pernos individuales es determinada de acuerdo con la seccin J3 de la norma LRFD. Los estados lmites a revisar son:Para conexiones tipo aplastamiento: Pernos sometidos a corte: la resistencia a corte del perno y la resistencia al aplastamiento de los agujeros de los pernos. Pernos sometidos a traccin: resistencia a traccin del perno. Pernos sometidos a corte y traccin: resistencia a la traccin del perno incluyendo el efecto del corte presente y la resistencia al aplastamiento del agujero.Para conexiones crticas al deslizamiento: Pernos sometidos a corte, resistencia al deslizamiento, resistencia a corte del perno y resistencia al aplastamiento del agujero. Pernos sometidos a corte y traccin combinadas, resistencia al deslizamiento incluyendo el efecto de la fuerza presente a traccin, resistencia a corte de los pernos y resistencia al aplastamiento en los agujeros.

Resistencia al Corte de los Pernos Este estado lmite considera la falla por cortante del vstago del perno en el plano c-d-e-f. Cuando existe un solo plano de corte, el perno est en corte simple. Capas adicionales de material pueden incrementar los planos de corte y, por lo tanto, la resistencia por corte del perno (cortante doble). Rn = ( Fv A b ) n donde n es el nmero de pernos de la conexin, Fv es la resistencia nominal a corte y A b es el rea nominal del perno.

Resistencia al Aplastamiento en los Agujeros de los Pernos

Deformacin del material en el agujero del pernoComo se muestra en la Figura, este estado lmite considera tanto fractura por desgarramiento de las partes conectadas y deformacin alrededor de los agujeros de los pernos.La resistencia al aplastamiento es funcin del material que se conecta, el tipo de agujero y el espaciamiento y la distancia a los bordes; es independiente del tipo de perno y la presencia o ausencia de la rosca en el rea de aplastamiento.La resistencia al aplastamiento se debe chequear tanto para conexiones tipo aplastamiento como para conexiones crticas al deslizamiento.