Conexiones atornilladas cargadas excéntricamente y notas históricas sobre los remaches

1. Tornillos sujetos a corte excéntrico

1.1. Tornillos cargados excéntricamente están sujetos a corte y a momentos de flexión

1.2. Es muy común que esto suceda

1.3. Para tornillos y soldaduras, el centro de gravedad de la conexión debe coincidir con el centro de gravedad del miembro

1.3.1. No aplica para miembros de conexiones de extremo

1.4. Excentricidad entre ejes de gravedad y líneas de gramil de miembros atornillados puede despreciarse en miembros cargados estáticamente

1.5. Métodos para el análisis para conexiones cargadas excentricamente

1.5.1. élastico

1.5.2. reducido

1.5.3. centro instantáneo de rotación

2. Análisis élastico

2.1. Análisis inexacto pero conservador

2.2. Se supone una relación lineal entre cargas y deformaciones

2.3. Los esfuerzo de fluencia no se exceden cuando se alcanza la carga última en la conexión

2.4. El método elástico es mucho más fácil de aplicar que el del centro instantáneo de rotación

2.5. Este método desprecia la ductilidad de los tornillos y las redistribución de cargas

2.6. Se basa en el comportamiento de los sujetadores

3. Excentricidad reducida

3.1. Toma en cuenta la resistencia al deslizamiento en las superficies de contacto o empalme

3.2. Este método emplea la excentricidad efectiva

3.3. Para analizar alguna conexión específica de esta forma, se calcula el valor de la e efectiva

3.4. El resto de los cálculos se hacen igual que el método elástico

3.5. Se basa en el comportamiento de los sujetadores

4. Centro instantáneo de rotación

4.1. Método más realista

4.2. Si uno de los tornillos o remaches externos en una conexión cargada excéntricamente, comienza a fluir o a deslizarse, no fallará

4.3. La falla ocurre cuando todos los tornillos fluyan o se deslicen

4.4. La carga excéntrica tiende a causar una rotación relativa y una traslación del material conectado

4.5. La deformación de estos tornillos varían en proporción a sus distancias al centro instantáneo

5. Tornillos sujetos a corte y tensión (Conexiones tipo aplastamiento)

5.1. Tornillos usados en conexiones de acero estructural, están sujetos a corte y tensión

5.2. Estos tornillos muestran que sus resistencias pueden representarse por una curva elíptica de interacción

5.3. La fuerza vertical, trata de degollar a los tornillos, mientras que la horizontal trata de fracturarlos a tensión

6. Tornillos sujetos a corte y tensión (Conexiones de fricción)

6.1. Cuando se aplica una fuerza axial de tensión, la fuerza de agarre se reduce y la resistencia por diseño cortante debe reducirse en proporción a la perdida de agarre o preesfuerzo

7. Cargas de tensión en juntas atornilladas

7.1. Se producen grandes esfuerzos de tensión durante su instalación

7.2. No tienen libertad para acortarse

7.3. Las tensiones iniciales están próximas al punto de cedencia

7.4. Cuando los sujetadores se cargan a tensión, generalmente hay algo de flexión debido a la deformación de las partes conectadas

8. Acción Separadora

8.1. Si los patines son gruesos o rígidos o tienen una placa atiesadora, podría ignorarse probablemente la acción separadora

8.2. Es conveniente limitar el número de hileras de tornillos o remaches en una conexión a tensión, porque gran parte de la carga ultima de diseño es soportada por las hileras interiores

8.3. La fuerza adicional separadora debe sumarse a la fuerza de tensión resultante

8.4. Las conexiones de colgantes y otras conexiones a tensión se deben diseñar para prevenir deformaciones considerables

8.5. La rigidez es más importante que la resistencia a flexión

8.6. Sólo presente en conexiones atornilladas y causada por deformaciones cuando se aplican fuerza a tensión

9. Notas históricas sobre los remaches

9.1. Se han vuelto obsoletos

9.2. Se fabrican con aceros tipo dulce o suave

9.3. Se calentaban a un color rojo cereza y se instalaban con un remachador a presión

9.4. Al enfriarse el remache se encogía y apretaba las partes conectadas

10. Tipos de Remache

10.1. Cabeza de botón

10.2. Cabeza plana

10.3. Abocardado y enrasado

11. Clasificaciones de remaches

11.1. A502 ASTM, grado 1

11.2. A502 ASTM, grado 2

11.3. A502 ASTM, grado 3

12. Resistencia de conexiones remachadas, remaches en cortante y aplastamiento

12.1. La resistencia de un remache es determinada por su grado, diámetro, espesor y arreglo de partes conectadas

12.2. Resistencia de un remache en cortante simple es igual a la resistencia nominal al cortante, multiplicada por el área de la sección transversal del vástago del remache

12.3. Si un remache se encuentra sometido a cortante doble, su resistencia al cortante se considera igual al doble de su resistencia en cortante simple