Union Viga-Viga con tornillos solo en el alma

Buenas tardes,
Me gustaria saber como puedo comprobar una union entre dos vigas. En la union tengo esfuerzo cortante, axil y momento. Debido a las situaciones de proyecto solo puedo colocar tornillos en el alma de las vigas (por ejemplo IPE 200). Se dispone de dos chapas de cortante
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El cortante y el axil tengo claros como calcular la union pero el momento no lo tengo tan claro. Si tenemos por ejemplo un momento de 5kN.m en la union, seria solo cuestion de usar la formula general Fx,i=(Med/Ip)xYi, pero en vez de tomar el centro de gravedad de los tornillos tomamos el centro de la union para hallar Ip, Yi, Xi.
Un saludo
David

David Varga Andres
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Carlos Rios Frutos

Hola David,

la unión que planteas no es adecuada para zonas sometidas a momento. Concretamente en estas situaciones el CTE (y la EAE-11) indica que se deben dimensionar para resistir el 50% del momento plástico de cálculo, aunque ciertamente en muchos proyectos no se cumple esta prescripcion si la zona está claramente poco solicitada, obviando la perdida de rigidez que una unión débil supone en el calculo de esfuerzos, lo cual es un error por que esa zona de unión se parece más a una rótula que a una zona continua y habría que inlcuir en el cálculo su rigidez. Con la unión que propones es muy complicado verificar esa condición de resistencia, dada la inexistencia de cubrejuntas en las alas, obviando temas de rigidez de la unión. Si las dispusieses, cubrejuntas en alas, podrías repartir el momento de cálculo (o el 50% de Mpl,Rd, el que sea mayor), entre alas y alma proporcionalmente a sus inercias, esto es el momento en el alma será Mw = Md·Iw/Itotal, y Malas = Md-Mw, con Iw = 1/12·tw·hw^3

Este momento en el alma Mw es el que deben resistir los tornillos, y se calcula según hemos visto en el curso (incluyendo axil y cortante en la unión) pero ojo, este momento lo deben resistir los 4 tornillos de la derecha y los 4 de la izquierda!, es decir no podemos contar con los 8 tornillos. El CDG es el de los 4 tornillos. Además entiendo que tu duda también se relaciona con la excentricidad de la junta respecto al CDG de los 4 tornillos, esto lo puedes resolver utilizando los esfuerzos de tu modelo de cálculo general exactamente en el CDG de los 4 tornillos, o bien con el momento en la junta más el cortante en la misma multiplicado por su excentricidad al CDG de los 4 tornillos, aunque en general, excepto en casos especiales, no habrá diferencia significativa dada la poca longitud de la unión.

Como entiendo que tu problema es que no puedes colocar chapas en el ala superior por motivos de apoyo del forjado, te comento que la alternativa sería utilizar una unión con chapa frontal enrasada con el ala superior. Esta unión funciona muy bien si estas en zona de positivos, ya que puedes descolgar la chapa frontal por debajo del ala inferior de la viga y disponer tornillos ahí, pero funciona bastante peor a negativos ya que reduce el brazo de los tornillos a tracción, los superiores, que están por debajo del ala superior, aunque se puede llegar al 50% del Mpl,Rd, si este es mayor que el Md. Una solución a negativos si no entra la unión es seguir descolgando la placa frontal por debajo del ala inferiorm pero soldando un tramo del mismo perfil de la viga, canto variable cortado por el alma, por debajo de la viga existente, con lo que estarías aumentando el brazo y la capacidad del perfil y de la unión. El único problema es que en el curso no hemos visto uniones atornilladas a tracción, que son un mundo aparte, con mecanismos de rotura, comprobaciones adicionales, efecto palanca, etc., pero en el CTE tienes una alternativa para calcular este tipo de uniones que es de aplicación relativamente fácil, al contrario que EAE-11 y Eurocodigo, donde las comprobaciones a realizar son complejas.

Saludos

2 ago 2019 - 15:26
maria luisa ibarz vinzo
Hola, 
¿hay algún curso o material para estudiar el resto de uniones que no hemos tratado?
Uniones atornilladas empotradas, con tornillos pretensados y no, placas de anclaje, etc
Nos podríais dar una orientación?
Saludos
21 abr 2020 - 18:10

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