Influencia de la fuerza separadora en uniones roscadas. (Valoración de 5.00 sobre 5, resultante de 1 votos)

Cuestiones relativas a máquinas, motores, piezas, componentes, tecnologías de fabricación, etc.
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#273796
Buenas peña, mi duda es sobre el porque se le dan pares de apriete distintos a tornillos, sin van a ir con fuerza separadora posterior o no. Entiendo que a la fuerza separadora se le contrapone la tensión que resiste el tornillo, por lo tanto entiendo que hasta que la fuerza no sea superior a la tensión que lleva precargada éste no le causara estiramiento. Alguien que entienda del tema que me pueda sacar de la duda. Saludos.
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#274396
Aunque intuyo lo que quieres decir (no me queda del todo claro), te remito al apartado "8.5.3 Uniones con tornillos pretensados" del CTE SE A.
Cuando solo tienes cortadura la comprobación a realizar será la de no deslizamiento entre chapas a unir dada por 8.15. Si solo hay tracción, como bien dices se debe comprobar como indica el punto 3 que la misma por tornillo no supere la de pretensado. Si hay cortadura+tracción entonces habrá que aplicar 8.16.
No te respondo pero es que no entiendo muy bien lo que preguntas
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#274398
Me gustaría aclarar que hablo de estructuras de edificación, por eso te remito al CTE. Me he dado cuenta posteriormente que no estaba en el foro de seguridad estructural. Lo digo porque el diseño de máquinas no es lo mio y no conozco la normativa que se emplea en su diseño
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#274399
Uniones roscadas.pdf
Hola estigia, para mi caso sería lo mismo que en uniones estructurales, únicamente habría que estudiar la fatiga cuando la hubiese. Te mando el documento de la discordia.
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#274417
Supongo según leo en el siguiente pdf que se debe a las diferentes formas de trabajo del tornillo:
http://www.google.es/url?sa=t&source=we ... 8txsXEFRXA
míra a ver qué opinas..
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#274425
estigia76 escribió:Supongo según leo en el siguiente pdf que se debe a las diferentes formas de trabajo del tornillo:
http://www.google.es/url?sa=t&source=we ... 8txsXEFRXA
míra a ver qué opinas..


Entiendo según esto, que una brida apretada aun par determinado, a la que se le aplicase una fuerza posterior en la misma dirección del tornillo (traccionándolo) no le causaría más estiramiento hasta que no se sobrepasara la fuerza de precarga. Pero en el caso de que también fuese sometido este a cizallamiento, habría que tener en cuenta, a la hora de elegir el par de apriete, por producirse una combinación de dos fuerzas, aquello de los círculos de mohr supongo.
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#274448
Hola tor_nero, la verdad es que no me queda nada claro, y creo que voy a abrir un post nuevo en seguridad estructural para preguntar algunas dudas que me han surgido acerca de uniones y aprietes. Siento no poder ayudarte como me hubiera gustado
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#274515
Muchas gracias estigia creando controversia seguro que llegamos a algún sitio saludos.
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#275402
tor_nero escribió:Buenas peña, mi duda es sobre el porque se le dan pares de apriete distintos a tornillos, sin van a ir con fuerza separadora posterior o no. Entiendo que a la fuerza separadora se le contrapone la tensión que resiste el tornillo, por lo tanto entiendo que hasta que la fuerza no sea superior a la tensión que lleva precargada éste no le causara estiramiento. Alguien que entienda del tema que me pueda sacar de la duda. Saludos.


Buenas, si ojeas el documento en transparencias, hay una en la que hace una similitud del tornillo con un resorte de tensión y a los elementos sujetados con un resorte de compresión. De forma que el tornillo está soportando una carga de tracción y las piezas, de compresión. Efectivamente, cuando aprietas el tornillo, éste se va traccionando y las piezas se van comprimiendo. Y una vez cesas el apriete, los dos soportan la misma fuerza, solo que uno en tracción y otro en compresión.

Cuando aplicas una carga separadora, ésta aumentará la tracción en el tornillo y disminuirá la compresión en las piezas. Al comportarse como dos muelles en paralelo, se van a repartir la carga separadora. La proporción del reparto la da un valor que en el Shigley se llama "constante de rigidez de la unión - C". Es adimensional e indica que parte de la carga separadora va a soportar el tornillo. Para calcularlo hay que determinar las constantes elásticas (de muelle) del tornillo y de los elementos unidos, lo cual puede ser algo engorroso y es un cálculo aproximado. Lo más complicado es el calculo del comportamiento de elástico de los elementos unidos y en muchas ocasiones el modelo que dan los libros no se puede aplicar.

Una forma de curarse en salud es suponer que el tornillo soportará toda la carga separadora, que es lo que pasaría si se aflojara la unión o no se le diera apriete.
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#275423
jrccp escribió:Buenas, si ojeas el documento en transparencias, hay una en la que hace una similitud del tornillo con un resorte de tensión y a los elementos sujetados con un resorte de compresión. De forma que el tornillo está soportando una carga de tracción y las piezas, de compresión. Efectivamente, cuando aprietas el tornillo, éste se va traccionando y las piezas se van comprimiendo. Y una vez cesas el apriete, los dos soportan la misma fuerza, solo que uno en tracción y otro en compresión.

Cuando aplicas una carga separadora, ésta aumentará la tracción en el tornillo y disminuirá la compresión en las piezas. Al comportarse como dos muelles en paralelo, se van a repartir la carga separadora. La proporción del reparto la da un valor que en el Shigley se llama "constante de rigidez de la unión - C". Es adimensional e indica que parte de la carga separadora va a soportar el tornillo. Para calcularlo hay que determinar las constantes elásticas (de muelle) del tornillo y de los elementos unidos, lo cual puede ser algo engorroso y es un cálculo aproximado. Lo más complicado es el calculo del comportamiento de elástico de los elementos unidos y en muchas ocasiones el modelo que dan los libros no se puede aplicar.

Una forma de curarse en salud es suponer que el tornillo soportará toda la carga separadora, que es lo que pasaría si se aflojara la unión o no se le diera apriete.

En el apartado "3.3.2.3 . Tornillos pretensados" del tomo1 de Arguelles figuran estas circunstancias: En ellos se dan unas gráficas cargas-alargamientos y cargas-esfuerzos en tornillos muy interesantes y que explican el comportamiento de la unión pretensada. En el mismo se dice que ante un esfuerzo exterior N, se estima que el tornillo solo absorbe N/11 y las placas 10N/11 (debido a su gran rigidez comparado con el tornillo). Cuando las chapas se separan el tornillo pasará a absorber toda la carga. En este momento la fuerza sobre el tornillo será 1,1No. Consecuencia de ello se dice que todas las normas admiten como solicitación de agotamiento de un tornillo pretensado el valor No (ó Np,cd)=0,7xFubxAs
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#275425
Dejo este enlace interesante a un pdf de cálculo uniones, sacado del libro Arguelles y según parece redactado por el propio autor:
ftp://da.montes.upm.es/Trabajos%20y%20a ... nillos.pdf
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#275510
Gracias a los dos entre el tema abierto aquí y el se seguridad estructural, tenemos un monográfico completo sobre uniones con tornillería, en lo que a mi respecta lo tengo totalmente claro, gracias por el documento estigia, no conozco nada del Sr. Arguelles, pero por lo que he visto aquí es el tipo de documento hecho a mi medida. :cheers :cheers

Solo pondría una duda, que supongo que requiere un estudio grande, y es respecto a la fatiga, de uniones atornilladas pretensadas: Se ha estudiado el comportamiento de todos los materiales, respecto a fatiga cíclica con cargas que van de cero a positivas, o de positivas a negativas, pero como se estudia una unión pretensada en la que el tornillo esta a casi el limite elástico de tracción y las cargas se suceden sin superar este límite?
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#275535
Solo un comentario tor_nero:
Como ya dije anteriormente hablo uniones en estructuras de acero de [url]edificación[/url] y por lo que veo tu dominas el tema de elementos de máquinas. La bibliografía que manejo pertenece a este sector (así los libros del sr. Arguelles son la auténtica biblia sobre el diseño y cálculo de estructuras metálicas en edificación)
Por otra parte siento no poder ayudarte en el tema de fatiga.
También yo quería agradecer a todos los que han participado en los 2 hilos abiertos sobre estos temas, ya que me han servido para aclarar ideas y aprender cosas nuevas
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#275553
A partir de la pag. 157 estudia el tema.
http://es.scribd.com/doc/56118191/ITEA- ... ara-Fatiga

Interpreto que en una unión pretensada sometida a tensiones ciclicas de tracción no se suceden variaciones significativas en la carga sobre el tornillo, (siempre que no se supere la pre carga, y que las placas sean lo suficientemente rígidas), esto haría la unión casi invulnerable al efecto fatiga de tracción. En el caso de una unión sin pretensar, las tensiones sobre el elemento roscado serían variables según la carga y esto, lo haría muy susceptible al efecto fatiga. De forma parecida ocurre en tensiones de cortadura, en las que en este caso una unión pretensada es ventajosa, porque se puede anular la fatiga totalmente siempre que el rozamiento entre placas sea mayor que las cargas. ¿Que opinais?
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#275572
Enorme documento. Tenía algún otro tomo de ITEA pero desconocía la existencia de éste sobre fatiga. Muchísimas gracias de verdad tor_nero :amo
Le voy a echar un vistazo mas profundo en cuanto pueda porque de hecho estaba buscando información sobre fatiga en uniones soldadas y atornilladas
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