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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