Acerca del uso de cartelas
Como decíamos al principio de este texto, los fuelles pueden ser de madera o de diferentes metales. Se utilizan varias técnicas para sujetar cartelas a los miembros de forma permanente. Los refuerzos de metal se pueden remachar, atornillar o soldar, mientras que los de madera generalmente se prensan.
Los refuerzos de acero generalmente se usan para conectar vigas y vigas maestras a columnas o conectar miembros de armadura mediante soldadura. Además, son la forma más económica de reacondicionar estructuras que pueden volverse incapaces de soportar las cargas aplicadas.
Cuando se aplican a estructuras más pequeñas, los refuerzos pueden ser de cobre o aluminio, lo que brinda un acabado más atractivo. Sin embargo, en la mayoría de los casos, las cartelas están hechas de acero galvanizado o acero laminado en frío.
Por otro lado, los refuerzos de madera se usan más comúnmente en la construcción de techos. Brindan resistencia estructural en el sistema de techo donde se unen dos miembros de madera.
La mayoría de los refuerzos tienden a ser cuadrados o rectangulares. Sin embargo, los que se utilizan para fines más especializados pueden tener formas diferentes. Cuando se trata del tamaño, la regla general es que cuanto más significativa sea la fuerza sobre la estructura, mayor será el tamaño del refuerzo necesario para soportarla.
Errores comunes al instalar los refuerzos y otros refuerzos
A pesar de lo útiles que son los refuerzos, las personas a menudo cometen errores durante la incorporación. Los tres errores más comunes son cartelas mal colocadas, cartelas innecesarias o refuerzos que resultan perjudiciales para el diseño.
Echemos un vistazo a cómo los errores pueden afectar sus proyectos.
Refuerzos mal colocados y cómo colocarlos correctamente
Si intenta soldar miembros tubulares cuadrados prominentes sujetos a mucha tensión, es probable que las conexiones se agrieten. Para resolver el problema, deberá instalar los refuerzos. Sin embargo, la colocación adecuada es crucial.
Nunca debe instalar el refuerzo que empuja en el lado flexible del tubo. Aunque no hay tensión suficiente en el refuerzo, el lado elástico del tubo actúa como un resorte.
Entonces, una vez que el diseño se somete a tensión, las grietas comenzarán a desarrollarse en el extremo del refuerzo.
Para resolver el problema, deberá unir el refuerzo a la parte rígida del diseño. Una vez que lo haga, la cartela transferirá la fuerza al miembro que yacía paralelo. La transferencia de tensión adecuada aumentará aún más la resistencia y la vida útil de la junta, por lo que no tendrá que preocuparse por las grietas.
Refuerzos innecesarios
Además de extraviarlos, las personas a menudo instalan refuerzos innecesarios.
Los refuerzos pueden ser más que funcionales al corregir un diseño deficiente. Además, esta podría ser la forma más barata y sencilla de reforzar las piezas rotas, ya que los materiales necesarios prácticamente no suponen ningún coste.
Pero tenga en cuenta que agregar refuerzos o cartelas en ensamblajes soldados es diferente. Principalmente es caro, por lo que muchas se preguntan si el costo realmente vale la pena. Es por eso que puedes encontrar una respuesta diferente.
Para explicar cómo los refuerzos innecesarios pueden aumentar el costo, le daremos un ejemplo en el que los componentes de la máquina herramienta se amarraron al piso de la fábrica mediante ocho varillas de anclaje. El diseñador instaló ocho refuerzos para endurecer la construcción inferior, que se planeó como una fundición.
Más tarde, la fundición fue reemplazada por soldadura, que duplicó la configuración del diseño de fundición, eventualmente soldando ocho nuevos refuerzos. Sin embargo, resultó ser un procedimiento costoso, por lo que el fabricante eliminó todos los refuerzos y soldaduras.
Al final, el problema fue el espesor del material original. El material era demasiado flexible, por lo que los refuerzos no tuvieron impacto alguno. Al final, el fabricante resolvió el problema introduciendo materiales más gruesos en el diseño.
El costo total de comprar material nuevo fue significativamente más bajo que soldar y, finalmente, quitar los refuerzos.
En pocas palabras, debe pensar y analizar todos los aspectos del diseño antes de introducir refuerzos innecesarios con costos adicionales.
Grietas de soldadura, refuerzos y refuerzos nocivos
Antes de los refuerzos y refuerzos extraviados o innecesarios, también pueden ser perjudiciales para el diseño. En algunos casos, la falta de fuerza de transferencia entre los soportes puede provocar grietas durante la soldadura. Por lo tanto, antes de instalar los soportes, tenga en cuenta que pueden causar restricciones y ser responsables del agrietamiento.
En este caso, además de los costos de instalar soportes innecesarios, también pueden dañar el diseño, lo que eventualmente puede conducir a una situación de pérdida total.
Fallas notables causadas por refuerzos deficientes
Una de las fallas más significativas relacionadas con el mal diseño de refuerzos es el colapso del puente del río Mississippi I-35W en Minneapolis, Minnesota. El accidente ocurrió el 1 de agosto de 2007, con tres muertos y 145 heridos.
Una serie de inspecciones concluyó que 16 placas de refuerzo estaban subdiseñadas y eran más delgadas de lo especificado.
Además del diseño deficiente, había presión de carga adicional en las placas de refuerzo que ya estaban subdiseñadas. Las tensiones de expansión adicionales en las placas de refuerzo causadas por la corrosión en los cojinetes del puente también fueron factores contribuyentes.
Los refuerzos pueden ser cruciales para la integridad estructural en telescopios y torres de radio. Las antenas parabólicas de radio y telecomunicaciones tienen placas de refuerzo en alguna parte de su diseño y, si se diseñan mal, pueden provocar un desastre. Por ejemplo, un telescopio Green Bank de 90,44 m erigido en 1962 colapsó el 15 de noviembre de 1988 debido a la pérdida repentina de una placa de refuerzo en el conjunto de la viga cajón.