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