DISEÑO DE UNIONES SIMPLES
Tan importante como diseñar los elementos individuales para
que resistan los efectos producidos por las cargas máximas esperadas durante la
vida útil, es que esos efectos puedan ser trasmitidos desde el punto de
aplicación de las cargas hasta la cimentación de la estructura. Sólo así se
puede concebir la estructura como un todo unido. Por lo tanto, las uniones
juegan un papel clave en el buen comportamiento de la obra. De hecho,
estructuras grandes han colapsado por fallas en pequeños elementos de unión,
aun cuando los elementos principales mismos estaban bien dimensionados. Esos
efectos pueden ser fuerzas axiales (de compresión o de tracción), fuerzas
cortantes, momentos flectores y torsores. Se transmitirán de un elemento a otro
en la medida en que en su unión se hagan las provisiones necesarias para
impedir el movimiento que tales efectos tratan de producir. Es de anotar que
normalmente en las estructuras de hormigón armado con buen detallado de las
uniones, los elementos que llegan a un nudo de la estructura constituyen un
núcleo monolítico que restringe todas las componentes del movimiento relativo
entre ellos y por lo tanto transmite todas los efectos mencionados
anteriormente. Es más común en las estructuras metálicas encontrar uniones que
están específicamente diseñadas para trasmitir sólo algunos de esos efectos.
Existen uniones en las que se transmiten únicamente fuerzas axiales, otras que
trasmiten principalmente fuerzas cortantes y otras que pueden transmitir esas
fuerzas junto con momentos. Las primeras se estudiarán en este capítulo, las
segundas se presentarán en el capítulo 5, Diseño de elementos sometidos a
flexión, y las terceras en el capítulo 8, Diseño de conexiones para edificios.
Actualmente para unir dos o más perfiles metálicos se usa principalmente
tornillos o soldadura. En el pasado se usaron frecuentemente los remaches, pero
debido a sus inconvenientes en el montaje y al desarrollo de tornillos de alta
resistencia, han sido reemplazados por estos últimos. En este capítulo se
muestran los tipos, características, y procedimientos de diseño de las uniones
atornilladas y soldadas, solicitadas por fuerzas axiales.
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