Resumen de La resistencia de pernos soldados a tubo estructural en uniones atornilladas

Ismael García García, Carlos López-Colina Pérez, Miguel Angel Serrano López

• español

  La ejecución de estructuras de acero con uniones desmontables basadas en pernos soldados presenta ventajas a la hora de desmontar, reutilizar y reciclar sus elementos. La resistencia última de esta tipología de unión estructural viene determinada principalmente por la resistencia que presentan los pernos soldados. En este trabajo se evalúa de forma analítica y experimental la resistencia de diferentes tipos de pernos comerciales que son soldados a diferentes geometrías de tubo estructural. Para ello, primeramente, se determinan de manera experimental las propiedades mecánicas que presentan los pernos soldados en la zona de fusión, en la zona afectada térmicamente y en los metales base del perno y del tubo. Con estos datos, se determina de forma analítica la resistencia a tracción, a punzonamiento y a desgarro laminar del perno soldado. Finalmente, se contrastan los resultados experimentales con las predicciones analíticas. Del análisis de los resultados se observa que, si se utilizan las propiedades mecánicas adecuadas, es posible predecir la resistencia del perno de forma aceptable. De acuerdo con los resultados alcanzados, en los casos prácticos de cálculo ingenieril en los que no sea posible o viable determinar estas propiedades, se propone el uso de las propiedades nominales del perno y del tubo.

• English

  The design of steel structures with removable joints based on welded studs, has advantages because its elements can be disassembled, reused, and recycled. The ultimate resistance of this type of structural connection is mainly determined by the resistance of the welded studs. In this paper, the resistance of different types of commercial studs welded to different structural tube geometries is evaluated analytically and experimentally. To this aim, the experimental mechanical properties of the welded studs in the fusion zone, in the heat-affected zone and in the base metals of the stud and the tube are determined. With these data, the resistance to tension, punching shear and lamellar tearing of the welded stud is determined analytically. Finally, the experimental results are compared with the analytical predictions. From the data analysis it is observed that, if appropriate mechanical properties are used, the resistance of the stud is possible to be analytically predicted. According to the results achieved, the use of the nominal properties of the stud and tube is justified in practical designs in which these mechanical properties are not possible or feasible to be determined.