UNIONES ATORNILLADASCuando se desea que una unin o junta pueda ser desensamblada sin aplicar mtodos destructivos y que sea lo suficientemente fuerte para resistir cargas externas de tensin, de flexin o de cortante, o una combinacin de estas, entonces la junta atornillada simple con rondanas o arandelas templadas en el perno es una buena solucin.Aspectos generales Minimizar el nmero de uniones en obra. Las piezas a unir deben presentarse rectas y planas para un buen contacto An para esfuerzos escasos, la unin debe absorber 1/3 de la solicitacin que absorbera las piezas unidas. Evitar en la medida de lo posible, el utilizar uniones a cortadura simple.

ClasificacinLas uniones en general se pueden clasificar atendiendo a diferentes aspectos Uniones fijas como las realizadas por medio de soldadura o remaches o uniones desmontables ejecutadas mediante tornillos. Uniones de continuidad (rgidas) transmiten momentos adems del axil y cortante, uniones articuladas (flexibles) que no transmiten momentos y uniones semirrgidas que se sitan en una situacin intermedia entre los dos casos extremos. Uniones de fuerza que transmiten esfuerzos entre las piezas unidas, uniones de atado cuya funcin es mantener en su posicin a las piezas y empalmes que representan uniones de fuerza en piezas en prolongacin. Uniones de resistencia total, capaces de transmitir un momento flector superior al que agotara la pieza unida, uniones de resistencia parcial cuando su momento resistente es inferior al de la pieza o uniones articuladas que apenas transmiten momentos. Uniones con comportamiento dctil capaces de desarrollar una rtula plstica y uniones con comportamiento frgil cuando no lo son.

Especificaciones tcnicasLos tornillos a emplear en uniones de estructuras de acero sern preferentemente de alguno de los grados 4.6, 5.6, 6.8, 8.8 10.9. No se utilizarn tornillos de grado inferior al 4.6 ni de grado superior al 10.9 sin demostracin experimental de que son adecuados para la unin en la que se prev su uso. Los valores nominales del lmite elstico fyb y de la resistencia ltima a traccin fub para adoptar como valores caractersticos en los clculos en cada tipo de tornillo se dan en la tabla 1.

Agujeros para tornillosLos agujeros para tornillos se efectuarn preferentemente mediante taladro.El dimetro estndar de los agujeros ser igual al del vstago del tornillo ms: 1mm para tornillos de 12 y 14mm de dimetro; 1 2mm para tornillos de 16 a 24mm; 2 3mm para tornillos de 27mm o mayores.En uniones atornilladas resistentes por rozamiento pueden emplearse agujeros a sobremedida o agujeros rasgados, cortos o largos, para facilitar el montaje de las piezas. Si se utilizan agujeros a sobremedida, el dimetro del taladro ser igual al del vstago de los tornillos ms: 3mm para tornillos de 12mm; 4mm para tornillos de 12 a 22mm; 6mm para tornillos de 24mm; 8mm para tornillos de 27mm o mayores.La anchura de los agujeros rasgados cortos o largos en direccin normal al esfuerzo ser igual al dimetro de los agujeros estndar correspondientes. En la direccin del esfuerzo, la distancia e, (figura 2), para agujeros rasgados cortos ser igual a:

Figura 2. Agujeros rasgados (d + 4)mm para tornillos de 12 14mm; (d + 6)mm para tornillos de 16 a 22mm; (d + 8)mm para tornillos de 24mm; (d + 10) mm para 27mm y mayores.Para agujeros rasgados largos tomar:e = 2,5d (mm)d: dimetro del vstago del tornillo

Distancias a extremo frontal y borde lateralLa distancia e1 desde el centro del agujero al extremo frontal en la direccin de la transmisin de la carga ser al menos de 1,2d0e1 1,2 d0La distancia e2 del centro del agujero al borde lateral medida normalmente a la direccin de la transmisin de la carga ser al menos de 1,5d0e2 1,5 d0Si las piezas estn expuestas al ambiente u otras influencias corrosivas las mximas distancias e1, e2 sern: 40mm+4t (t espesor ms estrecho).Otros casos e1;e2 12 t; 150mm

Separaciones entre agujerosLa separacin p1 entre centros de tornillos (figura 3) en la direccin de la transmisin de la carga ser al menos de 2,2d0p1 2,2 d0La separacin p2 entre filas de tornillos, medido perpendicularmente a la direccin de la transmisin de la carga ser al menos de 3,0d0p2 3,0 d0En el caso de elementos comprimidos las separaciones p1 y p2 no debern superar al menor valor de 14t 200mmEn el caso de elementos traccionados la separacin p1,i entre centros de tornillos en filas interiores (figura 4) puede ser doble del valor dado para elementos comprimidos, siempre que la separacin p1,0 en la fila exterior en cada borde no supere el valor dado para los elementos a compresin

Figura 3. Separacin entre agujeros en piezas comprimidas

Figura 4. Separacin entre agujeros en piezas traccionadas

Resistencia de elementos con agujerosLa disminucin de resistencia a traccin, compresin o flexin que los agujeros destinados a alojar medios de unin suponen para las piezas a unir, se tendr en cuenta de acuerdo con lo dispuesto en los procedimientos de comprobacin de los estados lmite ltimos para secciones transversales vistos en los captulos correspondientes. La resistencia a traccin de la seccin neta y a cortadura a bordes frontales y laterales se puede garantizar si se cumplen los requisitos de separacin dados previamente.Filosofa de diseo: todos los componentes de la unin deben cumplir

Donde es la resistencia de diseo y es la resistencia ltima o solicitud.Resistencia al desgarroEn los extremos de vigas unidos a otras vigas o a soportes mediante uniones que impliquen desmembrar una o ambas de las alas (figura 5) o en los extremos de piezas traccionadas unidas mediante tornillos o soldadura a cartelas (figura 6) es preciso comprobar la resistencia de las piezas y cartelas a desgarro.

Figura 5. Desgarro en el extremo de piezas

Figura 6. Desgarro en cartelasEl extremo de la pieza solicitada por un esfuerzo axil centrado con su eje o la cartela correspondiente sern seguros si se cumple que:

en donde NSd es el esfuerzo de clculo y Nef.Rd es la resistencia al desgarro, que se calcular admitiendo que en una de las direcciones se produce plastificacin en el rea bruta y en la perpendicular rotura por cortante en el rea neta correspondiente.