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Diseño para Fatiga - webaero

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dad de que las cargas más pesadas no se<br />

hubieran producido durante el período de toma<br />

de muestras considerado. Los problemas de la<br />

extrapolación de muestras a datos completos<br />

son comunes en el mundo de la estadística y<br />

puede que sean procedimientos estadísticos<br />

necesarios <strong>para</strong> asegurar que se contemplan<br />

las diferencias potenciales al utilizar los datos a<br />

una escala mayor. Esto depende en gran medida<br />

del tamaño absoluto de la muestra tomada.<br />

Para verificar si el cálculo resulta satisfactorio<br />

<strong>para</strong> algún detalle en particular, es necesario<br />

tomar una decisión acerca de la curva S-N de<br />

cálculo apropiada <strong>para</strong> ese detalle. En la lección<br />

14.9 se explicará la base de este proceso <strong>para</strong> el<br />

Eurocódigo 3. De momento, se asumirá que la<br />

historia de la tensión de la figura 29 analizada<br />

anteriormente se aplica a un detalle cuya curva<br />

S-N calculada es S90, cuya vida calculada es 2<br />

x 10 6 ciclos a un rango de tensión de 90N/mm 2 ,<br />

con pendiente - 1/3 bajando hasta un nivel de la<br />

tensión de 66N/mm 2 , a una vida calculada de 5<br />

x 10 6 ciclos, con un cambio de la pendiente a 1/5<br />

bajando hasta un rango de tensión de 36N/mm 2 ,<br />

que constituye el límite de fatiga a 10 millones de<br />

ciclos. Para una vida calculada de 20 años, asumiendo<br />

que la historia de la tensión de la figura<br />

29 sea representativa de la carga típica de 6<br />

horas, se puede crear la siguiente tabla:<br />

En el caso de estas hipótesis, la carga es<br />

aceptable, tanto <strong>para</strong> el detalle como <strong>para</strong> la vida<br />

necesaria. De hecho, el valor de la “Suma de<br />

Daños” de 0,1174 basado en una vida calculada<br />

PROCEDIMIENTOS DE RECUENTO…<br />

de 20 años indica que la vida calculada disponible<br />

es de 20/0,1174 = 170 años. Para este caso<br />

en particular, el rango de tensión de 60N/mm 2<br />

cayó en el rango intermedio entre 36 y 66N/mm 2<br />

y la vida disponible N se calculó utilizando la<br />

pendiente modificada de la curva S-N <strong>para</strong> esta<br />

zona. El rango de tensión de 30N/mm 2 está por<br />

debajo del límite de corte <strong>para</strong> la clasificación<br />

S90 y no contribuye a los daños por fatiga.<br />

7.3 Métodos del Diagrama<br />

de Superación<br />

Una manera conveniente de resumir las<br />

cargas de fatiga aplicadas a estructuras consiste<br />

en la utilización de los diagramas de superación.<br />

Estos diagramas presentan un resumen de la<br />

magnitud de una ocurrencia concreta frente al<br />

número de veces que se ha superado dicha<br />

magnitud. Si bien en principio resulta posible<br />

aplicar esta presentación a una amplia variedad<br />

de fenómenos, en lo relativo a los análisis de fatiga,<br />

la manera apropiada es un diagrama de<br />

registro (número de veces que se supera) frente<br />

a la ocurrencia de diferentes niveles de tensión.<br />

En la figura 33 se muestra un ejemplo. Esta figura<br />

podría representar las tensiones causadas en<br />

un lugar concreto de un puente por el tráfico que<br />

lo cruza, o por la carga de las olas de una plataforma<br />

petrolífera. Una característica típica de los<br />

fenómenos naturales de este tipo es que el<br />

número de superaciones aumenta a medida que<br />

el nivel de tensión disminuye. Con frecuencia, la<br />

forma del diagrama de superación <strong>para</strong> los fenómenos<br />

de este tipo se aproxima a la lineal, tal y<br />

Rango de Ciclos aplicados Ciclos disponibles n<br />

tensión n N N<br />

N/mm 2<br />

120 29200 843750 0.0346<br />

100 29200 1.458 x 10 6 0.0200<br />

80 116800 2.848 x 10 6 0.0410<br />

60 175200 8.053 x 10 6 0.0218<br />

30 292000 por debajo del 0<br />

corte<br />

Σn/N = 0.1174<br />

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