Fatiga en Bulones Sometidos a Tracción: Influencia de la Pretensión y el Efecto de Palanca - Estudio Preliminar

Resumen

Si bien muchas estructuras de acero comúnmente utilizadas en la ingeniería civil no experimentan tensiones cíclicas ni un número de ciclos suficiente como para generar problemas de fatiga, este fenómeno no siempre puede ser ignorado o subestimado, especialmente en los elementos de unión. Esto ocurre en estructuras offshore, soportes de maquinaria industrial, aerogeneradores, entre otras. Las uniones abulonadas son ampliamente utilizadas por su facilidad de montaje y desmontaje. Sin embargo, cuando están sometidas a cargas cíclicas, tienden a aflojarse con el tiempo durante su vida útil en servicio. Dependiendo del tipo de solicitación, las uniones abulonadas pueden estar sometidas a cargas axiales de tracción, corte, torsión o a momentos de palanca. La pérdida de sujeción incrementa los requerimientos de mantenimiento y puede derivar en fallas, en ocasiones con consecuencias graves. En este trabajo se estudia, mediante un modelo de elementos finitos, la respuesta tensional cíclica como paso previo al análisis de fatiga, en bulones sometidos a tracción cuando son pretensados o están sometidos a un efecto de palanca. El reglamento argentino CIRSOC 301 aclara que el rango de tensión de diseño provisto no resulta adecuado para situaciones con alta cantidad de ciclos y presencia significativa de acción de palanca. El objetivo es evaluar el impacto del efecto de palanca y de la geometría de los bulones bajo cargas cíclicas.