Diseño para Fatiga - webaero

2.4 Comparación entre la
Resistencia Máxima y la
Resistencia a la Carga de
Fatiga de un Tornillo
El siguiente ejemplo ilustra que la resistencia
al aguante de la carga de fatiga es muy
baja en comparación con la resistencia estática,
de un tornillo. En el caso de un tornillo bajo una
carga estática la resistencia a la tracción F t.Rd ,
de acuerdo con la cláusula 6.5.5 del Eurocódigo
3, se obtiene mediante:
F t.Rd =
La sustitución de los valores adecuados
para el caso de un tornillo M24, grado 10,9 proporciona
el siguiente resultado:
0,9 x 10 x 100 x 353
Ft.Rb = = 254 kN
1,25
Δ σ b
(N/mm 2 )
1000
500
100
50
10
0,9 fub
As
γMb 12,3 97,7
COMPORTAMIENTO ANTE LA FATIGA…
Para una carga de fatiga de amplitud
constante a nivel medio de cero que contenga
más de 10 7 ciclos, la fuerza máxima permisible
sobre el tornillo será:
1 1
Fmax = ΔF
= Δ σD
As
= 0,5 x 26 x 353 =
2 2
4,6 kN
En otras palabras, es posible que un tornillo
calculado para transferir una fuerza de tracción
de 254 kN no se vea sometido a cargas de
fatiga con una fuerza máxima superior a 4,6 kN
(bajo las circunstancias de nivel medio de cero y
más de 10 7 ciclos). Este ejemplo ilustra el rendimiento
relativamente débil ante la fatiga de un
tornillo cargado axialmente.
Δ σ b
Log N R = -3log Δσ b + 10,97 (5,10 4 ≤ N R ≤ 5·10 6 )
Log N R = -5log Δσ b + 13,82 (5,10 6 ≤ N R ≤ 5·10 8 )
m=3
Amplitud constante
Límite de fatiga
36,0
26,5
m=5 14,6
5 ·10 4 10 5 5 10 6 2 5 10 7 5 10 8
Figura 6 Curva de cálculo de fatiga para roscas bajo carga axial [3]
9,8
Ciclos N R
159