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Medios de Unión
Los Medios de Unión son aquellos elementos metálicos de la estructura, como roblones y tornillos especiales de diferentes tipos, que sirven para efectuar la unión y rigidización entre piezas que componen la estructura metálica.
Uniones con Roblones
Los roblones son piezas de metal compuestas de una cabeza y un cuerpo cilíndrico llamado vástago o caña; éstas piezas se colocan en caliente.
Para ello se comienza calentando el roblón en horno de atmósfera reductora, u horno eléctrico, ó en máquinas calentadoras por resistencia. La temperatura debe estar comprendida entre 1.050ºC (color rojo anaranjado) y 950ºC (color rojo cereza claro). En estos casos también puede usarse la fragua, no debe efectuarse el calentamiento por soplete.
Al realizar los trabajos, procurar que el horno esté ubicado próximo a la zona de roblonar a fin de que no se produzca el enfriamiento del roblón, y tratar que el mismo no esté más tiempo del necesario para lograr la temperatura deseada. Deberá comprobar que al terminar de formarse la cabeza de cierre, la temperatura no debe estar por debajo de los 700ºC (color rojo sombra).
La cabeza de cierre se obtiene por medio de apriete del roblón contra una sufridera.
Las uniones roblonadas se calculan por cizallamiento, por ser ésta la forma en que podría fallar la unión; normalmente trabaja a rozamiento entre las piezas.
gráfico de uniones con roblones
Uniones con Tornillos Ordinarios y Calibrados
Al efectuar uniones con tornillos encontramos diferencias con la unión por roblones, veamos cuales son:
a. En el caso del roblón, el agujero de la pieza se obtura, no así con el vástago del tornillo, que se coloca en frío y no llena el agujero; en la unión con tornillos siempre queda un pequeño juego que depende de la precisión del mecanizado.
b. Uniendo las piezas con tornillos no se consigue un apriete tan seguro, ya que puede variar la forma de trasmitir los esfuerzos y acortar el tiempo de conservación de la pieza.
En las uniones atornilladas el rozamiento es despreciable, de manera que la trasmisión de esfuerzos se hace por cizallamiento del vástago del tornillo contra la pieza; y como existe un mínimo juego entre agujero y tornillo, siempre habrá un pequeño deslizamiento al trasmitirse un esfuerzo.
Este inconveniente no resulta tan importante en el caso de trasmisión de esfuerzos estáticos, pero en el caso en que lso esfurzos son alternados, es imprescindible disminuir el juego entre el vástago y del tornillo y el agujero de la pieza; debiendo tratar a la pieza con mayor precisión.
Por ello, se fabrican dos tipos diferentes de tornillos para estos casos, a saber:
- Tornillos Ordinarios.
- Tornillos Calibrados.
Los Tornillos son piezas de metal compuestas por una cabeza de forma hexagonal, un vástago liso y una parte roscada que permite el sellado mediante una tuerca y una arandela. La colocación se efectúa en frío.
Los tornillos y tuercas están normalizados por la Norma MV-105, diferenciando los dos tipos de tornillos, el ordinario y el calibrado.
gráfico de tornillos ordinarios y calibrados
Uniones con Tornillos de Alta Resistencia
A diferencia de los roblones y tornillos, los cuales aseguran su unión por resistencia al cizallamiento, en el caso de los tornillos de alta resistencia, se someten las piezas a la compresión provocada por una tensión que se genera en los tornillos mismos.
Ésto produce en las superficies de contacto una fuerza de rozamiento que se opone al deslizamiento de los mismos.
gráfico con tornillos de alta resistencia
Uniones por Soldadura
Se denomina soldadura a la unión entre dos piezas metálicas de igual o similar composición, de manera que la unión resulte rígida y estanca.
Para lograr ésto, ya sea por efecto de fusión propocionada por calor, o por el aporte de otro metal de enlace, o por la combinación de los dos procedimientos.
Dentro de la gran cantidad de sistemas por soldadura, casi cuarenta, el más importante para las estructuras metálicas es de soldadura por fusión.
Soldadura por Fusión
En las soldaduras por fusión, el calor proporcionado funde los extremos de las piezas, y al enfriar se solidifica produciendo la unión.
Encontramos distintos tipos de soldadura por fusión, pero los más usados son:
