UNIONES CON PERNOS Y REMACHES CARGADAS

EN CORTANTEINTEGRANTES:

Joaquín Hernández SánchezCarlos Hernández Martínez

Rodolfo Cruz Cid

Falla por flexión: donde el momento flexionante es aproximadamente:

Donde F es la fuerza cortante y t el agarre del remache. Por lo tanto, el esfuerzo flexionante es:

Donde I/c es el modulo de sección del elemento mas débil.

Diversos medios por los cuales podría fallar una conexión:

Falla por cortante puro: el esfuerzo en el remache esta dado por:

Donde A es el área de la sección transversal de todos los remaches en el grupo. En la practica estándar emplear el diámetro nominal de remache en vez del diámetro del barreno.

Falla por tensión: se da la ruptura de uno de los elementos o placas conectadas:

Donde A es el área neta de la placa, es decir, el área reducida por una cantidad igual al área de todos los barrenos de los remaches. El diseñador debe, emplear la combinación o barrenos de remaches o de pernos que proporcionen al área menor.

Falla por aplastamiento: resulta complicado debido a la distribución de la carga en una superficie cilíndrica, por lo tanto se supone que las componentes de las fuerzas están distribuidas de manera uniforme sobre el área de contacto proyectada del remache:

Donde el área proyectada de un remache individual es A= td. Aquí “t” es el espesor de la placa mas delgada y d es el diámetro del remache o perno.

EJEMPLO: dos barras de acero 1018 laminado en frio de 1 por 4 in se unen a tope con dos placas de acero laminado en frio 1018 de ½ por 4 in, mediante pernos de 3/4in-16 UNF grado 5. Para un factor de diseño , estime la carga estática F que se puede soportar si los pernos pierden la precarga.

SOLUCION: Tabla A-20 (elementos), , Tabla 8-9 (perno), , F/2 es transmitida por cada una de las placas.

Aplastamiento de los pernos, todos los pernos cargados:

Aplastamiento de los elementos, todos los pernos activos:

Cortante del perno, todos los pernos activos: si las roscas de los pernos no se extienden en los planos de cortante para cuatro cuerpos.

Si las roscas de los pernos se extienden en uno de los planos:

Cortante del borde del elemento en dos pernos del margen:

Fluencia por tensión de los elementos a lo largo de los barrenos de los pernos:

Fluencia del elemento:

Con base en el cortante en el perno, el valor limitante de la fuerza es 45.9 kip, suponiendo que las roscas se extienden en un plano cortante. Si se supone un diseño mejor basado en el cortante del perno, el valor limitante de la fuerza es 57.8 kip. Para los elementos, el esfuerzo limitante limita la carga a 54 kip.