Perno
Fuerza Resistente de un perno al corte
P admb
=
P admb
=
P adm
F nv ⋅ Ab Ω
Ω=
2.0
0.4 ⋅ F u ⋅ Ab
2 .0 = 0.2 ⋅ F u ⋅ Ab
Distancia al Borde (Criterio práctico que no reemplaza el cálculo matemático)
d borde
= 1.75 ⋅ φ
Distancia entre pernos
d entre
=
3 ⋅ φ
Compendio Calidades Pernos conexión 1
Perno ISO 898 CLASE 5.8 ISO 898 CLASE 8.8 ISO 898 CLASE 10.9 ISO 898 CLASE 12.9 A-307 Gr. A
Material Acero de bajo o medio % carbono Acero de medio % carbono, Templado y revenido Acero aleado, Templado y revenido Acero aleado, Templado y revenido Acero de bajo % carbono
A-36 A-449 Tipo 1 A-354 Gr. BD A-325 Tipo 1 A-490 Tipo 1 A-193 Gr. B7 A-320 Gr. L43 A-394 Tipo 0 (escalines Torres Transmisión) 2 A-394 Tipo 1 (Torres Transmisión) 2
1
Acero de medio % carbono, Templado y revenido Acero aleado, Templado y revenido Acero de medio % carbono, Templado y revenido Acero aleado, Templado y revenido Acero aleado, Templado y revenido Acero aleado, Templado y revenido Acero Galvanizado de bajo a medio % Carbono. Acero Galvanizado de medio % Carbono, Templado y revenido.
Resistencia Última, Fu, ksi (MPa) ½a1 1 1/8 a 1 ½ 1 3/4 a 2 ½ pulg. pulg. pulg. 71 (489)
-
-
114 (786)
-
-
143 (985)
-
-
171 (1179)
-
-
60 (414)
60 (414)
60 (414)
58 (400)
58 (400)
58 (400)
120 (825)
105 (724)
90 (620)
150 (1034)
150 (1034)
150 (1034)
120 (825)
105 (724)
-
150 (1034)
150 (1034)
-
125 (861)
125 (861)
125 (861)
125 (861)
125 (861)
125 (861)
74 (510)
-
-
120 (825)
-
-
Fuente: Información American Screw, ASCE 10-97 y ET-DEAP-005/2000-Rev.5 (Especificación Técnica Estructuras Metálicas para subestaciones) 2 Para el caso de pernos que no se especifique la tensión de diseño al corte en alguna norma ASTM, según estándar ASCE 10-97, se debe considerar una capacidad de diseño al corte igual a 0.62Fu. Lo anterior tiende a ser conservador (Kulak et al. 1988). Entendiendo que dicha recomendación está enfocada a pernos que transfieren el corte en zonas excluidas de la rosca, se puede hacer la corrección en zonas que incluye la rosca ponderando la expresión anterior por 80%. En ese caso, se obtiene una tensión de diseño al corte igual a 0.5Fu. Recordando el procedimiento del ANSI/AISC 360-05, que fundamenta los valores de diseño de pernos, podemos darnos cuenta que el valor que recomienda ASCE 10-97 se refiere a la capacidad nominal al cizalle del perno y no a la tensión de diseño al cizalle del perno. Por ende, la tensión de diseño al corte del perno considerando hilo incluido en plano de corte, factor de seguridad igual a 2.0 y factor de reducción igual a 0.8 para el largo de conexión, resultaría igual a 0.2 Fu y no 0.5Fu como se podría entender.
Fuerza Resistente genérica de un perno al cizalle V admb
=
V admb
=
F nv ⋅ Ab Ω
f 1 ⋅ f 2 ⋅ (0.62 ⋅ F u ) ⋅ Ab Ω
f 1 : 1 / 0.80
factor de
f 2 : 1 / 0.80
factor correción
longitud conexión área
cuerpo / rosca
Obs1: Cuando existe un largo considerable en la conexión (hilera de pernos), f 1=0.80, sino puede tomarse igual a 1.0. Obs2: Si la rosca se encuentra en el plano de corte, f 2=0.80, sino puede tomarse igual a 1.0.
Caso 1: Largo de conexión despreciable (f 1=1.0) e Hilo excluido de plano de corte (f 2=1.0) (caso más favorable).
V admb
=
V admb
=
V admb
F nv ⋅ Ab Ω
Ω=
2.0
0.62 ⋅ F u ⋅ Ab
2.0 = 0.31 ⋅ F u ⋅ Ab
Caso 2: Largo de conexión considerable (f 1=0.8) e Hilo No excluido de plano de corte (f 2=0.80) (caso más desfavorable).
V admb
=
V admb
=
V admb
F nv ⋅ Ab Ω
Ω=
2.0
0.8 ⋅ 0.8 ⋅ 0.62 ⋅ F u ⋅ Ab
2.0 = 0.20 ⋅ F u ⋅ Ab
Fuerza Resistente de un perno a tracción
P admb
=
P admb
=
P adm
F nt ⋅ Ab Ω
Ω=
2 .0
0.75 ⋅ F u ⋅ Ab
2 .0 = 0.375 ⋅ F u ⋅ Ab
Fuerza Resistente de aplastamiento
Ω=2.0 Factor de seguridad para la resistencia al aplastamiento
