Verificación normativa de pernos pretensados según normas indias

Resistencia al deslizamiento

La resistencia al deslizamiento del perno pretensado se verifica según IS 800, Cl. 10.4.3:

$$V_{sf} \le V_{dsf}$$

donde:

• $V_{dsf} = V_{nsf} / \gamma_{mf}$ – capacidad de cortante de cálculo de un perno según el deslizamiento para unión de tipo fricción
• $V_{nsf} = \mu_f n_e K_h F_0$ – capacidad de cortante nominal de un perno según el deslizamiento para unión de tipo fricción
• $\mu_f$ – coeficiente de fricción (factor de deslizamiento) según se especifica en IS 800, Tabla 20; editable en la configuración de la norma
• $n_e = 1$ – número de interfaces efectivas que ofrecen resistencia friccional al deslizamiento; cada plano de cortante se verifica por separado
• $K_h$ – factor para agujeros de pernos; $K_h = 1.0$ para elementos de fijación en agujeros estándar, $K_h = 0.85$ para elementos de fijación en agujeros sobredimensionados y ranurados cortos, $K_h = 0.7$ para elementos de fijación en agujeros ranurados largos
• $\gamma_{mf}$ – factor de seguridad parcial para pernos – tipo fricción – IS 800, Tabla 5, $\gamma_{mf}=1.10$ si la resistencia al deslizamiento se calcula en carga de servicio, $\gamma_{mf}= 1.25$ si la resistencia al deslizamiento se calcula en carga última; editable en la configuración de la norma
• $F_0 = A_n f_0$ – tensión mínima del perno (carga de prueba) en la instalación
• $A_n$ – área de tensión neta a tracción del perno
• $f_0 = 0.7 f_{ub}$ – tensión de prueba

La capacidad tras el deslizamiento (IS 800, Cl. 10.4.4) debe verificarse cambiando el tipo de perno de fricción a aplastamiento – interacción tracción/cortante para la capacidad de cálculo en carga última.

Capacidad a tracción de los pernos

Un perno sometido a una fuerza de tracción mayorada se verifica según IS 800, Cl. 10.3.5:

$$T_f \le T_{df}$$

donde:

• $T_{df} = T_{nf} / \gamma_{mf}$ – capacidad de tracción de cálculo del perno de fricción
• $T_{nf} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mf} / \gamma_{m0}) \}$ – capacidad de tracción nominal del perno de fricción
• $f_{ub}$ – resistencia última a tracción del perno
• $f_{yb}$ – límite elástico del perno
• $A_n$ – área de tensión neta a tracción del perno
• $A_s$ – área de la sección transversal en el vástago
• $\gamma_{mf}$ – factor de seguridad parcial para pernos – tipo fricción – IS 800, Tabla 5, $\gamma_{mf}=1.10$ si la resistencia al deslizamiento se calcula en carga de servicio, $\gamma_{mf}= 1.25$ si la resistencia al deslizamiento se calcula en carga última; editable en la configuración de la norma
• $\gamma_{m0} = 1.1$ – factor de seguridad parcial para la resistencia gobernada por la plastificación – IS 800, Tabla 5; editable en la configuración de la norma

Las fuerzas de palanca se determinan mediante el Método de los Elementos Finitos y se incluyen en la fuerza de tracción.

Perno de fricción sometido a cortante y tracción combinados

Un perno que deba resistir simultáneamente la fuerza de cortante de cálculo y la fuerza de tracción de cálculo deberá, según IS 800, Cl. 10.3.6, satisfacer:

$$\left( \frac{V_{sf}}{V_{df}} \right)^2 + \left( \frac{T_{f}}{T_{df}} \right)^2 \le 1.0$$

donde:

• $V_{sf}$ – cortante mayorado aplicado en la carga de cálculo
• $V_{df}$ – resistencia de cortante de cálculo
• $T_f$ – tracción mayorada aplicada externamente en la carga de cálculo
• $T_{df}$ – resistencia a tracción de cálculo