Uniones en Estructuras Metálicas: Tipos y Consideraciones

Uniones en Estructuras Metálicas

Consideraciones de Rigidez

Vigas de Alma Soldada con Alas Libres

Si la rigidez de la viga es inferior a 0.5, se permite el giro en la unión, lo que hace innecesaria la comprobación adimensional para los momentos más desfavorables.

Vigas Completamente Soldadas

En vigas completamente soldadas, no hay giro en la unión. Por lo tanto, no es necesaria la comprobación adimensional cuando los rigidizadores se encuentran en zonas de tracción y compresión. Además, no es necesario comprobar las uniones atornilladas cuando, además de lo anterior, se verifica el momento resistente de la unión.

Ejecución de Soldaduras

La ejecución de soldaduras puede tener varios efectos en el material:

• Fundición: La fusión y solidificación del metal durante la soldadura puede causar dilataciones y contracciones que lo hacen más frágil.
• Tratamiento térmico: El calor generado por la soldadura puede ser perjudicial para el metal cercano a la unión.
• Disolución: La mezcla del metal base con el metal de aportación puede resultar en un material con propiedades diferentes.

Tipos de Uniones Atornilladas

Procedimiento de Ejecución

• Simple cortadura: Las chapas a unir se superponen directamente y el tornillo trabaja a cortante en una sola sección transversal. Los esfuerzos de tracción generan una pequeña excentricidad que produce flexión.
• Doble cortadura: Mediante dos cubrejuntas, las chapas a unir quedan alineadas, evitando la flexión en los pasadores. Los pasadores trabajan a cortante por dos secciones, lo que duplica la resistencia en comparación con la simple cortadura.

Mecanismos Resistentes

• Cortante: En tornillos sin pretensar, la solicitación de las chapas produce deslizamiento entre ellas, lo que genera contacto entre la espiga del pasador y las chapas, originando cortante en su sección transversal.
• Por rozamiento: Al apretar la tuerca, el tornillo queda traccionado y las chapas comprimidas transversalmente. El rozamiento entre las chapas impide el movimiento. El fallo se produce cuando se supera el rozamiento. La capacidad resistente depende del apriete de la tuerca. Solo se considera a cortante, tracción cortante y momento cortante.

Bases Traccionadas

Solución 1: Redondos de Acero Corrugado

Se utilizan redondos de acero corrugado sin rigidez a flexión, inclinados para generar axiles de reacción por rozamiento que equilibren la fuerza exterior. El peso propio de la cimentación (G) debe ser mayor a 2.5 veces el axil (N).

Solución 2: Perfiles L o U Soldados

Se utilizan perfiles L o U soldados al soporte, con rigidez a flexión. La rigidez del angular debe ser suficiente para absorber el momento máximo que se genera en la zona de empotramiento con el soporte por la soldadura de unión. El dimensionamiento es similar al anterior, pero se considera la rigidez a flexión en lugar del axil. El peso propio de la cimentación (G) debe ser mayor a 2.5 veces el axil (N).