MEDIOS DE UNIÓN. ROBLONES Y TORNILLOS

PLATAFORMA

NORMAS TÉCNICAS

NAP 2-1-2.1

1ª EDICIÓN: Noviembre de 2001

ADMINISTRADOR DE INFRAESTRUCTURAS FERROVIARIAS

Organismo Redactor : Renfe. UN Mantenimiento de Infraestructura. Dirección Técnica

MEDIOS DE UNIÓN. ROBLONES Y TORNILLOS

ESTRUCTURAS METÁLICAS

ESTRUCTURAS METÁLICAS. MEDIOS DE UNIÓN N.R.I. 2-1-2.1

ROBLONES Y TORNILLOS

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1.- INTRODUCCIÓN

1.1.-EXPOSICIÓN GENERAL

1.1.1.ELEMENTOS DE UNIÓN

El enlace y la formación de las piezas que componen una estructura metálicasuponen un problema, cuya resolución forma parte del proceso constructivo en unaparte muy importante y fundamental del mismo, tanto en su proyecto como en suejecución.

Los medios de unión que van a realizar esta misión de enlace de elementos sueltoshabrán de conseguir que éstos trabajen conjuntamente, transmitiendo todos odeterminados esfuerzos y haciendo que las deformaciones resultantes estén dentrodel orden de magnitud calculado, y habrán de participar en el hecho de que unaestructura, diseñada y teóricamente calculada, no difiera de la obtenida en la realidad.

Al considerar que el cálculo y medición de las uniones se basa, mayormente, en laexperiencia y en ensayos, deberán tenerse siempre presentes las Normas yReglamentos legalmente establecidos y en vigor (Normas UNE y EA-95), así comolos Prontuarios, Manuales y Recomendaciones, que desarrollan, analizan y explicanlos artículos correspondientes de dichas Normas, sin olvidar el EUROCÓDIGO 3, quees un documento muy extenso, completo, de gran utilidad y con toda probabilidad deuso legal en un futuro próximo.

Los medios de unión utilizados en la construcción metálica son fundamentalmentetres (figura 1.1.1.):

• Uniones remachadas• Uniones atornilladas• Uniones soldadas

Para las primeras, el elemento que entra en su concepción es el roblón o remache,todavía hoy presente en algunos tipos de estructura metálica (tanques y construcciónnaval especialmente), pero que en el ferrocarril ha desaparecido casi totalmentedespués de ser el elemento fundamental de unión en puentes metálicosespecialmente.

Para las segundas tenemos tres elementos:

• Tornillos ordinarios (T)• Tornillos calibrados (TC)• Tornillos de alta resistencia (TR)

siendo éstos últimos los que van adquiriendo una mayor relevancia en su utilización,al ser inevitablemente el elemento que sustituye al roblón cuando éste no ejerce sufunción. Los TR presentan ciertas semejanzas con los roblones y los otros dos tiposde tornillos, por lo que se incluyen conjuntamente con ellos en una Norma, pero tienetambién diferencias importantes, especialmente en relación a la unión que se verificaal desarrollar unos esfuerzos de rozamiento debido a su fuerte apretado, lo que lehace transmitir los esfuerzos mejor y tener una distribución de tensiones másfavorable.

Por su forma, su puesta en obra y su manera de actuar se pueden distinguir unos"tipos especiales" de tornillos, entre los que cabe destacar por sus numerosasaplicaciones, especialmente en las bases de los apoyos, los dos siguientes:



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• Pernos de empotramiento• Pernos de anclaje

El tercer tipo de unión utiliza la soldadura, que puede considerarse como una uniónrígida y estanca y es, posiblemente, el elemento de unión más utilizado actualmente yde notorias ventajas. En su concepto, aplicación, forma de trabajo y utilización difierenotablemente de los anteriores, por lo que se redacta una Norma específica para ella.

1.1.2. CLASES DE UNIONES

La formación de una estructura metálica se basa en dos aspectos fundamentales:fabricación de las piezas y ensamblaje de las mismas. En ambos casos se hacenecesario utilizar unos medios de unión que configuren el elemento constitutivo de laestructura (vigas, viguetas, montantes, etc.) y la conexión de estos elementos parahacer realidad la obra concebida (puente, edificio, marquesina, etc.). Tenemos asíque las uniones o enlaces tienen una doble perspectiva (Fig. 1.1.2.):

a) Unen entre sí los elementos que van a constituir una pieza que nopuede obtenerse mediante un solo elemento

b) Enlazan piezas entre sí, formando una estructura espacial o plana,diseñada para el fin requerido.

Funcionalmente , tenemos dos clases de uniones:

- Uniones articuladas (no rígidas): Permiten libremente losmovimientos de giro de los dos elementos unidos. Son uniones enlos que el momento es nulo.

- Uniones rígidas: No permiten los movimientos relativos y sepueden realizar de dos modos:

a) Desmontables, realizadas generalmente conbulones o tornillos.

b) Estables o permanentes, obtenidas con roblones osoldadura.

Esta clasificación conduce a considerar que los nudos, según su capacidad de giro,serán flexibles o articulados, rígidos y semirígidos, y si bien en los cálculosteóricos se considera la unión como perfectamente rígida o flexible, en la realidad lasuniones se manifiestan como semirígidas, con mayor o menor grado de capacidadrotacional.

Desde el punto de vista del cálculo tenemos dos grandes categorías:

I. Uniones calculadas de acuerdo con los esfuerzos máximos queun elemento puede transmitir a los que está unido directamenteo puede recibir de ellos a través de la unión (para estructurassometidas a cargas estáticas permanentes, como edificios ynaves industriales).

II. Uniones calculadas según el esfuerzo máximo que la secciónde la barra más débil unida puede transmitir (para estructurassometidas a cargas dinámicas y a fatiga, como puentes)

Otra forma de establecer una diferenciación en las uniones estriba en considerar sumisión:

1) Uniones de fuerza: transmiten cargas2) Uniones de atado o acoplamiento: mantienen unidos entre sí, y en

su posición inicial, los elementos que forman una pieza.



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También pueden considerarse los dos tipos de unión siguientes, teniendo en cuentasu diseño:

• Uniones simples• Uniones excéntricas o de tipo ménsula: diseñadas para

resistir un momento.

El EUROCÓDIGO EC3 clasifica las uniones de acuerdo a dos criterios:

* Relacionado con la RIGIDEZ: - Articulación

- Empotramiento o rígidas - Semirígidas

* Relacionado con la RESISTENCIA: - Articuladas

- Resistencia total- Resistencia parcial

La articulación no transmite momentos, mientras que los empotramientos no permitenrotaciones, es decir el ángulo que forman las piezas a unir se mantiene inalterable, ylas semirígidas son las que no pertenecen a alguno de los otros dos aspectos ypermiten el giro relativo entre las piezas que une.

La unión con resistencia total es la que tiene una resistencia igual a la de la pieza queune, mientras las de resistencia parcial no cumplen esta condición y resisten paraaguantar los esfuerzos que transmite; la articulación no resiste momentosapreciables.

Pueden entremezclarse ambos criterios, salvo en la articulación, por lo que existiránuniones rígidas y semirígidas con resistencia parcial o total en ambos casos.

En este EC3 no se diferencian los roblones de los tornillos, ni aparecenexplícitamente nominados los tornillos calibrados, por lo que los tornillos presentanuna clasificación del siguiente modo:

• Tornillos no pretensados y roblones• Tornillos pretensados

mientras que establece cinco categorías o clases de uniones atornilladas, en las quelas tres primeras son uniones sometidas a esfuerzos normales a los ejes de lostornillos y las otras dos son uniones con los tornillos traccionados:

• A cortante- A: A cortadura y aplastamiento- B: Resistentes al deslizamiento en estado límite de servicio- C: Resistentes al deslizamiento en estado de límite último

• A tracción- D: Uniones con tornillos sin pretensar- E: Uniones con tornillos de alta resistencia

La A es para todo tipo de tornillos; la B y la C es para TR con apriete controlado,trabajando a rozamiento y en estado de límite último se permite que deslicen en Bpero no en C; la D es para tornillos sin pretensar de cualquier calidad mientras que laE es para tornillos de alta resistencia.

El EC3 da mayor relevancia y espacio a la tecnología de la soldadura y a lasdisposiciones constructivas, dejando en un lugar menos privilegiado al cálculo de



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estas soldaduras. Admite los procedimientos de soldeo más utilizados en lasestructuras (MIG, MAG, arco, etc.) y admite soldaduras a tope, incluida la penetraciónparcial, en ángulo y las especiales.

1.1.3. DIFERENCIAS

Habida cuenta que los remaches o roblones no se utilizan, salvo en determinadasestructuras, como medios de unión, debido especialmente a los avances técnicos delos tornillos de alta resistencia y soldadura y a la economía que estos dos mediossuponen sobre ellos, vamos a exponer las diferencias que éstos suponen y susventajas.

De una forma general las uniones atornilladas pueden tener un mayor interés para suuso en obra, especialmente por su adaptación en condiciones climáticas adversas,control más ventajoso y mejores tiempos de ejecución, mientras que la soldadura loes en taller y en su menor costo, aunque esto último no debe tomarse como unamáxima inalterable ya que no es opinión generalizada.

a) Tornillos ordinarios y calibrados

- Rapidez de puesta en obra- Mano de obra poco especializada

b) Tornillos de alta resistencia

- Mano de obra menor en cantidad y mayor en calidad- Menor número de unidades (menos agujeros) para dar la misma

resistencia.- No requieren montaje previo con otros elementos- Menos ruido- Equipo más económico- Menor riesgo y esfuerzo manual- Mayor resistencia a la fatiga- Facilidad en montaje y desmontaje- Mayor duración y fiabilidad- Inspección competente

c) Soldadura

- Mayor economía- Menos peso en la unión- Eliminación de placas de unión y empalmes- Eficiencia y adaptabilidad- Rigidez- Aplicabilidad en zonas difíciles- Las estructuras resultan realmente continuas y esbeltas.- Se usan menos piezas y ello ahorra tiempos en detalles,

fabricación y montaje- Uniones más estancas- Facilidad de cambio en el diseño y corrección de errores- Seguridad y silencio en la operación- Diversidad en los procedimientos- Mejor preparación de las piezas a unir, menos ocupación temporal

y mayor simplificación de la unión- Cualificación de la mano de obra (garantía de calidad)- Inspección competente, tanto visual como técnica, en taller y en

obra.



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En la soldadura, la utilización de la soldadura semiautomática, la mejora tecnológicaen el control e inspección y el perfeccionamiento considerable en la calidad de losaceros han hecho que se llegue a un grado óptimo de utilización de esta técnica. Enlos tornillos, el empleo de máquinas específicas para su apriete y aflojado, así comola calidad del material y su protección (galvanizado, cadmio, etc.) permiten unautilización mayor de estos elementos.

1.1.4. DEFINICIONES

Según el Diccionario de la Real Academia de la Lengua (1992):

Acuñar: Imprimir y sellar una pieza de metal por medio de cuño o troquel

Aluminotermia: Técnica para obtener un metal con elevada pureza mediantereducción de un compuesto del mismo (generalmente un óxido) con empleo dealuminio finamente dividido y consiguiente aumento de temperatura.

Arandela: Pieza generalmente circular, fina y perforada que se usa para mantenerapretados una tuerca o tornillo, asegurar el cierre hermético de una junta o evitar elroce entre dos piezas.

Arco eléctrico: Descarga eléctrica entre dos electrones separados y sumergidos enun medio gaseoso, luminosa a causa de las partículas incandescentes que seproducen por la vaporización parcial de aquellos.

Atornillar: Introducir un tornillo haciéndolo girar alrededor de su eje.-Sujetar con tornillos.

Bisel: Corte oblicuo en el borde o en la extremidad de una lámina o plancha; como enel filo de una herramienta, en el contorno de un cristal labrado, etc.

Chaflán: Cara, por lo común larga y estrecha, que resulta en un sólido, de cortar porun plano una esquina o ángulo diedro.-Plano largo y estrecho que, en lugar de esquina, une dos paramentos o superficiesplanas, que forman ángulo.

Chaveta: Clavo hendido en casi toda su longitud que, introducido por el agujero de unhierro o madero, se remacha separando las dos mitades de su punta.

Electrodo: Extremo de un conductor en contacto con un medio, al que lleva o del querecibe una corriente eléctrica.

Escariar: Agrandar o redondear un agujero abierto en metal, o el diámetro de untubo, por medio de herramientas adecuadas.

Espira: Cada una de las vueltas de una espiral.

Espiral: Línea curva que da indefinidamente vueltas alrededor de un punto,alejándose de él más en cada una de ellas.

Estampar: Dar forma a una plancha metálica por percusión entre dos matrices, unafija al yunque y la otra al martinete, de modo que forme relieve por un lado y quedefundida por otro.

Estampado: Acción y efecto de estampar.- Dicen del objeto que por presión o percusión se fabrica con matriz o moldeapropiado.



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Filete: Espiral saliente del tornillo o de la tuerca.

Fundente: Que facilita la fundición.-Sustancia que se mezcla con otra para facilitar la fusión de ésta.

Fundir: Derretir y licuar los metales, los minerales u otros cuerpos sólidos. -Reducir a una sola dos o más cosas diferentes. -Dar forma en moldes al metal fundido.

Fusión: Efecto de fundir o fundirse.

Fundición: Acción y efecto de fundir o fundirse.

Matriz: Molde en que se funden objetos de metal que han de ser idénticos.- Pieza metálica con un hueco en espiral que ajusta con el filete de un tornillo, tuerca,etc.

Oxiacetilénico: Perteneciente o relativo a la mezcla de oxígeno y acetileno. Dícesede los sopletes que emplean dicha mezcla.

Oxicorte: Técnica de cortar metales con soplete oxiacetilénico

Percutir: Dar repetidos golpes, golpear.

Perno: Pieza de hierro u otro metal, larga, cilíndrica, con cabeza redonda por unextremo y asegurada con una chaveta, una tuerca o un remache por el otro, que seusa para afirmar piezas de gran volumen.

Punzón: Instrumento de hierro o de otro material que remata en punta.-Instrumento de acero durísimo, de forma cilíndrica o prismática, que en la boca tienede realce una figura, la cual, hincada por presión o percusión, queda impresa en eltroquel de monedas, medallas, botones u otras piezas semejantes.

Raíz: Parte inferior o pie de cualquier cosa.

Remachar: Machacar la punta o la cabeza del clavo ya clavado, para mayor firmeza.-Percutir el extremo del roblón colocado en el correspondiente taladro hasta formarlecabeza que lo sujete y afirme.

Remache: Roblón, clavo cuya punta, después de pasado, se remacha formando otracabeza.

Resalto: Resalte, parte que sobresale de la superficie de una cosa.

Roblar: Doblar o remachar una pieza de hierro para que esté más firme.

Roblón: Clavo o clavija de hierro o de otro metal dulce, con cabeza en un extremo, yque después de pasada por los taladros de las piezas que ha de asegurar, seremacha hasta formar otra cabeza en el extremo opuesto.-Clavo especial destinado a roblarse.

Soldador: El que tiene por oficio soldar.-Instrumento con que se suelda.

Soldadura: Acción y efecto de soldar.-Material que sirve y está preparado para soldar.



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Soldadura autógena: La que se hace con el mismo metal de las piezas que se hande soldar.

Soldar: Pegar y unir sólidamente dos cosas, o dos partes de una misma cosa, deordinario con alguna sustancia igual o semejante a ellas.

Soldeo: Acción de soldar.

Soplete: Instrumento constituido principalmente por un tubo de varias formas ydimensiones, destinado a recibir por uno de sus extremos la corriente gaseosa que alsalir por el otro se aplica a una llama para dirigirla sobre objetos que se han de fundiro examinar a muy elevada temperatura.

Suelda: Acción y efecto de soldar.

Taladrar: Horadar una cosa con taladro u otro instrumento semejante

Taladro: Instrumento agudo o cortante con que se agujerea la madera u otra cosa.

Tornillo: Pieza cilíndrica o cónica, por lo general metálica, con resalto en hélice ycabeza apropiada para roscarlo de acuerdo con sus distintos usos.-Instrumento con que se mantienen sujetas las piezas que se están trabajando, pormedio de dos topes, uno fijo y otro móvil.

Troquel: Molde empleado en la acuñación de monedas, medallas, etc.-Instrumento análogo de mayores dimensiones que se emplea para el estampado depiezas metálicas.

Troquelar: Ver Acuñar

Tuerca: Pieza con un hueco labrado en espiral que ajusta exactamente en el filete deun tornillo.

La Norma UNE 14100 define los diversos elementos que intervienen en la soldadura,así como su traducción al inglés.

1.2.-OBJETO DE LA NORMA

Esta Norma tiene como finalidad exponer las características principales de los siguientesmedios de unión:

• Roblones o remaches• Tornillos• Pernos

describiendo sus partes constitutivas, su tipología e indicando su nomenclatura yrepresentación en los planos.

1.3.-CAMPO DE APLICACIÓN

El contenido de esta Norma se refiere a las características técnicas, funcionales ygeométricas de los elementos de unión referidos en el punto anterior, sin entrar en elcálculo de los mismos, así como a sus disposiciones constructivas.

1.4.-VIGENCIA DE LA NORMA

Esta Norma empezará a regir el día de su publicación impresa y su vigencia estarásupeditada a la de las Normas y Reglamentos oficiales en los que se apoya.



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Es norma oficial, en la que se basa fundamentalmente esta Norma, la incluida en la "SerieNormativas" del Ministerio de Fomento (NBE - Normativa Básica de Edificación) como EA-95: ESTRUCTURAS DE ACERO EN EDIFICACIÓN.

1.5.- DOCUMENTACIÓN DEROGADA

A partir de la fecha de entrada en vigor de la Norma queda sin efecto cualquier documentoque se oponga a sus prescripciones o a sus definiciones, salvo aquellas que tengan unrango mayor.

2.- ROBLONES

2.1.- CONCEPTOS BÁSICOS

2.1.1. FUNCIÓN Y TIPOLOGÍA

La función principal del roblón o remache es unir piezas, y esta unión puedesatisfacer a su vez dos diferentes necesidades que, en muchos casos, se conjuntan ydan lugar a dos tipos de este elemento:

- De resistencia: Transmite esfuerzos- De acoplamiento: Enlazan piezas sin transmitir esfuerzos,

proporcionando un cierre hermético de protección.

Siendo este medio de unión puntual, como los T y TC, trabaja principalmente acortadura (esfuerzo cortante) y a aplastamiento (compresión contra las paredes delagujero). Aunque la EA-95 no lo admite, también trabaja a tracción y a un trabajoconjunto de tracción y esfuerzo cortante.

El roblón o remache es un vástago cilíndrico de acero con una cabeza de diferentesformas, según veremos más adelante, en un extremo, mientras que en el otro lacabeza de cierre se forma al remachar su punta; la forma de realizar esta operaciónes la que establece una cierta diferenciación entre estas dos nomenclaturas:

a) Remachado en caliente: Es el de mayor uso, especialmente paraaquellos cuyo ∅ ≥ 8 mm., y a los que suele denominarse roblón.

b) Remachado en frío: Especialmente para ∅ < 8 mm., a los que sedenomina remaches.

El remachado en frío se realiza mediante presión en taller y sus ventajas son:

- Rellenan mejor los agujeros- No hay costos de calentamiento- Tienen mayor resistencia

Pero sus inconvenientes, que son ventajas para el remachado en caliente, son:

- Reducen la fuerza de agarre, ya que no se contraen- No desarrollan fricción

Si los roblones trabajan por una o dos secciones (Fig. 2.1.1.), tendremos también dostipos diferentes:

- Costura simple: Junta traslapada o de solape- Costura doble: Junta a tope-

2.1.2. PARTES INTEGRANTES



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El roblón está formado, esquemáticamente, por los elementos que se indican en lafigura 2.1.2. (a), y que fundamentalmente son dos:

• Espiga, de diámetro d y longitud l• Cabeza de asiento

efectuándose la costura o el remache final por estampación en caliente, o en frío, delextremo libre de la espiga, y así formar la cabeza de cierre del roblón. Estaoperación se puede realizar de dos formas:

- A mano: Poco utilizada- Mecánicamente:

. Prensas hidráulicas

. Herramientas de aire comprimido

La caña es la parte de la espiga que acoge a los espesores de los elementoscosidos, debiendo ser su diámetro inferior al del taladro (normalmente 1 mm.) yligeramente cónica, Su longitud, l, será la suma de los espesores de los elementos aunir, ∑ e.

La longitud a remachar, parte emergente, está dada por la diferencia entre la longitudde la espiga y la caña, variando entre 4/3 y 7/4 de d, según que el remachado sehaga mecánicamente o a mano:

L = l + 4/3 d (remachado mecánico)L = l + 7/4 d (remachado a mano)

siendo l = ∑ e, suma de los espesores de los elementos a unir; la longitud de la cañadebe oscilar, en términos generales y como máximo, entre 4d y 4,5d, es decir la sumade los espesores de las piezas unidas no excederá de este último valor (cuando eldiámetro del roblón es mayor de 17 mm. esta magnitud puede llegar hasta 5,5d eincluso 6,5d). Es fundamental que el diámetro del roblón tenga una relación íntima

con el espesor de la pieza, recomendándose la siguiente igualdad para ello:siendo e el espesor de la pieza que lo tenga menor, y tanto e como d expresados encentímetros; en la tabla siguiente se establecen unos diámetros recomendados enrelación a los espesores.

e mm. 4 5 6-7 8 9-10 11-12 13-14 16-17 20-21 24-25 28-29d mm. 10-12 14 16 18 20 22 24 27 30 33 36

Teniendo en cuenta todos estos argumentos, la EA-95 establece que los diámetrosde los agujeros se encontrarán dentro de los límites reflejados en la tabla siguiente,salvo justificación en contrario. Es tabla que sirve también para las unionesatornilladas.

DIÁMETRO AGUJERO (mm.)

ESPESOR DE CADA PIEZA (mm.)mínimo máximo

MÁXIMA SUMA DE ESPESORESDE PIEZAS A UNIR (mm.)

11 4 10 45 13 4 12 55 15 5 14 65 17 6 16 70 19 7 18 80 21 8 20 90 23 10 24 100 25 12 28 115 28 14 36 130

2,05 −= ed



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La cabeza de cierre del roblón, cabeza de remache, puede adoptar tres posiciones(Fig. 2.1.2.(b)):

• Cabeza esférica saliente: Redonda o de gota de sebo(Semiesférica).

• Cabeza perdida: Embutida y enrasada (Plana).• Cabeza semiperdida: Semiembutida. Poco utilizada

(Avellanada)

Para la primera se establecen como dimensiones normales:

D = 1,5 dh = 0,6 dR = 0,8 d

2.1.3. CLASES Y DESIGNACIÓN

Las clases establecidas para los roblones se basan en la forma de la cabeza deasiento:

• Roblones de cabeza esférica (Clase E)• Roblones de cabeza bombeada (Clase B)• Roblones de cabeza plana (Clase P)

que se dibujan en la figura 2.1.3., designándose con las letras E, B y P, de acuerdocon la EA-95, seguidas del diámetro de la caña, el signo X, la longitud de la caña y lareferencia a la norma, si bien ésta última puede suprimirse cuando no sea necesaria.Así tendremos:

E 14x30 EA-95B 20x34 EA-95P 27x60 EA-95

2.2.- CARACTERÍSTICAS

2.2.1. DIMENSIONES Y TOLERANCIAS

Las dimensiones de cada tipo de roblón, así como las tolerancias admitidas sereflejan en las tablas de la figura 2.2.1., que son las existentes en la norma EA-95.

La longitud de la caña viene dada en función de cada tipo de roblón, expresándoseentre los límites que cada tipo puede abarcar, de acuerdo a la tabla que figura acontinuación.

DIÁMETRO CAÑA LONGITUD CAÑA (mm.) d (mm) E B P

10 10-62 10-55 10-5512 14-70 14-68 14-6814 16-78 16-78 16-7816 20-90 20-90 20-9018 24-115 24-100 24-10020 28-130 28-110 28-11022 32-140 32-130 32-13024 36-150 36-145 36-14527 40-160 40-160 40-16030 48-170 45-170 45-17033 55-180 50-180 50-18036 62-190 55-190 55-190

Las tolerancias permitidas a estas longitudes de caña para los tres tipos de roblonesson:



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Para l < 50 mm. + 2,0% -0%Para 50 mm. ≤ l ≤ 100 mm. + 1,5% -0%Para l > 100 mm. + 1,0% -0%

2.2.2. ACERO PARA ROBLONES

El acero a utilizar en los roblones viene dado por el tipo de acero de las piezas a unir,si bien deberá tener, como referencia general, una resistencia a la tracción de 40/50kg/mm2 y un alargamiento del 25% en la rotura.

La tabla que figura seguidamente especifica el acero a utilizar en roblones, enrelación a las piezas a unir.

Los

rLos roblones de acero A34 no llevan marca, mientras que los A42 tendrán en lacabeza el número 42 en relieve.

La composición química y características mecánicas de los aceros se da en las tablasde la figura 2.2.2.

2.2.3. NOTACIÓN EN PLANOS

En los planos los roblones se dibujarán con los signos indicados seguidamente,figurando en el ángulo superior izquierdo el diámetro del agujero, por lo que eldiámetro del roblón será 1 mm. inferior.

Cabeza esférica arriba y abajo 23

23 Cabeza esférica abajo y bombeada arriba

23 Cabeza esférica arriba y bombeada abajo

21 Cabeza bombeada arriba y abajo

21 Cabeza esférica arriba y plana abajo

Cabeza esférica abajo y plana arriba 25

25 Cabeza plana arriba y abajo

Clase de acero de los roblones A34b A34c A42cResistencia a tracción, mínimo/máximo, kg/mm2 34 a 42 42 a 50Alargamiento de rotura mínimo, % 28 23Resistencia a cortadura, mínima/máxima, kg/mm2 25 a 36 31 a 42Tipo de acero de los productos a unir A37 A42 A52



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3.- TORNILLOS ORDINARIOS Y CALIBRADOS

3.1.- CONCEPTOS BÁSICOS

3.1.1. FUNCIÓN Y TIPOLOGÍA

La función de los tornillos ordinarios y calibrados es la misma que para los roblones alos que sustituye en determinadas circunstancias, si bien no deben utilizarse enuniones resistentes de elementos principales ya que en estas circunstancias es eltornillo de alta resistencia quien cubre con garantía esta situación. Como normageneral, estos elementos deben utilizarse:

a) En uniones, durante el montaje, como provisionalesb) Cuando no haya espacio para formar la cabeza del roblónc) Cuando el espesor de las piezas a unir exceda del permitido a los

remaches ( 4 ó 4,5d)d) En juntas desmontables o que necesitan correcciones posteriores

de ajuste.e) En uniones con piezas de fundición, ya que éste no es material que

admita el roblón.f) Cuando el vástago haya de trabajar a tracción, dado que el roblón

no es el elemento más adecuado para resistir este esfuerzo.

La diferencia que existe entre estos dos tipos de tornillos se basa en la concepción deambos, en cuanto a sus características geométricas y a su colocación. La primera deellas se recoge en la figura 3.1.1. y para la segunda, en los ordinarios se necesita unhuelgo de hasta 1 mm. entre los diámetros de la caña y del agujero, mientras en loscalibrados no se necesita el huelgo al ser tornillos ajustados y que se empleangeneralmente en nudos rígidos, si bien estos T.C. han sido desplazados por los dealta resistencia.

3.1.2. PARTES INTEGRANTES

3.1.2.1. DIFERENCIACIONES

En la figura 3.1.2.1. se esquematizan los dos elementos fundamentales deambos tornillos:

• Vástago, de longitud l- Caña (c)- Rosca (b)- Salida (x)- Chaflán (z)

• Cabeza, cuyo espesor es k

La diferencia entre ambos tornillos está determinada por la diferenteconcepción del vástago en ambos, y está determinada en función del diámetrode la caña, que en los T.C. debe ser igual al diámetro del agujero y en los T. esinferior en 1 mm. Con ello, para los ordinarios los diámetros de la parte roscadason d, diámetro exterior igual al de la caña y d1 el diámetro interior, mientrasque para los T.C. son: d, diámetro exterior y d1, diámetro interior, mientras queel diámetro de la caña es igual al del agujero. Otra diferencia está en su empleocon las piezas a unir, que deben ser:

Para T.C.: Productos de acero tipos A37, A42 y A52Para T. : Productos de acero tipos A37 y A42



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3.1.2.2. TUERCAS Y ARANDELAS

Ambos tornillos emplean las mismas tuercas, mientras que las arandelasnegras se emplean para los ordinarios y las arandelas pulidas para loscalibrados. En la figura 3.1.2.2. se detallan ambos elementos.

Las tuercas se designan con la letra M, el diámetro nominal d, el tipo de acero yla Norma, si bien estos dos últimos datos suelen suprimirse. Un ejemplo será:M 16 A 4T EA-95.

Las arandelas negras se designan con la letra A seguida del diámetro nominaldel tornillo y la Norma: A 16 EA-95. Las arandelas pulidas se diferencian de lasanteriores en el grado de mecanizado de las caras y se designan con las letrasAP: AP 16 EA-95

Las arandelas para perfiles IPN y UPN, que se dibujan en la figura 3.1.2.2., sedesignan con las siglas AI y AU: AI 16 y AU 16.

3.1.2.3. ROSCA

Tanto los tornillos, ordinarios y calibrados, como las tuercas tienen, según lanorma EA-95, la rosca triangular ISO de paso grueso, en calidad basta y cuyasdimensiones y tolerancias se representan en la figura 3.1.2.3.a).

Otros tipos de tornillos utilizan roscas distintas, siendo las Whitworth eInternacional dos de las más comunes; se representan en la figura 3.1.2.3.b) ylas diferencias entre ambos son:

PARTES WHITWORTH INTERNACIONAL Base Triángulo isósceles Triángulo equilátero Ángulo vértice 55º 60º Distancia al vértice t/6 (en círculo) t/8 (achaflanado) Juego t/13 t/19

La Norma UNE 17701 establece un perfil base para roscas métricas ISO deperfil triangular, que se dibuja en la figura 3.1.2.3.c).

3.1.3. CLASES Y DESIGNACIÓN

Los tornillos estudiados pertenecen a las siguientes clases:

• Clase T: Tornillos ordinarios• Clase T.C.: Tornillos calibrados

que se designan con las letras T y TC, el diámetro de la caña (d) o el de la espiga(exterior de la rosca), respectivamente, el signo X, la longitud del vástago (l), el tipode acero y la referencia a la norma, si bien estos dos últimos pueden suprimirse: T 24x 75 A 4 T EA-95.



Las dimensiones y tolerancias de cada uno de estos dos tipos de tornillos seespecifican en las tablas de la figura 3.2.1.a), que son las de la norma EA-95, asícomo las de tuercas y arandelas.



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La longitud de la caña y la longitud del vástago están relacionados con el tipo detornillo de acuerdo a la tabla de la figura 3.2.1.b), en la que se transcribe, extractadatambién de la EA-95, la tabla que relaciona la longitud de apretado con la longitud delvástago en estos tornillos ordinarios y calibrados

3.2.2. ACERO PARA TORNILLOS ORDINARIOS Y CALIBRADOS

El acero para estos tornillos será el adecuado y sus características se reflejan en latabla siguiente:

debiéndose efectuar los ensayos requeridos que, de acuerdo con la EA-95, son:

- Tracción y alargamiento- Dureza Brinell- Rebatimiento de la cabeza- Estrangulación- Rotura con entalladura


En los planos estos tornillos se designarán con los signos indicados en la tablaadjunta, rotulándose el diámetro del agujero en el ángulo superior izquierdo y en elinferior la clase de tornillo 21

Tornillo ordinario colocado en taller T

21 Tornillo calibrado colocado en taller TC

21Tornillo ordinario colocado en obra

T

21Tornillo ordinario, agujero taladrado en obra

T

Tornillo ordinario en agujero roscado T 20

4.- TORNILLOS DE ALTA RESISTENCIA

4.1.- FUNDAMENTOS BÁSICOS

La unión mediante tornillos de alta resistencia se realiza al apretar fuertemente dichostornillos, fabricados con acero de elevada resistencia a tracción, de forma que losesfuerzos de rozamiento deducidos de este apretamiento contrarrestan la acción de lasfuerzas exteriores que tienden a separar las piezas a unir. El trabajo, pues, de estoselementos de unión se basa en dos aspectos:

Clases de tornillos y sus tuercas Ordinarios CalibradosTipo de acero de productos a unir A37 y A42 A37, A42 y A52Tipo de acero de los tornillos A4t A4t y A5tResistencia a tracción (kg/mm2) 34 a 55 34 a 55 y 50 a 70Límite de fluencia mínima (kg/mm2) 21 21 y 28Alargamiento de rotura mínima (%) 25 25 y 22Dureza Brinell. ∅ huella (mm.) 5,93 a 4,47 5,93 a 4,74 y

4,96 a 4,21



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• Material constitutivo• Apretado

El principio fundamental que caracteriza a este tipo de enlace está en que el esfuerzo deapriete originado en las superficies de contacto de las piezas a unir permite que losesfuerzos perpendiculares al eje del tornillo se transmitan sólo por rozamiento, haciendo ala par que dicho esfuerzo de apriete se mantenga de modo permanente.

Los tornillos de alta resistencia pueden emplearse con productos de acero de cualquiertipo, siendo aceptable también su empleo como conectores entre hormigón y acero.

El buen comportamiento de una unión con este tipo de tornillos, en condiciones normalesde solicitación o cuando la carga se eleva hasta alcanzar la rotura o con solicitación defatiga, se debe principalmente a los siguientes factores:

- Favorable flujo de tensiones dentro del empalme- Los esfuerzos se transmiten superficialmente y no puntualmente, y

además sin deslizamientos.

y por todo ello la distribución de tensiones es más favorable que en los otros tornillos yroblones.

4.2.- PARTES INTEGRANTES

Las piezas integrantes de estos elementos son: eltornillo propiamente dicho, la tuerca y las arandelas.Las caras de las arandelas y las de la cabeza deltornillo y de la tuerca, que han de estar en contacto,deben ser planas y lisas para que el apretado se llevea efecto con facilidad y óptimo rendimiento.

4.2.1. TORNILLO

En la figura 4.2.1. se dibujan y especifican las partes de esta pieza, que en suconcepción esquemática son dos:

a) Vástago: definido por su longitud (l) e integrado por lassiguientes partes:

- Caña, de diámetro d- Longitud roscada, b- Salida, x- Chaflán, z

b) Cabeza: de longitud k, definida por sus distancias:- Entre caras, s- Entre aristas, e

y con la base definida por:- Diámetro: d2- Espesor: c

Los tornillos de alta resistencia se designan con las siglas TR, el diámetro de la caña,el signo X, la longitud del vástago, el tipo de acero y la norma, si bien, como en casosanteriores, puede suprimirse este último dato: TR24x100,A8t, y llevarán en la cabeza,marcadas en relieve, las siglas TR y el tipo de acero empleado en su fabricación,pudiéndose añadir el signo o nombre del fabricante o marca registrada.

4.2.2. TUERCAS Y ARANDELAS

TuercaArandelas

Tornillo



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Las tuercas para estos tornillos se designan con las siglas MR, el diámetro nominal d,el tipo de acero y la norma: MR 27, A8t, EA-95, y su forma es la indicada en la figura4.2.2. Tendrán una marca, en relieve, con las letras MR, el tipo de acero y el nombreo signo del fabricante. Esta marca quedará situada hacia el exterior una vez colocada.

Las arandelas tendrán la forma indicada en la figura 4.2.2., designándose por lassiglas AR, el diámetro nominal d del tornillo con el que se emplean y la norma: AR 20,EA-95, si bien este último dato puede suprimirse. Al igual que las tuercas, lasarandelas llevarán grabadas sobre la cara biselada las letras AR y el nombre o marcadel fabricante.

Las arandelas a emplear sobre las caras inferiores de los perfiles IPN y UPN tienen laforma indicada en la figura 4.2.2. y se designan con las siglas ARI y ARU,respectivamente.

Todas las arandelas se colocarán de forma que su cara biselada quede en contactocon la tuerca o con la cabeza del tornillo, y las ARI y ARU deberán quedar paralelasal borde del perfil.

4.2.3. ROSCA

La rosca del tornillo y tuerca responde al tipo ISO triangular, tal y como se expone enel punto 3.1.2.3.



Las dimensiones de cada tipo de tornillo de alta resistencia, así como las toleranciasadmisibles se dan en la figura 4.3.1.a).

Las longitudes más usuales del vástago con las que se suministran los diversos tiposde estos tornillos, así como sus tolerancias, se reflejan en el cuadro siguiente, siendola diferencia entre dos consecutivas de 5 mm.

Tipo TR12 TR16 TR20 TR22 TR24 TR27Longitud (mm) 30-70 40-105 50-130 55-130 60-150 70-160

Tolerancia en la longitud ± 1,2 ± 1,5 ± 1,7 ± 2,0Longitud 30 a 50 55 a 80 85 a 120 125 a 160

La longitud de apretadura de estos tornillos, en relación con la longitud del vástago,se refleja en la figura 4.3.1.b).

Las figuras 4.3.1.c) y d) nos dan las dimensiones y tolerancias de las diversas tuercasy arandelas adaptables a estos T.R.

4.3.2. ACERO PARA TORNILLOS DE ALTA RESISTENCIA

Las características del acero a emplear se reflejan en la tabla adjunta, teniendo encuenta que estos T.R. pueden emplearse con aceros de cualquier tipo.

Tipo de acero A6t A8t A10tCaracterísticas MecánicasResistencia a tracción (kg/mm2)Límite elástico (kg/mm2)Alargamiento de rotura (%)Resiliencia a 20º (kg/cm2)

60 a 8054124

80 a 10064127

100 a 1209085



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Dureza BrinellUtilización

175 a 235Sólo tuercas

235 a 295Tornillos y tuercas

295 a 350Sólo tornillos

Composición QuímicaCarbono (%)Fósforo (%)Azufre (%)Cr + Ni + Mo (%)

0,25 a 0,50< 0,065< 0,055-

0,30 a 0,50< 0,045< 0,045-

< 0,50< 0,035< 0,035> 0,90


La representación de estos tornillos se indican a continuación:

21Tornillo de alta resistencia colocado en taller

TR 21

Tornillo de alta resistencia colocado en obra TR

Tornillo de alta resistencia, agujero taladrado en obra TR

5.- PERNOS

5.1.- CONCEPTO Y CLASES

Los pernos son unos tipos especiales de tornillos por su forma y especialmente por suaplicación. Bajo este segundo aspecto se considera como un elemento cuya utilidad resideen las siguientes aptitudes (Figura 5.1.):

• Medio de unión entre piezas- Como sustituto de roblones o tornillos- Para facilitar el montaje de piezas oestructuras- Como elemento de fijación en apoyos fijos

• Medio de unión y/o fijación entre el cimiento y la basede una columna o pilar

5.2.- PERNOS DE UNIÓN

Los pernos de unión están constituidos por dos elementos (Fig. 5.2.a):

- Cuerpo. Vástago. Cabeza

- Tuerca

La forma de la cabeza da lugar a diversos tipos (Figura 5.2.b):

• Cabeza redonda- Cilíndrica- Casquete esférico- Avellanada- Avellanada parcial (gota de sebo)

• Cabeza prismática- Hexagonal- Cuadrada



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si bien, desde hace tiempo, los más utilizados en la construcción metálica suelen ser losde cabeza hexagonal.

Normalmente estos pernos tienen sus dimensiones relacionadas entre sí y normalizadas.

Las tuercas son de forma hexagonal, como la cabeza del vástago, y su altura suele serigual al diámetro del vástago.

Por lo general, los agujeros circulares de las piezas a unir tienen su diámetro ligeramentesuperior al del vástago, a fin de facilitar la colocación del perno y prácticamente anulen eldesplazamiento relativo de las piezas unidas.

La longitud del vástago vendrá determinado por el espesor de los elementos o piezas aunir, si bien también habrá de tenerse en cuenta la forma de trabajo del perno; para ayudadel perno resulta de gran utilidad la intercalación de una arandela entre las piezas y latuerca (figura 5.2.c), existiendo otros elementos favorecedores de la unión, como lospasadores y las contratuercas.

5.3.- PERNOS DE FIJACIÓN

5.3.1. TIPOS

Los pernos de fijación sirven para fijar las armazones a las bases de la cimentación(piedra, hormigón, etc.), es decir constituyen el elemento de unión entre el cimiento yla base de una columna, pilar, etc., transmitiendo los esfuerzos que soportan a lacimentación o sirviendo de elemento de fijación.

Están constituidos por el vástago, uno de sus extremos está roscado para permitir lafijación de la pieza con una tuerca y el otro extremo va anclado a la obra, presentandoun final recto, en cola de carpa, con patilla, etc.

Según la misión que desarrollan tenemos:

• Pernos de empotramiento: Sujetan y fijan; absorbenesfuerzos

• Pernos de anclaje: Transmiten esfuerzos. Pernos por adherencia. Pernos anclados

5.3.2. PERNOS DE EMPOTRAMIENTO

Estos pernos no transmiten esfuerzos y los absorben, resistiendo traccionesconsiderables hasta ciertos límites, pasados los cuales deben utilizarse los pernos deanclaje, que suelen emplearse con mayor asiduidad. Su misión es sujetar las piezasbases de una estructura metálica a la cimentación, impidiendo los corrimientoshorizontales.

Su forma se recoge en la figura 5.3.2. y es la de un tronco de cono o cilindro conentalladuras o ganchos para favorecer la adherencia al mortero; el agujero practicadoen la fábrica ha de ser suficiente para que entre el perno sin dificultad.

Cuando se prevean determinados esfuerzos y trepidaciones se asegura el cierre conuna contratuerca.

Si se trata de evitar sólo corrimientos de elementos metálicos, es preferible utilizar unpitón (Figura 5.3.2.) que reemplace al perno, a fin de inmovilizar a los apoyos de vigasy soportes en los que no hay esfuerzos o bien no actúan.



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5.3.3. PERNOS DE ANCLAJE

Los pernos de anclaje son el elemento de unión entre la fábrica de cimentación y labase de la estructura, cuya doble misión supone fijar esta unión y transmitir losesfuerzos que soporta. Cuando estos esfuerzos sólo son de compresión no son estospernos necesarios pero deben colocarse a fin de cumplir con la primera de lasmisiones a la par que contribuye a facilitar el montaje.

Existen numerosas disposiciones de estos pernos, tal y como se refleja en la figura5.3.3.a)

El modo en que transmiten el esfuerzo da lugar a dos tipos:

• Anclados por adherencia• Anclados a elementos incrustados en el cimiento

Los primeros transmiten los esfuerzos por adherencia y suelen colocarse de dosmaneras: al tiempo que se hormigona el cimiento (para pernos con traccionesimportantes a transmitir), o encajándolos en cavidades dejadas al efecto y queposteriormente se rellenan con morteros especiales, consiguiéndose una granadherencia; estas cavidades tienen generalmente dos formas (Figura 5.3.3.b):

- Paredes verticales: Para pernos de fijación especialmente- Paredes con talúd

Tres son las formas que pueden configurar a estos pernos, en las que influye lalongitud de adherencia y su forma de anclaje (Figura 5.3.3.c):

• Pernos rectos• Pernos con patillas• Pernos con placa

existiendo el perno con final en forma de martillo, al que puede considerarseintegrado en el último grupo.

En ellos se define la longitud de adherencia (la) que va a depender del diámetro ycalidad del perno, del hormigón y de la tensión de adherencia, así como de la longitudmínima de patilla, en los pernos de esta clase, y de las medidas de la placa en eltercer tipo, que suele identificarse con el diámetro del perno, el cual suele tener 20mm. de diámetro mínimo, recomendándose no utilizarlos de menor diámetro.

A fin de conseguir una buena y exacta colocación del perno y que se embeba en elhormigón con gran precisión, permitiendo corregir su posición hasta la suya definitiva,se precisa dar un juego flexible a la longitud libre del perno, conseguido mediante lacreación de un huelgo o espacio colocando un tubo o manguito (Fig. 5.3.3.d) quealoje a esta parte del perno y que evite su hormigonado; también puede protegerseesta parte mediante un plástico que posteriormente se quema.

Si son varios los pernos que sujetan una misma base, es conveniente unirlos entre sí,formando un bastidor que va a asegurar las distancias entre ellos y su fijeza duranteel proceso del hormigonado.

En cuanto a los segundos, son pernos que transmiten los esfuerzos de tracción aelementos de anclaje que están formando parte del hormigón y que se colocan pormedio de cajones pequeños rellenados posteriormente; estos elementos de anclajesuelen ser un redondo o un angular (Fig. 5.3.3.e), el primero si el perno actúa sólo defijación, mientras que el segundo lo es cuando trabaja con pequeñas tracciones, y silas tracciones son grandes estos elementos deben ser como un bastidor formado por



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perfiles laminados convenientemente dispuestos (Fig. 5.3.3.e), a los que enocasiones se anclan pernos de cabeza de martillo, por un disco, placa o chapa conrigidizadores, realizando la unión con el perno por medio de una tuerca o cuña comoindica la figura 5.3.3.f), en la que la figura formada es como un perno con cabeza demartillo.

5.4.- ELEMENTOS ACCESORIOS

5.4.1. TUERCAS Y ARANDELAS

Las tuercas, lógicamente, habrán de corresponderse con los diámetros y pasos de lospernos, de acuerdo con la EA-95.

La arandelas deben emplearse unificando su tipología para cada caso, disponiendode arandelas cuadradas o redondas y siendo necesario observar cuidadosamente lasdistancias mínimas para que los pernos se ubiquen en el sitio idóneo. En la Fig. 5.4.1.se identifican estas distancias para ambos tipos de arandelas.

5.4.2. PLACAS DE BASE

Las placas de base constituyen el apoyo directo de la base sobre la cimentación; losespesores de esta placa se ajustarán a los recomendados en la EA-95, entre 20 mm.y 100 mm., pudiendo estar formada por una o varias chapas que reciben losesfuerzos de la columna o pilar.

Los agujeros necesarios para acoger a los pernos pueden hacerse con un diámetroalgo superior al del perno, a fin de posibilitar una corrección en la colocación delperno.

Estas placas de base suelen soldarse a la base en taller, salvo que ésta tenga unasdimensiones tales que la hagan muy pesada y por ello la soldadura se hace en obra(Figura 5.4.2.).

Cuando las columnas son perfiles laminados de series prefabricadas, las placastambién son de tipos prefabricadas.

6.- UNIONES

6.1.- DISPOSICIONES CONSTRUCTIVAS

6.1.1. CONCEPTOS GENÉRICOS

Las disposiciones constructivas de estos elementos de unión suelen estudiarseconjuntamente (de hecho el EC3 no hace distinción entre roblones y tornillos), de talforma que habrán de cumplir una serie de condiciones expresamente determinadasen las instrucciones legalmente establecidas.

La colocación de roblones y tornillos ha de estipularse de forma que exista unaseparación conveniente entre ellos y a los bordes para permitir una instalación eficazde los mismos y para prevenir fallos en las piezas a unir, evitando, si el agujero estácercano al borde, el agrietamiento y rompimiento del metal o el combamiento del ladoopuesto. Para ello las diversas Normas establecen unas distancias máximas ymínimas de acuerdo a los siguientes conceptos:

• Paso: Distancia entre centros de agujeros• Distancia al canto: Distancia del eje del remache al canto

adyacente (borde)



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La disposición de los remaches está determinada por las llamadas líneas de gramilque unen centros de agujeros, así como por el gramil, distancia fijada en los perfiles yangulares, tal y como se refleja en la figura siguiente, siendo la distancia entre líneasde remaches adyacentes o distancia de la espalda de un angular u otro perfil a laprimera hilera de remaches.

Estas distancias suelen determinarse en relación al diámetro del agujero, si bientambién se puede establecer en relación al diámetro del roblón o del tornillo, como enel caso de la AISC que acepta un paso mínimo igual a 2 2/3 veces el diámetro nominaldel remache, con un mínimo preferente de tres diámetros, mientras que la distanciamínima al borde la sitúa entre 1,5 y 2 veces el diámetro del remache y la máxima de12 veces el espesor de la placa.

6.1.2. DISTANCIAS

En general la disposición de los roblones será tal que cumplirá las siguientescondiciones, de acuerdo a las directrices marcadas por la EA-95:

t2 s´ s

t2 t1 / s / s / s / t1

s = distancia entre centros de agujerose = espesor menor de piezat1 y t2 = distancia entre centros de agujeros ybordes, frontal y lateral, respectivamentea = diámetro del agujero

Valor mínimo: s ≥ 3 a para roblones y s ≥ 3,5 apara tornillosValor máximo: s ≤ 8 a y s ≤ 15 e para ambos.En uniones de atado de piezas a tracción: s ≤ 15 a (uniones de armado) y s ≤ 25 e (barras detracción)

En el caso de más de dos filas paralelas de roblones o tornillos en la dirección delesfuerzo, en las filas interiores, el valor máximo de la distancia s´ en esta direcciónpuede ser el doble del indicado.

Valor mínimo: t1 ≥ 2 a (al borde frontal) y t2 ≥ 1,5 a (al borde lateral)Valor máximo: A cualquier borde, para ambas t: t ≤ 3 a o t ≤ 6 e

∑ e ≤ 4,5 d, para roblones y tornillos ordinarios. ∑ e ≤ 6,5 d, para tornillos calibrados,no existiendo limitación para tornillos de alta resistencia.

Las uniones de fuerza siempre se harán con un mínimo de dos roblones o tornillos.

No se considerará la colaboración simultánea de más de cinco roblones o tornillos enuna misma fila paralela a la dirección del esfuerzo axil de la pieza, a menos que se

p

p

g

p p

p

g

g

pg

p: pasog: gramil

t2

s s t1



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adopten medidas constructivas especiales: en el caso de existir forros o cualquier otroelemento entre el cubrejuntas y la pieza, el número de roblones se multiplicará por elfactor 1 + 0,3 m (m = nº de elementos intermedios).

El EC3 considera tres distancias: mínima, máxima y recomendada; la máximapreviene la oxidación y el abollamiento y la mínima facilita la colocación. En la tablasiguiente se dan estos valores, cuyos mínimos son inferiores a los de la EA-95.

s1 s2 t1 t2 Mínima 2,2 a 3 a 1,2 a 1,5 a Recomendada 3 a 3 a 2,3 a 1,8 a Máxima 14 e ó

200 mm.14 e ó200 mm.

12 e ó150 mm.

12 e ó150 mm.

Los subíndices 1 para medidas en la dirección del esfuerzo y los subíndices 2 en ladirección perpendicular, y teniendo a un diámetro superior al del tornillo en 1mm. parad = 12 y 14, 2 mm. para d = 16, 20 y 24, y 3 mm. para d = 27 o mayor; estableciendouna distancia máxima en ambientes agresivos para t1 y t2 de 40 mm. + 4e.

6.1.3. PRESCRIPCIONES

El diámetro del agujero será, como en repetidas ocasiones se ha escrito, 1 mm.mayor que el diámetro nominal del roblón o que el diámetro del vástago del tornillo,no estando limitado por el espesor de las chapas a unir. De acuerdo con la EA-95,tenemos:

a) Roblones- Distancia entre centros de agujeros:

. En dirección paralela al esfuerzo: 3 a ≤ s1 ≤ 8 a

. En dirección normal al esfuerzo: 3 a ≤ s2 ≤ 6 a- Distancia entre centro de agujero y borde de chapa:

. En dirección paralela al esfuerzo: 3 a ≤ t1 ≤ 6 a . En dirección normal al esfuerzo: 1,5 a ≤ t2 ≤ 3 a

Cuando el esfuerzo se transmite por el extremo de una chapa nose dispondrán más de seis roblones en cada fila paralela alesfuerzo.Cuando el esfuerzo tiene distribución continua a lo largo de laschapas no hay limitación en el número de roblones.

b) Tornillos- Distancia entre centros de agujeros:

. En dirección paralela al esfuerzo: 3 a ≤ s1 ≤ 5 a

. En dirección normal al esfuerzo: 4 a ≤ s2 ≤ 7 a- Distancia entre centro de agujero y borde de chapa:

. En dirección paralela al esfuerzo: 2 a ≤ t1 ≤ 5 a . En dirección normal al esfuerzo: 2 a ≤ t2 ≤ 5 a

Las RPX-95 y RPM-95, del Ministerio de Fomento recomienda las siguientesdistancias:

a) Distancias límites a los bordesMedidas desde el eje del agujero hasta el borde más próximo delas piezas que se unen

- Distancias mínimast1≥ 2,0 a, en la dirección de la fuerza que se transmite



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t2≥ 1,5 a, en dirección perpendicular a la fuerza que se transmitesiendo a el diámetro del agujero

- Distancias máximas Para t1y t2: 40 mm. + 4e Siendo e el espesor menor de las piezas a unir, en mm.b) Distancias límites entre tornillos

Medidas entre ejes de agujeros- Distancias mínimas

s1≥ 2,2 a, en la dirección de la fuerza que se transmites2≥ 3,0 a, en dirección perpendicular a la fuerza que se transmite

- Distancias máximass≤14 e y s≤200 mm., en elementos en compresión, y siendo s ladistancia tanto entre tornillos en la dirección de la fuerza comoentre las diferentes filas de tornillos paralelas a dicha dirección.

Para elementos en tracción:. Filas exteriores, s≤14 e y s≤200 mm.. Filas interiores, s≤28 e y s≤400 mm.siendo s la distancia entre tornillos en la dirección de la fuerza

6.2.- COLOCACIÓN

El diámetro del agujero debe ser superior al del roblón o tornillo, fijándose como reglageneral el que sea igual al elemento que ha de alojar más el juego que se fije en la Normacorrespondiente.

Los agujeros para roblones y tornillos se pueden realizar mediante punzonado o escariado( con taladro), siendo éste último el de mayor uso y al que da preferencia la EA-95.

El taladro deberá realizarse con el diámetro definitivo, si bien puede ejecutarse con undiámetro inferior en 1 mm. al definitivo; el punzonado se ejecutará siempre con diámetroinferior al definitivo.

Se utilizarán roblones o tornillos en una estructura procurando que sean como máximo detres tipos, con diámetros diferenciados.

Los diámetros de los agujeros estarán limitados según los valores de la tabla siguiente:

Diámetroagujero (mm.)

Espesor pieza (mm.)Mínimo Máximo

Máximo espesorpiezas unidas (mm.)

Separaciones yalineaciones (mm.)

Diámetrospara TC (mm.)

Diámetros pararoblones y otrostornillos (mm)

11 4 10 45 ± 1,0 - 0,013 4 12 55 ± 1,5 + 0,15 ± 115 5 14 65 ± 1,5 + 0,15 ± 117 6 16 70 ± 1,5 + 0,15 ± 119 7 18 80 ± 2,021 8 20 90 ± 2,023 10 24 100 ± 2,025 12 28 115 ± 3,028 14 36 130 ± 3,0

Es recomendable calentar los roblones antes de su colocación y se hará ordenándoles delcentro hacia los extremos, simultaneando cuando son varias filas paralelas.

En los tornillos es conveniente colocar arandelas bajo la cabeza y la tuerca, apretandoesta última a fondo mediante medios mecánicos.

Los agujeros de elementos que deban superponerse deben taladrarse al mismo tiempo,manteniendo las piezas engrapadas o atornilladas.



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La superficie donde se vayan a colocar roblones o tornillos deberá estar limpia y libre decascarilla, escoria, óxido, etc., sin pintar y perfectamente plana y lisa.

6.3.- TIPOLOGÍA DEL DISEÑO

6.3.1. UNIONES DE LÁMINAS

La junta formada por la unión de láminas ofrece dos tipos genéricos:

a) Unión de dos láminas (Figura 6.3.1.a):- Situadas en planos paralelos, bien superpuestas (continuas o

apoyadas en sus extremos) o bien situadas en un mismo plano concubrejuntas, también llamados escudetes.

- No situadas en planos paralelos, cuya unión se realiza medianteangulares o mediante cubrejuntas.

b) Unión de varias láminas (Figura 6.3.1.b): La junta de variasláminas unidas en paquetes para recubrimiento u otro uso seefectúa de la misma forma que en a); la junta solapada es la queofrece para estos paquetes de láminas unas formas diferentes deunión, distinguiendo los dos siguientes:

- Juntas escalonadas: Consiste en decalar los extremos de lasláminas en una longitud determinada (l), formando en sus extremoscomo una escalera.

- Juntas en diente de sierra: El decalaje entre dos láminas no semantiene fijo a lo largo del paquete. Así, por ejemplo, si en la juntaescalonada el decalaje es l, siempre el mismo, en esta de diente desierra será de 1/2 l, entre dos de ellas, y 3/2 l entre las dossiguientes, alternándose sucesivamente estos valores o bien otrasmagnitudes (p.e. 1/2 l entre cada dos).

6.3.2. TIPOS DE UNIONES

Se puede establecer unos tipos de unión de acuerdo a los elementos que componenla junta, con el siguiente criterio:

a) Uniones planas (Fig. 6.3.2.a): Dependiendo del ancho dela pieza plana (b) y del diámetro del agujero (a) se tiene lasiguiente regla (Rodríguez-Avial):

Para b > 5a, varias filas de elementos defijación.Para b ≤ 5a, una sola fila de elementos defijación.

En el caso de varias filas los elementos de fijación secolocarán simétricamente respecto al eje de la junta, bienen paralelo, al tresbolillo o en otras disposiciones.

b) Uniones con perfiles (Fig. 6.3.2.b):En los angulares, elgramil (distancia del centro del agujero al borde) ha de sertal que la cabeza del elemento de fijación quede al menosa 3 mm. del borde y respetando las distancias dadas en lospuntos anteriores. En otros perfiles las distancias de losgramiles y la separación entre los agujeros de estos perfileshabrá de acomodarse a lo establecido en la normativavigente.



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La dimensión máxima de la distancia entre agujeros dependerá del tipo de perfil y deldiámetro del agujero. A título orientativo se expone en la tabla siguiente, enmilímetros, estas distancias para dos tipos de perfiles:

PERFIL

a =14 a = 20 a = 26120 50 40160 80 70 60200 100 90 80240 130 120 110 100300 180 170 160 150360 230 210400 260 240450 280500 320

a: diámetro del agujero

Las uniones de vigas acogen a un gran número de disposiciones, de las que serecogen algunas de las más usuales (Figura 6.3.2.c):

- Unión de alma con angulares: Con un solo angular o con varios- Unión de alma con doble cubrejunta- Unión con chapa frontal- Unión excéntrica- Unión con angulares

La ejecución de los nudos en las estructuras metálicas es de la mayor importancia, yaque una buena disposición de los elementos de fijación dará lugar a que las hipótesisde cálculo se lleven a la práctica con auténtica validez y óptima realización. En lafigura 6.3.2.d) se reproduce una serie de nudos típicos.

6.3.3. EMPALME DE PIEZAS

En la figura 6.3.3. se recogen diversas disposiciones de empalmes, agrupados en dostipos básicos:

• Empalme con placa: Los elementos de fijación sedistribuyen simétricamente, al coincidir su c.d.g. con el delas piezas.

• Empalme con cubrejuntas: Los cubrejuntas se utilizantanto en el alma como en las alas de los perfiles.

6.4.- SÍNTESIS DE RECOMENDACIONES

- Reducir al mínimo las uniones en la estructura- En uniones con dificultades de ejecución deben utilizarse tornillos- Las piezas a unir deben ser rectas y planas para su contacto y

encaje idóneos, eliminando de su superficie todo indicio desuciedad, cascarilla, etc.

- Si se mezcla soldadura con tornillos o roblones, éstos seránconsiderados como simples elementos de fijación y la soldaduraserá quien transmita toda la carga. Solamente los tornillos de altaresistencia podrán utilizarse, excepcionalmente, junto con lasoldadura como elementos resistentes.



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- Si se utilizan roblones con tornillos, estos últimos deberán sertornillos calibrados o, mejor aún, tornillos de alta resistencia, peronunca tornillos ordinarios.

- Se procurará no usar más de dos tipos de roblones de diámetrosdiferentes y como máximo tres, bien diferenciados entre sí, en cadaestructura.

- En general, las uniones llevarán tornillos de calidad y diámetroúnicos, reduciendo al mínimo posible el número de diámetros ycalidades.

- No debe pintarse sobre las superficies que vayan a estar encontacto al ser remachadas.

- En los puentes metálicos deben usarse tornillos de alta resistenciao calibrados, y sólo ordinarios en elementos secundarios.

- Los agujeros pueden realizarse por punzonado o taladrado, peropreferiblemente con taladro.

- En estructuras roblonadas, en las que deben realizarse refuerzos oreparaciones, puede admitirse la colaboración de los roblones conla soldadura.

- Las piezas a unir deben taladrarse todas de una vez.- Los agujeros se rectificarán con escariador mecánico y no con lima

o broca.- Se utilizarán preferiblemente los roblones de cabeza esférica, y

sólo los otros dos tipos cuando no se pueda encajar el primero.- Con tornillos se recomienda utilizar siempre arandela y apretar a

fondo las tuercas con medios mecánicos.- El calentamiento de los roblones no debe hacerse con soplete y se

utilizarán hornos o máquinas calentadoras, calentándoseuniformemente toda la longitud del roblón, salvo en casos que asíse estipule como con roblones de gran longitud, no debiendoutilizar un roblón que se haya dejado enfriar.

- Todas las costuras deben tener un mínimo de dos roblones otornillos, salvo en barras formadas por un solo angular y enelementos secundarios.

- No se debe considerar la colaboración de más de cinco elementosde fijación en fila paralela a la dirección del esfuerzo axil,debiendose adoptar medidas especiales en caso contrario.

7.- CONTROL E INSPECCION

7.1.- INSPECCION REGLAMENTADA

La EA-95 establece que el fabricante debe garantizar, en el suministro de roblones ytornillos, tuercas y arandelas de acuerdo al pedido, el cumplimiento de las dimensionesestablecidas en esta norma, así como el de las características de los aceros, dejando enlibertad al fabricante para que realiza los ensayos que crea convenientes.

Será común el hecho de que la mayoría de los fabricantes estarán homologados porOrganismo reconocido y tendrán establecido un sistema de calidad, por lo que ellofacilitará el control de estos elementos al considerar que los requisitos exigidos estaránplenamente satisfechos con los procedimientos que posea y ensayos que realice.

Si se precisan ensayos de comprobación se ajustarán, en lo posible, a los detallados enlas normas UNE correspondientes, estableciéndose lotes y, al menos, tres muestras decada uno de ellos.

Para los roblones y tornillos esta EA-95 establece que si en un lote los resultados de losensayos cumplen lo prescrito, el lote se acepta, y si no cumple, se realizarán otros dos



27

ensayos, que si cumplen con lo señalado, el lote se acepta y en caso contrario, el lote serechaza.

El suministro y recepción de estos elementos se efectuará comprobando, en primer lugar,el Albarán donde han de venir, al menos, los siguientes datos:

- Marca- Tipo de roblón o tornillo- Clase de acero- Número de piezas

comprobándose que dichos roblones y tornillos presentan las siguientes características:

- Superficie lisa, sin fisuras, rebabas u otros defectos- Unión de cabeza y caña sin pliegues, en los roblones- Superficie de apoyo normal al eje del roblón- Dimensiones- Hilos de la rosca en tornillos y tuercas sin defectos ni huellas de

herramienta

Para los tornillos establece que si esta comprobación resultase defectuosa en más de un5% de las muestras en sus dimensiones, o en más de un 2% en las de la rosca, serepetirán estas comprobaciones sobre nuevas muestras, y si en éstas se repitiese elresultado, el lote es rechazable.

7.2- MÉTODOS DE ENSAYO SEGÚN UNE-EN 20898-1 Y 2

Las características mecánicas de los elementos de fijación se han reflejado en el ANEXOI., y la determinación de estas características para pernos, tornillos y bulones se realizanmediante dos programas de ensayo:

• A: Apropiado para probetas de ensayo mecanizadas y parapernos cuya área de sección transversal del cuerpo seamenor que el área bajo carga.

• B: Siempre deseable, es obligatorio para los productos concargas a la rotura inferiores a 500 kN

La figura 7.2. muestra los ensayos precisos para determinar estas característicasmecánicas, que se llevan a cabo mediante los métodos especificados en esta UNE-ENbajo los siguientes epígrafes, en los que se han de verificar las características que seexponen:

8.1. Ensayo de tracción para probetas de ensayo mecanizadas- Resistencia a la tracción, Rm- Límite inferior de cedencia, ReL o límite elástico convencional, Rp0,2- Alargamiento porcentual después de la rotura

8.2. Ensayo de tracción para pernos, tornillos y bulones enteros8.3. Ensayo de dureza

- Dureza Vickers- Dureza Brinell- Dureza Rockwell

8.4. Ensayo de carga de prueba para pernos enteros8.5. Ensayo para la resistencia bajo carga en cuña de pernos y tornillos

enteros8.6. Ensayo de impacto para probetas mecanizadas8.7. Ensayo de solidez de la cabeza para pernos enteros con d ≤ 16 mm. y

longitud demasiado corta para permitir el ensayo de carga en cuña8.8. Ensayo de decarburación



28

- Método microscópico- Método de dureza

8.9. Ensayo de retemplado8.10. Control de los defectos de superficie

Los métodos de ensayo para las tuercas se describen en la UNE-EN 20898-2 y seredactan bajo los siguientes epígrafes:

8.1. Ensayos de carga de prueba8.2. Ensayo de dureza

- Dureza Vickers- Dureza Brinell- Dureza Rockwell

8.3. Ensayo de integridad superficial

El ensayo de las tuercas por estos métodos requiere que éstas posean las característicasmecánicas establecidas, que se compendian en el ANEXO I.

7.3.- DEFECTOS SUPERFICIALES

La UNE-EN 26157-1 relaciona una serie de defectos superficiales en tornillos y tuercas,que enumera de acuerdo a la causa que las produce, estableciendo los siguientes tiposcaracterísticos:

1. Grietas- De temple- De forja- Roturas por forjado- Roturas debidas a esfuerzos cortantes2. Defectos superficiales o grietas del material base3. Oquedades (porosidades)4. Pliegues5. Marcas de herramienta6. Daños

Estos tipos de defectos los enmarca bajo un triple aspecto:

- Causa- Apariencia- Límites

definiendo cada uno de ellos, y estableciendo unos límites admisibles que no podránsobrepasarse ni afectarán a los valores mínimos de las características mecánicas de loselementos de fijación.

En la figura 7.3. se esquematizan dos de los aspectos de estos defectos, referidos atornillos y pernos de cabeza hexagonal

Para la inspección de estos defectos se realizan los siguientes ensayos:

• Ensayos no destructivos. Ensayos visuales. Otros (partículas magnéticas o corrientes parásitas)

• Ensayos destructivos

Estos segundos ensayos se llevarán a efecto si se detectan elementos defectuosos en losprimeros ensayos.



29

Para la consecución del control esta norma permite establecer un plan de toma demuestras en el que se ha de especificar el tamaño del lote y de la muestra, con el que serealizarán los primeros ensayos. Si se detectan productos defectuosos aconseja tomaruna segunda muestra de dichos productos con defectos, y todo esto de acuerdo a lodeterminado en las tablas que figuran a continuación:

TAMAÑO DE LAS MUESTRAS PARA ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSTamaño del lote (N) Menor de 1200 De 1201 a 10000 De 10001 a 35000 De 35001 a 150000Tamaño de la muestra (n) 20 32 50 80

TAMAÑÓ DE LAS SEGUNDAS MUESTRAS PARA ENSAYOS DEFECTUOSOSNº de productos defectuososen la muestra (N)

Menos de 8 Entre 9 y 15 Entre 16 y 25 Entre 26 y 50 Entre 51 y 80

Tamaño de la muestrasecundaria

2 3 5 8 13

En la norma UNE-EN 26157-1 se dan a conocer, en exposición similar, los defectos desuperficie en pernos, tornillos y bulones para aplicaciones particulares



30

A N E X O I

N O R M A L I Z A C I Ó N

A) NORMAS UNE

Las normas UNE recogen, de una manera global, a los que denomina ELEMENTOSDE FIJACIÓN, enmarcándolos en tres conceptos comunes lingüísticos: pernos,tornillos y bulones, si bien al segundo se refiere con mayor asiduidad en susdefiniciones, características y dimensiones, al recoger en cada una de las normasespecíficas a estos elementos de uso tan común en cualquier faceta técnica.

El índice temático expuesto por AENOR en su libro ELEMENTOS DE FIJACIÓN, querecoge cuarenta de las normas UNE dedicadas a estos elementos, se resume en lasiguiente clasificación basada en su tipo de cabeza:

• Tornillos de cabeza cilíndrica• Tornillos de cabeza hexagonal• Tornillos de cabeza perdida• Tornillos de cabeza avellanada• Tornillos de cabeza redonda• Tornillos autorroscantes

En estas normas se dan a conocer las características de cada tipo de tornillo o perno,referidas a cada una de las magnitudes especificadas en la UNE-EN 20225 (Fig. A-1).

Dentro de los Tornillos de cabeza hexagonal se reflejan los Pernos de cabezahexagonal, cuyos dibujos y características se asemejan a los elementosespecificados en esta Norma 2121, dado que los denominados tornillos tienen suvástago completo para rosca sin que exista la caña y están dedicados a loselementos que conforman la tornillería de uso común.

Otra serie de normas UNE, entre ellas las numeradas 17051, 17076, 17077, 17702 y17703, exponen los diversos tipos de salidas de rosca (Fig. A-2) y las variadas formasde los extremos (Fig. A-3)

La UNE-EN 20898-1 especifica las características mecánicas de estos elementos defijación cuando se someten a ensayos a temperatura ambiente (con otrastemperaturas darán otras características), fijando un sistema de designación y lostipos de acero para las diferentes clases de calidad, así como los símbolos para elmarcado. Todos estos requisitos se recogen en las tablas de las figuras A-4 y A-5extraídas de la UNE apuntada. También, esta Norma determina los programas deensayos a realizar con los tornillos, pernos y bulones y especifica los métodos deensayos correspondientes (punto 7.2. de esta Norma).

Esta misma norma, en su parte 2, da a conocer las clases de calidad de las tuercasen relación con la composición química del acero (fig. A-6) y sus característicasmecánicas (Fig. A-7), especificando los métodos de ensayo. En la otra tabla de lafigura A-6 se establece la relación de calidades entre pernos y tuercas.

En las UNE-EN 493 y 26157 se exponen los diversos defectos que pueden apareceren estos elementos de fijación.



31

Otras normas UNE relacionadas con los temas tratados en esta norma son lassiguientes:

- UNE-EN 10020- UNE-EN 10025- UNE-EN 10028- UNE-EN 10113- UNE-EN 10137- UNE-EN 20225- UNE-EN 20273

De esta última UNE-EN 20273 se expone en la figura A-8 los diámetros de losagujeros de paso para pernos y tornillos.

B) SISTEMA DE NORMALIZACIÓN

Las enormes cantidades de estos elementos de fijación que se manejan hacen quese hayan estudiado con particular interés su coste y el hecho de que una pieza puedautilizarse en diversos destinos, consiguiendo que cada pieza sea compatible con esadiversidad de actuación. Por ello, el diseño de tornillos, pernos, tuercas, etc. ha deseguir unos criterios con los que obtener un sistema de normalización para estaspiezas, cuyo objetivo sea:

- Internacionalización (de gran dificultad)- Aseguramiento de la calidad- Uniformidad en sus características

. Geométricas

. Mecánicas

. Funcionales- Escasa variedad en los productos

Las normas existentes tienden a que todos los elementos de fijación tengan unaestandarización en sus dimensiones con las tolerancias admisibles, en suspropiedades de resistencia, dureza y composición química del material, a fin degarantizar las propiedades exigidas para la utilización segura del producto.

Las normas ISO (Comité Técnico ISO/TC2) han jugado un papel primordial en lanormalización de estos elementos de fijación, y han sido recogidas en su casitotalidad, con las modificaciones e innovaciones precisas, por las normas UNE-EN delComité Europeo de Normalización (CEN).

Estas normas UNE-EN, a las que se hace mención expresa en la EA-95 y en el EC3,tienen un gran interés ya que representan y dan contenido al desarrollo de lanormalización que tiene una serie de ventajas anexas:

- Especificación breve y concisa del elemento- Sistema de denominación y marcado- Métodos de ensayo definidos- Metodología en el control e inspección

que complementan las funciones que han de llevar a cabo mediante la normalizaciónde sus características esenciales:

- Metalúrgicas- Mecánicas- Geométricas- Dimensionales- Recubrimientos



32

Y todo ello encaminado a conseguir la calidad exigida y el cumplimiento de losrequisitos fijados.



33

A N E X O I I

CALIDADES DE ACEROS

Las clases de acero utilizadas en las estructuras metálicas, según EA-95, se detallan en lafigura 2.2.2. y tienen una denominación diferente a la que existe en otras normas,especialmente en las UNE, y que están recogidas en el Eurocódigo EC3. Una de lasdiferencias más notables, entre los aceros de la EA-95 y los de la UNE-EN 10025, está en elacero A42 que no tiene equivalente en la UNE susodicha, utilizando el A44 para establecer unacorrelación.

En la tabla que sigue a continuación se establece una correspondencia entre las designacionesde estos aceros:

EURONORMA 25-72 UNE-EN 10025 EA-95Fe 360 A ------------ --------Fe 360 B S 235 JR A 37 bFe 360 C S 235 JO A 37 cFe 360 D S 235 J2 A 37 dFe 430 A ------------ --------Fe 430 B S 275 JR A 44 bFe 430 C S 275 JO A 44 cFe 430 D S 275 J2 A 44 dFe 510 B S 355 JR A 52 bFe 510 C S 355 JO A 52 cFe 510 D S 355 J2 A 52 dFe 510 DD S 355 K2 --------

En esta tabla las designaciones utilizadas para la EURONORMA y la UNE-EN lo son paraaceros no aleados para productos laminados. La designación de productos laminados encaliente en aceros soldables de grano fino se especifican en la tabla siguiente, extraída delEC3:

EURONORMA 113-72 UNE-EN 10113Fe E 275 KGN S 275 NFe E 275 KTN S 275 NLFe E 275 KGTM S 275 MFe E 275 KTTM S 275 MLFe E 355 KGN S 355 NFe E 355 KTN S 355 NLFe E 355 KGTM S 355 MFe E 355 KTTM S 355 MLFe E 420 KGN S 420 NFe E 420 KTN S 420 NLFe E 420 KGTM S 420 MFe E 420 KTTM S 420 MLFe E 460 KGN S 460 NFe E 460 KTN S 460 NLFe E 460 KGTM S 460 MFe E 460 KTTM S 460 ML



34

Los valores nominales del límite elástico, fy, y de la resistencia última a tracción, fu, (ambosvalores en N/mm2), de los aceros de alta resistencia están recogidos en la UNE-EN 10113 y10137, y se expresan seguidamente, en razón del espesor nominal del elemento:

t ≤ 40 mm. 40 mm.< t ≤ 100 mm. 100 mm.< t ≤ 150 mm.fy fu fy fu fy fu

S 460 N 460 550 430 550 ---- ----S 460 M 460 530 430 530 ---- ----S 420 N 420 520 390 520 ---- ----S 420 M 420 500 390 500 ---- ----S 460 Q 460 550 440 550 400 500

mientras que estos valores, correspondientes a las diversas clases de acero, tanto en EA-95como en EC3, se reflejan en la tabla que figura a continuación:

EC3 (N/mm2) EA-95 (Kp/cm2) e < 40 mm. e > 40 mm.

A37 A42 A52 S235(Fe 360)

S275(Fe 430)

S355(Fe 510)

S235(Fe 360)

S275(Fe 430)

S355(Fe 510)

fy 2400 2600 3600 235 275 355 215 255 335fu 3700 4200 5200 360 430 510 340 410 490

Para tornillos, tuercas y arandelas los valores nominales de estas características son:

Clase de tornillo 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 10.9fyb 240 320 300 400 480 640 900fub 400 400 500 500 600 800 1000

En la tabla siguiente se relaciona el tratamiento que puede darse a los aceros y susconsecuencias:

Tipo de tratamiento Procedimiento ConsecuenciasNormalización Calentamiento a 900 ºC, para

después enfriamiento al aire encalma

Afinado del grano

Endurecimiento Deformación en frío Aumento límite elástico mínimo yresistencia a tracción. Disminucióndureza Brinell y ductilidad

Tratamientotérmico

Deformación en caliente Eliminación endurecimiento.Corrección deformaciones

Recocido Calentamiento a 1000 ºC, paradespués enfriamiento lento

Homogeneización de piezas

Revenido Calentamiento moderado, paradespués enfriamiento lento

Eliminación tensiones internas

Envejecimiento Variación de las propiedades entemperatura ambiente

Aumento límite elástico mínimo yresistencia a tracción. Disminucióndureza Brinell y ductilidad

Temple Calentamiento a 900 ºC, paradespués enfriamiento brusco

Aumento dureza Brinell



35

B I B L I O G R A F Í A

MANUAL DE ESTRUCTURAS METÁLICAS DE EDIFICIOS URBANOSRamiro Rodríguez BorladoCEDEX-----------------------------

PRONTUARIO DE ESTRUCTURAS METÁLICASRamiro Rodríguez Borlado, Carlos Martínez Lasheras y Rafael Martínez LasherasCEDEX-----------------------------

ESTRUCTURAS DE ACERO EN EDIFICACIÓN (EA-95)Norma básica de la edificación (NBE)Ministerio de Fomento. D.G. de la Vivienda, Arquitectura y Urbanismo-----------------------------

PRONTUARIO ENSIDESA. TOMO IIManual para cálculo de estructuras metálicasEmpresa Nacional Siderúrgica, S.A. (ENSIDESA)-----------------------------

CONSTRUCCIONES METÁLICASFernando Rodríguez-Avial Azcunaga-----------------------------

CONSTRUCCIONES METÁLICASV. Zignoli-----------------------------

CURSO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS DE ACERO LAMINADOLuis Felipe Rodríguez Martín-----------------------------

DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICASJohn E. LothersTraducción: Marcos M. Sales-----------------------------

DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICASJack C. Mc Cormac-----------------------------

LA CONSTRUCCIÓN METÁLICA (STAHLBAU). TOMO IITraducción: Agustín Ramos López-----------------------------

ESTUDIO Y CONSTRUCCIÓN DE TRAMOS METÁLICOS. TOMO IDomingo Mendizábal-----------------------------



36

DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICASWilliams y HarrisTraducción: Lionel Dignowity-----------------------------

LA ESTRUCTURA METÁLICA HOYR. Argüelles Alvarez-----------------------------

CONSTRUCCIONES METÁLICAS REMACHADAS Y ROBLONADASC.KienertTraducción: A.López de Chueca------------------------------

GUÍA VERITAS DE LA CONSTRUCCIÓN. Tomo 1------------------------------

SEMINARIO SOBRE ESTRUCTURAS METÁLICAS (2000). NUEVOS PRODUCTOS Y TÉCNICAS DE UNIÓN Francisco Quintero. UNIONES SOLDADAS Peter Tanner. UNIONES ATORNILLADAS Juan Luis Bellod-------------------------------

ELEMENTOS DE FIJACIÓNIngeniería mecánica. Tomo 16NORMAS UNEAENOR-------------------------------

EC.3.- EUROCODIGO 3. PROYECTO DE ESTRUCTURAS DE ACERO.REGLAS GENERALES Y REGLAS PARA EDIFICACIÓNPartes 1-1 y 1-1/A1-------------------------------

FIJANDO IDEAS EN ISO/TC2 PARA LOS ELEMENTOS DE FIJACIÓNGüenter HellwingRevista "el Instalador" (Octubre 1998)-------------------------------

INTRODUCCIÓN AL CÁLCULO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS SEGÚN EL EC3José M. Simón-Talero Muñoz--------------------------------



37

I N D I C E

1. Introducción1.1. Exposición general

1.1.1. Elementos de unión1.1.2. Clases de uniones1.1.3. Diferencias1.1.4. Definiciones

1.2. Objeto de la Norma1.3. Campo de aplicación1.4. Vigencia de la Norma1.5. Documentación derogada

2. Roblones2.1. Conceptos básicos

2.1.1. Función y tipología2.1.2. Partes integrantes2.1.3. Clases y designación

2.2. Características2.2.1. Dimensiones y tolerancias2.2.2. Acero para roblones2.2.3. Notación en planos

3. Tornillos ordinarios y calibrados3.1. Conceptos básicos

3.1.1. Función y tipología3.1.2. Partes integrantes

3.1.2.1. Diferenciaciones3.1.2.2. Tuercas y arandelas3.1.2.3. Rosca

3.1.3. Clases y designación3.2. Características

3.2.1. Dimensiones y tolerancias3.2.2. Acero para tornillos ordinarios y calibrados3.2.3. Notación en planos

4. Tornillos de alta resistencia4.1. Fundamentos básicos4.2. Partes integrantes

4.2.1. Tornillo4.2.2. Tuercas y arandelas4.2.3. Rosca

4.3. Características4.3.1. Dimensiones y tolerancias4.3.2. Acero para tornillos de alta resistencia4.3.3. Notación en planos

5. Pernos5.1. Concepto y clases5.2. Pernos de unión5.3. Pernos de fijación

5.3.1. Tipos5.3.2. Pernos de empotramiento5.3.3. Pernos de anclaje

5.4. Elementos accesorios5.4.1. Tuercas y arandelas5.4.2. Placas de base



38

6. Uniones6.1. Disposiciones constructivas

6.1.1. Conceptos genéricos6.1.2. Distancias6.1.3. Prescripciones

6.2. Colocación6.3. Tipología del diseño

6.3.1. Uniones de láminas6.3.2. Tipos de uniones6.3.3. Empalme de piezas

6.4. Síntesis de recomendaciones7. Control e inspección

7.1. Inspección reglamentada7.2. Métodos de ensayo según UNE-EN 20898-1 y 27.3. Defectos superficiales

ANEXO I. NormalizaciónANEXO II. Calidades de aceros

BIBLIOGRAFÍA

Fig. 1.1.1) Medios de unión.

Figura 2.1.1.) Formas de trabajo de la unión con roblones

d

P P

P P

Unión simple

d P/2 P

P/2

P P

Unión doble

Figura 2.1.2.) Roblones. Elementos y tipología cabezas

d

d

a) Elementos del roblón

Cabeza esférica saliente Cabeza perdida. PlanaSemiesférica

Cabeza semiperdida. Bombeada. Avellanada

b) Tipos cabezas de remache

Sufridera

l (espiga)

Longitud a remacharCabeza de cierreCabeza de remache

l (caña)

Cabeza de asiento

Figura 2.1.3.) Clases de roblones

r

r1

5

d1d

Roblones de cabeza esférica. Clase E

l h

Roblones de cabeza bombeada. Clase B

rd

d1

l h h1

l h

d d1

Roblones de cabeza plana. Clase P

α

α

Figu

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.2.1

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m)

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,1+0

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0,5

2,0

0,5

11E

1212

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/-0,1

+0,3

/-0,7

19+0

/-1,3

7,5

+0,9

/-0 9

,50,

62,

00,

513

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,1+0

,3/-0

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2,0

0,5

15E

1616

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/-0,1

+0,3

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25+0

/-1,3

10,0

+0,9

/-013

,00,

82,

00,

517

E 18

18+0

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19E

2020

+0,3

/-0,1

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32+0

/-1,6

13,0

+1,1

/-016

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02,

51,

021

E 22

22+0

,3/-0

,1+0

,3/-1

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+0/-1

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,0+1

,1/-0

18,5

1,0

2,5

1,0

23E

2424

±

0,3

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/-1,2

40+0

/-1,6

16,0

+1,1

/-020

,51,

23,

01,

025

E 27

27

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3+0

,3/-1

,443

+0/-1

,617

,0+1

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22,0

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3,0

1,0

28E

3030

±

0,3

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48+0

/-1,6

19,0

+1,3

/-024

,51,

63,

01,

031

E 33

33

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3+0

,3/-1

,453

+0/-1

,921

,0+1

,3/-0

27,0

1,6

3,0

1,5

34E

3636

±

0,3

+0,3

/-1,4

58+0

/-1,9

23,0

+1,3

/-030

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01,

537

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d u5

Figu

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.2.1

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imen

sion

es y

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blon

es d

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oja

2)

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m)

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m)

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mm

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(mm

)h

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m)

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s)To

lera

ncia

a (m

m)

B 10

10+0

,3/-0

,1+0

,3/-0

,614

,51

3,0

+0,8

/-0 2

775

+5/-0

11B

1212

+0,3

/-0,1

+0,3

/-0,7

18,0

1 4

,0+0

,8/-0

41

75+5

/-013

B 14

14+0

,3/-0

,1+0

,3/-0

,821

,51

5,0

+1,0

/-0 5

875

+5/-0

15B

1616

+0,3

/-0,1

+0,3

/-0,8

26,0

1 6

,5+1

,0/-0

85

75+5

/-017

B 18

18+0

,3/-0

,1+0

,3/-0

,830

,01

8,0

+1,0

/-011

375

+5/-0

19B

2020

+0,3

/-0,1

+0,3

/-1,1

31,5

110

,0+1

,3/-0

125

60+5

/-021

B 22

22+0

,3/-0

,1+0

,3/-1

,134

,52

11,0

+1,3

/-0 7

660

+5/-0

23B

2424

±

0,3

+0,3

/-1,2

38,0

212

,0+1

,3/-0

91

60+5

/-025

B 27

27

±0,

3+0

,3/-1

,442

,02

13,5

+1,3

/-011

160

+5/-0

28B

3030

±

0,3

+0,3

/-1,4

42,5

215

,0+1

,5/-0

114

45+5

/-031

B 33

33

±0,

3+0

,3/-1

,446

,52

16,5

+1,5

/-013

645

+5/-0

34B

3636

±

0,3

+0,3

/-1,4

51,0

218

,0+1

,5/-0

164

45+5

/-037

l

h

d´d 5

αd 1

Figu

ra 2

.2.1

.) D

imen

sion

es y

tole

ranc

ias

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s ro

blon

es d

e ca

beza

pla

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oja

3)

D

IÁM

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m)

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lera

ncia

a (m

m)

P 10

10+0

,3/-0

,1+0

,3/-0

,614

,5 3

,0+0

,8/-0

75+5

/-011

P 12

12+0

,3/-0

,1+0

,3/-0

,718

,0 4

,0+0

,8/-0

75+5

/-013

P 14

14+0

,3/-0

,1+0

,3/-0

,821

,5 5

,0+1

,0/-0

75+5

/-015

P 16

16+0

,3/-0

,1+0

,3/-0

,826

,0 6

,5+1

,0/-0

75+5

/-017

P 18

18+0

,3/-0

,1+0

,3/-0

,830

,0 8

,0+1

,0/-0

75+5

/-019

P 20

20+0

,3/-0

,1+0

,3/-1

,131

,510

,0+1

,3/-0

60+5

/-021

P 22

22+0

,3/-0

,1+0

,3/-1

,134

,511

,0+1

,3/-0

60+5

/-023

P 24

24

+0,

3+0

,3/-1

,238

,012

,0+1

,3/-0

60+5

/-025

P 27

27

+0,

3+0

,3/-1

,442

,013

,5+1

,3/-0

60+5

/-028

P 30

30

+0,

3+0

,3/-1

,442

,515

,0+1

,5/-0

45+5

/-031

P 33

33

+0,

3+0

,3/-1

,446

,516

,5+1

,5/-0

45+5

/-034

P 36

36

+0,

3+0

,3/-1

,451

,018

,0+1

,5/-0

45+5

/-037

l

h

5

d´d

αd 1

Figu

ra 2

.2.2

.) C

arac

terís

ticas

de

los

acer

os (E

A-9

5)

C

LASE

S D

E AC

ERO

CAR

ACTE

RÍS

TIC

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ECÁN

ICAS

ESPE

SOR

PRO

BETA

A37b

A37c

A37d

A42b

A42c

A42d

A52b

A52c

A52d

≤ 16

mm

.24

2424

2626

2636

3636

> 16

mm

.≤

40 m

m.

2323

2325

2525

3535

35Lí

mite

elá

stic

o kp

/mm

2

> 40

mm

.≤

63 m

m.

2222

2224

2424

3434

34

Long

itudi

nal

2626

2624

2424

2222

22≤

40 m

mTr

ansv

ersa

l24

2424

2222

2220

2020

> 40

mm

Long

itudi

nal

2525

2523

2323

2121

21

Alar

gam

ient

o de

Rot

ura

kp/

mm

2

≤ 63

mm

Tran

sver

sal

2323

2324

2121

1919

19R

esis

tenc

ia a

trac

ción

. M

ín-m

áx k

p/m

m2

37-4

837

-45

37-4

542

-53

42-5

042

-50

52-6

252

-62

52-6

2Lo

ngitu

dina

l1a

1a1a

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2ª2,

5a2,

5a2,

5aD

obla

do e

n es

peso

r aSo

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Tran

sver

sal

2a1,

5a1,

5a2,

5a2,

5a2,

5ª3a

3a3a

Ener

gía

abso

r.Kp/

m m

in.

2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

Res

ilienc

iaTe

mpe

ratu

ra º

C+2

00

-20

+20

0-2

0+2

00

-20

CLA

SES

DE

ACER

OA3

7bA3

7bA3

7cA3

7dA4

2bA4

2cA4

2dA5

2bA5

2cA5

2dC

OM

POSI

CIÓ

NQ

UÍM

ICA

ESPE

SOR

EN

EN

EK

NE

NE

KN

EN

EK

≤10

mm

0,17

0,17

0,17

0,17

0,22

0,20

0,20

0,22

0,20

0,20

>10

mm

≤16

mm

0,17

0,17

0,17

0,17

0,22

0,20

0,20

0,24

0,20

0,20

>16

mm

≤40

mm

0,20

0,20

0,20

0,20

0,24

0,22

0,22

0,24

0,22

0,20

C % Máximo

>40

mm

--0,

200,

200,

200,

240,

220,

220,

240,

220,

22P

% m

áxim

o0,

050

0,05

00,

045

0,04

00,

050

0,04

50,

040

0,05

00,

045

0,04

0S

% m

áxim

o0,

050

0,05

00,

045

0,04

00,

050

0,04

50,

040

0,05

00,

045

0,04

0

Sobre colada

N2

% m

áxim

o0,

007

0,00

90,

009

--0,

009

0,00

9--

0,00

90,

009

--≤1

0 m

m0,

210,

190,

190,

190,

250,

230,

230,

250,

220,

22>1

0 m

m≤1

6 m

m0,

210,

190,

190,

190,

250,

230,

230,

270,

220,

22

>16

mm

≤40

mm

0,25

0,23

0,23

0,23

0,27

0,25

0,25

0,27

0,24

0,22

C %. máximo

>40

mm

--0,

230,

270,

230,

270,

250,

250,

270,

240,

24P

% m

áxim

o0,

065

0,06

00,

055

0,05

00,

060

0,05

50,

050

0,06

00,

055

0,05

0S

% m

áxim

o0,

065

0,06

00,

055

0,05

00,

060

0,05

50,

050

0,06

00,

055

0,05

0

Sobre producto

N2

% m

áxim

o0.

009

0,01

00,

010

--0,

010

0,01

0--

0,01

00,

010

--E:

Efe

rves

cent

e; N

E: N

o ef

erve

scen

te; K

: Cal

mad

o

Figura 3.1.1.) Diferencias entre T y TC

l k

l k

Diámetro caña menor que el diámetro del agujeroDiámetro caña igual al diámetro exterior de la rosca

TORNILLOS ORDINARIOS

Diámetros caña y agujero igualesDiámetro caña y diámetro exterior rosca distintos

TORNILLOS CALIBRADOS

b cx

b cx

d < ad1

ad1 d

Figura 3.1.2.1.) Elementos de los tornillos ordinarios y calibrados

Cabeza Vástago k: espesor c: longitud caña e: medida entre aristas x: longitud salida s: medida entre caras b: longitud roscada r: radio acuerdo z: longitud chaflán d1: diámetro interior d: diámetro caña TORNILLO ORDINARIO

Cabeza Vástago k: espesor c: longitud caña e: medida entre aristas x: longitud salida s: medida entre caras b: longitud roscada r: radio acuerdo z: longitud chaflán d1: diámetro interior rosca d: diámetro exterior rosca a: diámetro caña y agujero TORNILLO CALIBRADO

b

x

c k

l

z

e

s

dd1

l

cx

b k

z

s

e ad

d1

r

r

Figura 3.1.2.2.) Arandelas y tuercas para T y TC

e1= espesor mayore= espesor medioe2= espesor menora= ladob= testa

e

s m m

d1

d

TUERCAS m: espesor d: diámetro nominal d1: diámetro interiors: medida entre caras e: medida entre aristas

d2

d1

n

A R A N D E L A S NEGRA Y PULIDAd1: diámetro agujerod2: diámetro exterior n: espesor

e2 e1

a

b

d

Inclinación 14%

ARANDELA PARA PERFIL IPN

ARANDELA PARA PERFIL UPN

30º 30º

ad

b

Inclinación 8%

e2 e1

e

e

Figura 3.1.2.3.a) Rosca triangular ISO (EA-95)

TORNILLO TUERCAPASO DIÁMETRO

NOMINALDIÁMETRO INTERIOR DIÁMETRO MEDIO DIÁMETRO

INTERIOR DIÁMETRO MEDIO

PROF.ROSCA

RADIOFONDO

Tolerancia Tolerancia Tolerancia Tolerancia ToleranciaP D=d Td mín. máx. d3 Td3 mín. máx. d2 Td2 mín. máx. TD1 mín. máx. TD2 mín. máx. H1 r1,50 10 -0,032/-0,407 8,160 -0,249/-0,569 9,026 -0,032/-0,244 0/ +0,375 0/ +0,224 0,812 0,2171,75 12 -0,034/-0,459 9,853 -0,287/-0,649 10,863 -0,034/-0,270 0/ +0,425 0/ +0,250 0,947 0,2532,00 16 -0,038/-0,488 13,546 -0,327/-0,721 14,701 -0,038/-0,288 0/ +0,475 0/ +0,265 1,083 0,2892,50 20 -0,042/-0,572 16,933 -0,403/-0,848 18,376 -0,042/-0,307 0/ +0,560 0/ +0,280 1,353 0,3612,50 22 -0,042/-0,572 18,933 -0,403/-0,848 20,376 -0,042/-0,307 0/ +0,560 0/ +0,280 1,353 0,3613,00 24 -0,048/-0,648 20,319 -0,481/-1,012 22,051 -0,048/-0,363 0/ +0,630 0/ +0,335 1,624 0,4333,00 27 -0,048/-0,648 23,319 -0,481/-1,012 25,051 -0,048/-0,363 0/ +0,630 0/ +0,335 1,624 0,4333,50 30 -0,053/-0,723 25,706 -0,558/-1,145 27,727 -0,053/-0,388 0/ +0,710 0/ +0,355 1,894 0,5053,50 33 -0,053/-0,723 28,706 -0,558/-1,145 30,727 -0,053/-0,388 0/ +0,710 0/ +0,355 1,894 0,5054,00 36 -0,060/-0,810 31,093 -0,637/-1,280 33,402 -0,060/-0,415 0/ +0,750 0/ +0,375 2,165 0,577Todas las magnitudes vienen dadas en milímetros

Perfil rosca ISO

Tolerancias en tornillo

TORNILLO

p

H

H/4

H/2

H/6

1H

H/2

h 3

H/8 TUERCA

Tolerancias en tuerca

p

p

d = D

1 3 d

D

2 2

D=d

Figura 3.1.2.3.b) Tipos de rosca

Perfil

d

D

d 1

D1

t=0,96h

tg

t/6

tg'

D

1

1D

d

d

tg

Perfil

h

t

t/19

h

tg'=0.566t/6tg=0.64

t/13

Tornillo

tg=0.69t/8

60º

55º

t/19

Tornillo

T O R N I L L O T U E R C A Diámetro exterior de la rosca

Alturacabeza

∅núcleo

Secciónnúcleo

Altura AberturaLlave

Pulgada mm. h (mm) d (mm) (cm2) (mm) Sθ (mm) 3/8 9,53 7 7,49 0,441 8 17 1/2 12,70 9 9,99 0,784 11 22 5/8 15,90 11 12,92 1,311 13 27 3/4 19,10 13 15,80 1,960 16 32 7/8 22,20 16 18,61 2,720 18 36 1 25,40 18 21,33 3,575 20 411 1/8 28,60 20 23,93 4,497 22 461 1/4 31,80 22 27,10 5,570 25 501 3/8 34,90 24 29,51 6,837 28 551 1/2 38,10 27 32,68 8,388 30 60

Dimensiones tornillos con rosca

Figura 3.1.2.3.c) Perfil rosca según UNE 17701

- D: Diámetro exterior de la rosca interior- d: Diámetro exterior de la rosca exterior- D2: Diámetro medio de la rosca interior- d2: Diámetro medio de la rosca exterior- D1: Diámetro interior de la rosca interior- d1: Diámetro interior de la rosca exterior- P: Paso- H: altura del triángulo primitivo

H/8

3/8 H

H/4

H

p

D

, d

D2,

d2

D1,

d1

P/2

P/8

P/4

60º

pH23=

Perfil base roscas métricas ISO de perfil triangular

5/8H

Según UNE 17704:

D2 = D - 2 x 3/8Hd2 = d - 2 x 3/8HD1 = D - 2 x 5/8Hd1 = d - 2 x 5/8H

Figu

ra 3

.2.1

.a) D

imen

sion

es y

tole

ranc

ias

en lo

s to

rnillo

s or

dina

rios

y ca

libra

dos

(Hoj

a 1)

V Á

S T

A G

O

C A

B E

Z A

LO

NG

ITU

D M

EDID

A EN

TRE

∅ C

AÑA

∅ IN

T.LO

NG

ITU

DR

OSC

ADA

SAL

CH

AFLÁ

NES

PESO

R

CAR

ASAR

IS.

RAD

IOAC

UER

DO

CEN

TRAD

OC

ABEZ

AVÁ

STAG

O

∅ AGU

-JE

RO

TIPO

d

Td

d 1

b

Tb

x

z

k

Tk

s

T s

e

r

T c

a

T 10

10-0

,70

8,1

6017

,5+2

,30

2,5

1,7

7±0

,45

17

-0,4

319

,6 0

,50,

5811

T 12

12-0

,70

9,8

5319

,5+2

,60

2,5

2,0

8±0

,45

19

-0,5

221

,9 1

,00,

7013

T 16

16-0

,70

13,5

4623

,0+3

,00

3,0

2,5

10±0

,90

24

-0,5

227

,7 1

,00,

7017

T 20

20-0

,84

16,9

3325

,0+3

,70

4,0

3,0

13±0

,90

30

-0,5

234

,6 1

,00,

8421

T 22

*22

-0,8

418

,933

28,0

+3,7

0 4

,0 3

,314

±0,9

0 3

2-1

,00

36,9

1,0

0,84

23T

2424

-0,8

420

,319

29,5

+4,5

0 4

,5 4

,015

±0,9

0 3

6-1

,00

41,6

1,0

0,84

25T

27*

27-0

,84

23,3

1932

,5+4

,50

4,5

4,0

17±0

,90

41

-1,0

047

,3 1

,00,

8428

T 30

30-0

,84

25,7

0635

,0+5

,30

5,0

5,0

19±1

,05

46

-1,0

053

,1 1

,00,

8431

T 33

*33

-1,0

028

,706

38,0

+5,3

0 5

,0 5

,021

±1,0

5 5

0-1

,00

57,7

1,0

1,00

34T

3636

-1,0

031

,093

40,0

+6,0

0 6

,0 6

,023

±1,0

5 5

5-1

,20

63,5

1,0

1,00

37

V

Á S

T A

G O

C A

B E

Z A

MED

IDA

ENTR

E∅

RO

SCA

EXTE

RIO

R∅

INT.

LON

GIT

UD

RO

SCAD

ALO

NG

.SA

LID

A∅

AG

U.

CAÑ

AES

PESO

CAR

ASAR

IS.

RAD

IOAC

UER

DO

CEN

TRAD

OC

ABEZ

AVÁ

STAG

OTI

PO

d T

d

d 3

b T

b

x

a k

Tk

s

T s

e

r

T cTC

10

10-0

,11

8,1

6017

,5+2

,30

2,5

11 7

±0,4

517

-0,4

319

,6 0

,50,

58TC

12

12-0

,11

9,8

5319

,5+2

,60

2,5

13 8

±0,4

519

-0,5

221

,9 1

,00,

70TC

16

16-0

,11

13,5

4623

,0+3

,00

3,0

1710

±0,9

024

-0,5

227

,7 1

,00,

70TC

20

20-0

,13

16,9

3325

,0+3

,70

4,0

2113

±0,9

030

-0,5

234

,6 1

,00,

84TC

22

22-0

,13

18,9

3328

,0+3

,70

4,0

2314

±0,9

032

-1,0

036

,9 1

,00,

84TC

24

24-0

,13

20,3

1929

,5+4

,50

4,5

2515

±0,9

036

-1,0

041

,6 1

,00,

84TC

27

27-0

,13

23,3

1932

,5+4

,50

4,5

2817

±0,9

041

-1,0

047

,3 1

,00,

84TC

30

30-0

,16

25,7

0635

,0+5

,30

5,0

3119

±1,0

546

-1,0

053

,1 1

,00,

84TC

33

33-0

,16

28,7

0638

,0+5

,30

5,0

3421

±1,0

550

-1,0

057

,7 1

,01,

00TC

36

36-0

,16

31,0

9340

,0+6

,00

6,0

3723

±1,0

555

-1,2

063

,5 1

,01,

00

T: T

oler

anci

as

Cifr

as e

n m

ilím

etro

s

* R

ecom

enda

ble

no u

tiliz

ar e

stos

tipo

s

Figu

ra 3

.2.1

.a) D

imen

sion

es y

tole

ranc

ias

en tu

erca

s y

aran

dela

s pa

ra T

y T

C (H

oja2

)

DIÁ

MET

RO

NO

MIN

ALD

IÁM

ETR

OIN

TER

IOR

ESPE

SOR

MED

IDA

ENTR

EAR

ISTA

S

MED

IDA

ENTR

EC

ARAS

TUERCA

TIPO

DD

1m

T me

s

T sM

10

10 8

,376

8

±

0,40

19,6

17

0,

43M

12

1210

,106

10

±

0,50

21,9

19

0,

52M

16

1613

,835

13

±

0,65

27,7

24

0,

52M

20

2017

,294

16

±

0,80

34,6

30

0,

52M

22

2219

,294

18

±

0,90

36,9

32

1,

00M

24

2420

,725

19

±

0,95

41,6

36

1,

00M

27

2723

,752

22

±

1,10

47,3

41

1,

00M

30

3026

,211

24

±

1,20

53,1

46

1,

00M

33

3329

,211

26

±

1,30

57,7

50

1,

00M

36

3631

,670

29

±

1,45

63,5

55

1,

20

D

IÁM

ETR

O A

GU

JER

O

DIÁ

MET

RO

EXT

ERIO

RTo

lera

ncia

(T d

1)To

lera

ncia

(T d

2)ES

PE-

SOR

TIPO

ARANDELA

d 1Pu

lidas

N

egra

sd 2

Pulid

as

Neg

ras

NA

10 y

AP

1011

,5+0

,4

+0,5

210,

5

0,8

8A

12 y

AP

1213

,5+0

,4

+0,5

240,

5

0,8

8A

16 y

AP

1617

,5+0

,5

+0,5

300,

5

0,8

8A

20 y

AP

2021

,5+0

,5

+0,6

360,

8

1,2

8A

22 y

AP

2224

,0+0

,5

+0,6

400,

8

1,2

8A

24 y

AP

2426

,0+0

,5

+0,6

440,

8

1,2

8A

27 y

AP

2729

,0+0

,5

+0,6

500,

8

1,2

8A

30 y

AP

3032

,0+0

,6

+0,8

561,

0

1,5

8A

33 y

AP

3335

,0+0

,6

+0,8

601,

0

1,5

8A

36 y

AP

3638

,0+0

,6

+0,8

681,

0

1,5

8

Figura 5.3.3.a) Diversas disposiciones de pernos de anclaje (Hoja 1)

Figu

ra 3

.2.1

.a) D

imen

sion

es y

tole

ranc

ias

de a

rand

elas

par

a pe

rfile

s IP

N y

UPN

(Hoj

a 3)

∅

AG

UJE

RO

LAD

O

T

ESTA

ESPE

SOR

Tole

ranc

iaTo

lera

ncia

Tole

ranc

iaM

ayor

Med

ioM

enor

Tole

ranc

iaR

ADIO

TIPO

ARAN

DEL

Ad 1

Td1

aTa

bTb

e 1e

e 2Te

2r

AI 1

011

,5+0

,522

±0,6

522

±2,0

0 4

,63,

01,

5±0

,21,

2AI

12

13,5

+0,5

30±0

,65

26±2

,00

6,2

4,0

2,0

±0,2

1,6

AI 1

617

,5+0

,536

±0,8

032

±2,5

0 7

,55,

02,

5±0

,22,

0AI

20

21,5

+0,6

44±0

,80

40±2

,50

9,0

6,0

3,0

±0,3

2,4

AI 2

224

,0+0

,650

±0,8

044

±2,5

010

,06,

53,

0±0

,32,

4AI

24

26,0

+0,6

56±0

,80

56±3

,00

10,8

7,0

3,0

±0,3

2,4

AI 2

729

,0+0

,662

±0,9

556

±3,0

011

,77,

53,

0±0

,32,

4AI

30

32,0

+0,8

62±0

,95

62±3

,00

11,7

7,5

3,0

±0,3

2,4

AI 3

335

,0+0

,868

±0,9

568

±3,0

012

,58,

03,

0±0

,32,

4AI

36

38,0

+0,8

75±0

,95

75±3

,00

13,5

8,0

3,0

±0,3

2,4

∅

AG

UJE

RO

LAD

O

T

ESTA

ESP

ESO

RTo

lera

ncia

Tole

ranc

iaTo

lera

ncia

May

orM

edio

Men

orTo

lera

ncia

RAD

IOTI

POAR

AND

ELA

d 1Td

1a

Tab

Tbe 1

ee 2

Te2

rAU

10

11,5

+0,5

22±0

,65

22±2

,00

3,8

3,0

2,0

±0,2

1,6

AU 1

213

,5+0

,530

±0,6

526

±2,0

0 4

,94,

02,

5±0

,22,

0AU

16

17,5

+0,5

36±0

,80

32±2

,50

5,9

4,5

3,0

±0,3

2,4

AU 2

021

,5+0

,644

±0,8

040

±2,5

0 7

,05,

03,

5±0

,32,

8AU

22

24,0

+0,6

50±0

,80

44±2

,50

8,0

6,0

4,0

±0,3

3,2

AU 2

426

,0+0

,656

±0,8

056

±3,0

0 8

,56,

04,

0±0

,33,

2AU

27

29,0

+0,6

62±0

,95

56±3

,00

9,0

6,5

4,0

±0,3

3,2

AU 3

032

,0+0

,862

±0,9

562

±3,0

0 9

,06,

54,

0±0

,33,

2AU

33

35,0

+0,8

68±0

,95

68±3

,00

9,4

7,0

4,0

±0,3

3,2

AU 3

638

,0+0

,875

±0,9

575

±3,0

010

,07,

04,

0±0

,33,

2

Las

mag

nitu

des

está

n da

das

en m

ilím

etro

s

Figu

ra 3

.2.1

.b) L

ongi

tude

s en

los

torn

illos

ordi

nario

s y

calib

rado

s

Lí

mite

s de

la lo

ngitu

d de

apr

etad

ura

en m

m.

Lon

gitu

d de

la c

aña

en m

m.

T10

T12

T16

T20

T22

T24

T27

T30

T33

T36

T10

T12

T16

T20

T22

T24

T27

T30

T33

T36

LONGITUD

VASTAGO

TC10

TC12

TC16

TC20

TC22

TC24

TC27

TC30

TC33

TC36

TC10

TC12

TC16

TC20

TC22

TC24

TC27

TC30

TC33

TC36

30

35

40

45

50

6/10

11/1

516

/20

21/2

526

/30

4/8

9/13

14/1

819

/23

24/2

8

5/9

10/1

415

/19

20/2

4

6/10

11/1

516

/20

5/9

10/1

415

/19

8/12

13/1

7

10 15 20 25 30

8 13 18 23 28

9 14 19 24

10 15 20

8 13 1811 16

55

60

65

70

75

31/3

536

/40

41/4

546

/50

51/5

5

29/3

334

/38

39/4

344

/48

49/5

3

25/2

930

/34

35/3

940

/44

45/4

9

21/2

526

/30

31/3

536

/40

41/4

5

20/2

425

/29

30/3

435

/39

40/4

4

18/2

223

/27

28/3

233

/37

38/4

2

20/2

425

/29

30/3

435

/39

35 40 45 50 55

33 38 43 48 53

29 34 39 44 49

25 30 35 40 45

23 28 33 38 43

21 26 31 36 41

23 28 33 38 8

0 8

5 9

0 9

510

0

54/5

859

/63

64/6

869

/73

74/7

8

50/5

455

/59

60/6

465

/69

70/7

4

46/5

051

/55

56/6

061

/65

66/7

0

45/4

950

/54

55/5

960

/64

65/6

9

43/4

748

/52

53/5

758

/62

63/6

7

40/4

445

/49

50/5

455

/59

60/6

4

38/4

243

/47

48/5

253

/57

58/6

255

/59

52/5

6

58 63 68 73 78

54 59 64 69 74

50 55 60 65 70

48 53 58 63 68

46 51 56 61 66

43 48 53 58 63

40 45 50 55 6057

5410

511

011

512

012

5

79/8

384

/88

89/9

394

/98

75/7

980

/84

85/8

990

/94

95/9

9

71/7

576

/80

81/8

586

/90

91/9

5

70/7

475

/79

80/8

485

/89

90/9

4

68/7

273

/77

78/8

283

/87

88/9

2

65/6

970

/74

75/7

980

/84

85/8

9

63/6

768

/72

73/7

778

/82

83/8

7

60/6

465

/69

70/7

475

/79

80/8

4

57/6

162

/66

67/7

172

/76

77/8

1

83 88 93 98

79 84 89 94 99

75 80 85 90 95

73 78 83 88 93

71 76 81 86 91

68 73 78 83 88

65 70 75 80 85

62 67 72 77 82

59 64 69 74 7913

013

514

014

515

0

100/

104

105/

109

110/

114

115/

119

96/1

0010

1/10

510

6/11

011

1/11

511

6/12

0

95/9

910

0/10

410

5/10

911

0/11

411

5/11

9

93/9

798

/102

103/

107

108/

112

113/

117

90/9

495

/99

100/

104

105/

109

110/

114

88/9

293

/97

98/1

0210

3/10

710

8/11

2

85/8

990

/94

94/9

910

0/10

410

5/10

9

82/8

687

/91

92/9

697

/101

102/

106

104

109

114

119

124

100

105

110

115

120

98 103

108

113

118

96 101

106

111

116

93 98 103

108

113

90 95 100

105

110

87 92 97 102

107

84 89 94 99 104

155

160

165

170

175

121/

125

126/

130

131/

135

136/

140

141/

145

120/

124

125/

129

130/

134

135/

139

140/

144

118/

122

123/

127

128/

132

133/

137

138/

142

115/

119

120/

124

125/

129

130/

134

135/

139

113/

117

118/

122

123/

127

128/

132

133/

137

110/

114

115/

119

120/

124

125/

129

130/

134

107/

111

112/

116

117/

121

122/

126

127/

131

125

130

135

140

145

123

128

133

138

143

121

126

131

136

141

118

123

128

133

138

115

120

125

130

135

112

117

122

127

132

109

114

119

124

129

180

185

190

195

200

145/

149

150/

154

155/

159

160/

164

165/

169

143/

147

148/

152

153/

157

158/

162

163/

167

140/

144

145/

149

150/

154

155/

159

160/

164

138/

142

143/

147

148/

152

153/

157

158/

162

135/

139

140/

144

145/

149

150/

154

155/

159

132/

136

127/

141

142/

146

147/

151

152/

156

148

153

158

163

168

146

151

156

161

166

143

148

153

158

163

140

145

150

155

160

137

142

147

152

157

134

139

144

149

154

Figura 4.2.1.) Tornillo de alta resistencia (TR)

k

c

d2

d

l

b

x

z

es

Figura 4.2.2.) Arandelas y tuercas de TR

m

d d 0 e

s

45°

ete 2

c

1

b

a

d1

45°

a

d1

2e

c

b

t e 1

45°

d 2 c

f

45°

d 1

Tuerca de alta resistencia

Arandela normal AR

30º120º

s

e

r

e

r

Inclinación 14% Inclinación 8%

Arandela para perfil IPN Arandela para perfil UPN

Figu

ra 4

.3.1

.a) D

imen

sion

es y

tole

ranc

ias

de lo

s to

rnillo

s de

alta

resi

sten

cia

V

Á S

T A

G O

C A

B E

Z A

DIÁ

MET

RO

CAÑ

ALO

NG

ITU

D R

OSC

ADA

bEN

FU

NC

IÓN

LO

NG

. lLO

NG

.SA

LID

AES

PESO

RM

EDID

A EN

TRE

CAR

ASM

EDID

AEN

TRE

ARIS

TAS

∅ EXTE

RR

ADIO

DEL

ACU

ERD

OC

EN.

C-V

DIÁ

MET

RAG

UJE

RO

TIPO

TOR

NIL

LO

d

T

d l

b

l

b

T bx

kT k

sT s

ed 2

rT r

T ca

TR 1

212

-

0,70

≤40

21

≥45

23

+2,6

2,5

8±0

,45

22-0

,52

25,4

20,0

1,6

-0,4

00,

7013

-14

TR 1

616

-

0,70

≤70

26

≥75

28

+3,0

3,0

10±0

,45

27-0

,52

31,2

25,0

1,6

-0,4

00,

7017

-18

TR 2

020

-

0,84

≤85

31

≥90

33

+3,7

4,0

13±0

,90

32-1

,00

36,9

30,0

2,0

-0,5

00,

8421

-22

TR 2

222

-

0,84

≤85

32

≥90

34

+3,7

4,0

14±0

,90

36-1

,00

41,6

34,0

2,0

-0,5

00,

8423

-24

TR 2

424

-

0,84

≤85

34

≥90

37

+4,5

4,5

15±0

,90

41-1

,00

47,3

39,0

2,0

-0,5

00,

8425

-26

TR 2

727

-

0,84

≤95

37

≥10

0 3

9+4

,54,

517

±0,9

046

-1,0

053

,143

,52,

5-0

,50

0,84

28-2

9

bx

c

dd 2

z

l

k

se

Figura 4.3.1.b) Apretadura en los tornillos de alta resistencia

Límites de la longitud de apretadura en mm.Longitud vástago, l mm. TR12 TR16 TR20 TR22 TR24 TR273035404550

6-1011-1415-1920-2425-29

10-1415-1920-23 15-19

5560657075

30-3435-3839-4344-48

24-2829-3334-3839-4344-48

20-2425-2930-3435-3940-44

19-2324-2829-3334-3738-42

22-2627-3132-3637-41

27-3132-36

80859095100

49-5253-5758-6263-6768-72

45-4950-5354-5859-6364-68

43-4748-5253-5758-6263-67

42-4647-5051-5556-6061-65

37-4142-4647-5152-5657-61

105110115120125

73-77 69-7374-7879-8384-8889-92

68-7273-7778-8283-8687-91

66-7071-7576-8081-8586-89

62-6667-7172-7677-8081-85

130135140145150

93-97 92-96 90-9495-99100-104105-109110-114

86-9091-9596-100101-105106-110

155160

111-115116-120

Figu

ra 4

.3.1

.c) D

imen

sion

es y

tole

ranc

ias

de tu

erca

s y

aran

dela

s no

rmal

es d

e al

ta re

sist

enci

a.

∅ NO

M.

∅ C

ARA

APO

YOES

PESO

RM

EDID

A EN

TRE

AR

ISTA

SM

EDID

A EN

TRE

CAR

ASTU

ERC

ATI

POd

Da

m

Tm

es

T s

MR

12

1220

,010

- 0,5

825

,422

-

0,5

2M

R 1

616

25,0

13

- 0

,70

31,2

27

- 0

,52

MR

20

2030

,016

- 0,7

036

,932

-

1,0

0M

R 2

222

34,0

18

- 0

,70

41,6

36

- 1

,00

MR

24

2439

,019

- 0,8

447

,341

-

1,0

0M

R 2

727

43,5

22

- 0

,84

53,1

46

- 1

,00

∅ IN

TER

IOR

∅ E

XTER

IOR

ESP

ESO

RPR

OF.

BISE

LIN

TER

IOR

PRO

F.BI

EX

TIPO

ARAN

-D

ELA

d 1

T d1

d 2

Td2

s

T

sc

T

c F

AR 1

213

+0,

524

- 0

,83

±

0,3

1,6

+

0,3

0,5

AR 1

617

+0,

530

- 0

,84

±

0,3

1,6

+

0,3

1,0

AR 2

021

+0,

636

- 1

,24

±

0,3

1,6

+

0,3

1,0

AR 2

223

+0,

640

- 1

,24

±

0,3

2,0

+

0,5

1,0

AR 2

425

+0,

644

- 1

,24

±

0,3

2,0

+

0,5

1,0

AR 2

728

+0,

650

- 1

,25

±

0,6

2,5

+

0,5

1,0

Las

mag

nitu

des

está

n da

das

en m

ilím

etro

s

Figu

ra 4

.3.1

.d) D

imen

sion

es y

tole

ranc

ias

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de

alta

resi

sten

cia

DIÁ

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iaM

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ranc

ia

RAD

IO

Bis

elR

anur

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TIPO

ARAN

DEL

A

d 1Td

1a

Tab

Tbe 1

ee 2

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rc

T ct

ARI 1

213

+0,5

30±0

,65

26±2

,00

6,2

4,0

2,0

±0,2

1,6

1,5

+0,3

0,7

ARI 1

617

+0,5

36±0

,80

32±2

,50

7,5

5,0

2,5

±0,2

2,0

1,5

+0,3

0,8

ARI 2

021

+0,6

44±0

,80

40±2

,50

9,2

6,0

3,0

±0,3

2,4

1,5

+0,3

0,9

ARI 2

223

+0,6

50±0

,80

44±2

,50

10,0

6,5

3,0

±0,3

2,4

2,0

+0,5

1,0

ARI 2

425

+0,6

56±0

,95

56±3

,00

10,8

7,0

3,0

±0,3

2,4

2,0

+0,5

1,0

ARI 2

728

+0,6

56±0

,95

56±3

,00

10,8

7,0

3,0

±0,3

2,4

2,5

+0,5

1,0

DIÁ

MET

RO

AGU

JER

O

L

ADO

TES

TA

E

SPES

OR

P

RO

FUN

DID

AD

Tole

ranc

iaTo

lera

ncia

Tole

ranc

iaM

ayor

Med

ioM

enor

Tole

ranc

ia

RAD

IO

Bis

elR

anur

a

TIPO

ARAN

DEL

A

d 1Td

1a

Tab

Tbe 1

ee 2

Te2

rc

T ct

ARU

12

13+0

,530

±0,6

526

±2,0

0 4

,94,

02,

5±0

,22,

01,

5+0

,30,

7AR

U 1

617

+0,5

36±0

,80

32±2

,50

5,9

4,5

3,0

±0,2

2,4

1,5

+0,3

0,8

ARU

20

21+0

,644

±0,8

040

±2,5

0 7

,05,

03,

5±0

,32,

81,

5+0

,30,

9AR

U 2

223

+0,6

50±0

,80

44±2

,50

8,0

6,0

4,0

±0,3

3,2

2,0

+0,5

1,0

ARU

24

25+0

,656

±0,9

556

±3,0

0 8

,56,

04,

0±0

,33,

22,

0+0

,51,

0AR

U 2

728

+0,6

56±0

,95

56±3

,00

8,5

6,0

4,0

±0,3

3,2

2,5

+0,5

1,0

Las

mag

nitu

des

está

n da

das

en m

ilím

etro

s

Figura 5.1.) Utilidades de pernos

Elemento de unión entre piezas

Perno

Pernos de fijación o anclaje

Base

Elemento de fijación en apoyo fijo

Elemento de unión entre cimiento y base

Pernos de anclaje

BaseCimentación

Figura 5.2.a) Tipos de pernos

Vástago CabezaExtremidadinferior:Recto, conpatilla, conplaca, conelementosde fijación Perno de anclaje

VástagoCabeza

Perno de unión

Tuerca

Tuerca

Figura 5.2.b) Diversos tipos de pernos

Perno de cabeza hexagonal

Perno de cabeza cuadrada

Perno de cabeza redonda

Perno de cabeza avellanada

Figura 5.2.c) Elementos favorecedores

Arandela

Tuerca

Contratuerca

ArandelaPasador

Arandela

Figura 5.3.2.) Pernos de empotramiento

Perno

Pitón

Figura 5.3.3.a) Diversas disposiciones de pernos de anclaje (Hoja 2)

Figura 5.3.3.b) Formas de cavidades

Recto

Con talúd

Figura 5.3.3.c) Formas de pernos de anclaje

Con patilla Con placa

la

p

la

l

lr

te

c

la

RectoMartillo

lr: longitud roscap: longitud mínima de patillala: longitud mínima de adherencia

Figura 5.3.3.d) Dispositivos corrección perno

DIÁMETRO PERNO a b c20-22-24 60 250 9027-30-33-36 80 280 10042-48 90 300 11056-64 100 400 12072-80-90-100 140 450 160

Dimensiones de manguitostIpificados, en mm., segúnProntuario de ENSIDESAd = Diámetro perno + 2 mm.

a

b

c

c

5 d

Plástico

Perno

Tubo o manguito

Figura 5.3.3.e) Pernos anclados a elementos de anclaje

Redondo Angular

Perfiles Chapa con rigidizadores

Barra de sujeción

Figura 5.3.3.f) Uniones con pernos de anclaje

Cuña

Tuerca

Figura 5.4.1.) Situación pernos de anclaje, según Prontuario de ENSIDESA

∅ PERNO ARANDELACIRCULAR

ARANDELACUADRADA

DIÁMETROAGUJERO

d s t s t a máximo20222532384550

40455060708090

30354050607080

60606085858590

40404050607080

30323542505565

Dimensiones en milímetrosa = d + 1Distancias mínimas a bordes según tipo de arandela

Arandelas cuadradas

Arandelas redondas

a

a

a

t

s

d

Figura 5.4.2.) Placas de base

Placa soldada en taller Placa soldada en obra

Placas tipo para perfiles laminados

Figura 6.3.1.a) Unión de dos láminas

Láminas en planos paralelos

Sencilla Doble. Elementos alineados

Triple Doble. Elementos al tresbolillo

Doble cubrejunta sencilla Doble cubrejunta doble

Láminas en un mismo plano

Láminas en planos no paralelos

Planos perpendiculares con angulares Planos oblicuos con cubrejuntas

Figura 6.3.1.b) Unión de varias láminas

l l l l l l l

Junta escalonada

l l/2 l/2 l/2

Junta en diente de sierra

Junta con cubrejunta

Figura 6.3.2.a) Uniones planas

Una fila Dos filas alineadas Dos filas al tresbolillo

Figura 6.3.2.b) Uniones con perfiles

g

p

p´ p´ p´

P p

g

g1

Unión con angular, alineados y al tresbolillo

aa

g: gramilp: paso

a: distancia de remachado

Unión con perfiles en U y doble te

Figura 6.3.2.c) Unión de vigas (Hoja 1)

Unión de viga con angular

Unión articulada de dos vigas

Unión de vigas de diferente canto

Figura 6.3.2.c) Unión de vigas (Hoja 2)

Unión de vigas de diferente canto con angular

Unión de vigas con angulares, platabandas y presillas

Figu

ra 6

.3.2

.c) U

nión

en

mén

sula

(Hoj

a 3)

Figura 6.3.3.) Empalme de piezas (Hoja 1)

Empalmes con cubrejuntas

Empalmes con placas

Figura 6.3.3.) Empalme de piezas (Hoja 2)

Unión de doble placa

Unión de triple placa

Figura 6.3.3. Empalme de piezas (Hoja 2)

Figura 7.2.) Programas de ensayo A y B para los procedimientos de aceptación(UNE-EN 20898-1)

Programa de ensayo A Programa de ensayo B Calidad Clase de calidad

Gru

po d

een

sayo Características Método de ensayo 3.6

4.65.6

8.8, 9.8 10.9 12.9

Método de ensayo 3.6, 4.64.8,5.65.8, 6.8

8.8, 9.8 10.9 12.9

Resistenciamínima a latracción, Rm mín.

8.1 Ensayo de tracción 8.2 Ensayo detracción (1)

Dureza mínima (2)Dureza máxima I

Máxima durezasuperficial

8.3 Ensayo de dureza(3)

8.3 Ensayo dedureza (3)

Límite inferior decedencia, ReL

8.1 Ensayo de tracción

Límite elásticoconvencional,Rp0,2

8.1 Ensayo de tracción II

Esfuerzocorrespondiente allímite elásticoconvencional, Sp

8.4 Ensayo decarga deprueba

Alargamientomínimo porcentuala la rotura, A mín.

8.1 Ensayo de tracción III

Resistencia bajocarga en cuña (4)

8.5 Ensayo decarga en cuña(1)

Resistenciamínima al impacto

8.6 Ensayo de impacto(5) (6)

8.6

IV Solidez de lacabeza (7)

8.7 Ensayo desolidez de lacabeza

Zona máximadescarburada

8.8 Ensayo dedescarburación

8.8 Ensayo dedescarburación

Temperaturamínima de temple

8.9 Ensayo derevenido

8.9 Ensayo derevenido V

Integridad de lasuperficie

8.10 Ensayo deintegridad de lasuperficie

8.10 Ensayo deintegridad de lasuperficie

(1) Si el ensayo de carga en cuña es satisfactorio, no se requiere el ensayo de tracción axial(2) La dureza mínima sólo se aplica a los productos de longitud nominal < 2,5d y a otros productos que no se

pueden someter a ensayos de tracción.(3) La dureza puede ser Vickers, Brinell o Rockwell. En caso de duda, el ensayo de dureza Vickers es decisivo

para la aceptación(4) Los pernos y tornillos de cabeza especial y configuraciones que son más débiles que las secciones roscadas

se excluyen de los requisitos sobre ensayos de tracción en cuña.(5) Sólo para los pernos, tornillos y bulones con diámetros de rosca ≥16 mm. y sólo si se exige por parte del

comprador(6) Sólo para la clase de calidad 5.6(7) Sólo para los pernos y tornillos con diámetros de rosca ≤16 mm. y longitudes demasiado cortas para permitir

el ensayo de carga en cuña. Pernos y tornillos con diámetro de rosca ≤4 mm. o longitud <2,5d

Pernos y tornillos con diámetro de rosca >4 mm. o longitud ≥2,5d

Figu

ra 7

.3.) T

ipos

, ca

usas

y li

mitac

ione

s de

def

ecto

s su

perf

icia

les

(UN

E-EN

26157-1

TIP

OS

CAU

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Nin

guna

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ra e

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cab

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En

la c

ara

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e la

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dent

ada

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rá ≤

0,0

6d.

GRIETAS: Fractura limpia quepasa por o a través de los granosy puede llevar inclusiones deelementos extraños

Rot

uras

deb

ido

aes

fuer

zos

cort

ante

sPu

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Figura A-1.) Tornillo, perno y bulón de cabeza hexagonal (UNE-EN 20225)

β

z

b x l k

d1 d´ d2d

k´

c

Vástago Cabeza

b: longitud roscada k: altura de la cabeza = espesor tuercax: longitud de salida k´: altura útil para accionamientoc: longitud caña d2: diámetro cara de apoyo l: longitud no roscada β: ángulo del chaflánz: longitud del chaflán h: altura del collard: diámetro de la caña e: entre aristasd´: diámetro exterior rosca (diámetro nominal rosca)L: longitud nominal s: entre carasd1: diámetro interior rosca r: radio de acuerdox = c - l d3: diámetro de transición (diámetro de avellanado)l´: longitud de transición

h

e

s

e

r

d2 d3 d

l´

L

r

Según UNE 17051: L ≤ 125 b = 2d + 6 125 < L ≤ 200 b = 2d + 12 L > 200 b = 2d + 25

Figura A-2.) Salidas de roscas

x b

Rosca laminadaRosca cortada

xb

x b

SALIDAS DE ROSCA(UNE 17077)x: salida de roscab: longitud roscada

Biselado Abombado Cilíndrico

SALIDAS DE ROSCA EN LA PUNTA (UNE-EN 20225)Extremos normalesu: longitud de rosca incompleta en el extremo

u u u

Otros extremosz: longitud del pivoted: diámetro del extremo ( pivote,hueco, tronco cónico o de corte)

Con pivote: corto o largo Con cono embutido Cónico

Tronco cónico De corte

d

z z z

z

d

d d

Longitud del canal de corte

Figura A-3.) Extremos de los tornillos ( UNE 17076)

Plano Achaflanado Abombado

Con tetón corto Con tetón corto abombado

Con tetón largo Con tetón largo y agujero para pasador

Achaflanado con cono embutido Tronco cónico

Con tetón corto de punta tronco cónica

Figura A-4 (Hoja 1). Sistema de designación para las diversas clases de elementos de fijación,según UNE-EN 20898-1

6.8 12.9

10.9

5.8 9.8 (1 )

8.8

4.8

5.64.6

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16

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10

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8

7

300 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 Resistencia a la tracción nominal: Rm, N/mm2(1) Sólo para diámetros de rosca ≤ 16Relación entre el límite elástico aparente y la resistencia a la tracción

Las dos cifras del símbolo de calidad representan:- La primera es 1/100 de Rm- La segunda es diez veces el cociente entre el límite inferior de

cedencia (o el límite elástico convencional) y Rm

Multiplicando estas dos cifras se obtiene 1/10 del límite elástico aparente

Figura A-4 (Hoja 2). Composición química de los tipos de aceros para los elementos de fijaciónsegún UNE-EN 20898-1

LÍMITES DE LA COMPOSICIÓNQUÍMICA % Carbono Fósforo Azufre

Temperat.Revenidoº C

CLASE DECALIDAD

MATERIALES Y TRATAMIENTOS

mínimo máximo máximo máximo mínimo3.6 (1) --- 0,20 0,05 0,06 ---4.6 (1) --- 0,55 0,05 0,06 ---4.8 (1) --- 0,55 0,05 0,06 ---5.6 0,15 0,55 0,05 0,06 ---5.8 (1) --- 0,55 0,05 0,06 ---6.8 (1)

Acero al carbono

--- 0,55 0,05 0,06 ---Acero al carbono conaditivos (B, Mn o Cr)templado y revenido

0,15 (3) 0,40 0,035 0,035 425

8.8 (2)Acero al carbonotemplado y revenido

0,25 0,55 0,035 0,035 425

Acero al carbono conaditivos (B, Mn o Cr)templado y revenido

0,15 (3) 0,35 0,035 0,035 425

9.8Acero al carbonotemplado y revenido

0,25 0,55 0,035 0,035 425

10.9 (4) Acero al carbono conaditivos (B, Mn o Cr)templado y revenido

0,15 (3) 0,35 0,035 0,035 340

Acero al carbonotemplado y revenido

0,25 0,55 0,035 0,035 425

Acero al carbono conaditivos (B, Mn o Cr)templado y revenido

0,20 (3) 0,55 0,035 0,035 42510.9 (5)

Acero aleado templadoy revenido (7)

0,20 0,55 0,035 0,035 425

12.9 (5) (6) Acero aleado templadoy revenido (7)

0,20 0,50 0,035 0,035 380

(1) Para estas clases de calidad se permite un acero con los siguientes contenidos máximos: S0,34%; P 0,11%; Pb 0,35%.

(2) Para diámetros nominales > 20 mm. pueden ser necesarios los aceros de la clase 10.9(3) Con acero aleado al boro con C < 0,25%, el contenido mínimo de Mn será 0,6% para la

calidad 8.8 y 0,7% para 9.8 y 10.9(4) Adicionalmente los productos se identificarán mediante el subrayado del símbolo(5) Los materiales de esta calidad deberán tener una templabilidad suficiente que garantice una

estructura con el 90% de martensita en el núcleo central de las secciones roscadas despuésdel temple y antes del revenido

(6) No se permite una capa enriquecida con fósforo blanco detectable metalográficamente ensuperficies sometidas a esfuerzos de tracción

(7) El acero aleado contendrá uno o varios de los elementos Cr, Ni, Mo o Va

Figu

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99,5

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------

------

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3437

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------

------

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------

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Mín

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m.

(3)

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m.

(4)

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Figura A-5.) Marcas de identificación (UNE-EN 20898-1)

Clase de calidad 3.6 4.6 5.6 4.8 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9Símbolo de marcado (1) (2) 3.6 4.6 5.6 4.8 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9

(1) El punto intermedio en el símbolo de marcado se puede omitir(2) Cuando se emplean aceros martensíticos de bajo carbono para la clase de calidad 10.9

(Ver fig. A-4 Hoja 2), el símbolo se subrayará: 10.9

En la EC-3 se recomienda no usar los tornillos de calidad inferior a 4.6 y superior a 10.9, salvoque mediante los ensayos correspondientes se demuestre su capacidad para el fin a que sedestinan.

Tabla de símbolos de marcado

Clase de calidad 8.8 9.8 10.9 12.9Marcas de identificación

Marcas de identificación para bulones

Marcado en pernos y tornillos de cabeza hexagonal

Marcado de una rosca a izquierdas

8.8

8.8

Figura A-6.) Designación y composición química de las tuercas

Pernos a juego Tuercas

Tipo 1 Tipo 2

Cla

se d

e ca

lidad

de

la tu

erca

Clase decalidad

Rango dediámetros Rango de diámetros

4 3.6; 4.6; 4.8 > M 16 > M 163.6; 4.6; 4.8 ≤ M 16 ≤ M 39

5 5.6; 5.8 ≤ M 39 ≤ M 396 6.8 ≤ M 39 ≤ M 398 8.8 ≤ M 39 ≤ M 39 > M 16 ≤ M 399 9.8 ≤ M 16 --------- ≤ M 1610 10.9 ≤ M 39 ≤ M 3912 12.9 ≤ M 39 ≤ M 16 ≤ M 39

D: diámetro exterior básico para roscar interiores (diámetro nominal) en conformidad con lanorma ISO 724 Sistema de designación para tuercas con alturas nominales ≥ 0,8 D

Límites de composición química (análisis decomprobación), % Clase de calidadCarbonomáximo

ManganesoMínimo

FósforoMáximo

AzufreMáximo

4 (1); 5 (1); 6 (1) ---- 0,50 ----- 0,060 0,1508; 9 04 (1) 0,58 0,25 0,060 0,15010 (2) 05 (2) 0,58 0,30 0,048 0,05812 (2) ---- 0,58 0,45 0,048 0,058

(1) Las tuercas de estas clases de calidad pueden fabricarse de aceros de fácil mecanización, salvo acuerdo en otradirección., siendo entonces admisibles los siguientes contenidos: S, 0,34%; P: 0,11%; Pb:0,35%

(2) Se pueden añadir, caso de ser necesario, elementos de aleación para mejorar las características mecánicas delas tuercas

Las tuercas de clase 05, 8 (tipo 1 mayor que M16), 10 y 12 deben endurecerse y templarse

Límites de composición química

Figura A-7.) Características mecánicas de las tuercas (UNE-EN 20898-2)

Calidad 04 Calidad 05 Rosca Esfuerzo

de pruebaDurezaVickers HV

Tuerca Esfuerzode prueba

DurezaVickers HV

Tuerca

Mayor Hasta Sp N/mm2 Mín. Máx Estado Tipo Sp N/mm2 Mín. Máx Estado Tipo---- M4M4 M7M7 M10M10 M16M16 M39

380 188 302 NTR(1)

fina 500 272 353 TR (2) Fina




DurezaVickers HV

Tuerca

Mayor Hasta Sp N/mm2 Mín. Máx. Estado Tipo Sp N/mm2 Mín. Máx. Estado Tipo---- M4 520M4 M7 580M7 M10 590M10 M16

----- ----- ----- ----- ----- 610

130

M16 M39 510 117 302 NTR (1) 1 630 146

302 NTR (1) 1




DurezaVickers HV

Tuerca

Mayor Hasta Sp N/mm2 Mín. Máx. Estado Tipo Sp N/mm2 Mín. Máx. Estado Tipo---- M4 600 800 180M4 M7 670 855M7 M10 680 870M10 M16 700

150 880

200 302 NTR (1)

M16 M39 720 170

302 NTR (1) 1

920 233 353 TR (2)

1




DurezaVickers HV

Tuerca

Mayor Hasta Sp N/mm2 Mín. Máx. Estado Tipo Sp N/mm2 Mín. Máx. Estado Tipo---- M4 900 170 1040M4 M7 915 1040M7 M10 940 1040M10 M16 950 1050M16 M39 920

188302 NTR (1) 2

1060

272 353 TR (2) 1

Calidad 12 Rosca Esfuerzo



DurezaVickers HV

Tuerca

Mayor Hasta Sp N/mm2 Mín. Máx. Estado Tipo Sp N/mm2 Mín. Máx. Estado Tipo---- M4 1140 1150M4 M7 1140 1150M7 M10 1140 1160M10 M16 1170

295 353 TR (2) 1 1190

M16 M39 ------- ---- ---- ----- ---- 1200

272 353 TR (2) 2

(1) NTR = No templada ni revenida(2) TR = Templada y revenida

Figura A-8.) Agujero de paso para pernos y tornillos (UNE-EN 20273)

Diámetro del agujero (mm.)Diámetro nominal dela rosca (mm.) Paso fino Paso medio Paso grueso1,0 1,1 1,2 1,31,2 1,3 1,4 1,51,4 1,5 1,6 1,81,6 1,7 1,8 2,01,8 2,0 2,1 2,22,0 2,2 2,4 2,62,5 2,7 2,9 3.13,0 3,2 3,4 3,63,5 3,7 3,9 4,24,0 4,3 4,5 4,84,5 4,8 5,0 5,35,0 5,3 5,5 5,86,0 6,4 6,6 77,0 7,4 7,6 88,0 8,4 9,0 1010 10,5 11 1212 13 13,5 14,514 15 15,5 16,516 17 17,5 18,518 19 20 2120 21 22 2422 23 24 2624 25 26 2827 28 30 3230 31 33 3533 34 36 3836 37 39 4239 40 42 4542 43 45 4845 46 48 5248 50 52 5652 54 56 6256 58 62 6660 62 66 7064 66 70 7468 70 74 7872 74 78 8276 78 82 8680 82 86 9185 87 91 9690 93 96 10195 98 101 107100 104 107 112105 109 112 117110 114 117 122115 119 122 127120 124 127 132125 129 132 137130 134 137 144140 144 147 155150 155 158 165

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MEDIOS DE UNIÓN. ROBLONES Y TORNILLOS