Barra de acoplamiento

Una barra de unión (también conocida como tirante si es vertical) es una unidad estructural delgada que se utiliza como elemento de unión y (en la mayoría de las aplicaciones) solo soporta cargas de tracción . Se trata de cualquier elemento estructural en forma de varilla o barra diseñado para evitar la separación de dos partes, como en un vehículo.

• En las estructuras de los aviones , a veces se utilizan tirantes en el fuselaje o en las alas.
• Las barras de unión se utilizan a menudo en estructuras de acero , como puentes , edificios industriales, tanques , ^{[ 1 ]} torres y grúas .
• En ocasiones, se instalan tirantes en muros de mampostería (ladrillo, bloque, piedra, etc.) que se están arqueando o hundiendo, para evitar que cedan ante fuerzas laterales. Los extremos de los tirantes se fijan con placas de anclaje que pueden ser visibles desde el exterior.
• Las barras de refuerzo utilizadas en el hormigón armado no se denominan "tirantes", pero esencialmente cumplen algunas de las mismas funciones de contrarrestar la fuerza de tensión que cumplen los tirantes.
• En los automóviles , las barras de acoplamiento forman parte del mecanismo de dirección . Se diferencian de la barra de acoplamiento convencional por su capacidad de empujar y tirar (operan tanto en tensión como en compresión). En el Reino Unido, estos elementos se conocen generalmente como barras de dirección .
• En las locomotoras de vapor , una barra de acoplamiento es una varilla que conecta varias ruedas motrices para transmitir la potencia desde la biela de conexión .
• En ocasiones, se utilizan tirantes, también conocidos como tirantes de flecha, en conexión con las correas para soportar la parte de las cargas que es paralela al techo .
• Los radios de las ruedas de las bicicletas son las barras de acoplamiento.
• En los barcos, las barras de unión son pernos que mantienen toda la estructura del motor bajo compresión. Proporcionan resistencia a la fatiga y una correcta alineación del tren de rodaje, lo que evita el desgaste por fricción . Además, ayudan a reducir la tensión de flexión que se transmite a la viga transversal.

En general, debido a que la relación entre la longitud y la sección transversal de una barra de acoplamiento suele ser muy grande, esta se pandearía bajo la acción de fuerzas de compresión . La resistencia de trabajo de una barra de acoplamiento es el producto de la tensión de trabajo admisible y la sección transversal mínima de la barra.

Si se mecanizan roscas en una varilla cilíndrica , esa área mínima se produce en la raíz de la rosca. A menudo, las varillas se refuerzan (se engrosan en los extremos) para que la barra de acoplamiento no se debilite al mecanizar las roscas.

Las barras de unión pueden conectarse en los extremos de diversas maneras, pero es deseable que la resistencia de la conexión sea al menos igual a la de la barra. Los extremos pueden roscarse y pasarse a través de orificios perforados o grilletes , y sujetarse con tuercas atornilladas en los extremos. Si los extremos se roscan a derecha e izquierda, se puede modificar la longitud entre los puntos de carga. Esto proporciona un segundo método para pretensar la barra a voluntad girándola en las tuercas para cambiar la longitud. Un tensor cumple la misma función. Los extremos también pueden prensarse para recibir un accesorio que se conecta a los soportes. Otra forma de realizar conexiones en los extremos es forjar un ojo o gancho en la barra.

Un tristemente célebre caso de fallo estructural relacionado con tirantes fue el colapso de la pasarela del hotel Hyatt Regency en Kansas City , Misuri , el 17 de julio de 1981. El hotel contaba con un gran atrio con tres pasarelas que lo cruzaban, suspendidas de tirantes. Errores de construcción provocaron el derrumbe de varias de las pasarelas, causando la muerte de 114 personas y dejando más de 200 heridos.

Osgood y Graustein utilizaron la hipérbola rectangular , su hipérbola conjugada y diámetros conjugados para racionalizar las barras de unión con un espaciamiento radial de 15 grados, en un cuadrado de vigas , desde su centro. Las barras de unión en las esquinas (45°) corresponden a las asíntotas, mientras que el par a 15° y 75° son conjugadas, al igual que el par a 30° y 60°. Según este modelo de elasticidad lineal , la aplicación de una carga que comprime el cuadrado resulta en una deformación donde las barras de unión mantienen sus relaciones conjugadas. ^{[ 2 ]}

• Cable de sujeción
• Corbata (ingeniería)