anclajes tomo1

Tacos y anclajes hoy son productos de alta tecnicidad, de variedad tan amplia como lo son sus aplicaciones. No obstante, su efi cacia y efectividad depende de su idoneidad al uso y de su colocación. Numerosos anclajes WÜRTH poseen hoy las certifi caciones técnicas ofi ciales para su uso en proyectos de construcción de toda Europa.Un correcto uso de estos productos requiere un conocimiento específi co, que gracias a estos dos tomos, ponemos a disposición del técnico de montaje y del despacho de arquitectura y de Ingeniería:Tomo 1: Principios básicos de la tecnología de anclajesTomo 2: Hojas técnicas de tacos y anclajes

Estos dos tomos son una herramienta completa para quien necesite tomar decisiones acertadas sobre fi jaciones por anclajes. Hoy en su formato más manejable.

Würth España, s.a.Pol. Ind. Riera de CaldesC/ Joiers 2108184 Palau-solità i PlegamansTeléfono 938 629 500Fax 938 646 [email protected]

Manual W

ürt

h

tomo 1tom

o 1

Principios básicosAplicaciones

Práctica

titulo_tomo1.indd 1titulo_tomo1.indd 1 14/09/2007 11:58:3914/09/2007 11:58:39

Manual Würth de Técnicas de AnclajesPrincipios Básicos - Aplicaciones - Práctica

anclajes1.indd 1anclajes1.indd 1 24/04/2007 17:11:2124/04/2007 17:11:21

Manual Würth

de Técnicas de AnclajesPrincipios Básicos - Aplicaciones - Práctica

Adolf Würth GmbH & Co. KG


5

Estimado cliente de Würth

En tan solo 8 años, Würth se ha convertido en un líder de mercado a nivel mundial en las técnicas comunes de anclaje y ensamblaje. En la actualidad (2007), suministramos 4000 productos diferentes para clientes en una gran variedad de especialidades, incluidos los sectores del automóvil, del transporte, de la madera, de la construcción y de la ingeniería metálica. A lo largo de varias décadas, Würth también ha ofrecido a sus clientes una gama completa de sistemas de fi jaciones y anclajes, revelada, como una de las gamas de productos más innovadoras. Los anclajes y los tacos se han convertido en productos de tecnología punta, con una gran variedad de aplicaciones, en especial en las regiones expuestas a terremotos. Su rendimiento y efi cacia dependen sin embargo de que el usuario conozca perfectamente el sistema de fi jación Würth más adecuado para un determinado problema de anclaje. Muchos de los tacos y anclajes de Würth han sido homologados para su uso en proyectos de construcción en toda Europa: la colocación de dichos productos homologados requieren conocimientos especializados por parte del técnico instalador.Nuestro nuevo manual, cuya utilidad a este respecto es innegable, tiene por título: Manual Würth de técnicas de anclajes: Principios Básicos - Aplicaciones – Práctica.Proporciona una visión actualizada de la técnica de los anclajes a todos aquellos que participan en la planifi cación o en la toma de decisiones para la construcción. El manual incluye todo lo que necesita saber acerca de la aplicación y la colocación de tacos y de anclajes. Su práctico formato hace que sea el compañero idóneo en la obra. El manual se convertirá rápidamente en una ayuda indispensable para el usuario, como referencia para el trabajo y como guía práctica.

Tengo la esperanza de que las indicaciones relativas a las técnicas de anclajes y tacos publicadas en este manual llegarán al mayor número posible de personas. Como expertos y lectores especializados, comprenderán rápidamente que el conocimiento condensado en este manual les ahorrará mucho tiempo y energía, pero también dinero. Además de mejorar considerablemente la seguridad, también incrementará los niveles de calidad de la instalación.

Con mis mejores deseos,Reinhold Würth

Preámbulo


1 Introducción 10

2 Aplicaciones 112.1 Desarrollo histórico 112.2 Técnicas modernas de anclajes 12

3 Material base 183.1 Nociones 183.2 Hormigón 183.2.1 Nociones 183.2.2 Dosifi cación del hormigón 183.2.2.1 Cemento 183.2.2.2 Áridos del hormigón 193.2.2.3 Agua 203.2.3 Relación agua/cemento 203.2.4 Resistencia del hormigón 213.2.5 Hormigón armado 213.3 Mampostería 22

4 Acciones 244.1 Acciones de carga 244.2 Acciones independientes de la carga (acciones del entorno) 25

5 Colocación y funcionamiento 275.1 Nociones 275.2 Taladrado 285.2.1 Métodos de perforación 285.2.2 Agujeros perforados incorrectamente 295.2.3 Evaluación aproximada del tipo de material base 305.2.4 Tipos de disposiciones constructivas 305.2.5 Instalación de sistemas de anclajes 315.2.5.1 Nociones 315.2.5.2 Anclajes metálicos 325.2.5.2.1 Anclajes metálicos de expansión por par de apriete 325.2.5.2.2 Anclajes metálicos de expansión por desplazamiento 335.2.5.3 Anclaje de seguridad 355.2.5.4 Tornillos para hormigón 355.2.5.5 Fijaciones para falsos techos 365.2.5.6 Tacos de poliamida 365.2.5.7 Anclaje químico 385.2.5.7.1 Sistemas de cápsulas 395.2.5.7.2 Anclajes químicos de expansión por adherencia 405.2.5.7.3 Anclajes químicos adhesivos de inyección 415.2.5.8 Anclajes especiales 425.2.6 Reglas básicas para la instalación 42

6 Comportamiento de los anclajes sometidos a carga 446.1 Nociones 446.2 Anclajes metálicos de expansión 44

Índice6


6.2.1 Carga de tracción en hormigón no fi surado 446.2.2 Carga cortante en hormigón no fi surado 526.2.3 Carga combinada cortante y de tracción en hormigón no fi surado 566.2.4 Carga de tracción en hormigón fi surado 576.2.5 Carga cortante en hormigón fi surado 586.2.6 Carga combinada cortante y de tracción en hormigón fi surado 596.3 Anclajes químicos 596.3.1 Carga de tracción en hormigón no fi surado 596.3.2 Carga cortante en hormigón no fi surado 626.3.3 Carga combinada cortante y de tracción en hormigón no fi surado 626.3.4 Carga de tracción en hormigón fi surado 636.3.5 Carga cortante en hormigón fi surado 646.3.6 Carga combinada cortante y de tracción en hormigón fi surado 656.4 Anclajes adhesivos adaptados al uso en hormigón fi surado 656.4.1 Hormigón no fi surado 656.4.2 Hormigón fi surado 656.5 Tacos de poliamida 666.5.1 Nociones 666.5.2 Comportamiento en carga de los tacos de poliamida 676.5.3 Comportamiento en carga de los tacos de poliamida en mampostería 696.6 Anclajes químicos en mampostería 70

7 Anclajes automáticos 737.1 Nociones 737.1.1 Comportamiento en carga en hormigón no fi surado 747.1.2 Comportamiento en carga en hormigón fi surado 757.2 Instalación y aplicaciones 767.3 Tipos de anclajes automáticos 77

8 Armaduras post-instaladas 788.1 Nociones 788.2 Sistemas de mortero 788.3 Transferencia de carga 798.4 Comportamiento del mortero en barras sencillas en cubiertas de hormigón 798.5 Diseño e instalación de armaduras post-instaladas 828.5.1 Nociones 828.5.2 Diseño 828.5.3 Instalación 838.6 Resumen 85

9 Consideraciones acerca de la elección del anclaje apropiado 869.1 Nociones 869.2 Seguridad 869.3 Material base: tipo y geometría 879.3.1 Nociones 879.3.2 Fijaciones en hormigón de calidad normal 889.3.3 Fijaciones en bloques de hormigón 909.4 Distancia entre anclajes, distancia al borde y espesor del soporte 909.5 Carga 91

7Índice


9.6 Condiciones del entorno 919.6.1 Temperatura 919.6.2 Humedad 919.6.3 Corrosión 929.7 Instalación 929.8 Economía 92

10 Fundamentos del diseño 9310.1 Conceptos del diseño 9310.1.1 Nociones 9310.1.2 Diseño a partir de factores de seguridad global 9410.1.3 Diseño a partir de factores de seguridad parcial 9410.2 Conceptos de diseño para la fi jación en hormigón 9610.2.1 Nociones 9610.2.2 Diseño a partir de las recomendaciones nacionales y del fabricante (método k) 9810.2.3 Diseño a través de la pauta de diseño del ETAG [38] 9810.2.3.1 Nociones 9810.2.3.2 Método de diseño A 9910.2.3.2.1 Nociones 9910.2.3.2.2 Carga de tracción 10210.2.3.2.3 Carga cortante 10410.2.3.2.4 Combinación de tracción y corte 10610.2.3.3 Método de diseño B 10610.2.3.4 Método de diseño C 10610.3 Métodos de diseño para fi jaciones en mampostería 10610.3.1 Nociones 10610.3.2 Tacos de nylon 10710.3.2.1 Diseño 10710.3.2.2 Pruebas in situ 10710.3.3 Anclajes de inyección 10710.4 Diseño asistido por ordenador – Programas de diseño 108

11 Normas de diseño y califi cación de productos 11011.1 Nociones 11011.2 Productos relativos a la seguridad 11011.3 Fijaciones post-instaladas 11011.4 Harmonización europea 11111.5 Contenidos de la homologación de una anclaje 11211.6 Uso de homologaciones de productos en la técnica de anclaje 113

12 Uso inapropiado del anclaje y daños resultantes 11413 Aspectos económicos 11814 Responsabilidad 12015 Bibliografía 121 Impresión 124

8 Índice


01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

Introducción

Aplicaciones

Material de base

Acciones

Colocación y funcionamiento

Comportamiento de los anclajes sometidos a carga

Anclajes automáticos

Armaduras post-instaladas

Consideraciones acerca de la elección del anclaje apropiado

Fundamentos del diseño

Normas de diseño y califi cación de productos

Uso inapropiado del anclaje y daños resultantes

Aspectos económicos

Responsabilidad

Bibliografía

Índice Global 9


10

La búsqueda de una mayor fl exibilidad en la planifi cación, en el diseño y en la mejora de las estructuras es tan antigua como el propio sector de la construcción. Las técnicas de anclaje siempre han desempeñado un papel importante para alcanzar dicho objetivo. A lo largo de las dos últimas décadas, la presión creciente para reducir el plazo de construcción de estructuras ha producido un rápido desarrollo en el sector de las técnicas de anclaje. Un mayor número de dispositivos post-instalados han sido por tanto utilizados para introducir cargas concentradas en edifi caciones de hormigón y de mampostería. Würth ha afrontado el desafío de cubrir las exigencias para construir edifi caciones de manera rápida, fl exible, segura y económica mediante el desarrollo y la comercialización de innovadores sistemas de anclaje de alta calidad post-instalados.

Würth ofrece la mayoría de los tipos de anclajes metálicos y de seguridad, así como sistemas de anclaje químico, necesarios para resolver de modo seguro y económico un gran número de casos en los que se precisa anclaje. Además, los sistemas de anclaje de Würth han sido preaprobados para numerosas aplicaciones homologadas internacionalmente. Los sistemas de anclaje de Würth presentan ventajas para el proceso e incrementan la productividad en la obra.

La gran variedad de productos de fi jación disponibles y el constante crecimiento de las aplicaciones requieren cada vez más un conocimiento más especializado del comportamiento, diseño y colocación de las fi jaciones con el propósito de obtener una fi jación óptima.

Este manual sobre técnicas de anclaje de Würth tiene como objeto cubrir las lagunas en el conocimiento de las técnicas de las fi jaciones. Está dirigido a todos aquellos que estén relacionados con el diseño y la ejecución de conexiones con dispositivos de anclaje post-instalados. Su intención es permitir al lector el uso idóneo de las más modernas técnicas de fi jación.

Este manual indica los últimos adelantos en la técnica de anclajes post-instalados. Presta una atención especial a la comprensión del comportamiento en carga de los sistemas de anclajes orientada a su selección por cada aplicación y según criterios económicos.

Introducción

01


11

2.1 Desarrollo históricoEn el pasado, los maestros constructores aprendieron inicialmente de su propia experiencia y transmitiaeron verbalmente a sus estudiantes sus conocimientos acerca de la construcción de estructuras estables, duraderas y estéticamente atractivas. Como resultado, esos conocimientos no estaban al alcance de todo el mundo, sino que pertenecían a los maestros constructores. No existían indicaciones (o normas) para la construcción y la edifi cación. El código legal del rey Hammurabi de Egipto, del siglo 22 a.C. refl eja que dicha práctica originó defectos en estructuras. La fi gura 2.1 presenta extractos de dicho texto, que puede ser traducido aproximadamente de la manera siguiente:

Si una estructura construida de manera defectuosa se derrumba y provoca lesiones heridas a una persona, es decir, causando la muerte del propietario, se aplica el derecho penal y el maestro constructor es condenado a muerte.

Si el que muere en el derrumbe de la estructura es solamente un esclavo (los esclavos se consideraban como una propiedad), el maestro constructor debía indemnizar plenamente al propietario con un esclavo equivalente (derecho civil).

Si no se provocan daños por el derrumbe de una estructura defectuosa, es decir, si se derrumba una pared sin provocar daños en personas o en propiedades, el maestro constructor deberá reconstruir la estructura derrumbada (derecho mercantil).

Las consecuencias legales de los fallos en una estructura defectuosa siguen siendo válidas hoy, con ciertas variaciones.

Figura 2.1: Extracto del código Hammurabi Figura 2.2: Coliseo, Roma

La estabilidad, la durabilidad y la estética siempre han sido prioridades en la construcción de estructuras. Esto también se aplica a las técnicas de anclaje. En el siglo primero a.C, Vitrubio describe soluciones prácticas para aplicaciones de anclaje mediante sus 10 libros de arquitectura. Un ejemplo de uso temprano de las técnicas de anclaje se encuentra en los agujeros para fi jaciones en las ruinas del Coliseo de Roma (Figura 2.2). Se han encontrado otros rastros de dispositivos de fi jación de tipo perno en muchas otras excavaciones en Europa.Plutarco (4-12 d.C.) relataba que los constructores que prometían construcciones de calidad y una ejecución rápida de bajo coste recibirían el encargo de la construcción de un edifi cio. Los compromisos de calidad, coste y plazos en el sector de la construcción parecen haber existido durante milenios y siguen en vigor en la actualidad en las jóvenes técnicas de fi jación estructural. En el inicio del siglo 20, el pensamiento generalizado del maestro constructor en relación a las técnicas de fi jación era el siguiente: “déjalo, así está bien”, o en otras palabras: utiliza lo que ya se sabe que funciona. Por tanto, las técnicas de anclaje se han limitado a la inserción de varillas metálicas en hormigón inyectado o fabricado in situ. Este fundamento

Aplicaciones

02


fue arrojado al ruedo a medida que se desarrollaron nuevos métodos de construcción, por ejemplo en las edifi caciones mixtas de hormigón o acero y madera, que incrementaron la exigencia en lo referente a técnicas de anclaje. Para llevar a cabo estas tareas, se han aportado nuevas soluciones a las técnicas de anclaje, como las fi jaciones post-instaladas.

2.2 Técnicas modernas de anclajesLa ventaja principal de las fi jaciones post-instaladas o automáticas en relación a las fi jaciones insertadas in situ es la posibilidad de colocarlas en una ubicación “casi arbitraria” en cualquier componente estructural. No es necesario realizar estudios previos, y los cambios en el uso del edifi cio se realizan de manera rápida y sencilla. En la actualidad, la anclaje de componentes estructurales y no estructurales en soportes de hormigón o de mampostería mediante fi jaciones post-instaladas es una práctica habitual en la construcción. Los nuevos materiales de construcción en hormigón y mampostería presentan continuamente nuevos desafíos, Würth está desarrollando sistemas innovadores de anclaje para proveer soluciones para ello.La fi gura 2.3 muestra una visión global de los sistemas actuales de anclaje post-instalados en hormigón y mampostería.

Figura 2.3: Sistemas de anclaje post instalados

Los productos se han diversifi cado con el incremento del número de posibles aplicaciones para dispositivos de anclaje. Para los profesionales, suele ser difícil encontrar la solución adecuada para la fi jación y diseñar conexiones seguras. En 1975, a consecuencia de varios accidentes, en ocasiones graves, debidos principalmente al uso inadecuado de fi jaciones post-instaladas, se instauró en Alemania un sistema de homologación para los sistemas de anclaje. Dado que el procedimiento de homologación utiliza métodos de prueba y criterios de evaluación normalizados, es posible comparar el rendimiento de los anclajes de diferentes fabricantes. Además, las condiciones de utilización de los anclajes han sido defi nidas de manera exacta en el documento de homologación. En base a los conocimientos cada vez mayores, la Organización Europea para la Idoneidad Técnica (EOTA, www.eota.be) publicó en 1998 la primera Homologación Técnica Europea (ATE: Aprovación Técnica Europea) para un anclaje mecánico por expansión. Dichos ATE‘s sustituyen gradualmente a las homologaciones nacionales para los anclajes metálicos y de plástico, así como los anclajes adhesivos. En la actualidad existen más de 300 ATE‘s para diferentes sistemas de anclaje.

02

12 Aplicaciones

Fijaciones con perforación previa Instalación directa

Mam

poste

ría

Hor

mig

ón

Anclajes de seguridad

Anclajes adhesivosAnclajes adhesivos por expansiónAnclajes adhesivos de seguridadAnclajes adhesivos de tipo inyecciónTornillos para hormigónAnclajes de poliamida

Anclajes de poliamidaAnclajes adhesivos de tipo inyección

Anclajes automáticos (con pólvora) (o gas)

Método de anclaje post instalado


Existen hoy varios tipos de sistemas de anclajes mecánicos y químicos post-instalados para cubrir una amplia gama de requisitos de resistencia y de aplicación. Además, han sido desarrolladas técnicas de instalación para ciertos sistemas de anclaje cuyas características pueden ser adaptadas para ajustarse a situaciones especiales en la construcción y para ofrecer ventajas añadidas en las posibilidades de construcción y en el rendimiento. Los miles de productos preaprobados, cuidadosamente controlados, cuyas características de rendimiento reproducibles cubren la demanda creciente de fi jaciones seguras y fi ables. En respuesta, esto ha originado una gran variación de las homologaciones nacionales y europeas (ATE‘s) que incluyen reglamentos para la utilización, el diseño y la colocación de fi jaciones.Con el aumento del uso de anclajes en los últimos años, también se ha incrementado la necesidad de asegurar su uso correcto en la obra. La selección de un sistema de anclaje debería realizarse en base a las siguientes preguntas:

¿Cual es el tipo de sistema de anclaje más adecuado para mi problema de fi jación?¿De qué manera puedo optimizar el rendimiento del sistema de fi jación?El planifi cador y el ingeniero son responsables de dar respuesta a estas cuestiones.Sin embargo, el mejor método de diseño y el diseño más cuidado realizado por un ingeniero no sirven de nada si el dispositivo de anclaje recomendado no funciona de manera fi able o no es instalado correctamente. Los factores que infl uyen en el éxito del diseño de las conexiones se indican en la fi gura 2.4.El funcionamiento adecuado de las fi jaciones se garantiza mediante las homologaciones otorgadas por los organismos pertinentes, así como por el control de calidad interno y externo de las fábricas de producción. Para facilitar la colocación correcta de las fi jaciones post-instaladas.

Figura 2.4: Factores de éxito para un anclaje seguro realizado con fi jaciones post-instaladas [43}

*EOTA: European Organisation for Technical Approvals.ETAG: European Technical Approval Guidelines.ATE: Aprobación Técnica Europea.

02

13Aplicaciones

Sistemas de anclaje fi ables

Disposiciones, códigos,

homologaciones

Diseñador (estática, planos)

Técnico en fi jaciones

Fijaciones seguras, económicas,

atractivas


Queda decir que las fi jaciones destinadas a transferir cargas importantes con seguridad en aplicaciones relevantes deben ser diseñadas por personal experimentado. Se deben realizar cálculos y planos reproducibles. La instalación debería realizarse por trabajadores formados y experimentados, y en la medida de lo posible, por “Técnicos de fi jación” homologados.Las condiciones de fi abilidad, en base a fi jaciones fi ables y procedimientos de diseño adecuados, solo pueden ser aseguradas por el diseñador y por el instalador. No se debe perder de vista el hecho de que el diseño correcto de la conexión y su aplicación son vitales para el rendimiento global de una estructura. Las fi guras 2.5 a 2.11 muestran ejemplos de campos de aplicación de sistemas de anclaje.

Balcón/tejadillo

pared exterior

pared

conexión

pared interior

columna

techo

Figura 2.5: Ejemplos de aplicaciones de anclaje en edifi caciones

Figura 2.6: anclaje de una columna de madera con Würth W-FAZ/A4, M10.

02

14 Aplicaciones


Figura 2.7: Fijación de un componente metálico con Würth W-VAD/A4, M1.

Figura 2.8: Fijación de una valla con Würth W-FAZ/HCR, M12.

02

15Aplicaciones


Figura 2.9: Fijación de un pequeño tejado a una mampostería mediante anclaje de inyección Würth WIT C 200, varilla roscada M12, A4.

Figura 2.10: Fijación de una estructura de madera con Würth W-VAD, M10.

02

16 Aplicaciones


Figura 2.11: Fijación de equipamientos con Würth W-FAZ/S, M12.

02

17Aplicaciones


Material base

3.1 NocionesLos materiales de construcción pueden ser macizos, porosos, extremadamente duros o extremadamente maleables, usados o nuevos, en defi nitiva, sus densidades y resistencia difi eren notablemente. El tipo y la estructura del material base infl uyen considerablemente en la selección del sistema de anclaje y en su comportamiento en carga.Típicamente, el hormigón, la mampostería y los materiales blandos como el hormigón celular pueden ser utilizados como soportes para los anclajes (fi gura 3.1). La mampostería puede estar compuesta de materiales macizos, perforados o huecos.

Figura 3.1: Tipos de materiales base.

3.2 Hormigón3.2.1 NocionesEl hormigón es un material de construcción de naturaleza mineral. Se fabrica generalmente a base de una mezcla de cemento y agua, que sirve como material de unión, y una combinación de arena y de áridos fi nos y gruesos. Se mezcla poco antes de ser vertido en el encofrado que sirve para darle forma. Mientras pueda ser moldeado, se dice que el hormigón está fresco. El proceso de endurecimiento comienza con su fraguado (de 1 a 4 días). Tras el fraguado de la masa de cemento, el hormigón se solidifi ca (endurecimiento). El hormigón endurecido tiene una elevada resistencia a la compresión y una resistencia a la tracción relativamente pequeña (aproximadamente un 10% de la resistencia a la compresión). El hormigón se clasifi ca según diferentes aspectos:

- según su densidad: Hormigón ligero: densidad seca entre 0,8 y 2,0 kg/decímetro cúbico Hormigón normal: densidad seca entre 2,0 y 2,8 kg/decímetro cúbico Hormigón de alta densidad: densidad seca superior a 2,8 kg/decímetro cúbico.En la construcción, se suele utilizar generalmente un hormigón normal.

- según su fabricación: hormigón mezclado in situ hormigón premezclado.

Por motivos económicos y debido a ciertos aspectos del control de calidad, el hormigón premezclado se utiliza habitualmente en las obras más pequeñas.Algunas de las propiedades del hormigón se obtienen dependiendo de la resistencia del cemento, de las propiedades de los áridos y de la calidad del agua, así como de la dosifi cación de la mezcla de cemento, agua y áridos.

3.2.2 Dosifi cación del hormigón3.2.2.1 CementoEn Europa, actualmente se utiliza únicamente cemento homologado por las normativas nacionales o europeas para la fabricación del hormigón. El proceso de endurecimiento y la resistencia del hormigón

03

18

Material base

Hormigón MamposteríaMateriales de

construcción ligeros

Bloque de mampostería macizo

Bloque de mampostería hueco


frente a ataques químicos o medioambientales dependen por ejemplo de la selección de cemento. En general, se emplea CEM I (cemento Portland) y CEM II (Cemento Portland compuesto) para los edifi cios de hormigón armado.El cemento fabricado según la normativa europea es de las clases 32,5 R, 32,5 , 42,5 R, 42,5, 52,5 R y 52,5. Los números representan la resistencia según las normativas en N/mm² después de 28 días de endurecimiento. La letra R indica el endurecimiento rápido. Una clase de resistencia superior en el cemento indica que la resistencia fi nal del hormigón es superior.

3.2.2.2 Áridos del hormigónLos áridos en el hormigón de peso normal se componen principalmente de materiales naturales como grava de río o rocas trituradas. A menudo se emplea piedra pómez para los hormigones ligeros. En hormigones de alta densidad, se emplean áridos artifi ciales como esferas de hierro además del material granulado del hormigón de peso normal. La fi gura 3.3 muestra áridos de peso normal de diversas procedencias.

a) Sena (F) b) Rin (D) c) Danubio (A)

Figura 3.3: Áridos de peso normal de diferentes procedencias [44]

El árido infl uye considerablemente en la capacidad de moldear el hormigón y su resistencia. Mediante una graduación adecuada de los diferentes tamaños de áridos, es posible realizar una agrupación de grava sufi cientemente densa con pocas cavidades para la masa de cemento. Esta distribución de áridos fi nos y gruesos por tamaño de partículas se defi ne en las denominadas curvas de graduación (fi gura 3.4). El agrupamiento de alta densidad permite la transferencia de cargas dentro del hormigón mediante una subestructura formada por la grava (fi gura 3.5). En la construcción de edifi cios normales, el tamaño máximo de los áridos elegidos no será superior a 32 mm.

03

19Material base


100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

00 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16

7

20

3340

45

62

100

8/16

4/8

2/41/2

0,5/1

0,25/0,5

Tamaño del tamiz [mm]

100 - 62 = 38 %

62 - 45 = 17 %

45 - 40 = 5 % 40 - 33 = 7 %

33 - 20 = 13 %

20 - 7 = 13 %

7 - 0 = 7 %

Fracción tamizada (porcentaje de masa)

Porc

enta

je d

e la

s par

tícul

as p

or ta

mañ

os

0/0,25

Figura 3.4: Análisis del tamiz: curva de graduación favorable con un tamaño máximo de áridos de 1 mm. [71]

Transferencia de carga a través de los áridos

áridos

Masa hidratada de cemento + arena

Figura 3.5: Transferencia de carga a través de los áridos. [70]

3.2.2.3 AguaEl agua potable es adecuada para la fabricación de hormigón siempre que no contenga elementos químicos que pudieran alterar el proceso de endurecimiento del hormigón o alterar la protección contra la corrosión de las armaduras.

3.2.3 Relación agua/cementoLa relación agua/cemento (a/c) es el parámetro decisivo de la calidad del hormigón. Indica el porcentaje de agua en relación al cemento en la mezcla de hormigón. La relación agua/cemento condiciona la resistencia y la fuerza del hormigón endurecido. El incremento de la cantidad de agua hace que el hormigón sea más fácil de moldear. Por otra parte, tiene como resultado un aumento, en los espacios vacíos, de la masa de cemento endurecida y una disminución de la resistencia del hormigón. Durante el endurecimiento de la masa de cemento, se liga químicamente una cantidad de agua equivalente aproximadamente al 40% del peso de cemento (a/c = 0,4). Sin embargo, se necesita generalmente una mayor cantidad de agua para hacer que el hormigón fresco sea más fácil de moldear. El agua que no ha sido utilizada en la reacción química durante el endurecimiento no permanece en el hormigón. Cuando haya desaparecido el excedente de agua, los espacios vacíos que permanecen en el hormigón y el volumen del hormigón disminuye (retracción del hormigón). El incremento de la relación a/c tiene como consecuencia una disminución en la resistencia del hormigón endurecido. Una relación a/c de 0,5 a 0,6 proporciona un compromiso práctico para conseguir un hormigón sufi cientemente resistente y duradero manteniendo la capacidad de moldear el hormigón fresco. Es posible añadir aditivos como cenizas volantes, humos de silicio y aceleradores para

03

20 Material base


incrementar el grado de hidratación o reductores de agua que limiten la cantidad de agua con el fi n de alcanzar la capacidad de moldeo y la resistencia del hormigón sin incrementar la relación a/c.

3.2.4 Resistencia del hormigónEl hormigón se clasifi ca respecto a las normas nacionales y a los Eurocódigos, según su resistencia frente a la compresión. El incremento del tiempo de endurecimiento aumenta la resistencia del hormigón frente a la compresión. El proceso de endurecimiento (hidratación) está casi completo al cabo de 28 días. El endurecimiento posterior no se toma en cuenta en el cálculo de estructuras de hormigón. Según las normativas en vigor, la resistencia del hormigón frente a la compresión se mide mediante cubos de 150 mm de lado o en cilindros con un diámetro de 150 mm y una altura de 300 mm en un hormigón de 28 días. La tabla 3.1 resume las clases de resistencia del hormigón más frecuentes. Evidentemente, la resistencia del hormigón frente a la compresión depende del tipo de probeta del ensayo. El cilindro refl eja una resistencia ligeramente menor que la del cubo. En ocasiones se emplean probetas de diferentes geometrías. Se deben emplear factores de conversión para convertir la resistencia obtenida con dichas probetas especiales en valores comparables con las probetas homologadas.

Clase de resistencia fck,cyl[N/mm2]

fck,cubo[N/mm2]

C8/10C12/15C16/20C20/25C25/30C30/37C35/45C40/50C45/55C50/60

8121620253035404550

10152025303745505560

C55/67C60/75C70/85C80/95

C90/1051

C100/1151

5560708090

100

67758595

105115

1) Los hormigones C90/105 y C100/115 son hormigones de alto rendimiento en los que se deben respetar requisitos especiales.

Tabla 3.1: Clases de resistencia de hormigón según EN 206.

Las homologaciones de los sistemas de anclajes indican valores de resistencia para hormigones de 28 días de edad como mínimo. Las homologaciones para el uso de anclajes químicos y de poliamida en hormigón son generalmente válidas para las clases de resistencia C12/15 a C45/55. Las homologaciones para el uso de anclajes de seguridad y de expansión mecánica son válidas para las clases de resistencia C20/25 a C45/55. Dado que los sistemas de anclaje emplean la resistencia a la tracción del hormigón para transferir las cargas en el componente, y puesto que la resistencia a la tracción se desarrolla con mayor lentitud que su resistencia a la compresión, los sistemas de anclaje no deberían ser utilizados en hormigón con menos de 28 días, incluso si la resistencia mínima a la compresión del hormigón requerida por las homologaciones ha sido ya alcanzada.

3.2.5 Hormigón armadoLos requisitos básicos para el diseño, la construcción, la fabricación y la realización de estructuras de hormigón están descritos en los Eurocódigos. La resistencia a la tracción del hormigón es relativamente

03

21Material base


inferior, dado que equivale a un 10% aproximadamente del valor de la resistencia a la compresión. Por tanto, en la práctica, el hormigón no armado es muy poco habitual en las estructuras. Generalmente se utiliza hormigón armado para las estructuras de hormigón y para los componentes. El concepto básico de la armadura se demuestra por medio de una viga con dos apoyos en extremos (fi gura 3.6). Al ser sometido a cargas, se crea en el hormigón una zona de compresión y una zona de tracción. Sin las armaduras (barras de acero), la viga cedería al superar la resistencia a la tracción del hormigón. En una viga armada, las armaduras soportan la carga de tracción por la adherencia entre el acero y el hormigón después de que se produzcan grietas en el hormigón. En condiciones de servicio, la anchura de las grietas en los componentes de hormigón armado, respecto al Eurocódigo 2, se limita aproximadamente a 0,3 mm. Por tanto, es posible deducir que cuando el hormigón está armado, existe una zona de hormigón tensado, o lo que es lo mismo, hormigón fi surado.

F F

F F

Zona de hormigón tensado

Eje neutro

Grietas

Armaduras

Hormigón armado:

Esfuerzo de compresión hormigónEsfuerzo de tensión armadura de acero

Figura 3.6: Conceptos básicos de la construcción de hormigón armado.

Las grietas no se producen únicamente al aplicar cargas en los componentes en hormigón armado. También pueden producirse en la superfi cie, por ejemplo a causa de un secado rápido, de la dilatación térmica provocada por el frío y el calor (radiación solar), o por el asentamiento de la estructura.Dado que las grietas infl uyen considerablemente en el Comportamiento de los anclajes sometidos a carga, se recomienda generalmente tomar el hormigón fi surado como material base para el diseño de fi jaciones en la técnica de anclaje

3.3 MamposteríaLa mampostería es un material de construcción heterogéneo fabricado a partir de componentes naturales o artifi ciales como ladrillos, tejas de arcilla o bloques de piedra caliza apilados sobre capas alternas de mortero de cemento.La primera aplicación de la mampostería es la construcción de paredes. La colocación de bloques de mampostería (ladrillos) sobre un lecho de mortero garantiza un empleo óptimo de su resistencia a la compresión. El mortero nivela las irregularidades de los bloques y asegura una transferencia uniforme de la presión. Generalmente, la mampostería tiene una resistencia muy inferior a la del hormigón.La mampostería es uno de los materiales de construcción más antiguos utilizados por la humanidad. Sus orígenes se encuentran repartidos por todo el mundo. Dependiendo de los recursos locales, los bloques de mampostería se fabrican en una gran variedad de materiales, formas, tamaños y confi guraciones. Existen bloques macizos, perforados y huecos con miles de formas distintas y confi guraciones de los huecos.

03

22 Material base


Figura 3.7: Variedad de bloques artifi ciales de mampostería.

Las características de los bloques de mampostería, así como la geometría de los vacíos y del alma, infl uyen considerablemente en el comportamiento en carga de las fi jaciones. Debido al amplio surtido de tipos de mampostería y de bloques de mampostería, no existe una regla general en lo referente a las fi jaciones. Solo existe una regla general relativa a las perforaciones: Para reducir el riesgo de desconchados y de estallidos de los bloques con huecos, los agujeros deberían ser perforados con un taladro solo en rotación, no se debe emplear la función percusión del taladro.La selección de una anclaje para mampostería depende del sector de aplicación y del tipo de mampostería y bloques de mampostería. Para seleccionar correctamente un anclaje para su uso en mampostería, se recomienda contactar con un especialista de Würth.

Los sistemas de anclaje deben ser escogidos de manera que cumplan los requisitos de su aplicación. Deben ser adecuados para el uso al que se destinan, deben ser duraderos y demostrar una capacidad sufi ciente para soportar las cargas. Con este propósito, la carga, que denominaremos acción de carga, debe ser conocida en su intensidad, tipo y dirección. También es necesario conocer información acerca de las condiciones del entorno de la ubicación de la anclaje, que representan acciones que no dependen de la carga. Con estos datos y con la ayuda de la información del producto y del certifi cado de homologación, es posible seleccionar el sistema de anclaje adecuado.

03

23Material base


4.1 Acciones de cargaLa tabla 4.1 muestra ejemplos de acciones de carga. Se clasifi can en primer lugar por su frecuencia y por su intensidad. Si las cargas se ejercen principalmente de modo permanente, por ejemplo la carga muerta del componente que debe ser fi jado, o si su intensidad cambia lentamente, por ejemplo los muebles o la nieve, son consideradas como cargas estáticas. Si, por otra parte, las cargas cambian con rapidez, son denominadas cargas dinámicas. La carga de un impacto provocado por un vehículo que golpea una barandilla protectora o las cargas cíclicas frecuentes como las de los ascensores o los rieles de las grúas son ejemplos de acciones dinámicas. La fi gura 4.1 muestra la variación de la carga dependiendo del tiempo para diversas aplicaciones. Los Eurocódigos pertinentes detallan una clasifi cación precisa de los tipos de acciones.

Número de ciclos de carga

Ninguno Pocos Muchos

sin fuerzas de inercia con fuerzas de inercia sin fuerzas de inercia con fuerzas de inercia

carga muertaparedespersonasinstalacionesmateriales en almacénnieveAguavientolimitaciones

limitaciones cargas de impactos terremotos explosiones

cargas rodantes en puentes raíles de grúasascensoresMáquinas sin aceleración de masa

Máquinas con aceleración de masa (impactos, forja)

principalmente estática impacto (choque) pulsación/alternancia impacto

acción estática acción dinámica

Tabla 4.1: Clasifi cación de las acciones.

Figura 4.1: Ejemplos de carga por tiempo.

04

24 Acciones

Acción estática Carga de pulsación

Carga alternadaCarga de impacto

Acción

Acción Acción

Acción

Tiempo

Tiempo

Tiempo

TiempoTerremoto, Impacto, Artefacto percutor

Fachada, tejadillo

Masa descentrada, maquinaria rotativa


Acciones

Las acciones estáticas y dinámicas pueden ejercer cargas de tracción, compresión, cortantes y cargas combinadas de tracción-cortante en un determinado ángulo con el eje del anclaje (fi gura 4.2). Hay que tener en cuenta que no todos los tipos de anclajes por expansión o de seguridad pueden transferir cargas de compresión en el material base. Si el elemento se coloca a distancia del material base (instalación a distancia), una acción combinada con carga cortante, y una carga de fl exión o inclinada pueden ejercer su acción sobre el anclaje (fi gura 4.3). En los casos en los que no hay limitaciones en la superfi cie del hormigón (fi guras 4.3a y 4.3b) puede producirse una grieta en la superfície del hormigón delante del anclaje. Esto se tiene en cuenta en el diseño incrementando la distancia de la palanca e1 con la distancia a3.

Esfuerzo de compresión y de tracción Carga cortante Combinación de tracción y corte

N

VF

Figura 4.2: Direcciones de la carga.

a) Flexión b) Combinación de tracción y corte c) Combinación de tracción y fl exión

a3 e1

l

V

p p

F

p

a3 e1

le1

l

F

Figura 4.3: Acciones sobre el anclaje en una instalación a distancia.

4.2 Acciones independientes de la carga (acciones del entorno)La vida útil de un anclaje debe ser al menos tan larga como la de la estructura en la que ha sido instalada. Para ello, los materiales con que se fabrican los sistemas de anclaje deben resistir todos los impactos del entorno. Las acciones independientes de la carga (acciones del entorno), como el aire contaminado y la lluvia ácida pueden desgastar los revestimientos de protección como la galvanización de los anclajes. Dichas acciones pueden provocar la corrosión del anclaje, debilitando la sección transversal, afectando a su funcionamiento e infl uyendo negativamente en el aspecto del anclaje a causa de las placas de oxidación.Además, en ciertas latitudes en Europa, las fi jaciones que reciben la radiación solar directamente pueden alcanzar temperaturas de 80ºC o superiores. El plástico de un taco de poliamida o el mortero de un anclaje químico deben ser capaz de resistir estas temperaturas. También el hielo y el fuego son acciones vinculadas

04

25


a la temperatura. Al seleccionar un anclaje para una determinada aplicación, es necesario tener en cuenta las acciones del entorno (fi gura 4.4). La información del producto y las homologaciones proporcionan los datos necesarios.

Corrosión(acero)

Reblandecimiento y deterioro del material(Plástico, adhesivo)

Temperatura Hielo Sol Fuego

Humedad

Figura 4.4: Acciones del entorno.

04

26 Acciones


5.1 NocionesLos anclajes solo pueden cumplir su cometido y funcionar correctamente si han sido colocados adecuadamente.Para colocar un anclaje, generalmente hay que taladrar un agujero en el material base antes de introducirlo en el agujero del taladro respecto a las instrucciones de colocación del fabricante. Determinados productos requieren el uso de herramientas especiales para activar el mecanismo de anclaje. El agujero debería ser taladrado siempre perpendicularmente a la superfi cie del material base. Es preciso evitar cualquier daño o corte de las barras de acero en un componente de hormigón armado al utilizar el taladro. Cualquier daño provocado en las armaduras puede afectar considerablemente la capacidad de resistencia de un elemento de la edifi cación. Además, el comportamiento de los anclajes sometidos a carga puede resultar desfavorecido. Para ello, se recomienda localizar e identifi car la posición de las armaduras mediante un aparato de detección de barras antes de taladrar con el propósito de evitar daños.Es necesario tener en cuenta la altura de la capa no resistente (si la hay), así como la mezcla para juntas y la altura del elemento que debe ser fi jado para establecer el grosor máximo de la fi jación (Figura 5.1).En el cálculo del anclaje, se admite la hipótesis de que los diámetros de los agujeros para la fi jación no son superiores a las dimensiones indicadas en la Tabla 5.1, y que la fi jación no se deforma a causa de las cargas que recibe. Para ello, la pieza deberá ser sufi cientemente rígida y, excepto las instalaciones a distancia, deberá estar en contacto con el material base o con la fi na capa de superfi cie no resistente. Si los diámetros de los agujeros para la fi jación son superiores a las cantidades indicadas en la Tabla 5.1, la capacidad de carga del anclaje quedará reducida.

Colocación

Material basePieza a fi jar

Capa no resistente

Grosor máximo de la pieza fi jadaProfundidad de anclaje hef

Profundidad del taladro

Diámetro del anclaje (mm)1

6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30

Diámetro máximo permitido del agujero df en la pieza (mm) 7 9 12 14 16 18 20 22 24 26 30 33

1) Diámetro nominal del taco o perno de las instalaciones existentes o diámetro del tornillo o perno en las instalaciones pre-colocadas.Tabla 5.1: Diámetro máximo del agujero en la pieza para la fi jación.

Es necesario respetar los requisitos de la homologación durante la colocación del anclaje. El documento de homologación se debe usar durante la colocación. Si el anclaje o la aplicación específi ca no disponen de homologación, se deberán seguir las recomendaciones del fabricante indicadas en las instrucciones de instalación, en las fi chas técnicas y en la información del producto.

05

27Colocación y funcionamiento

Figura 5.1: Anclaje colocado.


28 Colocación y funcionamiento

Los componentes del anclaje nunca deben ser extraídos o sustituidos para evitar el riesgo que luego no funcione correctamente. Los anclajes que han sido mal colocadas nunca deben ser reutilizados.

5.2 TaladradoEl comportamiento en carga de la mayoría de los sistemas depende de la geometría del agujero. La geometría del agujero depende del tipo de taladro utilizado y del modo en que se realiza el agujero. La homologación del producto y las instrucciones del fabricante proporcionan información acerca de la confi guración adecuada para utilizar el taladro.

5.2.1 Métodos de perforaciónLas técnicas más habituales para taladrar agujeros en el hormigón y en la mampostería son:

taladrado normal por rotación, taladrado por impacto, taladrado con rotación y percusión, y taladrado con diamante

El taladrado normal por rotación realiza generalmente un agujero sin impacto o efecto percutor (Figura 5.2a). El agujero se realiza mediante la rotación de la broca acompañada de una presión simultánea ejercida por el operario. El taladrado normal por rotación se emplea en materiales sólidos de baja resistencia como el hormigón celular y la mampostería hueca. Para estos materiales solamente se utiliza el taladro normal por rotación (con el efecto percutor desactivado), dado que la percusión tiene como resultado un agujero de diámetro demasiado grande para las fi jaciones y/o las almas en la mampostería hueca pueden fragmentarse. El material base esta entonces deteriorado (ver artículos 6.5.3 y 6.6).El taladrado por impacto (fi gura 5.2b) se emplea en materiales sólidos de baja resistencia como la mampostería maciza o el hormigón de baja resistencia. El agujero se realiza mediante rotación e impacto. El taladrado se lleva a cabo según el principio de “rotación + presión + impacto”. Un disco dentado entra en contacto con el mecanismo impulsor de la rotación en el taladro. A medida que el operario ejerce presión en el taladro, la broca gira y golpea simultáneamente. El taladrado por impacto se caracteriza por una elevada frecuencia de impacto (40000 a 50000 por minuto) con una energía relativamente baja.El taladrado por rotación con percusión se realiza mediante rotación y percusión de la broca (Figura 5.2c). La diferencia con el taladrado por impacto es que el movimiento del impacto es neumático. Los golpes de martillo (impactos) se transmiten a la broca mediante un pistón. La frecuencia de los golpes de martillo representa la décima parte de la frecuencia del taladro por impacto. Sin embargo, la energía aplicada sobre la broca es mucho mayor. Los taladros percutores se utilizan para crear agujeros en el hormigón.

a) taladrado por rotación normal b) taladrado por impacto c) taladro percutor

Figura 5.2: Métodos de taladrado.

05


Los agujeros taladrados para introducir anclajes deben mantener determinadas tolerancias. Dichas tolerancias están garantizadas al utilizar brocas con marcas ofi ciales (fi gura 5.3). La marca se encuentra en el eje de la broca.

Figura 5.3: Ejemplo de la marca en las brocas alemanas.

El taladrado con broca de diamante es una técnica de taladrado sin vibraciones (fi gura 5.4). Se extrae un núcleo taladrado en el hormigón mediante un movimiento de rotación y una broca especial con partículas de diamante industrial. Es posible taladrar con diamante con o sin lavado al agua. El taladrado con diamante se utiliza principalmente para crear agujeros con diámetros mayores, agujeros que requieren una superfi cie lisa y especialmente agujeros en hormigón de alta resistencia. Es posible cortar completamente las armaduras sin problemas. Generalmente, la creación de agujeros mediante las técnicas de taladrado con diamante es costosa, y salvo unas pocas excepciones, no puede ser utilizada para la mayoría de los sistemas de fi jación. Este problema se trata con más detalle en las homologaciones y las instrucciones de los sistemas de anclaje.

Figura 5.4: Taladrado con diamante.

5.2.2 Agujeros taladrados incorrectamenteLos agujeros taladrados incorrectamente son agujeros que

han sido mal ubicados, o que, debido a las barras de armadura, no pueden alcanzar la profundidad necesaria, o cuyo contacto con las barras de armadura impide la colocación adecuada de los anclajes.

No se permite realizar una anclaje en un agujero taladrado incorrectamente. En el caso de que se realicen agujeros incorrectos, las homologaciones prevén un espacio mínimo entre el agujero incorrecto y el nuevo agujero (Tabla 5.2).

05



Tipo de anclaje Espaciado/ acciones requeridas

Anclaje metálico al menos 2x la profundidad del agujero taladrado.

Anclaje poliamida al menos 1x la profundidad del agujero taladrado incorrectamente y 5x el diámetro del anclaje.

Anclaje químico colmar el agujero incorrecto con un mortero anti-retracción.Anclaje químico al menos 2x la profundidad del agujero taladrado incorrectamente y colmar el

agujero incorrecto con un mortero anti-retracción.

Tabla 5.2: Disposiciones generales de las homologaciones del producto en relación a las perforaciones.

La información del producto y las homologaciones indican las disposiciones precisas.

5.2.3 Evaluación aproximada del tipo de material baseSi no existe información precisa referente al material base o si este se encuentra oculto por otro material (por ejemplo un enlucido), la Tabla 5.3 permite determinación aproximada del material base.Por ejemplo, si el avance de la broca en un bloque de mampostería es errático durante un taladrado normal por rotación, es indicación de que el bloque de mampostería está cortado. Además, si el polvo emitido es gris, es previsible que se trate de un bloque de hormigón hueco.

Avance de la broca Estado Color del polvo del taladrado broca Material base

Constante y lentoMacizo

Gris Hormigón, bloques de hormigón

Rojo mamposteríaarcilla

Blanco Piedra calizaConstante y rápido Blanco Hormigón celular

Errático Hueco

Gris Bloque hueco de hormigón

Rojo mampostería arcilla con huecos

Blanco Piedra caliza con huecos

Tabla 5.3: Evaluación aproximada del tipo de material base.

5.2.4 Tipos de disposiciones constructivasEn la técnica de fi jación post-instalada, se distinguen la colocación con introducción previa (fi gura 5.5a), la colocación pasante (fi gura 5.5b) y la colocación a distancia (fi gura 5.5c).

a Pre-colocado b) Pasante c) Colocación a distancia

Figura 5.5: Tipos de disposición de la instalación.

05



En la instalación precolocada, primero se marca la ubicación deseada para el agujero taladrado, a continuación se taladra y se introduce el anclaje para colocar la pieza. Para terminar, el anclaje y la pieza se atornillan juntas.En la colocación pasante, hay que colocar primero la pieza, a continuación se taladra el agujero en el material base a través del agujero de la pieza, se introduce el anclaje por la pieza y se instala sin necesidad de volver a retirar la pieza. Este tipo de colocación es preferible para equipos pesados o complejos, así como para la colocación de grupos de anclajes. La colocación pasante elimina la necesidad de marcar cada una de las ubicaciones de agujeros y reduce la posibilidad de realizar agujeros erróneos.La colocación a distancia se emplea generalmente para los blindajes. El punto de fi jación se encuentra a cierta distancia del material base. Esto se consigue mediante el uso de anclajes extra largos o de varillas roscadas, con rosca interior en el caso de los anclajes. El sistema de fi jación recibirá una carga de momento de fl exión adicional.

5.2.5 Instalación de sistemas de anclajes5.2.5.1 NocionesDurante la colocación, los documentos de homologación pertinentes siempre deben ser tenidos en cuenta. Si no se dispone de documentos de homologación, es preciso utilizar las recomendaciones de colocación del fabricante.Se deben considerar los siguientes puntos durante el proceso de colocación: Material base:

Estado del material base in situ (resistencia, hormigón fi surado o no fi surado) Dimensiones reales del elemento de la edifi cación que se utiliza para el anclaje (profundidad, anchura,

longitud) ¿La fi jación ha sido seleccionada correctamente? Anclaje:

¿Se encuentran disponibles las instrucciones de colocación /homologación? ¿Número y periodo de validez de la homologación? ¿El grosor máximo de la pieza que debe ser fi jada es la correcta? ¿El material del anclaje (acero galvanizado/inoxidable) cubre los requisitos del uso al que está destinado? Pieza:

¿El grosor de la pieza y los diámetros del agujero corresponden a la homologación? Colocación:

¿Cuál es el método de taladrado exigido por la homologación/instrucciones de colocación? ¿Qué taladro se debe utilizar? ¿Cuáles son las brocas necesarias (borde cortante, longitud de la broca, tope de broca)? ¿El elemento de la edifi cación está armado? ¿Existen armaduras en la zona del anclaje? ¿Qué herramientas se requieren para colocar el anclaje? ¿Tipos de disposiciones constructivas que se requieren? ¿Es posible la colocación? ¿Es posible taladrar los agujeros perpendicularmente a la superfi cie del material base de manera que la

profundidad del agujero se ajuste a la homologación/ instrucciones de colocación? ¿El proceso de extracción de polvo y de escombros del agujero se ajusta a los requisitos de la homologación/

instrucciones de colocación? ¿La introducción, la colocación y el ensamblaje de la instalación de la anclaje se ajustan a los requisitos de

la homologación/ instrucciones de colocación? ¿La colocación de la pieza se ajusta a los requisitos de la homologación/ instrucciones de colocación? ¿El momento de fl exión empleado para la colocación de la anclaje se ajusta a los requisitos de la

homologación/ instrucciones de colocación? ¿Se requiere una comprobación de la colocación en la homologación/instrucciones de colocación? ¿Se ha redactado y completado el protocolo de colocación respecto a los requisitos de la homologación/

instrucciones de colocación?

05



¿Se conservan archivos de los protocolos de colocación junto al contrato de anclaje durante al menos cinco años?

5.2.5.2 Anclajes metálicos¿Se dispone de anclajes metálicos en acero cincado (grosor de la capa 5μm) o en acero inoxidable para su uso único en hormigón. Funcionan según el principio de la “fricción”. La carga ejercida sobre el anclaje se transfi ere en el material base mediante fricción entre el taco de expansión y los laterales del agujero taladrado.Los anclajes metálicos se dividen en: - Anclajes de expansión por par de apriete. - En anclajes de expansión por desplazamiento.

5.2.5.2.1 Anclajes metálicos de expansión por par de aprieteLos anclajes metálicos de expansión por par de apriete pueden clasifi carse como de tipo taco o de tipo perno: Los anclajes con taco se componen generalmente de un perno o varilla roscada con tuerca, arandela, separador y taco de expansión con deformaciones para evitar la rotación del anclaje dentro del agujero, y uno o dos conos de expansión.

Los anclajes de tipo perno se componen generalmente de un perno, cuya extremidad ha sido estampada o labrada en forma cónica, de tramos de expansión alojados en la extremidad cónica plana del perno y de una tuerca y una arandela.

Los anclajes metálicos de expansión por par de apriete se anclan ejerciendo un determinado par en la tuerca o tornillo con una llave de ajuste dinamométrica calibrada. Al apretar, se ejerce un esfuerzo de tracción en el tornillo o perno y el cono se introduce en el taco o segmentos de expansión. Estos se comprimen contra los lados del agujero taladrado (fi gura 5.6). El esfuerzo de la expansión se ejerce en toda la longitud del cono.

Figura 5.6: Principio de funcionamiento de un anclaje metálico de expansión por par de apriete (fricción entre la superfi cie del taco de los segmentos de expansión y los lados del agujero taladrado); para un anclaje de tipo perno.

Las tolerancias en el agujero taladrado pueden ser compensadas en cierta medida mediante anclajes metálicos de expansión por par de apriete extrayendo el cono a una distancia mayor dentro del taco o de los segmentos de expansión. El par de la instalación se indica en la homologación y se emplea

05



para comprobar que la colocación ha sido realizada correctamente. Los anclajes pueden considerarse correctamente colocados únicamente si el par estipulado pudo ser aplicado durante la operación de ajuste. Para ello, el anclaje siempre debería ser apretado mediante una llave calibrada. De otro modo, el anclaje no debería ser sometido a carga.El par de instalación aplicado cubre dos funciones importantes en los anclajes de expansión por par de apriete. Sirve para comprobar que el anclaje ha sido colocado correctamente y que inmoviliza la pieza contra el material base.Los anclajes de expansión por par de apriete transfi eren las cargas externas en el material base principalmente mediante fricción. Si la carga externa supera a la fuerza de tracción, el desplazamiento del cono de expansión dentro del taco de expansión es mayor. Este proceso, denominado “expansión ampliada”, mantiene la capacidad de carga del anclaje.Würth W-FAZ (tipo perno, Figura 5.7) y Würth W-HAZ (tipo taco, Figura 5.8) son ejemplos de anclajes de expansión por par de apriete. La colocación de estos anclajes se describe en los dibujos adjuntos.

Taladro rotativo y con la broca indicada

Limpiar el agujero

Golpear suavemente el anclaje con un martillo a través de la pieza hacia el interior del agujero

Apretar el perno hasta el par indicado mediante una llave calibrada.

Figura 5.7: Colocación pasante con el anclaje Würth W-FAZ de tipo perno.

Taladrar el agujero mediante un taladro rotativo y con la broca indicada

Limpiar el agujero

Golpear suavemente la anclaje con un martillo a través de la pieza hacia el interior del agujero

Apretar el perno hasta el par indicado mediante una llave calibrada

Figura 5.8: Colocación pasante con el anclaje Würth W-HAZ de tipo taco.

5.2.5.2.2 Anclajes metálicos de expansión por desplazamientoLos anclajes de expansión por desplazamiento, también denominados tacos de encastre, son fi jaciones con una coquilla de acero con rosca interna y una clavija de expansión de sección variable. Se fabrican en acero de carbono galvanizado y en acero inoxidable. No es posible realizar colocaciones pasante con este tipo de anclajes. Se colocan golpeando la clavija de expansión hasta un punto determinado dentro del taco con una herramienta especial. Los anclajes de expansión por desplazamiento transfi eren las cargas externas en el material base principalmente mediante fricción (fi gura 5.9). La expansión se limita a la altura del cono. Los anclajes de expansión por desplazamiento no sufren “expansión ampliada”.

05



Figura 5.9: Principio de funcionamiento de un anclaje de expansión por desplazamiento (fricción entre la superfi cie del taco y los lados del agujero taladrado).

La fuerza de expansión de los anclajes de expansión por desplazamiento creada al golpear la clavija de expansión en el taco es considerablemente superior que en los anclajes de expansión por par de apriete. Por tanto, la distancia límite mínima y el espacio entre anclajes también son superiores. Los anclajes de expansión por desplazamiento son sensibles a las tolerancias del diámetro del agujero taladrado y a la expansión incompleta del taco. Para ello, es de especial importancia utilizar brocas homologadas que respetan las tolerancias estipuladas. Además, la profundidad del agujero debe ser exactamente la indicada en la homologación del producto o en las recomendaciones del fabricante. El extremo del taco debería estar al ras de la superfi cie del hormigón y la longitud seleccionada del perno que debe recibir la pieza debe ser la correcta. El anclaje ha sido expandido correctamente cuando la herramienta de ajuste se introduce en el taco del anclaje mediante los golpes de martillo y su borde entra en contacto con el extremo del taco. La colocación correcta solo puede ser realizada con la ayuda de la herramienta especial de ajuste. Para la colocación correcta, en muchas ocasiones es necesario dar un gran número de golpes de martillo. Por tanto, se deben llevar a cabo comprobaciones para garantizar la instalación correcta. Esta comprobación se simplifi ca si la herramienta de ajuste imprime una marca dentada en el extremo del taco después de la colocación.

La pieza está correctamente fi jada cuando el perno ha sido apretado con el par indicado e inmovilizada fi rmemente contra el material base. La colocación debe llevarse a cabo mediante una llave dinamométrica calibrada. La limitación del par evita que el taco de la fi jación o que el perno fallen durante la colocación. La fi gura 5.10 muestra una fi jación Würth W-ED/S y W-ED A4 con la correspondiente herramienta de ajuste así como una descripción del proceso de colocación.

Figura 5.10: Instalación pre-colocada de los anclajes Würth W-ED/S y W-ED/A4.

S

05


Efectuar taladro

Limpiartaladro

Introducir a golpes el taco y dejarlo a ras de superfi cie

Realizar el anclaje con el útil de colocación

Fijar el componente y aplicar el par de apriete


5.2.5.3 Anclaje de seguridadLos anclajes de seguridad transfi eren las cargas de tracción en el material base mediante bloqueo mecánico (enclavamiento, carga). La fi gura 5.11 muestra un bloqueo mecánico denominado “raíz”.

Figura 5.11: Transferencia de la carga mediante bloqueo mecánico por el anclaje raíz Würth W-WA.

El anclaje raíz Würth W-WA se fabrica en acero de carbono galvanizado y en acero inoxidable.La colocación del anclaje raíz Würth W-WA se muestra en la Figura 5.12. Para comenzar, se taladra un agujero cilíndrico. Después de limpiar el agujero y de introducir el perno, se realiza un segundo agujero para la raíz a través de un agujero inclinado en el eje del perno. Después de limpiar el agujero inclinado, se introduce la raíz en el agujero hasta quedar al ras de la superfi cie del hormigón. La pieza queda entonces fi jada y el anclaje raíz se aprieta. Al apretar la tuerca, la raíz es presionada contra el hormigón.Ningún esfuerzo de expansión es generado durante la colocación del anclaje raíz Würth W-WA. Sin embargo, las fuerzas de expansión son creadas al apretar. Son fuerzas considerablemente más pequeñas que en los anclajes de expansión por par de apriete y por desplazamiento.


Limpiar el agujero Golpee suavemente el anclaje con un martillo hacia el interior del agujero

Introducir la raíz en el agujero inclinado

Colocar la pieza, apretar la tuerca hasta el par indicado mediante una llave dinamométrica calibrada

Figura 5.12: Colocación del anclaje raíz Würth W-WA.

5.2.5.4 Tornillos para hormigónLos tornillos para hormigón tienen una rosca especial reforzada. Se atornillan en un agujero cilíndrico pre-taladrado. Por motivos de ergonomía, la colocación debe llevarse a cabo mediante un destornillador de impacto. La geometría roscada se ajusta al diámetro del agujero taladrado de manera que esta se

05



introduzca en el hormigón. Esto provoca un bloqueo mecánico. Las fuerzas exteriores aplicadas sobre el tornillo para hormigón se transfi eren en el material base mediante esta conexión de enclavamiento. La profundidad de inserción mínima indicada garantiza que el roscado no se pase de rosca dentro del hormigón en caso de utilizar un destornillador de impacto con un par de apriete demasiado elevado. La cabeza del tornillo es extraída y el punto de fi jación no puede ser utilizado. Para ello, no se debe rebasar el par indicado en las instrucciones de instalación.El proceso de colocación del tornillo de anclaje Würth W-SA se muestra en la Figura 5.13.

Figura 5.13: Colocación de un tornillo de anclaje Würth W-SA.

5.2.5.5 Fijaciones para falsos techosLas fi jaciones para falsos techos se utilizan para la fi jación en hormigón de elementos ligeros no estructurales con una carga máxima de 1 kN/m². En principio, se trata de pequeños anclajes de expansión por par de apriete o por desplazamiento de tamaños M6 y M8 con profundidades de inserción de hasta aproximadamente 40 mm. Debido a sus dimensiones reducidas, las fi jaciones para falsos techos tienen una capacidad de expansión relativamente pequeña. Es importante utilizar brocas homologadas para realizar los agujeros con el fi n de garantizar una capacidad de anclaje coherente.La colocación correcta de fi jaciones para falsos techos debe ser comprobada después de la colocación realizando pruebas de carga en un número sufi ciente de fi jaciones.Los tornillos para hormigón se utilizan frecuentemente como fi jaciones para falsos techos. En tal caso se aplican los puntos citados anteriormente.

5.2.5.6 Tacos de poliamida (o “Tacos de plástico“)Los anclajes empleados para aplicaciones que conciernen a la seguridad solamente deberían ser un taco de plástico y la inserción correspondiente (tornillo o clavo). La longitud, diámetro y rosca de las inserciones adjuntas están diseñadas para obtener un comportamiento óptimo en carga al ser combinados con el taco de plástico correspondiente. Una anilla en el borde ayuda a evitar que el taco se introduzca completamente dentro del agujero. La profundidad adecuada de inserción está marcada en el taco de plástico. Los tacos de poliamida no deberían ser colocados con temperaturas inferiores a 0ªC. Adoptando estas medidas se evitan las instalaciones defectuosas.Los tacos de poliamida pueden clasifi carse por aplicaciones, según si se van a colocar en hormigón o en mampostería maciza, perforada o hueca. Se componen de un taco de plástico con un mecanismo de expansión y una inserción especial. La inserción especial puede ser un tornillo (fi gura 5.14) o un clavo roscado (fi gura 5.16). La rosca del clavo permite desinstalarlo. El taco de expansión tiene una ranura y sus propiedades no permiten la torsión del taco de plástico durante la instalación y desinstalación.

05


Efectuar taladro

Limpiartaladro

Realizar el anclaje con el útil de colocación

Fijar el componente y aplicar el par de apriete



Limpiar el agujero

Golpear suavemente el taco con un martillo hacia el interior del agujero

Introducir el tornillo

Apretar el tornillo

Figura 5.14: Colocación de anclaje de plástico Würth WE para aplicaciones en hormigón.

Figura 5.15: Colocación del anclaje de plástico Würth WD 10 y HBR 14 para aplicaciones en mampostería.

Figura 5.16: Colocación del anclaje con clavo Würth para aplicaciones en hormigón y en manpostería.

El taco de poliamida se expande al atornillar el tornillo especial (fi guras 5.14 y 5.15) o al introducir el clavo (fi gura 5.16) en el taco. El tornillo o clavo especial debe ser introducido de tal manera que su cabeza quede al ras del anillo del taco. De este modo, la punta del tornillo o del clavo penetra en el extremo del taco. La inserción especial se introduce en el taco de plástico y lo presiona contra los lados del agujero taladrado.


Limpiar el agujero

Golpear suavemente el tacoacon un martillo hacia el interior del agujero

Introducirel tornillo

Apretar el tornillo hasta que la cabeza quede a ras del collar del material base


Limpiar el agujero

Golpear suavemente el tacoacon un martillo hacia el interior del agujero

Introducirel tornillo

Apretar el tornillo hasta que la cabeza quede a ras del collar del material base

05



Limpiar el agujero

Introducir el taco a través de la pieza a fi jar

Golpear el tornillo hasta enrasarlo


En los soportes (hormigón de resistencia normal y bloques macizos de mampostería), las fi jaciones funcionan por fricción entre el taco y los lados del agujero taladrado. El taco de plástico es demasiado blando para deformar el material base. En la mampostería, perforada y hueca, los anclajes de poliamida también transfi eren la carga principalmente mediante fricción. Sin embargo, las almas de la mampostería proporcionan una pequeña contribución adicional al soporte de la carga mediante el bloqueo mecánico del taco. Para garantizar que el taco se encuentre inmovilizado por las almas, la posición de la zona expandible debe coincidir con la disposición de los diferentes huecos en los bloques de mampostería.En los bloques de mampostería vacíos, generalmente, los agujeros deben ser taladrados por rotación normal, es decir, sin movimiento de percusión. De otro modo, las almas pueden ser considerablemente dañadas durante el taladrado, esto conlleva efectos desfavorables para el comportamiento en carga y la capacidad de la anclaje es considerablemente reducida.

5.2.5.7 Anclajes por adherencia o “Anclaje químico“Para realizar fi jaciones con anclajes por adherencia, generalmente se introduce una varilla roscada o casquillo con rosca interior en un agujero pre-taladrado en un material base utilizando un compuesto químico de dos componentes (mortero). Las colocaciones pasantes no son posibles.Se realiza una distinción entre las aplicaciones en hormigón y en mampostería.En el hormigón, la profundidad de inserción de los anclajes por adherencia es de aproximadamente 8 a 10 veces el diámetro de la varilla roscada. Las cargas de tracción externas son transferidas en el material base mediante adherencia entre el mortero y la varilla roscada, y mediante adherencia entre el mortero y los laterales del agujero taladrado (fi gura 5.17).

N

Figura 5.17: Transferencia de carga para anclajes por adherencia.

Los anclajes por adherencia pueden dividirse entre anclajes de tipo cápsula o de tipo inyección, según el tipo de colocación.El endurecimiento del mortero depende de su tipo, su composición y de la temperatura del material base. Existe un periodo de espera entre la colocación y la carga de los anclajes. Si la temperatura del material base oscila entre 10ºC y 20ºC, el periodo de espera es de aproximadamente 20 a 45 minutos, dependiendo del tipo de mortero. Con la temperatura mínima de uso de -5ºC, el periodo de espera es de varias horas. La información del producto y las homologaciones indican las recomendaciones precisas acerca del periodo de espera. Estas informaciones también están impresas en el cartucho de mortero en los anclajes por adherencias de tipo inyección.

05



Una adherencia correcta entre el hormigón y el mortero solo se obtiene si el anclaje por adherencia es adecuadamente instalado según las instrucciones. Se debe prestar una atención especial a limpiar con esfuerzo el agujero taladrado.Ninguna fuerza de expansión es generada durante la colocación del anclaje por adherencia. En cambio, el anclaje se produce al apretar y al ponerle carga. Estas fuerzas de expansión son, sin embargo, considerablemente más pequeñas que en los anclajes metálicos de expansión. De este modo, se permiten unas distancias con el borde y un espacio entre anclajes más pequeño. Los anclajes por adherencia de tipo inyección se utilizan frecuentemente para los anclajes en mampostería. En los bloques de mampostería macizos, la transferencia de carga se produce mediante adherencia entre los materiales (fi gura 5.17). El mortero de inyección aprisionado en las cavidades de los bloques forma un bloqueo mecánico con las almas de la mampostería perforada y hueca (fi gura 5.18). Por tanto, los anclajes por adherencia de tipo inyección transfi eren las cargas a la mampostería mediante el bloqueo mecánico.

Mortero

Redecilla tamiz

Adherencia

Bloqueo mecánico

mampostería

Figura 5.18: Anclaje por adherencia de tipo inyección en mampostería perforada mediante bloqueo mecánico y adherencia.

5.2.5.7.1 Sistemas de cápsulasLos sistemas de cápsulas para ser utilizados en hormigón no fi surado se componen de una cápsula de vidrio cilíndrica que contiene resina, acelerador, áridos minerales y una varilla roscada o casquillo con rosca interior con una extremidad cincelada y una marca para la profundidad de inserción. La varilla roscada o casquillos con rosca interior se fabrica generalmente en acero de carbono galvanizado o en acero inoxidable. Se debe utilizar un solo cartucho de vidrio para cada anclaje. La fi gura 5.19 muestra la colocación de un sistema de cápsula.

Para comenzar, se debe introducir una cápsula de vidrio en un agujero limpio. El ajuste del anclaje se realiza taladrando la cápsula con una varilla roscada o con un taco que se acopla al taladro percutor mediante un adaptador. La cápsula de vidrio queda destruida y la acción de rotación con percutor mezcla el contenido de la cápsula con los fragmentos rotos de la misma. La rotación del taladro debe detenerse inmediatamente al alcanzar el fondo del agujero. El vidrio roto y los componentes áridos sirven para realizar la adherencia al erosionar los lados del agujero durante la colocación. Al alcanzar la profundidad de inserción requerida, la cantidad de mortero sobrante aparece en la superfi cie del hormigón. Esto indica que la barra roscada ha sido correctamente adherida y se emplea para comprobar que la colocación ha sido realizada correctamente.

05




Limpiar el agujero

La resina debe tener la consistencia de la miel

Introducir la cápsula de vidrio

Introducir la varilla a través de la cápsula mediante el taladro percutor mediante un adaptador especial hasta que la marca quede al ras de la superfi cie del hormigón

Comprobar que hay mortero sobrante y que la profundidad de la inserción es correcta

Comprobar el tiempo de endurecimiento (dependiendo de la temperatura del material base)

Inmovilizar la pieza mediante el par indicado con la ayuda de una llave calibrada

Figura 5.19: Instalación pre-colocada de un anclaje Würth W-VAD en un hormigón no fi surado.

5.2.5.7.2 Anclajes de expansión por adherenciaLos anclajes normales por adherencia generalmente no están adaptados para la transferencia de las cargas en hormigón fi surado. Para tal fi n han sido creados los anclajes de expansión por adherencia.

Figura 5.20: Anclajes de expansión por adherencia.

La fi gura 5.20 muestra un anclaje de expansión por adherencia con una barra de anclaje que incluye varios conos. Se coloca como un anclaje por adherencia normal de tipo cápsula o inyección (fi gura 5.21) en un agujero cilíndrico pre-taladrado. Al aplicar fuerzas de tracción en el anclaje, los conos son atraídos hacia el mortero, que funciona como taco de expansión. La carga de tracción produce fuerzas radiales, y por tanto una capacidad de carga por fricción en el material base de hormigón. Este tipo de anclaje por adherencia funciona como los anclajes de expansión por par de apriete. Sin embargo, el espaciado y la distancia con el borde de las fi jaciones son más pequeños.

05



Figura 5.21: Colocación del anclaje químico de expansión por adherencia Würth W-VIZ, sistema de tipo injección.

5.2.5.7.3 Anclajes por adherencia de tipo inyección

Figura 5.22: Instalación pre-colocada de un anclaje Würth WIT-C100 en un hormigón no fi surado

Los sistemas de inyección Würth se utilizan para aplicaciones en hormigón no fi surado, así como en mampostería maciza, perforada y hueca. Acompañando a los sistemas de inyección (fi guras 5.22 y 5.23), los cartuchos de plástico o de aluminio que contiene las dosis apropiadas de resina, de áridos fi nos y de endurecedor permiten la mezcla controlada de los componentes. Los componentes se mezclan con la ayuda de una cánula mezcladora durante su aplicación, o se terminan de mezclar dentro del cartucho inmediatamente antes de la inyección. En el hormigón y la mampostería maciza, se inyecta primero el

Introducir la varilla mediante un movimiento de rotación hasta alcanzar la profundidad de inserción




Limpiar el agujero Dispensar los primeros100 mm de mortero para garantizar una composición homogénea

Atornillar el mezclador estático en el cartucho

Inyectar el mortero comenzando por el fondo del agujero






Limpiar el agujero Dispensar los primeros100 mm de mortero para garantizar una composición homogénea




05







Limpiar el agujero


Dispensar los primeros 100 mm de mortero para garantizar una composición homogénea



mortero en el agujero y a continuación, la varilla roscada o el taco con rosca interior se introduce en el agujero con un ligero movimiento de rotación para facilitar el contacto completo entre el elemento insertado y el mortero (fi gura 5.22). Se debe prestar atención para evitar la formación de burbujas en el mortero durante la colocación. Se puede evitar la formación de burbujas llenando el agujero desde el fondo y comprobando que no hay aire en la punta de la cánula mezcladora durante la inyección. En caso contrario, la capacidad de carga del anclaje quedará considerablemente reducida.


Comprobar el diámetro del cepillo para la limpieza

Limpiar el agujero, la limpieza del agujero es esencial

Introducir la redecilla en el agujero

Atornillar el mezclador estático en el cartucho. Dispensar los primeros 100 mm de mortero para asegurar la composición adecuada.


Introducir la barra de anclaje mediante un movimiento de rotación hasta alcanzar la profundidad de inserción



Figura 5.23: Instalación pre-colocada de un anclaje WIT-C200 en manpostería.

5.2.5.8 Anclajes especialesLa mayoría de las fi jaciones realizadas en la práctica de la construcción se utilizan para aplicaciones que no requieren seguridad. Para este tipo de aplicaciones, Würth ofrece un amplio surtido de anclajes de poliamida adecuados para la aplicación a la que están destinados. Algunos ejemplos son: Los clavos de anclaje, las fi jaciones especiales para instalaciones de fontanería, electricidad, calefacción y sanitarios, las fi jaciones para la colocación de ventanas, las fi jaciones para colocar complejos aislantes.La amplia gama de anclajes disponibles hace que sea imposible realizar una descripción. Para obtener información más detallada, consultar a los especialistas de Würth.

5.2.6 Reglas básicas para la instalación Antes de que el instalador adquiera y utilice un producto de fi jación, deberá informarse acerca del producto con la ayuda de la información del producto y del certifi cado de homologación. Al leer la homologación del producto, se deben tener en cuenta la portada de la homologación el número de serie el titular de la homologación (fabricante) tipo y utilización genéricos del producto de construcción (nombre del anclaje, del producto) fecha de caducidad de la homologación (no se deben utilizar productos caducados) condiciones específi cas

defi nición del producto y uso previsto

05



descripción del anclaje y de sus componentes comprobar que el anclaje suministrado corresponde con la descripción descripción del ámbito de aplicación hormigón fi surado y no fi surado, hormigón no fi surado solo,

mampostería, etc. comprobar que el anclaje seleccionado se adapta al ámbito de aplicación condiciones del entorno: ambiente interior seco (acero galvanizado), ambiente seco húmedo (acero

inoxidable A2, A4) o ámbito exterior (acero inoxidable A4 o HCR) comprobar que el material base se adapta a su aplicación características del producto y métodos de verifi cación comprobar si las características y los componentes del anclaje se ajustan a los diseños e indicaciones

de la homologación embalaje, almacenamiento y etiquetado el anclaje debería ser empaquetado y provisto como una unidad comprobar que la marca “CE” se encuentra presente y que el fabricante he realizado el etiquetado

necesario, por ej. W-FAZ, M12 A4. disposiciones acerca del diseño el anclaje debería ser diseñado mediante el método de diseño indicado en la homologación

correspondiente disposiciones acerca de la ejecución el anclaje debería ser utilizado de forma unitaria. Los componentes aislados no deben ser sustituidos.

Se deben comprobar el tipo y la resistencia del material base antes de realizar la colocación comprobar si el material base está adaptado al ámbito de aplicación indicado en la homologación

(por ej. Dibujos del diseñador) taladrado solamente se puede utilizar el método de taladrado (ej. taladro percutor) con la herramienta

específi ca (ej. broca con tope) indicados en la homologación del producto o en las instrucciones de instalación

comprobar que la broca está convenientemente marcada no se deben dañar o cortar las armaduras el agujero debe ser limpiado en caso de que los agujeros no hayan sido correctamente taladrados se aplican las disposiciones de

las homologaciones colocación del anclaje el agujero debería ser taladrado perpendicularmente a la superfi cie del material base. la profundidad del agujero debería ajustarse a las disposiciones de la homologación o de las

instrucciones de colocación el anclaje debería ser colocado con la ayuda de las herramientas específi cas de instalación (llave

dinamométrica, herramienta especial de ajuste) se debe comprobar que el anclaje se ajusta a las indicaciones de la homologación del producto o

a las instrucciones de colocación (ej. Prueba de carga) comprobación de la instalación la instalación debería realizarse por trabajadores cualifi cados. se debe mantener un registro escrito del trabajo de colocación el registro debe mantenerse al menos durante 5 años después de terminar el trabajo

05



6.1 Nociones La expresión “comportamiento en carga” se emplea para describir la transferencia de la carga de un anclaje hacia el material base, así como la resistencia de un anclaje frente a las cargas a distancia (tracción, corte, fuerzas combinadas de tracción y corte). La fl exión puede ser prescindible cuando el anclaje cumple los siguientes requisitos:

la pieza que debe ser fi jada por los anclajes debe estar fabricada de metal y puesta directamente sobre la superfi cie del material base sin ninguna capa intermediaria; la pieza debe estar en contacto con el anclaje en todo el grosor de la pieza; el diámetro del agujero de la pieza no debe exceder el diámetro autorizado según la ETAG [38].

6.2 Anclajes metálicos de expansión 6.2.1 Carga de tracción en hormigón no fi suradoLos sistemas de anclaje transfi eren las cargas aplicadas en el material base mediante los mecanismos de anclaje descritos en el Capítulo 5.Dado que estos mecanismos ejercen una fuerza de tracción en el hormigón, en muchos casos la ruptura se produce cuando la resistencia de tracción local en el hormigón es superada. Cuando se produce una carga de tracción en el hormigón, se produce un cono de rotura con un ángulo aproximado de 35º (fi gura 6.1).

Figura 6.1: Rotura del cono de hormigón producido por un anclaje metálico trabajando a tracción. [30]

También pueden producirse los modos de ruptura representados en la fi gura 6.2.

06

44 Comportamiento de los anclajes sometidos a carga

arrancamiento extracción por deslizamiento


Figura 6.2: Modos de rotura con carga de tracción.

ArrancamientoEste modo de rotura se produce cuando la resistencia generada por la fricción entre los elementos expandibles del anclaje y los laterales del agujero taladrado es inferior a la carga de tracción ejercida. El anclaje es literalmente arrancado del agujero. La superfi cie del hormigón cercana al agujero puede resultar dañada durante este proceso.En los anclajes de expansión por desplazamiento, este modo de rotura se produce cuando el cono de expansión no se reparte de manera apropiada en el casquillo de expansión. La distribución incompleta del cono de expansión evita que se repartan sufi cientemente las fuerzas de expansión, corriendo el riesgo de que el anclaje se deslice antes de alcanzar la carga de rotura en el hormigón.En los anclajes de expansión por par de apriete, este modo de rotura también se puede producir si la expansión consiguiente no se alcanza. Después de superar la resistencia debida a la fricción estática, la carga aún puede ser transferida por fricción dinámica, lo que depende principalmente de la rugosidad de los lados del agujero. Sin embargo, dado que la resistencia obtenida por la fricción dinámica es muy sensible a varios parámetros (método de taladrado, rugosidad del agujero) y que no es reproducible, no se permite el arrancamiento en las pruebas para la homologación de anclajes de expansión por par de apriete. Los pernos con cabeza también pueden fallar por arrancamiento si el bloqueo mecánico es insufi ciente.

Extracción por deslizamientoLos anclajes de expansión por par de apriete que funcionan correctamente pueden fallar al extraer el cono de expansión a través del casquillo de expansión, permaneciendo el casquillo en el agujero. Este modo de rotura se denomina extracción por deslizamiento.La extracción es un modo de rotura permitido en las pruebas para la homologación de los anclajes de expansión por par de apriete, aunque no se permita el arrancamiento.

Rotura del acero

Rotura por cono de hormigón

Rotura Rotura del acero

Rotura por cono de hormigón

Rotura

06

45Comportamiento de los anclajes sometidos a carga


Comportamiento de los anclajes sometidos a carga

06

Rotura por cono de hormigónEl cono de rotura del hormigón se produce al aplicar fuerzas de tracción centradas en el anclaje si la resistencia local del hormigón a la tracción es sobrepasada. Este es el caso de los anclajes de expansión cuando la resistencia generada por la fricción entre los elementos expandibles del anclaje y los laterales del agujero taladrado es superior a la resistencia de tracción local del hormigón. En otras palabras, la fuerza de expansión debe ser sufi cientemente grande para mantener el anclaje en su lugar hasta que se produzca el cono de rotura del hormigón.Este modo de rotura se ha observado en pernos con cabeza si la sección es sufi cientemente grande.Los anclajes de expansión por desplazamiento que funcionan correctamente suelen fallar en el cono de rotura del hormigón en el hormigón fi surado debido a las distancias de inserción habitualmente cortas y a las fuerzas de expansión relativamente elevadas.El cono de rotura forma un ángulo aproximado de 35º con la superfi cie del hormigón. Como resultado del mencionado ángulo, para distancias con el borde de * 1,5 hef y espacio entre anclajes de * 3 hef los bordes de los componentes de la edifi cación o de las fi jaciones próximas no infl uyen en absoluto.

RoturaLa ruptura del hormigón habitualmente se produce únicamente con una carga de tracción cuando las dimensiones mínimas del componente de la edifi cación, las distancias del borde o los espacios entre fi jaciones requeridos en la homologación del producto no se mantienen, es decir, cuando las dimensiones, las distancias con el borde o los espacios son demasiado pequeños. Este modo de rotura está contemplado por el proceso de homologación, por lo que el diseñador no está obligado a realizar una comprobación explícita.

Rotura del acero La rotura en el acero contempla la rotura del eje del perno, de la parte roscada del perno o del casquillo del anclaje. Representa el límite superior de la capacidad de un anclaje. La rotura en el acero generalmente se produce cuando la profundidad de inserción es grande y en los anclajes en hormigón de alta resistencia. En el caso en que la profundidad de inserción es normal, generalmente se produce una rotura de cono de hormigón o una extracción.Cada uno de los modos de rotura descritos anteriormente tiene un comportamiento característico carga-desplazamiento (fi gura 6.3).

Figura 6.3.: modelos de curvas de carga-desplazamiento para varios modos de fractura en sujeciones cargadas en tracción [42].

Carga F

Desplazamiento

a rotura del acero

b

cd2

d1 d3

d4

b rotura por cono de hormigón c Rotura

d2 extracción por deslizamiento d1 arrancamiento

d3 arrancamiento/extracción


a

Carga F

Desplazamiento

a rotura del acero

b

cd2

d1 d3

d4

b rotura por cono de hormigón c Rotura

d2 extracción por deslizamiento d1 arrancamiento



a

46


06

En roturas del cono de hormigón en hormigón no fi surado sometido a una carga de tracción, la carga máxima de rotura se alcanza cuando el elemento de anclaje no es afectado por los componentes adyacentes de la edifi cación o por fi jaciones próximas. Esto se explica por la incapacidad de alcanzar un estado de carga axisimétrico perfecto.El estudio de numerosos resultados de pruebas ha mostrado que la carga media de rotura en la rotura por cono de hormigón se incrementa en proporción con hef1,5 (Figura 6.4) y √fcc (Figura 6.5). Esto es casi independiente del tipo de anclaje. La carga máxima media puede ser determinada mediante:

N0

u,c = k

1 . h

ef

1,5 . √fcc,150

[N] (6.1)

k1 = 13,5 en N0,5

/mm0,5

(anclaje de metal) hef = profundidad efectiva del anclaje (en mm) f

cc,150 = resistencia en compresión del cubo de hormigón (lados de 150 mm) en N/mm2

Carga de rotura del hormigón

N0

u,c = k

1 . h

ef

1,5 . √fcc,150

Grosor máximo de la pieza

Profundidad efectiva del anclaje

Material base

Pieza

Profundidad de la inserción

Figura 6.4: Las cargas de rotura del cono de hormigón producidas por los anclajes de expansión de metal y los anclajes de seguridad sometidos a una carga de tracción centrada como consecuencia de la profundidad efectiva del anclaje (después de [42]).



Carga de rotura del hormigón/Carga de rotura del hormigón (fcc,200 = 25 N/mm2)

Resistencia del hormigón en compresión fcc200 en N/mm²

706560555045403530250,75

1,00

1,25

1,50

1,75

Figura 6.5: Incremento de la carga de rotura del cono de hormigón producida por los anclajes de expansión de metal y los anclajes de seguridad sometidos a una carga de tracción centrada como consecuencia de la resistencia en compresión del hormigón.

Figura 6.6: Cono de rotura en el hormigón producido por un grupo de fi jaciones con cuatro fi jaciones [61].

Según los resultados experimentales, el cono de rotura del hormigón forma un ángulo aproximado de 35º con la superfi cie del hormigón. El diámetro del cono de la rotura es, por tanto, aproximadamente tres veces la profundidad de inserción. El espaciado crítico obtenido es de s=3 hef, más allá del cual los conos de rotura de los anclajes próximos no se cruzan y los anclajes no se afectan entre sí. Si el espaciado de las fi jaciones es menor que esta cantidad, los conos de hormigón de las fi jaciones próximas pueden cruzarse y la carga de rotura del grupo es menor que la cantidad máxima posible obtenida por la suma de los conos de rotura individuales. Al realizar el diseño para el cono de hormigón mediante el método CC, el tamaño del cono de rotura de hormigón se determina teniendo en cuenta el espaciado entre anclajes (fi gura 6.7). Esto se realiza dividiendo la zona real proyectada por el cono de rotura del grupo A por la zona proyectada por el cono de rotura de una sola anclaje A0. La relación A/A0 multiplicada por la carga de rotura del cono de hormigón de una sola anclaje alejada de los bordes de cualquier componente de la edifi cación y de otras fi jaciones da como resultado la carga de rotura del grupo. La fi gura 6.8 muestra el incremento de la carga de rotura del cono de hormigón de un grupo simétrico de 4 fi jaciones con el incremento del espaciado de las fi jaciones. Cuando el espaciado es de s ≥ 3 hef, no se incrementa la carga de rotura. En este caso, se formarían cuatro conos de rotura individuales.

06



3 hef

3 hef

hefh

ef

s = 3 hef

1,5 hef

1,5 hef

s < 3 hef

1,5 hef

1,5 hef

a) espaciado grande entre anclajes b) espaciado pequeño entre anclajes

Figura 6.7: Infl uencia del espaciado entre anclajes en la forma del cono de rotura [40].

Carga de rotura del hormigón (grupo de 4 anclajes) / Carga de rotura del hormigón (un solo anclaje)

Espaciado entre fi jaciones / Profundidad de inserción hef

3,532,521,510,500,0

1,0

2,0

3,0

5,0

4,0

Figura 6.8: Carga de rotura del cono de hormigón en un grupo de 4 anclajes relativas a la carga de rotura de un solo anclaje implantada en función del espaciado de los anclajes.

Cuando un elemento de anclaje está ubicado cerca del borde de un componente de la edifi cación, a una distancia menor que la distancia crítica del borde c= 1,5 hef, la carga de rotura del anclaje se reduce. El tamaño del cono de rotura de hormigón es decreciente en comparación con el de los anclajes ubicadas lejos de los bordes.

06



Figura 6.9: Cuerpo de rotura para un perno roscado ubicado cerca de un borde (después de [39]).

3 hef

3 hef

1,5 hef

1,5 hef

c < 1,5 hef

1,5 hef

a) lejos del borde b) cerca del borde

Figura 6.10: Infl uencia de la distancia con el borde en la forma del cuerpo de rotura (después de [40]).

06



Carga de rotura del hormigón (en un borde) / Carga de rotura del hormigón (lejos de los bordes)

Distancia con el borde / Profundidad de inserción hef

3,02,52,01,51,00,50,00,00

0,25

0,50

0,75

1,25

1,00borde

a) Infl uencia de la distancia con el borde (borde del componente de la edifi cación)

Carga de rotura del hormigón (en un borde) / Carga de rotura del hormigón (lejos de los bordes)

Distancia con el borde / Profundidad de inserción hef

3,02,52,01,51,00,50,00,00

0,25

0,50

0,75

1,25

1,00borde

b) Infl uencia de la distancia con el borde (esquina del componente de la edifi cación)

Figura 6.11: Carga de rotura del hormigón de un anclaje individual ubicado a) al borde de un componente de la edifi cación y b) en la esquina

de un componente de la edifi cación implantado en función de la distancia con el borde.

06



6.2.2 Carga cortante en hormigón no fi suradoLa fi gura 6.12 muestra los modos posibles para la carga cortante en un anclaje.

V

VFigura 6.12: Modos de rotura con carga cortante.

Rotura del aceroLa rotura del acero se produce con carga cortante en los anclajes alejadas de los bordes. Justo antes de alcanzar la carga límite, generalmente se produce un desconchamiento del hormigón en forma de cuña cerca de la superfi cie. La profundidad de la cuña de hormigón desconchada directamente delante de la anclaje es aproximadamente igual que el diámetro del anclaje.

Rotura en el borde del hormigónCuando una anclaje está ubicada cerca del borde de un componente de la edifi cación o en una esquina y recibe una carga en la dirección del borde, puede producirse una rotura en el borde del hormigón.

Rotura por efecto palancaEste modo de rotura se produce en las fi jaciones que tienen una profundidad de inserción reducida, que se encuentran alejadas de los bordes y que reciben una carga cortante. En los grupos de anclajes, se produce un cuerpo de rotura compuesto.

Arrancamiento (no mostrado)El arrancamiento se produce cuando hay una carga cortante solamente en los anclajes de expansión y solo cuando la fuerza de expansión no basta para resistir las fuerzas de tracción inducidas por la carga cortante. Este modo de rotura casi nunca se produce en los sistemas de anclajes homologados.El diámetro del agujero de la pieza en el que se utiliza el anclaje no debe exceder el diámetro autorizado df según [38]. Las homologaciones individuales de cada producto proporcionan más detalles acerca de este problema.

V

VV

V

V

V

Rotura en el acero

Rotura del borde del hormigón

Rotura en el borde del hormigón en componentes fi nos y estrechos de la edifi cación

V

VV

V

V

V

Rotura en el acero

Rotura del borde del hormigón

Rotura en el borde del hormigón en componentes fi nos y estrechos de la edifi cación

06



En la práctica, la distribución de la carga cortante en todos los anclajes de un grupo, como lo muestra la fi gura 6.13, casi nunca es equilibrada. La distribución de la carga cortante depende: del tamaño de los agujeros de la pieza; de las posiciones de los anclajes en los agujeros (en contacto o no con la pieza); del comportamiento de los anclajes ante la deformación.

La auténtica distribución de la carga es extremadamente difícil de determinar analíticamente. Por tanto, en [38], y en las anclajes ubicadas junto a un borde, se admite que la totalidad de la carga cortante aplicada sobre un grupo de dos anclajes es soportada por un solo anclaje cuando la carga sigue la línea formada por los anclajes. En el caso de los grupos de 4 anclajes, y en las mismas condiciones, se admite que la totalidad de la carga es soportada por solo dos de las cuatro anclajes (fi gura 6.14).En el caso de los grupos de 2 anclajes que reciben una carga cortante perpendicular al eje formado por los dos anclajes y cuando la pieza tiene libertad de rotación, ambos anclajes soportan la carga cortante. Si la pieza no tiene li bertad de rotación, el anclaje en contacto directo con la pieza soporta la totalidad de la carga cortante. En este caso, se debe mostrar que la pieza es capaz de resistir el momento inducido.Según [38], cuando los diámetros de los agujeros son mayores que las dimensiones tolerables, es posible admitir para la rotura del acero que todos los anclajes ejercen resistencia frente a la carga cortante. Sin embargo, se debe tener en cuenta que todos los anclajes serán sometidas a un momento de fl exión adicional debido a la carga cortante aplicada. Esto produce una disminución considerable de la resistencia admisible.La transferencia de las cargas cortantes a los anclajes puede ser controlada por el tamaño y la posición de los agujeros de la pieza (Figura 6.15).

Figura 6.13: Ejemplos de la distribución de la carga cuando todas las anclajes participan en el reparto de la carga cortante.

Figura 6.14: Ejemplos de la distribución de la carga en las anclajes ubicadas a proximidad de un borde.

Figura 6.15: Ejemplos de la distribución de la carga de dos piezas cercanas entre ellas con agujeros rasurados a proximidad del borde

Vs Vs/2 Vs/4Vs Vs/2 Vs/4

VsVs

06


Vs

Vs/2

Vs

Vs/2

Vs/4

Vs/4

Vs/4

Vs/2

Vs/4

Vs/4

Vs/4

Vs/2 Vs/2

Vs/2

Vs/2


Figura 6.16 Ejemplos de la distribución de la carga de una pieza con agujeros rasurados a proximidad del borde.

El incremento en el diámetro del agujero de la pieza tiene un efecto considerable de la capacidad de carga del anclaje y por tanto, solo puede ser aprobado después de consultar con el ingeniero de diseño.

La fi gura 6.16 muestra un modelo de curva carga-desplazamiento para un anclaje. Este modo de rotura se produce en los anclajes alejadas de los bordes, pretensadas sobre el material base y que reciben una carga cortante de rotura. La carga cortante es transferida al agujero taladrado en el hormigón del lado del agujero en dirección de la carga después de superar la fricción entre la pieza y el hormigón y cuando el hueco entre la anclaje y el agujero de la pieza ha sido cerrado. La presión en el borde del agujero se incrementa con el aumento de la carga cortante. Esto produce un desconchamiento del hormigón en forma de cuña frente al anclaje. Si la carga sigue aumentando y si la distancia con el borde es sufi ciente, el anclaje acaba rompiéndose. Mostramos el comportamiento carga-desplazamiento de un anclaje sometida a una carga de tracción como comparación.

Figura 6.17: a) Modelos de curva carga-desplazamiento de anclajes sometidas a cargas de tracción y cortantes [61]; b) fotografía de un anclaje alejada de los bordes y cargada hasta la rotura por corte [30].

Los anclajes próximas a un borde pueden fallar por rotura del hormigón antes de alcanzar la carga de rotura del acero. La carga máxima de un sólo anclaje en el modo de “rotura del borde del hormigón” puede ser calculada mediante la ecuación (6.2).

a) b)

Carga F

Desplazamiento en la dirección de la carga

Rotura

Ruptura del hormigón

Contacto entre la anclaje y la pieza

Deslizamiento de la pieza

Transferencia de la carga por fricción

Tracción Corte

a) b)

Carga F

Desplazamiento en la dirección de la carga

Rotura

Ruptura del hormigón

Contacto entre la anclaje y la pieza

Deslizamiento de la pieza

Transferencia de la carga por fricción

Tracción Corte

06



V0u,c = 0,9 . √dnom . √fcc,150 . (lf / dnom)0,2 . c11,5 [N] (6.2)

dnom diámetro exterior del anclaje ≤ 25 mm c1 distancia del borde en la dirección de la carga lf longitud efectiva del anclaje baja carga de corte lf/dnom ≤ 8

Según la ecuación, la carga de rotura al borde del hormigón ha sido considerablemente infl uenciada por la distancia con el borde en la dirección de la carga. Esto se debe a que la distancia con el borde es mayor que el tamaño del cono de rotura del hormigón, como en el caso de la carga de tracción centrada. La carga máxima aumenta en proporción a c11,5.

Figura 6.18: Rotura del hormigón por un anclaje próximo a un borde sometido a una carga cortante en dirección al borde [41].

Figura 6.19: Comparación de los conos de rotura [40]: a) carga de tracción centrada, b) carga cortante en dirección a un borde.

06


hef

c1

a)

b)

N

V

0,5scr,V = 1,5c1

0,5scr,N = 1,5hef

≈ 35°

≈ 35°


Figura 6.20: Infl uencia de la distancia con el borde sobre la rotura del hormigón sometido a una carga cortante en dirección a un borde [31].

6.2.3 Carga combinada cortante y de tracción en hormigón no fi suradoEl comportamiento en carga de los anclajes sometidos a cargas combinadas de tracción y corte se encuentra entre el de la tracción centrada y el de la carga cortante pura. El comportamiento depende del ángulo de la carga aplicada. Se han observado los mismos modos de rotura que en las cargas de tracción pura y de corte. Pueden producirse las siguientes combinaciones de modos de rotura, a) a d):

Tracción Cortea)b)c)d)

Rotura en el aceroRotura en el hormigónRotura en el hormigónRotura en el acero

Rotura en el aceroRotura en el aceroRotura en el hormigónRotura en el hormigón

Todas las combinaciones de carga expuestas anteriormente pueden ser descritas de manera conservadora mediante una ecuación de interacción tri lineal (ecuaciones (6.3) a (6.5)). La ecuación (6.6) puede proporcionar una descripción ligeramente más precisa de la interacción, donde k = 2.

N / Nu = 1,0 (6.3)

V / Vu = 1,0 (6.4)

N / Nu + V / Vu = 1,2 (6.5)

N (V) componente de carga de tracción (cortante) de la carga máxima ante una combinación de tracción y corte N

u (V

u) carga máxima media en tracción (corte)

(N / Nu)k + (V / Vu)

k = 1,0 (6.6)

06


Carga de rotura del hormigón en el borde

Distancia del borde en la dirección de la carga

V0u,c = 0,9 . √dnom . √fcc,150 . (lf / dnom)0,2 . c1

1,5


V/Vu

N/Nu

0,0

0,2

0,4

0,6

1,0

0,8

1,2

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2

Figura 6.21: Diagrama de interacción entre anclajes independientemente del modo de rotura [30].

6.2.4 Carga de tracción en hormigón fi suradoLos anclajes de expansión metálicos y los anclajes químicos deben ser diseñados especialmente para este propósito.El comportamiento carga-desplazamiento de los anclajes metálicos de expansión por par de apriete depende de la capacidad de expansión suplementaria del anclaje. Estos anclajes son efi caces en las grietas porque el cono de expansión es atraído hacia el casquillo de expansión a medida que aumenta la anchura de las grietas (expansión ampliada). Los anclajes de expansión que no están adaptados al hormigón fi surado presentan una carga de rotura muy inferior en comparación con la del hormigón fi surado cuando se encuentran ubicadas en una grieta. Para estos anclajes, la expansión ampliada no se produce habitualmente y el anclaje experimenta un desplazamiento considerable ante cargas muy pequeñas (fi gura 6.21 b).

a) Anclajes adaptados al uso en hormigón fi surado b) Anclajes adaptados al uso en hormigón no y no fi surado fi surado y anclajes no adaptados al uso en hormigón fi surado

Figura 6.22: Curvas esquemáticas de carga-desplazamiento de los anclajes de expansión por par de apriete sometidos a una carga de tracción centrada en hormigón no fi surado y en hormigón fi surado [30].

100 %

70 %

Carga N

Hormigón no fi surado Hormigón fi surado

Desplazamiento

Carga N

100 %

Desplazamiento

100 %

70 %

Carga N

Hormigón no fi surado Hormigón fi surado

Desplazamiento

Carga N

100 %

Desplazamiento

06



El comportamiento de los anclajes de expansión por desplazamiento ubicados en hormigón fi surado no es generalmente el mismo que en los anclajes de expansión por par de apriete, que no están adaptados para el uso en hormigón fi surado. Si un anclaje de tipo drop-in se expande correctamente durante su colocación, cabe esperar una curva de carga-desplazamiento lisa con una carga máxima considerablemente menor que en el hormigón no fi surado. Si la anclaje no se ha expandido correctamente durante su colocación, esta tendencia se incrementa.

Figura 6.23: Curvas esquemáticas de carga-desplazamiento de los tacos de encastre en hormigón no fi surado y en hormigón fi surado [30].

El comportamiento en carga de la todos los sistemas es menor en el hormigón fi surado que en el hormigón no fi surado. La disminución de la carga máxima en grietas de aproximadamente 0,3 mm es al menos de 30 % en los sistemas cuyo uso se adapta al hormigón fi surado y puede alcanzar o superar el 90 % en los sistemas cuyo uso no está adaptado al hormigón fi surado. En los anclajes de expansión por par de apriete, la disminución depende principalmente de la capacidad de expansión ampliada del sistema de anclaje específi co.

100 %

70 %

No fi surado

Capacidad de carga en tracción

Fisurado Fisurado

Anclaje no adaptado al uso en hormigón fi surado

Anclaje adaptado al uso en hormigón fi surado

Figura 6.24: Capacidad de carga de los anclajes en hormigón fi surado y no fi surado.

Como consecuencia, los anclajes que no están adaptados para el uso en hormigón fi surado no están autorizados para el anclaje sencillo en el hormigón fi surado. Sin embargo, algunos de estos anclajes pueden ser utilizados para anclajes múltiples (anclajes con varios puntos de anclaje), como techos y fachadas.

6.2.5 Carga cortante en hormigón fi suradoEl comportamiento ante una carga cortante depende de la dirección de la carga en relación con la grieta. Si la grieta es perpendicular a la carga cortante, el comportamiento no es considerablemente diferente de aquel en el hormigón no fi surado. Cuando la carga cortante es paralela a la grieta, los desplazamientos son habitualmente más grandes que para la carga cortante en el hormigón no fi surado.

100 %

70 %

Carga N

Hormigón no fi surado Hormigón fi surado – anclaje expandido correctamente

Desplazamiento

Hormigón fi surado – anclaje no expandido correctamente

100 %

70 %

Carga N

Hormigón no fi surado Hormigón fi surado – anclaje expandido correctamente

Desplazamiento

Hormigón fi surado – anclaje no expandido correctamente

06



Los anclajes sometidos a cargas cortantes en hormigón fi surado pueden fallar debido a una rotura en el acero, extracción del hormigón o rotura del borde del hormigón, dependiendo de la distancia con el borde y de la profundidad de la inserción. Los anclajes en un hormigón fi surado alejados de los bordes y con una profundidad efectiva sufi ciente fallan por rotura del acero. La disminución de la carga de rotura máxima debida a la grieta es de menos de 10 %.Para la extracción del hormigón, la carga máxima se reduce en el hormigón fi surado al mismo nivel que la carga de rotura del cono de hormigón sometido a una carga de tracción, esto implica una reducción del 30% en relación al hormigón no fi surado. Esto también es válido para los anclajes próximas a un borde y sometidas a una carga en dirección al borde (rotura del borde del hormigón).

6.2.6 Carga combinada cortante y de tracción en hormigón fi suradoEl comportamiento observado en los anclajes adaptados al hormigón fi surado sometidos a una carga combinada de tracción y de corte en el hormigón fi surado es básicamente el mismo que en el hormigón no fi surado. Se han observado los mismos modos de rotura en el hormigón fi surado y en el hormigón no fi surado. La carga máxima de las anclajes adaptadas al hormigón fi surado sometidos a una carga combinada de tracción y de corte en el hormigón fi surado puede ser descrita mediante las mismas ecuaciones de interacción que en el hormigón no fi surado (ver ecuaciones (6.3) a (6.6)).

6.3 Anclajes químicos6.3.1 Carga de tracción en hormigón no fi suradoLa fi gura 6.24 muestra los modos de rotura habituales en los anclajes químicos sometidos a una carga de tracción. Cuando la profundidad de inserción es pequeña (hef ≈ 3d bis 5d) se produce una rotura del hormigón en forma de cono que tiene su origen en el extremo de la anclaje (Figura 6.24a). Cuando la profundidad de inserción es mayor, generalmente se observa un modo de rotura combinada. Un cono de rotura de aproximadamente 2d a 3d se produce al borde del agujero. En el resto de la profundidad de la inserción se produce una rotura de la adherencia. La rotura de la adherencia puede producirse entre el hormigón y el mortero (Figura 6.24b), en la unión entre el mortero y la varilla roscada (Figura 6.24c) o como rotura mixta entre el hormigón y el mortero a lo largo del segmento superior de la varilla y entre el mortero y la varilla roscada a lo largo del segmento inferior de la barra (Figura 6.24d). La adherencia es tan resistente cuando la profundidad de inserción es muy grande que la rotura se produce en el acero del anclaje. En los grupos de anclajes con un espaciado pequeño, se produce un cono de rotura compuesta del hormigón. En los anclajes próximos a un borde o a una esquina, puede producirse una rotura o una ruptura del borde del hormigón.

Figura 6.25: Modos de rotura de los anclajes por adherencia con carga de tracción [6]

La resistencia de la adherencia depende en gran medida del tipo de mortero. La resistencia de la adherencia depende del producto, cuando ha sido determinada para un producto esta no puede aplicarse a otros productos. Según [6], la resistencia de la adherencia no depende del diámetro de la varilla roscada para la mayoría de los productos. Sin embargo, la resistencia de la adherencia de ciertos productos puede ser considerablemente inferior para un determinado diámetro de la varilla [49].

06


a) Forma de conorotura del hormigón

b) Rotura del mortero/hormigón

c) Rotura del anclaje/ mortero

d) Rotura mixta d) Rotura del acero


La infl uencia de la resistencia del hormigón en compresión también depende del producto, aunque generalmente es relativamente pequeña. En general, la resistencia de una adherencia establecida en un hormigón cuya resistencia es de fck,cube ≈ 25 N/mm 2 puede ser aplicada a hormigones cuyas clases de resistencia pueden alcanzar C50/60. Cuando los anclajes por adherencia se emplean en hormigones con resistencias aún mayores, la resistencia de la adherencia puede disminuir debido a que los lados del agujero taladrado son muy lisos. Las resistencias de la adherencia indicadas en la homologación del producto son válidas en hormigones secos y en agujeros taladrados con un taladro percutor limpiados con cuidado mediante un cepillo y aire comprimido antes de colocar la fi jación. Además, se admite que el hormigón se encuentra a la temperatura del ambiente y que la colocación se realiza según las recomendaciones del fabricante. Si los sistemas con cápsula que deben ser colocados mediante un movimiento de rotación y de percusión de la varilla roscada son colocados únicamente mediante percusión, el mortero no estará sufi cientemente mezclado y no se endurecerá completamente. Esto puede tener como resultado unas cargas de arrancamiento muy bajas.Independientemente de la dirección de la instalación (vertical hacia abajo, vertical hacia arriba, horizontal), el polvo de hormigón permanecerá en los lados del agujero si no se limpia adecuadamente. La limpieza del agujero puede tener una infl uencia mayor o menor en la capacidad de carga dependiendo del producto de anclaje. Los sistemas con cápsula colocados mediante un movimiento combinado de rotación y percusión son generalmente menos sensibles a la limpieza del agujero ya que el polvo se mezcla con el mortero durante la rotación de la anclaje. La disminución de la carga máxima es generalmente de 20 %.Para los sistemas de inyección, la disminución de la carga máxima en relación a la limpieza del agujero depende del mortero empleado, de sus propiedades de adherencia. La disminución de la carga máxima depende del producto y puede alcanzar 60 % [50] (fi gura 6.26). Es muy importante limpiar el agujero con un cepillo adecuado en los sistemas de inyección, ya que la inyección manual de aire comprimido no es sufi ciente para retirar el polvo procedente del taladrado del agujero.

1 2 x Aire comprimido 2 x Cepillo 2 x Aire comprimido

2 1 x Aire comprimido 1 x Cepillo 1 x Aire comprimido3 2 x Aire comprimido4 Sin limpieza

1 2 3 4

Capacidad de carga

100 %

Figura 6.26: Infl uencia del grado de limpieza del agujero en la carga máxima de los anclajes químicos de inyección M12 en hormigón seco (después de [50]).

06


MorteroCapa de polvo

Hormigón varilla roscadoFigura 6.27: Ejemplo de limpieza insufi ciente del agujero en un anclaje por inyección [49].


La limpieza efectiva del agujero es particularmente difícil en el hormigón saturado de agua porque el polvo producido por el taladrado se adhiere a los lados del agujero. Además, dependiendo del mortero empleado, el agua depositada en los lados del agujero puede tener un efecto negativo en la resistencia de la adherencia. El comportamiento en carga del hormigón húmedo depende de la resina empleada para fabricar el mortero.

En los sistemas de cápsula a base de resina de poliéster no saturado o de resina vinílica de éster compuesta de estireno, la disminución de la carga de arrancamiento en el hormigón húmedo es de 20%, es decir, relativamente pequeña. En otros compuestos de resina, como la resina vinílica sin estireno o la resina epoxídica, la disminución de la carga máxima puede llegar a ser mucho mayor. Dependiendo del tipo de resina empleada, la disminución de la carga máxima en los sistemas de inyección en hormigón húmedo puede ser de mayor amplitud si el agujero no ha sido limpiado correctamente.Incluso cuando un agujero ha sido limpiado correctamente, si queda agua, la resistencia de la adherencia será menor. La resistencia de la adherencia es comparable a la del hormigón saturado de agua cuando se realiza una limpieza correcta.

La resistencia de la adherencia disminuye a medida que aumenta la temperatura. Este comportamiento depende del producto (Figura 6.27). La resistencia de la adherencia de un anclaje por adherencia a base de resina de poliéster no saturado a 80 ºC es de aproximadamente 0,7 veces la resistencia a 20 ºC. En temperaturas aún más elevadas, la resistencia disminuye rápidamente ya que se alcanza la temperatura de transición del vidrio. La resistencia de los morteros de éster vinílico a 80 ºC también es de aproximadamente 0,7 veces la resistencia a 20 ºC. Si la temperatura aumenta más, la resistencia disminuye, aunque en menor medida que con la resina de poliéster. Los anclajes químicos a base de resina epoxídica presentan una disminución de la resistencia de la adherencia con la temperatura más considerable que en los otros tipos de resina mencionados anteriormente. Sin embargo, la disminución es muy sensible a la composición de la resina.

Figura 6 .28: Resistencia de la adherencia en función de la temperatura del material base [6].

06


Temperatura °C

Fuerza en la adherencia %

100

80

60

40

20

010 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Producto B

Producto C

Producto A


La carga de arrancamiento de los anclajes por adherencia cuya distancia del borde y espaciado son grandes puede ser calculada mediante la ecuación (6.7).

N0u = π . d . hef . τu (6.7)

d diámetro de la varilla roscada hef profundidad efectiva del anclaje τu resistencia media de la adherencia (depende del producto)

La resistencia de la adherencia no depende del producto. Depende del estado del hormigón (húmedo, seco), del método empleado al taladrar el agujero (taladro percutor, taladro diamante), de la calidad de la limpieza del agujero y del contenido de humedad y temperatura del material base. Por tanto, la resistencia de la adherencia de una determinada aplicación debe ser establecida mediante experimentos.Los grupos de anclajes por adherencia pueden fallar por arrancamiento si de los anclajes individuales. Si el espacio entre anclajes es menor que una cantidad determinada, la carga máxima de un grupo de cuatro anclajes será inferior a la carga de una anclaje individual multiplicada por cuatro. Una mayor disminución de los espacios entre anclajes produce un cono de rotura del hormigón y la carga máxima disminuye aún más.Los anclajes próximos a los bordes de un componente de la edifi cación pueden fallar por arrancamiento, por rotura del hormigón o por ruptura del mismo. La carga máxima alcanzada cuando la distancia del borde es menor que una cantidad determinada se reduce en comparación con el caso en el que la distancia con el borde es grande. La carga máxima de los grupos de anclajes o de los anclajes individuales ubicados al borde cuando se produce una rotura en el hormigón o un arrancamiento puede ser calculada mediante un método análogo al método CC [47]. Sin embargo, el espacio crítico y la distancia con el borde de las anclajes scr,N = 2 y ccr,N = 2 hef, respectivamente, son menores que en los anclajes metálicos de expansión. El método CC se describe detalladamente en [30] y [40].Debido a sus propiedades, las resinas sintéticas presentan comportamientos diferentes ante cargas a corto y largo plazo. Además, su resistencia puede ser alterada por varios factores del entorno.La resistencia de la adherencia a largo plazo de los morteros en entornos secos es de aproximadamente 60% como media de la resistencia a corto plazo. Si no se produce una rotura durante una carga prolongada, la resistencia de la adherencia determinada durante pruebas posteriores de arrancamiento no se reduce de manera considerable debido a la carga prolongada. Para anclajes en entornos exteriores, las variaciones en el grado de humedad y en la temperatura del material base, así como los ciclos hielo-deshielo, deben ser previstos. También pueden estar presentes además agentes agresivos (sales, etc.).El efecto de la humedad en los anclajes por adherencia a base de resina de poliéster no saturado puede disminuir la resistencia de la adherencia a largo plazo hasta el 60% de su valor inicial. En casos extremos, la resistencia de la adherencia puede disminuir hasta el 30 % de su valor inicial. Las resinas a base de éster vinílico son mucho menos sensibles a los cambios climáticos que las resinas de poliéster no saturado. Sus resistencias de adherencia son reducidas un máximo de 10 % por factores del entorno como la humedad.

6.3.2 Carga cortante en hormigón no fi suradoLos anclajes químicos por adherencia se roturan ante una carga cortante de manera similar a los anclajes metálicos de expansión.

6.3.3 Carga combinada cortante y de tracción en hormigón no fi suradoEl comportamiento en carga de los anclajes químicos por adherencia en hormigón no fi surado sometidos a cargas combinadas de tracción y corte es similar al de los anclajes de seguridad y los anclajes metálicos de expansión. Por tanto, se puede emplear la misma curva de interacción (ver párrafo 6.2.3).

06



6.3.4 Carga de tracción en hormigón fi suradoLos anclajes químicos por adherencia ubicados en hormigón fi surado fallan debido a una rotura en el acero o extracción del hormigón dependiendo de la profundidad de la inserción, de la resistencia del hormigón y de la resistencia del acero. Al producirse la extracción, la adherencia generalmente se rompe entre el mortero y los lados del agujero taladrado. En pocos casos, la rotura también se produce entre el mortero y la varilla roscada. En los anclajes cuyas distancias con el borde son pequeñas o en los anclajes ubicados en componentes fi nos de la edifi cación, también puede producirse una ruptura. No se observa habitualmente una rotura en el cono de hormigón.La fi gura 6.28 muestra curvas esquemáticas de carga-desplazamiento de los anclajes situados en hormigón no fi surado y en hormigón fi surado. La rigidez de los anclajes por adherencia en el hormigón fi surado es menor que en el hormigón no fi surado, como es el caso con otros tipos de anclajes. Después de superar la resistencia de la adherencia entre el mortero y los lados del agujero, la barra fi leteada comienza a arrancarse junto con el mortero que le rodea. Aún es posible aumentar la carga después de esto (curva verde en la fi gura 6.28). El incremento en la carga se debe a la fricción entre el mortero y los lados irregulares del agujero. Dado que la fricción depende de la irregularidad aleatoria de los lados del agujero, esta puede presentar grandes variaciones. Esto puede dar origen a un comportamiento muy irregular de la carga-desplazamiento después de superar la resistencia inicial de la adherencia.Si el polvo del taladrado no se limpia cuidadosamente del agujero, la carga máxima quedará más reducida (curva azul en la fi gura 6.28). La infl uencia de la limpieza del agujero en la carga de arrancamiento depende del producto y es aún más desfavorable en el hormigón fi surado que en el hormigón no fi surado [32]. Cuando un anclaje por adherencia se encuentra en una grieta y recibe una carga de tracción constante, el desplazamiento del anclaje se incrementará si la grieta se abre y se cierra repetidamente hasta la anchura inicial. Si la carga de tracción constante es muy inferior a la carga que supera la resistencia de la adherencia entre el mortero y el hormigón, solo se producirá un ligero incremento del desplazamiento. Sin embargo, si la carga es superior, el anclaje puede ser arrancada después de unos pocos ciclos de apertura y cierre de la grieta.

Figura 6.29: Curvas de carga-desplazamiento de los anclajes por adherencia en hormigón no fi surado y en hormigón fi surado (esquemáticas) [31].

06


Carga N

Desplazamiento Δ

Hormigón fi surado, agujero no limpiado

Hormigón fi surado, agujero limpiado

Hormigón no fi surado

Anclaje por adherencia


Una grieta tenderá a desarrollarse entre el lado del agujero y el mortero, no dentro del mortero, debido a la gran resistencia del mortero a la tracción. Esto destruye la adherencia entre el mortero y un lado del agujero (fi gura 6.29). Si se admite que la grieta mostrada en la fi gura 6.29 se extiende a lo largo de toda la profundidad del anclaje, la carga máxima después de superar la resistencia de la adherencia es, en teoría, de un 50 % de la del hormigón no fi surado.Las cargas de arrancamiento de los anclajes por adherencia en el hormigón fi surado son considerablemente inferiores que en el hormigón no fi surado. En una grieta cuya anchura es de w = 0,3 mm, las cantidades varían entre el 25 % y el 80 %, es decir, una media de 50 % de las cantidades en el hormigón no fi surado.

Los anclajes por adherencia comunes no son admitidos en el hormigón fi surado debido a la considerable disminución de la carga máxima.

MorteroBarra fi leteada

Hormigón

Grieta

Barra fi leteadaMortero

GrietaHormigón

Figura 6.30: Ruptura de la adherencia entre el mortero y el hormigón a causa de una grieta en el material base [30].

6.3.5 Carga cortante en hormigón fi suradoGeneralmente, las grietas solo tienen un pequeño efecto en la rigidez de los anclajes por adherencia sometidos a una carga cortante. Cuando las distancias con el borde son grandes y la profundidad de la inserción es sufi ciente, se produce una rotura en el acero. En este caso, la grieta no afecta de modo considerable en la carga máxima. La rotura en el borde del hormigón se producirá en el caso de los

06


anclajes


6.3.6 Carga combinada cortante y de tracción en hormigón fi suradoEl comportamiento carga-desplazamiento de los anclajes por adherencia en el hormigón fi surado es básicamente el mismo que en el hormigón no fi surado. Se observan los mismos modos de rotura en el hormigón fi surado y en el hormigón no fi surado. La carga máxima de los anclajes por adherencia en el hormigón fi surado sometidos a una carga combinada de tracción y de corte puede ser calculada mediante las mismas ecuaciones de interacción descritas para el hormigón no fi surado (ver ecuaciones (6.3) a (6.6)).

6.4 Anclajes adhesivos adaptados al uso en hormigón fi surado6.4.1 Hormigón no fi suradoEn el hormigón no fi surado, el mecanismo de carga, el comportamiento carga-desplazamiento y los modos de rotura de los anclajes de expansión por adherencia sometidos a cargas de tracción no difi eren demasiado de los anclajes químicos por adherencia comunes. Las fuerzas de expansión tienden a tener un efecto benefi cioso en el comportamiento. La limpieza del agujero tiene un efecto relativamente pequeño en el comportamiento ante la carga porque después de superar la adherencia entre el mortero y los lados del agujero, el anclaje funciona como un anclaje de expansión. El comportamiento en carga ante la temperatura y la carga prolongada, así como el comportamiento frente a otras condiciones del entorno, es el mismo que en los anclajes por adherencia normales (ver sección 6.3.1).Los anclajes de expansión por adherencia se comportan de manera semejante a los anclajes de expansión metálicos sometidos a una carga cortante.

6.4.2 Hormigón fi suradoLa fi gura 7.31 muestra las curvas de carga-desplazamiento de los anclajes de expansión por adherencia sin pre-tensión situados en hormigón fi surado y en hormigón no fi surado. La rigidez y la carga máxima se reducen en el hormigón fi surado, como es el caso en los anclajes de expansión adaptados para el uso en hormigón fi surado. En los anclajes de expansión por adherencia, las grietas afectan a la adherencia de la misma manera que en los anclajes de adherencia normales. La adherencia entre el mortero y un lado del agujero es destruida a causa de la grieta. A medida que el anclaje es sometido a la carga, el mortero se expande de manera radial y el perno del anclaje es atraído hacia el mortero (fi gura 6.31). El anclaje permite la expansión ampliada y supera la apertura de la grieta. La expansión ampliada puede ser observada en la fi gura 6.31 como una variación de la inclinación en la curva carga-desplazamiento. Se producen fuerzas de expansión, que generan fuerzas de fricción entre el mortero y los lados del agujero taladrado. Las fuerzas de fricción son sufi cientes para soportar la carga de tracción ejercida sin la participación de la adherencia entre el mortero y los laterales del agujero. Si la fuerza necesaria para liberar el perno de anclaje del mortero es sufi cientemente pequeña, los anclajes de expansión por adherencia experimentarán una expansión incluso en los agujeros que no han sido bien limpiados. Por tanto, se alcanza la misma carga máxima que en los agujeros que han sido bien limpiados (fi gura 6.30).

06


Carga [kN]

Desplazamiento [mm]

Hormigón fi surado, agujero no limpiado

Hormigón fi surado, agujero limpiado

Hormigón no fi surado

Figura 6.31: Curvas de carga-desplazamiento de los anclajes de expansión por adherencia en hormigón no fi surado y en hormigón fi surado (esquemáticas) [30].


GrietaGrieta

Figura 6.32: Ruptura de la adherencia entre el mortero y el hormigón a causa de una grieta en el material base y de la transferencia de una carga de tracción en anclajes de expansión por adherencia [30].

Los anclajes de expansión por adherencia situados en hormigón fi surado se roturan como respuesta a la extracción del perno de anclaje del mortero. Las cargas máximas son aproximadamente inferiores en un 30 % que en el hormigón no fi surado. El diseño de los anclajes con anclajes por adherencia adaptados para el uso en el hormigón fi surado puede ser realizado según el método CC.

6.5 Tacos de poliamida6.5.1 NocionesLa transferencia de las cargas mediante anclajes de poliamida es posible por la inserción de un elemento especial (tornillo o clavo) dentro del casquillo de plástico del anclaje. De este modo, el plástico es desplazado y el casquillo es presionado contra los lados del agujero taladrado. A lo largo del eje del anclaje se crean fuerzas de expansión. Los anclajes de poliamida modernos están diseñados para producir una distribución constante de las fuerzas de expansión a lo largo del eje del anclaje.Al emplear un tornillo como elemento especial, se corta una rosca dentro del casquillo al introducir el tornillo. Las fuerzas exteriores de tracción son transferidas al casquillo desde el tornillo mediante bloqueo mecánico y fricción. Las fuerzas son entonces transferidas al material base desde el casquillo mediante fricción entre el casquillo y los lados del agujero taladrado. Al emplear un clavo como elemento especial, la introducción del mismo desplaza el casquillo. En este caso, las cargas de tracción ejercidas son transferidas primero al casquillo mediante fricción. Con el tiempo, el casquillo en carga se deforma para adaptarse mejor a la superfi cie irregular del agujero y colma los microporos del hormigón. Esto produce un bloqueo mecánico a escala microscópica y se adapta así mejor al casquillo de anclaje y al material base.Los anclajes de poliamida que emplean un tornillo como elemento especial, habitualmente fallan por arrancamiento del casquillo del agujero. El material base no resulta dañado por este proceso. Los anclajes de poliamida que emplean un clavo como elemento especial pueden fallar además, por arrancamiento del clavo del casquillo como consecuencia de la insufi ciencia de fricción entre el clavo y el casquillo.La experiencia ha demostrado que las poliamidas PA6 y PA66 están bien adaptadas a la fabricación de casquillos para anclajes de poliamida. Las poliamidas son termoplásticos semi cristalinos, las propiedades de este material pueden ser afectadas por varios parámetros. El contenido en humedad, la temperatura y el tiempo son parámetros que infl uyen en el comportamiento de los anclajes de poliamida.El volumen de las poliamidas PA6 y PA66 cambia con el volumen de agua absorbida. El material se vuelve más rugoso cuando se incrementa la humedad al tiempo que pierde dureza y rigidez. El material reacciona de manera similar ante los cambios de temperatura. La rigidez y la resistencia disminuyen cuando la temperatura aumenta.Además, el comportamiento ante la carga de los anclajes de poliamida depende en gran medida del comportamiento de deformación visco-elástica del casquillo de plástico en el tiempo, es decir que la deformación y la relajación desempeñan papeles clave.

06



6.5.2 Comportamiento en carga de los tacos de poliamida en el hormigónLa carga de arrancamiento de un anclaje de poliamida depende de la fuerza de expansión que puede originar. La magnitud de la fuerza de expansión depende del diseño de la anclaje. Por tanto, las cargas admisibles de los anclajes de poliamida homologados y producidos por diferentes fabricantes pueden variar.La fi gura 6.32 muestra la infl uencia de la temperatura en la capacidad de carga de tracción de las anclajes de poliamida fabricados con el material Ultramid (poliamida). Se puede observar que las cargas de arrancamiento de los anclajes con casquillo fabricados en B3L disminuyen considerablemente cuando aumenta la temperatura. Sin embargo, los anclajes con casquillos fabricados en B3S casi no presentan reducción alguna en la resistencia hasta que la temperatura supera los 80 ºC. La temperatura máxima (generada por la radiación del sol) experimentada por los anclajes empleados para la fi jación de los elementos de fachada en de aproximadamente 80 ºC en el centro de Europa. No obstante, esta elevada temperatura solo se mantiene durante un corto periodo de tiempo. Según las homologaciones de las anclajes, la temperatura del material base no debería ser inferior a 0 ºC cuando las anclajes de poliamida están colocadas.

Nu/Nu (20 °C)

100

50

0-50 0 50 100 150 200

150

Temperatura T [°C]

B3S

B3L

Figura 6.33: Efecto de la temperatura en la capacidad de carga de tracción de los anclajes de poliamida [26], [27].

La fi gura 6.33 muestra el efecto del contenido en humedad del casquillo del anclaje en la capacidad de carga de tracción de los anclajes de poliamida. El contenido de humedad para el equilibrio de la poliamida es de aproximadamente 2,5% y el contenido humedad para la saturación oscila entre 7% y 10% dependiendo del tipo de poliamida. Si el casquillo del anclaje está más seco que el contenido de humedad de equilibrio, aumenta la capacidad de tracción. La capacidad de tracción disminuye cuando el casquillo del anclaje está húmedo. La disminución de la capacidad de carga del Ultramid B3L es mayor que la del B3S.

06



Nu/Nu (f = 2,5 %)

100

50

00 2,5 5 7,5 10

150

Humedad f [%]

B3S

B3L

Figura 6.34: Efecto del contenido de humedad del casquillo del anclaje en la capacidad de carga de tracción de los anclajes de poliamida [26], [27].

La fi gura 6.34 muestra el efecto del diámetro de corte de la broca en las cargas de arrancamiento de los anclajes de poliamida. La carga de arrancamiento disminuye considerablemente cuando aumenta el diámetro de corte. Esto se produce porque, a medida que aumenta el diámetro del agujero, el espacio entre el casquillo del anclaje y los lados del agujero taladrado también aumenta. El espacio más grande reduce las fuerzas de expansión que pueden ser generadas por el anclaje. Para ello, es de especial importancia mantener las tolerancias requeridas para el diámetro del agujero.

Nu/Nu (dcut=10,0 mm) [%]

75

50

010 10,25 10,5 10,75 11

100

Diámetro de la broca dcut [mm]

25

Figura 6.35: Efecto del diámetro de corte de la broca en la capacidad máxima de los anclajes de poliamida ante las cargas de tracción centradas [26], [53].

En las estructuras de hormigón armado, se debe admitir que las grietas estarán presentes en el hormigón. Las cargas de arrancamiento de los anclajes de poliamida común pueden reducirse en más de un 50% cuando la anchura de las grietas es de w==0,3 mm. La disminución de la carga se produce porque la grieta reduce la fuerza de expansión del anclaje perpendicular a la dirección de la grieta.El desplazamiento de los anclajes de poliamida en carga se incrementa con la duración de la carga. Esto se debe a la deformación del plástico. El desplazamiento del anclaje se incrementa considerablemente

06



inmediatamente después de la aplicación de la carga. El ritmo de incremento se ralentiza tras aproximadamente 500 a 1000 horas. Los desplazamientos registrados, del orden de aproximadamente 0,25 mm, son relativamente pequeñas. El análisis de los datos obtenidos en las pruebas de deformación muestra que los anclajes de poliamida con casquillos fabricados con una poliamida homologada pueden transferir las cargas de tracción homologadas durante al menos 50 años [30].

6.5.3 Comportamiento en carga de los tacos de poliamida en mamposteríaLa fi gura 6.35 muestra los resultados de más de 2000 pruebas de tracción de anclajes de poliamida en mampostería, que fueron realizadas en obras de construcción antes de 1982, así como resultados más recientes obtenidos en laboratorio. Se muestran los valores medios y la dispersión (± 2 veces la desviación típica) de las series de prueba. Las cargas de arrancamiento de los anclajes de poliamida situados en bloques de mampostería perforados y en bloques de mampostería perforados ligeros se han reducido mucho en los últimos años.

Esta tendencia no está vinculada a los cambios en la fabricación de las anclajes de poliamida, sino a los cambios en la disposición de los huecos y el grosor de la pared de los bloques de mampostería.En las obras de construcción, habitualmente se emplean anclajes de poliamida con un grosor máximo indicado para el anclaje. Esta longitud se establece de tal manera que cuando el grosor máximo homologado del anclaje es desgastado, la profundidad requerida para la inserción apenas ha sido alcanzada. Si el grosor de la fi jación es inferior al valor máximo admisible, la profundidad de la inserción aumenta. Es importante tener en cuenta que la carga de arrancamiento depende del número de almas en el bloque de mampostería atravesadas por el anclaje. Por consiguiente, mientras que al aumentar la profundidad de inserción de un anclaje situado en el hormigón o en bloques de mampostería macizos se obtienen cargas de arrancamiento iguales o superiores, el aumento de la profundidad de inserción de los anclajes de poliamida en bloques de mampostería huecos conduce habitualmente a una disminución importante de la carga máxima.

D = Taladrado por rotación normal H = Taladrado con percutor

Figura 6.36: Cambios en las cargas de arrancamiento de los anclajes de poliamida situados en bloques de mampostería perforados desde 1982, datos de [54], [55], [59], [66] a [69].

06


1982 1990 1994-96 1982 1990

D H D H D H

Obras de construcción Laboratorio Obras de

construcción Laboratorio

Tipo de anclaje 2 (10 mm)

Car

ga m

edia

de

rotu

ra


En los bloques de mampostería huecos fabricados con piedra caliza, se emplea una gran variedad de confi guraciones para los huecos. Estas confi guraciones dependen, además del tamaño del bloque, de su clase de densidad bruta. Las cargas de arrancamiento dependen en gran medida del tipo de anclaje empleado y del grosor exterior del bloque de mampostería.

Los bloques de mampostería cuya densidad bruta es de ρ = 1,4 kg/dm3 tienen habitualmente un grosor exterior de hasta 40 mm. Este grosor exterior relativamente ancho garantiza una mayor profundidad de inserción, lo que redunda en una mejora de la capacidad de carga de los anclajes de poliamida.

En algunos países, las homologaciones de los productos indican las cargas admisibles en diversos material base. Estas cargas son válidas para las cargas de tracción, cortantes e inclinadas a cualquier ángulo. Se recomienda, no obstante, que las cargas de tracción prolongadas (carga muerta), estén inclinadas al menos 10º con respecto al eje del anclaje En las edifi caciones de mampostería construidas con bloques de mampostería huecos, el agujero debe realizarse únicamente con un movimiento de rotación, no se debe emplear la función percusión del taladro. Esta exigencia puede ser obviada cuando las pruebas en los anclajes colocados con la ayuda de un taladro percutor han sido realizados en la obra (se dispone de más información en [28] o en la homologación del producto. Además, los anclajes situados en los bloques de mampostería perforados siempre requieren pruebas in situ (existen determinadas excepciones nacionales).

6.6 Anclajes químicos en mamposteríaLos anclajes químicos de inyección transfi eren las cargas de tracción en los bloques de mampostería huecos mediante el bloqueo mecánico producido por el mortero al ocupar los espacios vacíos de los bloques. Además, la resistencia de la adherencia también se encuentra en las regiones de las almas del bloque que han sido atravesadas. Los anclajes químicos de inyección habitualmente fallan a causa del bloque de mampostería. Por tanto, la carga máxima del anclaje depende de la resistencia del bloque, así como del número de almas atravesadas por el anclaje. Además, su capacidad de carga puede ser alterada por la resistencia del mortero. Si la resistencia del mortero es demasiado baja, la varilla roscada puede ser arrancada del mortero antes de que se produzca la rotura del bloque de mampostería.

En los bloques de mampostería vacíos (agujeros de agarre), generalmente, los vacíos no son atravesados durante el taladrado. De este modo, los anclajes transfi eren la carga mediante adherencia entre los lados del agujero taladrado y el mortero. También es válido para los bloques huecos si los vacíos no son atravesados durante el taladrado. La capacidad de carga depende en gran medida de la limpieza del agujero durante la colocación. Por tanto, se deben respetar las recomendaciones del fabricante referentes a la limpieza del agujero. En los bloques de mampostería macizos, los anclajes de inyección fallan habitualmente en la adherencia entre el mortero y los lados del agujero taladrado.

Las cargas máximas de los sistemas de anclaje situados en bloques de mampostería perforados de resistencia aproximadamente equivalentes no varían considerablemente con la ubicación de la instalación no la dirección dentro del bloque. La fi gura 6.36 muestra la evolución de las cargas de los anclajes de inyección en los bloques de mampostería desde 1984 para los tipos de anclaje C y B (fabricante A) y los tipos D y G (fabricante A). Los productos B y G son versiones avanzadas de los anclajes originales C y D respectivamente, lo que implica unas cargas de rotura al menos tan grandes como sus antecesoras. Se puede ver claramente que las cargas de arrancamiento se han reducido considerablemente desde 1984. Esto se debe a los cambios en los bloques de mampostería. Las cargas de arrancamiento disminuyen a medida que se estrechan las almas de los bloques.

06



Figura 6.37: Cargas máximas de los anclajes de inyección en los bloques de mampostería; evolución de las cargas de rotura desde 1984 [29].

El taladrado realizado con un taladro percutor provoca una rotura en forma de chimenea en el lugar en que la broca sale del alma de la mampostería (fi gura 6.37). El grosor del alma queda así reducido en comparación con el taladrado realizado únicamente mediante rotación. Esta rotación disminuye la carga máxima. Por tanto, las cargas admisibles dependen del método de taladrado.

Tala

drad

o es

tánd

ar

Tala

drad

o co

n pe

rcut

or

Figura 6.38: Efecto del método de taladrado en la geometría del agujero dentro de los bloques de piedra caliza.

06


1984 1994 1994 1999 1986 1999

Tipo C Tipo B Tipo D Tipo G

cA Fabricado B

Taladrado por rotación


Si el taladrado en bloques de mampostería huecos no atraviesa ningún vacío y para los anclajes en bloques de mampostería macizos, los anclajes químicos de inyección transfi eren la carga por adherencia entre el mortero y los laterales del agujero taladrado. La resistencia de la adherencia depende en gran medida de la limpieza del agujero.La fi gura 7.38 muestra el efecto del grado de limpieza del agujero en las cargas máximas de los anclajes de inyección situados en bloques macizos de piedra caliza.

Carga máxima normalizada [%]100

80

60

40

20

0Agujero limpiado Agujero no limpiado

Figura 6.39: Efecto del grado de limpieza del agujero en las cargas máximas de los anclajes de inyección situados en bloques macizos de mampostería [60].

06



7.1. NocionesLa realización de conexiones con anclajes automáticos (directas) de Würth es un proceso de una sola etapa. El anclaje es introducido directamente en el material base mediante la herramienta de instalación sin necesidad de realizar preparación alguna (taladrado, etc.). Esto redunda en un mayor ahorro de tiempo para el usuario en comparación con la colocación del anclaje en varias etapas.La herramienta empleada para la colocación de anclajes automáticos utiliza generalmente una carga explosiva para introducir el anclaje en el material base aunque también se puede utilizar sistemas neumáticos. Esta tarea puede llevarse a cabo según dos principios diferentes. Se trata de los principios de disparo y de pistón, que se muestran en la fi gura 7.1.Mediante el principio del disparo , toda la energía de la carga se transfi ere al anclaje. Esto permite que las fi jaciones sean disparadas a través de Material base fi nos o de escasa resistencia. Este tipo de herramienta ha sido prohibida en algunos países debido a los altos índices de accidentes.Mediante el principio del pistón, aproximadamente 95 % de la energía de la carga se transfi ere a un pistón y solamente el 5% el anclaje. Dado que el pistón no puede salir de la herramienta, no existe riesgo alguno para el usuario.

a) Principio de disparo

Fuerza de inercia de

la masa, dispositivo

Desplazamiento de la

aceleración del embolo

Inercia de la masa,

embolo y eje

b) Principio de pistón

Figura 7.1: Métodos para la introducción de fi jaciones mediante herramientas automáticas.

Las herramientas para la colocación de anclajes han sido diseñadas de tal manera que sean seguras para el usuario. Deben satisfacer los siguientes reglamentos de fabricación: la descarga solo es posible cuando la boquilla de la herramienta es apretada contra el material base; el contacto de la boquilla contra el material base no es sufi ciente para realizar la descarga; la herramienta no puede dispararse al dejarla caer; la descarga solo es posible si la cámara del anclaje está cerrada.

Las herramientas para la colocación de anclajes solamente pueden ser utilizadas si las informaciones siguientes están claramente indicadas en la herramienta: símbolo de la homologación; nombre o marca del fabricante; clasifi cación de la herramienta; descripción de la carga explosiva homologada;

07

73Anclajes automáticos


número de serie; símbolo de la conformidad de las pruebas.

El usuario debe satisfacer los siguientes reglamentos: el usuario debe tener más de 18 años para utilizar la herramienta solo; si el usuario tiene menos de 18 años, debe trabajar bajo la supervisión de una persona mayor de 18 años; el usuario debería manipular la herramienta de modo responsable; el usuario debe conocer el manejo de la herramienta; el usuario debe conocer los riesgos asociados con el manejo de la herramienta; además, el usuario debe enviar la herramienta al fabricante cada 2 años (según el símbolo de conformidad de las pruebas), o de modo inmediato en caso de detectar un defecto evidente en la herramienta, para poder pasar las pruebas.

Los requisitos para el usuario relacionados con la legislación sobre armas pueden variar de un país a otro.Las propiedades importantes y los criterios de selección de los anclajes automáticos están indicados en la tabla 7.1.

Criterios de selección de las anclajes automáticosLoads Material base Consideraciones

Fu, hormigón < zul Fu,acero Hormigón C12/15 a C40/50 Acero de fuk < 450 N/mm2 y acero fundido Bloques macizos de piedra caliza (DIN 106)

Pieza extraible Anclaje provisional Tiempo de colocación Ahorro

Tabla 7.1: Propiedades y criterios de selección de los anclajes automáticos.

En las secciones siguientes, se abordarán los anclajes automáticos colocados inicialmente en el hormigón.

7.1.1 Comportamiento en carga en hormigón no fi suradoA medida que el anclaje penetra en el material base, este es desplazado y compactado. Esto produce importantes fuerzas de compresión en torno al anclaje. La elevada velocidad de penetración produce temperaturas en la interfaz entre el hormigón y el anclaje que ocasionan el desmembramiento del hormigón en la punta del anclaje y una fusión parcial entre el hormigón y el metal. Además, el proceso de empuje provoca que la superfi cie del anclaje se vuelva rugosa. Para ello, los anclajes automáticos se mantienen en el material base por medio de una combinación de fricción y adherencia.

Introducción de un anclaje en acero (esquema): Introducción de un anclaje en el hormigón (esquema)

Ilustración de la fusión del anclaje cerca de la punta

Figura 7.2: Mecanismos de transferencia de la carga para los anclajes automáticos en acero y en hormigón.

Anclaje

Material base de acero

Fusión

Fusión del hormigón

Región comprimida

Anclaje

Material base de acero

Fusión

Fusión del hormigón

Región comprimida

07

74 Anclajes automáticos


Ante una carga de tracción, la rotura se produce en el hormigón antes que en la interfaz entre el anclaje y el hormigón. La capacidad de carga se establece en un principio por la profundidad de penetración del anclaje (fi gura 7.3).

Figura 7.3: Carga de rotura de los anclajes automáticos dependiendo de la profundidad de penetración (después de [52]).

7.1.2 Comportamiento en carga en hormigón fi suradoLas fuerzas de compresión producidas durante la introducción del anclaje son considerablemente reducidas por las grietas. La disminución es especialmente importante en la dirección perpendicular a la grieta. En las grietas de más de 0,2 mm de anchura, se producen fuerzas de compresión insignifi cantes. Sin embargo, la fusión parcial del anclaje con el hormigón y la rugosidad producida en la superfi cie del mismo durante la colocación contribuye al desarrollo de una adherencia (enlace) que supera generalmente la resistencia del hormigón a la tracción. Como consecuencia, las grietas que transitan alrededor del anclaje no destruyen la interfaz entre este y el hormigón, aunque tienden a permanecer en el hormigón que la rodea. El ensanchamiento de las grietas conduce a un estado en el que el comportamiento del anclaje es regido principalmente por el efecto de bloqueo de los lados rugosos de la grieta (micro y macro bloqueo). La rotura se produce por el arrancamiento del anclaje del hormigón fusionado (fundido) en su entorno. La capacidad de carga se reduce considerablemente a causa de las grietas. Como consecuencia, los anclajes no son homologados como anclajes individuales (no en grupo) en el hormigón fi surado.

Carga de arrancamiento [kN]

Profundidad de penetración [mm]0 10 20 30 40 45

0

2

4

6

8

10

Z

Carga de arrancamiento [kN]

Profundidad de penetración [mm]0 10 20 30 40 45

0

2

4

6

8

10

Z

07



Anclajes automáticos

07

Figura 7.4: Carga de rotura de los anclajes automáticos sometidas a una carga de tracción dependiendo de la anchura de las grietas (después de [52])

7.2 Instalación y aplicaciones El usuario selecciona la potencia de la carga explosiva requerida dependiendo del tipo de material base. La herramienta de colocación se carga entonces siguiendo las instrucciones del fabricante (Tabla 7.2). Solamente aquellas cargas que han sido descritas en las instrucciones del fabricante y citadas en la misma herramienta pueden ser utilizadas. Además, las cargas deben estar marcadas con la marca del fabricante y con la potencia de la misma.

Color Carga Material baseVerde Baja Hormigón joven (endurecimiento < 28 días) Amarillo Media Hormigón C12/15 a C30/37Rojo Muy alta Acero de resistencia a la tracción de hasta

450 N/mm² Hormigón C30/37 a C40/50

Tabla 7.2: Sección de la carga explosiva y resistencia basada en el tipo de material base.

El usuario determina entonces la longitud del anclaje requerida. Dicha longitud puede ser calculada para el hormigón y para el acero según indican respectivamente la fi gura 7.5 y la fi gura 7.6. Durante la colocación, se deben mantener el espacio mínimo entre fi jaciones en el acero y en el hormigón, así como el grosor mínimo del componente del material base.

Hormigón: profundidad de penetración en el material base (mín. 25 mm) + grosor de la pieza = longitud del anclaje.

min. 75 min. 75 min. 75 min. 75

Acero

Hormigón

min

. 100

max

. 425

-40

min

. 100

max

. 55

25-4

0

Madera

Hormigón

Figura 7.5: Profundidad de penetración y espacio entre las fi jaciones para el anclaje en el hormigón (prof. mín. de penetración 25 mm; espacio entre fi jaciones y distancia con el borde 75 mm; grosor mínimo del componente de anclaje 100 mm).

Anclajes de tipo automático M6Profundidad de penetración requerida: 27 mmNu(w = 0) = 4,3 kN

Nu(w) / Nu(w = 0) en %

Anchura de la grieta w en mm

100

75

50

25

00 0,1 0,2 0,3 0,4

Anclajes de tipo automático M6Profundidad de penetración requerida: 27 mmNu(w = 0) = 4,3 kN

Nu(w) / Nu(w = 0) en %

Anchura de la grieta w en mm

100

75

50

25

00 0,1 0,2 0,3 0,4

76


07

Acero: profundidad de penetración en el material base (8 a 12 mm) + grosor de la pieza = longitud del anclaje longitud d mín. (componente de anclaje) = 5 mm

min. 25 min. 12

Madera

Acero

max

. 30

min

. 5

min. 25 min. 12

Acero

Acero

max

. 4

Figura 7.6: Profundidad de penetración y espacio entre las fi jaciones para el anclaje en el acero (prof. mín. de penetración 8 mm; espacio entre fi jaciones 25 mm; distancia con el borde 12 mm; grosor mínimo del componente de anclaje 5 mm; grosor mínimo de la pieza (sin

pre-taladrado) 4 mm).

El anclaje seleccionado es entonces introducido en la boquilla de la herramienta de instalación y se aprieta la boquilla sobre el material base para disparar la herramienta. Al explotar la carga, el pistón recibe una aceleración hacia delante y empuja el anclaje hacia el interior

del material base.

7.3 Tipos de anclajes automáticosExiste una amplia variedad de tipos de anclaje automática. Se dividen en 3 grupos:

1. clavos: clavos sin arandelas, clavos con arandelas de acero, clavos con arandelas de plástico;2. pernos roscados: M6, M8 con varias longitudes de eje y de roscado;3. fi jaciones compuestas: soportes para aislamiento, fi jaciones para tuberías, fi jaciones para cables, etc.Solamente pueden ser utilizados aquellos tipos de anclaje automático que tienen las dimensiones adecua-das y los componentes de guía para la herramienta. Además, las fi jaciones deben estar marcadas con la marca del fabricante. Todos los tipos de anclaje automático presentan una resistencia y una dureza elevadas. Las fi jaciones son sometidas a un complejo proceso de tratamiento térmico para alcanzar las propiedades deseadas. La protección contra la corrosión se obtiene mediante una capa de zinc de 10 μm aproximadamente.

Figura 7.7: Ejemplos de tipos de anclaje automático.


Clavo

Perno M8

Soporte aislante

Soporte para cables

Clavo con arandela de plástico

Anclaje para armaduras

Anclaje para tubos

Clavo con casquillo de acero


8.1 Nociones En los usos de la construcción, cada vez se realizan más conexiones entre estructuras nuevas y estructuras existentes mediante barras de armadura post-instaladas. La fi gura 8.1 muestra algunos ejemplos.

a) Conexión de columna b) Conexión de losaFigura 8.1: Ejemplos de aplicaciones mediante el uso de barras de armadura post-instaladas.

Las barras de armadura post-instaladas son ancladas en los componentes de hormigón armado existentes o desde empalmes solapados con armaduras existentes. Estas condiciones requieren taladrar un agujero en el componente existente mediante un taladro rotativo, un taladro neumático o un taladro con diamante. El agujero se limpia y se llena con una cantidad sufi ciente de mortero. La armadura es entonces golpeada o empujada hasta su lugar.

8.2 Sistemas de mortero En la actualidad existen varios tipos de sistemas para realizar conexiones de armaduras post-instaladas. Los sistemas difi eren en el tipo de mortero utilizado y en el método empleado para su colocación. El mortero puede estar fabricado a base de cemento, resina sintética, o de una combinación de ambos (híbrido). Los mismos tipos de resinas sintéticas son utilizados como para anclajes químicos (resina de poliéster no saturada, resina vinílica de éster, resina epoxídica). Es posible conseguir más detalles en [30] y [45].Todos los sistemas de armaduras post-instaladas precisan taladrar un agujero en el componente existente y limpiarlo adecuadamente. El método y el grado de limpieza del agujero está recomendado por el fabricante. En la mayoría de los casos, el agujero se limpia combinando el cepillado y la inyección de aire. Con los sistemas de inyección, los componentes del mortero (resina, endurecedor, árido) son almacenados en tubos, lo que permite mantener separados la resina y el endurecedor. La inyección se realiza mediante una pistola de inyección con una boquilla especial que mezcla automáticamente la resina y el endurecedor durante su inyección. Después de llenar el agujero hasta un nivel predefi nido, la barra de armadura es introducida en el agujero ejerciendo un movimiento de rotación. Se debe mantener el tiempo de endurecimiento homologado, que depende de la temperatura del material base. Después del endurecimiento del mortero, el nuevo componente del hormigón puede ser vertido alrededor del extremo libre de la armadura. Los sistemas por cápsula de vidrio también se encuentran disponibles para realizar conexiones de armaduras post-instaladas. Las cápsulas de vidrio contienen los componentes del mortero. Las cápsulas se colocan en el agujero limpio y la barra de armadura es golpeada hasta que ocupa su lugar. El movimiento de percusión destruye las cápsulas y mezcla la resina y el endurecedor.Las cápsulas de vidrio para las armaduras post-instaladas difi eren de las cápsulas empleadas para los anclajes químicos habituales de adherencia en la disposición de la resina y del endurecedor dentro de la cápsula. Los componentes del mortero han sido colocados de tal manera que la mezcla de los componentes se realiza adecuadamente a medida que la armadura es golpeada hasta ocupar su lugar. Los anclajes por adherencia son colocados mediante un movimiento de rotación con percusión de la barra fi leteada contribuyendo a la mezcla de los componentes del

08

78 Armaduras post-instaladas

mortero.


8.3 Transferencia de cargaLas barras de armadura post-instaladas pueden ser colocadas en componentes que no contienen armaduras de conexión (fi gura 8.2) o pueden ser utilizadas para crear empalmes solapados con armaduras existentes (fi gura 8.3). En el caso anterior, la carga que debe ser transferida debe ser acomodada por el hormigón que le rodea en el miembro existente. Esto activa la resistencia a la tracción del hormigón, igual que en los anclajes por adherencia. Si la resistencia del acero de armadura es sufi cientemente importante, la rotura puede producirse debido a la rotura de la adherencia entre la armadura y el mortero o entre el mortero y el hormigón, la ruptura del hormigón o la rotura del hormigón. La rotura del hormigón ha sido observada frecuentemente en las barras colocadas con un pequeño espacio de armadura [30]. La carga de tracción ejercida en los empalmes solapados es transferida desde la armadura post-instalada a las armaduras del hormigón mediante zonas de compresión en el hormigón. Esto produce una fuerza de tracción circunferencial en el hormigón. Si la resistencia del acero de armadura es sufi cientemente importante, el empalme solapado falla debido a la ruptura de la superfi cie de hormigón o a la rotura de la adherencia de la armadura post-instalada o del hormigón existente. En este caso se utiliza la resistencia local a la tracción del hormigón. Las fuerzas cortantes que son generadas deben ser transferidas mediante las armaduras transversales situadas alrededor del empalme.

F F F F

FF

Figura 8.2: Barras de armadura post-instaladas Figura 8.3: Barras de armadura post-instaladas sin armaduras de conexión [36]. con armaduras de conexión [36].

8.4 Comportamiento del adhesivo en barras sencillas en cubiertas de hormigónLa limpieza del agujero tiene un efecto considerable en el comportamiento en carga de las armaduras post-instaladas. La limpieza óptima del agujero depende de la composición del mortero, del tipo de instalación (inyección, cápsula) y del método utilizado para taladrar. Esto se ilustra en la fi gura 8.4 en el caso de los sistemas de tipo inyección. Los agujeros fueron taladrados mediante un taladro percutor. La fuerza de la adherencia es mostrada como producida por el desplazamiento para el mortero híbrido y para el mortero a base de cemento. El método empleado para limpiar los agujeros ha sido variado. El sistema híbrido ha demostrado un rendimiento óptimo al limpiar el agujero con una combinación de aire comprimido expulsado desde una boquilla especial y cepillarlo con un cepillo de alambre colocado en un taladro. El sistema de cemento ha demostrado por otra parte que una limpieza combinada mediante agua a presión y aire comprimido es la más efi caz. Esto se debe a que el lavado con alta presión pre-humedece la capa de contacto entre el mortero de cemento y el hormigón existente. Cabe señalar que, para ambos sistemas de armaduras post-instaladas, la limpieza a mano con un cepillo y con aire comprimido con una bomba

08

79Armaduras post-instaladas


de mano como las que se utilizan habitualmente con los sistemas de anclaje químico por adherencia no ha producido resultados satisfactorios.

14

12

10

8

6

4

20 5 10 15 20 25

Aire comprimido/ Cepillo de nylon adaptado en un aparato

Aire comprimido/ Cepillo de alambre adaptado en un aparato

Aire comprimido (bomba de mano)/ cepillo de mano

Desplazamiento [mm]

Fuerza en la adherencia [N/mm2]

2

a) Sistema híbrido, hormigón húmedo

10

8

6

4

2

0 1 2 3 4

Lavado de alta presión/Aire comprimido

Aire comprimido/ Cepillo de alambre adaptado en un aparato

Aire comprimido

Desplazamiento [mm]

065


b) Sistema de cemento, hormigón seco

Figura 8.4: Efecto del grado de limpieza del agujero en las curvas carga-desplazamiento de la adherencia; cobertura de hormigón grande, ds = 20 mm, lv = 300 mm; [67].

La resistencia de la armadura dentro del hormigón armado se incrementa con la resistencia del hormigón en compresión. La resistencia de la adherencia de los sistemas híbridos estudiados no se incrementó en hormigones con una resistencia superior a fc = 40 N/mm2 ya que, en los hormigones con una resistencia mayor, la rotura se produce a causa de la rotura de la adherencia entre la armadura y el mortero. El efecto de la resistencia del hormigón en compresión sobre la resistencia de la adherencia de las barras de armadura post-instaladas depende del tipo de mortero empleado.La fi gura 8.5 muestra el efecto del método empleado para taladrar el agujero en el comportamiento de carga-desplazamiento de las barras de armadura post-instaladas. Los agujeros pueden ser realizados mediante un taladro percutor, un taladro neumático o un taladro con diamante. El taladrado neumático tiene como resultado una superfi cie rugosa en los bordes del agujero y, por lo tanto, una resistencia muy elevada de la adherencia. Aunque los agujeros realizados con un taladro percutor proporcionan una superfi cie más lisa,

08

80 Armaduras post-instaladas


si se combinan con una limpieza óptima de la limpieza del agujero, es posible alcanzar una resistencia en la adherencia casi equivalente a la del taladro neumático. El taladrado con diamante tiene como resultado un agujero liso, en especial en el hormigón de alta resistencia. Por tanto, en los sistemas híbridos estudiados se ha obtenido una resistencia de la adherencia muy pequeña. Es posible mejorar la resistencia de la adherencia creando rugosidades mecánicamente en los lados del agujero. La importancia del efecto del método de taladrado depende del tipo de mortero empleado.

10

8

6

4

2

0 1 2 3 4

Taladro neumático; lv = 10 ds; C 20/25

Pre-insertada; lv = 10 ds; C 20/25

Taladro con diamante; lv = 15 ds; C 50/60

Desplazamiento [mm]


05

12

14

16

18

Taladro percutor; lv = 10 ds; C 20/25

Figura 8.5: Efecto del método empleado para taladrar el agujero en el comportamiento de carga-desplazamiento de la adherencia de las barras de armadura post-instaladas; Sistema híbrido [67].

La dureza del mortero puede ser reducida por agentes químicos, (e.j.: alcalinidad en el hormigón, sulfatos). De este modo, la resistencia de la adherencia de los morteros a base de resina de poliéster no saturado en un hormigón húmedo puede disminuir hasta el 50 % de su valor inicial en tan solo unos pocos años. Los morteros a base de cemento deben incluir un agente adherente resistente a los sulfatos. Esto también se aplica al cemento en los sistemas híbridos. Es posible conseguir más detalles acerca de este asunto en [30].La fi gura 8.6 muestra la resistencia de la adherencia de las barras de armadura post-instaladas para un promedio de 10ºC en función de la temperatura. Para los sistemas estudiados a base de resina sintética, la resistencia de la adherencia se reduce considerablemente cuando aumenta la temperatura. Este comportamiento también depende del producto. En los sistemas pre-colocados, así como en los sistemas a base de mortero de cemento, no se prevé una reducción considerable de la resistencia dentro del segmento de temperatura mostrado.

08


80

60

40

20

10 30 50 80 90

Producto A

Producto C

Temperatura [°C]

Fuerza en la adherencia [%]

0120

100

Producto B

20 40 60 70 100 110 Figura 8.6: Efecto de la temperatura en la resistencia de la adherencia de varios sistemas de resina sintética [45].



08

En resumen, se puede llegar a la conclusión de que los sistemas de armaduras post-instaladas mediante morteros adaptados, con el agujero sufi cientemente limpio e inyectando correctamente el mortero no se produce una diferencia signifi cativa en el comportamiento carga-desplazamiento en comparación con barras de armadura pre-instaladas comparables.

8.5 Diseño e instalación de armaduras post-instaladas8.5.1 NocionesEl comportamiento en carga de las armaduras post-instaladas depende considerablemente de la instalación. Son de especial importancia la limpieza del agujero, la inyección del mortero sin presencia de bolsas de aire, y la colocación de la armadura a la profundidad de inserción deseada dentro del tiempo para trabajar el mortero. El tiempo durante el cual el mortero puede ser trabajado es muy corto cuando la temperatura del hormigón es elevada (dos minutos o menos a T = 40 °C). Además, cuando la cobertura del hormigón es pequeña y se taladra un agujero paralelo a la superfi cie del componente, el agujero debe ser taladrado de manera muy precisa para mantener la profundidad de cobertura mínima. Por otra parte, la armadura de los componentes existentes debe ser ubicada con anterioridad mediante un dispositivo localizador de armaduras.Las conexiones de las armaduras post-instaladas deberían ser previstas y colocadas según un método apropiado, como el que ha sido presentado en [62]. La dirección de la empresa responsable de la colocación debe disponer de sufi cientes conocimientos para realizar conexiones de armaduras post-instaladas. Son responsables de la planifi cación del proyecto, de la evaluación de las cualifi caciones del técnico de instalación, de la supervisión del trabajo en la obra, de demostrar la garantía de calidad y de informar en caso de una inspección ofi cial de la edifi cación. La calidad de la instalación necesaria para asegurar el rendimiento deseado de la conexión no puede ser exigida a los instaladores que no han recibido la formación específi ca para las armaduras post-instaladas. Además, el técnico a cargo de la instalación debería ser formado por el fabricante del producto y homologado por un organismo independiente. Se debe conservar un protocolo para todas las conexiones de armaduras post-instaladas.

8.5.2 DiseñoLos resultados experimentales disponibles indican que las armaduras post-instaladas que emplean un mortero adecuado, cuando su instalación ha sido correctamente realizada, se comportan de forma comparable a las armaduras pre-instaladas que han sido deformadas. Sin embargo, existen discrepancias en el comportamiento en carga cuando la temperatura del hormigón T>40ºC y para los anclajes ubicados en grietas situadas a lo largo de las armaduras. Para alcanzar un rendimiento equivalente al de las armaduras pre-colocadas, el agujero debe ser taladrado con un taladro percutor o con un taladro neumático. Los siguientes reglamentos para el diseño han sido propuestos en base a los resultados experimentales disponibles. El contexto de estos reglamentos se puede encontrar en [34].

El mortero empleado debe estar adaptado a la aplicación prevista y debe respetar los requisitos indicados durante toda la vida útil de la conexión. Además, el mortero debe proteger a las armaduras contra la corrosión, lo que requiere habitualmente un valor de pH sufi cientemente elevado. Asimismo la limpieza del agujero y los sistemas de inyección de mortero proporcionados por el fabricante deben estar adaptados a las prácticas del sector de la construcción y asegurar una calidad de instalación sufi ciente, en hormigón húmedo y en hormigón seco. Todas las herramientas necesarias para colocar una barra de armadura post-instalada deben estar embaladas y etiquetadas como una unidad sencilla. El fabricante proporcionará instrucciones detalladas de colocación

Los requisitos descritos anteriormente deberán ser demostrados y documentados durante el proceso de homologación del producto.

82


08

Las conexiones con armaduras post-instaladas pueden ser realizadas en cualquier sitio en lugar de las conexiones con las armaduras rectas pre-instaladas. Las conexiones con armaduras post-instaladas deberán ser previstas según la práctica normal de la ingeniería. Los cálculos del diseño y los planos de construcción deben estar preparados.

La resistencia del hormigón, así como la presencia de armaduras existentes deberán ser tenidas en cuenta durante la planifi cación. Además, la transferencia de las cargas ejercidas en el miembro existente debe ser demostrada.

Los anclajes y los empalmes solapados mediante barras de armadura estriadas post-instaladas deberán ser diseñadas según Eurocódigos 2 [25]. Los Eurocódigos 2 indican la longitud de inserción necesaria y las armaduras transversales en la región del anclaje o empalme solapado. La longitud de la adherencia requerida para el cálculo es la misma que para las armaduras pre-colocadas. Deberan ser contempladas las siguientes excepciones a las reglas en [25]: La clase de resistencia del hormigón empleada para determinar la longitud de la adherencia no puede ser mayor que C30/37. Se contempla el hecho de que la resistencia de la adherencia de la armadura post-instalada no aumenta cuando la resistencia del hormigón es superior a fcc > 40 N/mm2.

Los valores mínimos para la cobertura del hormigón y el espacio entre barras se indican para evitar daños en el hormigón al utilizar el taladro. Estas cantidades dependen del método empleado para taladrar. Las cantidades son superiores a las indicadas en el Eurocódigo 2 [25] para las barras pre-colocadas. En los agujeros taladrados con un taladro percutor eléctrico, se permite una cubierta mínima en el hormigón de c = 2 ds > 30 mm y un espacio mínimo de smín = 5 ds entre dos barras post-instaladas.

Al determinar la cobertura del hormigón, la tolerancia del método empleado para taladrar el agujero debe ser tomada en cuenta incrementando la profundidad mínima de la cubierta por el factor Δc. El factor Δc = 0,06 lv en los agujeros taladrados a mano (sin guía para taladrar) y Δc = 0,02 lv al utilizar una guía con el taladro.

El anclaje mínimo o las longitudes de recubrimiento, que dependen del diámetro de las barras, son un 50% mayores que las cantidades de [25] para las barras pre-colocadas. Este incremento de la longitud infl uye en el hecho de que la presencia de grietas longitudinales tiene un mayor efecto en las barras post-instaladas para el modo de rotura por arrancamiento.

La superfi cie del hormigón entre el nuevo miembro y el miembro existente deberán estar rugosos para garantizar la transferencia de las cargas cortantes.

La cobertura del hormigón debe ser incrementada para las barras pre-colocadas para los cálculos de fuego. Este incremento depende de la sensibilidad a la temperatura del mortero empleado y de la duración necesaria para la resistencia al fuego.

8.5.3 InstalaciónLa colocación de las armaduras post-instaladas se comprueba mediante el ejemplo siguiente. La colocación de otros sistemas de tipo inyección es similar.El agujero para la armadura deberá ser taladrado con un taladro percutor o con un taladro neumático. No se permite el taladrado con diamante. La limpieza del agujero deberá ser realizada con aire comprimido libre de aceite y con un cepillo (fi gura 8.7). El agujero es soplado tres veces con aire comprimido (presión ≥ 6 bares) mediante una lanza de aire comprimido adaptada al diámetro del agujero. El agujero es entonces cepillado tres veces con un cepillo montado en un taladro. Para terminar, el agujero es soplado de nuevo tres veces con aire comprimido.



84 Post-installed reinforcement

≥ 6 bares

≥ 6 bares3x

3x

3x

Figura 8.7: Limpieza del agujero [36].

El agujero se llena a continuación desde el fondo con el mortero de inyección (fi gura 8.8). Para evitar la formación de burbujas de aire en el mortero durante el llenado, es necesaria la presencia de un tope especial en el extremo del tubo de inyección. Este tope garantiza que el tubo de inyección es empujado continuamente por el mortero hacia la superfi cie del hormigón durante la operación de llenado. La cantidad necesaria de mortero se indica en las instrucciones de instalación. Habitualmente, se deben llenar de mortero los 2/3 del agujero. Es posible comprobar que el agujero ha sido llenado correctamente mediante la marca en el tubo de inyección.

Figura 8.8: Inyección del mortero [36].

Después de inyectar el mortero, la barra de armadura se empuja dentro del agujero ejerciendo un leve movimiento de rotación. La profundidad de inserción requerida debe ser marcada en la barra con anterioridad. La instalación ha sido realizada correctamente si la profundidad de inserción requerida es alcanzada y si el mortero es expulsado fuera del agujero alrededor de la barra.

08

Marca



85Post-installed reinforcement

La inyección del mortero y la introducción de la armadura deben ser realizados dentro del tiempo durante el cual se puede trabajar el mortero. De otro modo, el mortero comenzara a endurecerse y la profundidad de inserción requerida no podrá ser alcanzada. Si el tiempo es cálido, el instalador debe trabajar rápidamente y se requiere una buena preparación.

8.6 ResumenLas conexiones con armaduras estriadas post-instaladas cada vez son más comunes en la práctica de la construcción. Existen sistemas de armaduras post-instaladas que emplean morteros a base de cemento, resina sintética, o de una combinación de ambos. Hay sistemas de tipo inyección y de tipo cápsula. Las investigaciones intensas han demostrado que el comportamiento de la adherencia de las armaduras post-instaladas y pre-instaladas situadas en hormigón no fi surado no difi ere demasiado al emplear un mortero adecuado para la aplicación prevista, si la limpieza del agujero es sufi ciente y si la inyección de mortero ha sido correctamente realizada. Sin embargo, existen diferencias en el comportamiento en carga de los anclajes dentro de grietas longitudinales y con temperaturas elevadas.La conexión de un nuevo componente de la estructura mediante armaduras post-instaladas es una aplicación que infl uye en la seguridad, ya que un fallo de la conexión podría poner en peligro la vida humana o provocar daños cuantiosos. Puesto que las conexiones no son tratadas en los códigos de la construcción en la actualidad, deben ser realizadas respecto a a la homologación del producto.Las conexiones realizadas con armaduras post-instaladas necesitan un elevado nivel de calidad en la instalación para garantizar el rendimiento previsto por los cálculos. Para ello, se requiere que el instalador sea formado y homologado por una agencia independiente. Si estas condiciones se cumplen, las conexiones con armaduras post-instaladas realizadas con los productos adecuados pueden ser calculadas principalmente como armaduras pre-instaladas. Las condiciones adicionales presentadas en el párrafo 8.5 deberán ser respetadas.

08



9.1 NocionesExisten multitud de sistemas de anclaje diferentes para crear conexiones dentro de las estructuras. El usuario podrá, en ocasiones, tener difi cultades para elegir un sistema de anclaje adecuado para una aplicación entre la amplia gama de productos disponibles.

Los sistemas de anclaje optimizados se encuentran disponibles para diferentes aplicaciones, dependiendo del tipo de material base (hormigón, mampostería) y de su geometría, de la carga, del ámbito de aplicación y del tipo de instalación. Debido a la amplia gama de sistemas de anclaje disponibles, el usuario debe conocer las condiciones admisibles de servicio y los principios de funcionamiento de los diferentes tipos de anclaje. Deberá estudiar las ventajas y los inconvenientes de los sistemas. Los principales aspectos para elegir un anclaje adecuada para una determinada aplicación se resumen en la fi gura 9.1.

Figura 9.1: Consideraciones acerca de la elección del anclaje apropiado.

9.2 SeguridadLas fi jaciones que pudieran poner en peligro la vida de las personas o provocar una perdida económica considerable en caso de fallo son denominadas fi jaciones importantes para la seguridad (fi gura 9.2, [51]). En general, las fi jaciones de los componentes en carga son importantes para la seguridad. Estos tipos de anclaje deben ser calculados por un ingeniero e instalados por un profesional.

Si las condiciones de servicio en una estructura difi eren considerablemente de las condiciones de servicio admisible en la homologación de un producto de anclaje, es necesario seleccionar una anclaje diferente o ponerse en contacto con el fabricante.

Solamente las fi jaciones cuya probabilidad de poner en peligro a las personas es mínima son consideradas no importantes para la seguridad [51]. La instalación se realiza según las reglas reconocidas de la mano de obra. No es necesario realizar cálculos.

09

86 Consideraciones acerca de la elección del anclaje apropiado

Criterios para elegir una anclaje adecuada

Seguridad Material base y geometría

Carga Entorno Instalación Consideraciones adicionales

Seguridad en caso de incendioEconomíaDisponibilidad

- Utilización sencilla o múltiple- Instalación pre-colocada- Colocación: pasante- Instalación a distancia

TemperaturaHumedadInterior o exteriorCorrosión

- Intensidad- Dirección: - tracción - corte - ?????- Tipo - estático - dinámico

HormigónMamposteríaMateriales ligerosDimensionesBordes

- Componente en carga de la construcción- Riesgo para las personas- Pérdida económica


Figura 9.2: Reglas para la ejecución de un anclaje.

9.3 Material base: tipo y geometría9.3.1 NocionesLa gama de anclajes adecuados depende principalmente del tipo y de la resistencia del material base Los anclajes de metal, los anclajes químicos y los anclajes de poliamida son los adecuados para el hormigón de peso normal. En los bloques de mampostería, es posible utilizar anclajes de poliamida y anclajes químicos. La tabla 9.1 muestra una presentación global de las fi jaciones homologadas y recomendadas en los diferentes materiales base. Es posible conseguir detalles acerca de los sistemas de anclaje en el prontuario Würth de la fi jación.

Material base Tipo de anclaje

Anc

laje

s de

m

etal

y a

ncla

jes

de s

egur

idad

Anc

laje

por

ad

here

ncia

(c

ápsu

la)

Anc

laje

de

inye

cció

n (c

on tu

bo d

e m

alla

zo)

Anc

laje

por

ad

here

ncia

(in

yecc

ión)

(s

in tu

bo d

e m

alla

zo)

Anc

laje

de

plás

tico

Hormigón de peso normal

Mamposteria

Arcilla Ladrillo macizoLadrillo perforado

Piedra caliza Ladrillo macizoLadrillo perforado

Hormigón ligero

Ladrillo macizoLadrillo perforado

Hormigón de peso normal

Bloque perforado

Hormigón celular por autoclave Sistema homologado disponible, recomendado por el fabricante.

Tabla 9.1:Sujecciones homologadas y recomendadas para varios Material base (horrmigón y mampostería).

09

87Consideraciones acerca de la elección del anclaje apropiado

¿Anclaje importante para la seguridad?¿Peligro para las personas?

¿Pérdida económica potencial considerable?

Si No

Si No Si No

Condiciones de servicio previstas por la homologación del producto

Condiciones de servicio previstas por la información del fabricante

Instalación según la homologación del

producto

Consultar al fabricanteInstalación según las

reglas reconocidas de la mano de obra

No se recomienda la colocación


9.3.2 Fijaciones en hormigón de calidad normalPara elegir el anclaje adecuada para las aplicaciones en un hormigón de peso normal, es necesario considerar el sistema estático (isostático o hiperestático), el estado del hormigón (fi surado o no fi surado) y la función del componente que debe ser sujetado (con o sin carga).Un sistema es considerado isostático si la distribución de carga en su interior puede ser determinada únicamente mediante ecuaciones de equilibrio, es decir, sin necesidad de utilizar los criterios de deformación y de rigidez. La fi gura 9.3 muestra ejemplos de sistemas isostáticos simples o hiperestáticos. Un punto de anclaje puede componerse de un anclaje sencillo o de un grupo de fi jaciones. la rotura en un punto de anclaje dentro de un sistema isostático puede provocar una rotura de toda la edifi cación. Por tanto, en estos casos se deben utilizar anclajes fi ables. En el caso de los sistemas hiperestáticos o en las aplicaciones no estructurales, es posible utilizar fi jaciones para usos múltiples. Los sistemas hiperestáticos son sistemas en los que, en caso de rotura en un anclaje, la carga puede ser transferida en un punto de fi jación adyacente.Una parte de la estructura se considera de carga si es necesaria para la transferencia de las cargas de la estructura. Por ejemplo, un pilar de cimentación es un elemento de carga mientras que una tubería eléctrica no lo es.La fi gura 9.4 muestra un diagrama para la elección del anclaje adecuado.

Figura 9.3: Defi nición de los sistemas estructurales.

09


Sistema estructural

Isostático Sistema hiperestático

Ejemplos 1. Alineación n = 2 1. Alineación: n > 3Ejemplos

2. Conjunto: n = 3 2. Conjunto n > 4


Figura 9.4: Diagrama para la selección de una anclaje adecuada en hormigón de peso normal.

Para los sistemas isostáticos o para aplicaciones estructurales se debe tener en cuenta si el hormigón está fi surado o no fi surado (ver fi gura 9.5 o párrafo 3.2.5). Generalmente, el hormigón debe ser considerado fi surado porque las fuerzas generadas por las cargas ejercidas o por las temperaturas superan frecuentemente la resistencia en tracción del hormigón. Para admitir que el hormigón no está fi surado, la ecuación [9.1] debe ser demostrada. Es necesario tener conocimientos básicos acerca del diseño de estructuras de hormigón armado para realizar esta verifi cación.

09


¿Anclaje hiperestática?

SiNo

¿Hormigón fi surado? ¿El anclaje forma parte de un sistema en carga?

¿Anclaje de un revestimiento o de un falso techo ligero?

Revestimiento: anclaje de plásticoFalsos techos: anclajes de techos

Fijaciones para ser usadas en hormigón no fi surado

Fijaciones para ser usadas en hormigón fi surado

y no fi surado

Si

Si

Si

No No

No


Consideraciones acerca de la elección del anclaje apropiado

09

Figura 9.5: Diagrama para la selección de un anclaje adecuado en hormigón de peso normal.

El anclaje de revestimientos o de falsos techos ligeros puede realizarse mediante anclajes adaptados al uso en hormigón fi surado.Generalmente, las aplicaciones de las fi jaciones en hormigón de alta resistencia (>C50/60) no están homologadas.

9.3.3 Fijaciones de mamposteríaEl tipo de bloques (ladrillos perforados o ladrillos macizos) y el material con el que ha sido fabricado el bloque (arcilla, piedra caliza, hormigón de peso normal, hormigón ligero u hormigón celular) infl uyen en la elección del anclaje. En ciertos países, las homologaciones de productos de los anclajes en la mampostería cubren únicamente su empleo en determinados tipos de ladrillos o bloques. Si el bloque de mampostería no cumple los requisitos en cuanto a la resistencia, la densidad bruta o el formato, así como los requisitos para la instalación (método empleado para taladrar), la carga admisible debe ser calculada a partir de los resultados de las pruebas in situ (ver capítulo 10).

9.4 Distancia entre anclajes, distancia al borde y espesor del soporteEn todas las aplicaciones, el espaciado mínimo entre los anclajes y las distancias con al borde deben ser mantenidas para evitar las grietas en el material base durante la colocación (fi gura 9.6) y para garantizar la capacidad de carga admisible. El espaciado entre anclajes indicado por la homologación depende de la fuerza de ruptura generada por el anclaje (fi gura 10.6, [1]). Normalmente, los sistemas de anclaje que generan pequeñas fuerzas de ruptura como los anclajes químicos tienen un espacio entre anclajes admisible inferior que los anclajes de expansión. Por tanto, los anclajes que generan

Demostración de cada caso y de la profundidad completa de inserciónσL + σR ≤ 0

Demostración de σR : Admitir que σR = 3 N/mm2

[9.1]

90

¿Tipo de hormigón en la zona del anclaje?

Si

No

Factores: cargas externas (acciones, bloqueos), carga de la anclaje

¿Hormigón fi surado? ¿Hormigón no fi surado?

Demostración correcta

Fijaciones destinadas al hormigón fi surado y no fi surado

Fijaciones destinadas al hormigón fi surado y no fi surado y fi jaciones destinadas a hormigón no fi surado


09

pequeñas fuerzas de ruptura son más adecuadas para las aplicaciones en componentes de ormigón fi nos o estrechos.Durante la colocación, debería utilizarse una llave dinamométrica calibrada ejerciendo el par de instalación recomendado.

Figura 9.6: Grietas de ruptura provocadas por la colocación de un anclaje de expansión por par de apriete, distancias con el borde inferiores a la distancia indicada y/o con un par de apriete superior al indicado.

9.5 CargaLos anclajes pueden ser sometidas a cargas de tracción, de corte o a cargas combinadas de tracción y de corte (ver párrafo 4.1). Estas cargas pueden ser estáticas o pueden variar con el tiempo. Varios tipos de anclajes pueden ser adecuados para ciertos tipos de carga pero no para otros. Las recomendaciones del fabricante siempre deberían ser consultadas para seleccionar un anclaje en una determinada confi guración de carga.

9.6 Condiciones del entorno9.6.1 TemperaturaLas condiciones de servicio referentes a la temperatura deben ser respetadas para las fi jaciones. No existen restricciones relativas a la temperatura en los anclajes de metal. Sin embargo, los anclajes de poliamida y químicos están limitados habitualmente a aquellas aplicaciones en que la temperatura permanente (temperatura a largo plazo) se encuentra entre -40 ºC y 50 ºC. Por norma, se permiten temperaturas superiores hasta un límite de 80ºC durante un corto periodo de tiempo. Ciertos productos pueden incluso soportar temperaturas superiores. Las aplicaciones en condiciones térmicas diferentes y la disminución fi nal de la carga permitida deben ser objeto de una comprobación para cada aplicación específi ca.

9.6.2 HumedadLa humedad del material base puede provocar una reducción considerable de la carga de rotura en los anclajes por adherencia y en los anclajes de poliamida. Los anclajes que disponen de homologaciones infl uyen en dicha reducción de la carga permitida [30].



9.6.3 CorrosiónLos anclajes galvanizados con una capa de zinc solamente están adaptados para aplicaciones en espacios interiores, ya que la capa de zinc no ofrece una protección defi nitiva contra la corrosión en espacios exte-riores. La corrosión debe ser considerada para los espacios interiores húmedos y para los espacios exteri-ores. En estas situaciones, se deben emplear anclajes fabricados con acero inoxidable. La única excepción se encuentra en el uso de anclajes de poliamida con tornillos de acero galvanizado en espacios exteriores y en las cercanías de centros industriales o del mar siempre que la cabeza del tornillo esté protegida de la humedad. Esta protección puede realizarse pintando la cabeza del tornillo y la zona situada entre el roscado y el eje de anclaje. También se permite utilizar tapones de plástico para proteger la cabeza del tornillo. No obstante, si la humedad se introduce debajo del tapón de plástico, la corrosión se acelerará.Si la aplicación a la que está destinada el anclaje ha sido planteada en un entorno muy nocivo, el acero inoxidable A4 es insufi ciente. En los entornos con altas concentraciones de cloro o de dióxido de azufre (piscinas interiores, construcciones cercanas al mar y túneles de carretera), es necesario utilizar aceros de alta resistencia a la corrosión.

9.7 InstalaciónLas tolerancias asociadas al taladrado (desvío de la broca en la superfi cie del material base) pueden pro-vocar problemas de colocación en los grupos de anclajes. Por tanto, es preferible la colocación pasante de los grupos de anclajes porque el agujero puede ser taladrado a través del agujero de la pieza que debe ser fi jada.La pieza (grosor, agujero, etc.) así como el anclaje (longitud de anclaje, etc.) deben ser adecuadas para el tipo de instalación. Los sistemas de anclaje con homologación técnica tienen marcas para contribuir a garantizar la fuerza de expansión requerida y la profundidad de inserción. Los errores en la colocación, como una longitud roscada insufi ciente para la tuerca, pueden ser resueltos si se respetan las marcas.

9.8 Aspectos EconómicosAdemás de las consideraciones técnicas anteriormente mencionadas, los aspectos económicos también deben ser considerados al seleccionar el anclaje adecuado. El capítulo 13 proporciona más detalles acerca de este asunto.

09



10.1 Conceptos del diseño10.1.1 NocionesEs vital que los anclajes importantes para la seguridad hayan sido diseñados por un ingeniero con conocimientos técnicos. El diseño debe estar basado en cálculos verifi cables y deben realizarse planos de construcción. Existen para los anclajes conceptos de diseño basados en las recomendaciones del fabricante, pautas propias a la aplicación, así como disposiciones nacionales y europeas para el diseño. Dichos conceptos están catalogados según si utilizan factores globales de seguridad (párrafo 10.1.2) o si utilizan factores parciales de seguridad (párrafo 10.1.3). Los conceptos con factores parciales de seguridad son más utilizados porque la dispersión y las incertidumbres vinculadas a los materiales y a las acciones ejercidas (cargas permanentes y cargas variables), así como los efectos de la instalación, pueden ser tratados de modo más preciso dividiendo el factor global de seguridad en factores parciales de seguridad. Los términos técnicos empleados en la explicación de los conceptos del diseño están resumidos en la Tabla 10.1.

Carga máxima Carga máxima cuantifi cada mediante una prueba (Figura 10.1).

Carga máxima media Promedio de las cargas máximas obtenidas mediante una serie de pruebas (fi gura 10.2).

Fractil 5% Una cantidad estadística que indica, con un determinado nivel de confi anza (el nivel de confi anza para las homologaciones de fi jaciones es de 90 %), que solamente el 5% de las cantidades aisladas de una serie de pruebas estarán por debajo de un límite

Resistencia característica Para las fi jaciones, corresponde a las cargas del fractil 5% de los picos de cargas para un determinado modo de rotura y una dirección de carga.

Valor de la resistencia para el cálculo

Corresponde a la resistencia característica dividida por el factor de seguri-dad parcial para la resistencia Rd = Rk/γM

Carga admisible Fadm La carga que puede ser ejercida en un anclaje en las condiciones de servicio existentes. Esta cantidad incluye los factores de seguridad. Las cargas admisi-bles también son denominadas en ocasiones cargas de servicio.

Carga recomendada Frec Carga admisible recomendada por el fabricante. Habitualmente no previsto por la homologación del producto.

Tabla 10.1: Defi niciones de los elementos técnicos.

Carga Frecuencia

Desplazamiento Carga F

Carga máxima

Fractil 5% Promedio

Figura 10.1: Curva carga-desplazamiento con pico de carga. Figura 10.2: Promedio y fractil 5% en un gráfi co de frecuencia.

10

93Fundamentos del diseño


10.1.2 Diseño a partir de factores de seguridad globalPara los diseños que utilizan factores de seguridad globales, la carga admisible generalmente depende del fractil 5% de las cargas máximas (resistencia característica) y de un factor de seguridad global. La fi gura 10.3 muestra un diagrama acerca de este método de diseño. La carga y el nivel de seguridad del método de diseño con factores globales de seguridad se indican en la fi gura 10.4.

Fractil 5% (característico) F5 %

Carga admisible Fadm = (F5 % / γ)

Figura 10.3: Diagrama del método de diseño con factores globales de seguridad.

Carga F

Promedio

Fractil 5%

Carga Admisible Fadm = F5 % / γ

Frecuencia

γ

Figura 10.4: Concepto de diseño a partir de factores de seguridad globales γ.

Generalmente se requiere un factor de seguridad global de γ = 3. Para los sistemas de anclaje con una pequeña profundidad de inserción (hef < 40 mm) o para los sistemas sensibles a las tolerancias de la colocación, de humedad o de temperatura, se recomienda un factor de seguridad más elevado (γ = 5).

10.1.3 Diseño a partir de factores de seguridad parcialesEn el cálculo mediante factores parciales de seguridad, la acción aplicada se compara con la resistencia del anclaje. La acción ejercida corresponde con la carga del anclaje. Puede ser clasifi cado en función del tipo y de la dirección de la acción (ver capítulo 4).

10

94 Fundamentos del diseño


La resistencia de un anclaje describe la carga que puede ser soportada por el material base. La resistencia depende del tipo de sistema de anclaje y del material base. La fi gura 10.5 muestra un diagrama del método de diseño con factores de seguridad parciales.

Figura 10.5: Diagrama del método de diseño con factores de seguridad parciales.

La carga y el nivel de seguridad del método de diseño con factores de seguridad parciales se indican en la fi gura 10.6.

10


Resistencia

Acción

Resistencia Acción

Rk Ek

Rd = Rk / γM Ed = Ek ⋅ γF

Cantidad característica

Cantidad de cálculo

Rd ≥ Ed


Carga

Promedio de resistencia

Resistencia característica Rk (fractil 5%)

Valor de cálculo de la Resistencia Rd

Rd = Rk / γM

Valor de cálculo de la Acción Ed

Cantidad característica de la acción Ek

Promedio de la acción

Ed = Ek ⋅ γF

Rd ≥ Ed

Figura 10.6: Concepto de diseño a partir de factores de seguridad parciales γ

Los factores de seguridad parciales de la acción ejercida distinguen las cargas permanentes (carga muerta) y las cargas variables (cargas vivas). Los factores de seguridad parciales para la resistencia infl uyen en la dispersión de las propiedades del material, así como la sensibilidad a los errores en la colocación.

10.2 Conceptos de diseño para la fi jación del hormigón10.2.1 NocionesEn las homologaciones europeas de los productos, el cálculo de los anclajes en el hormigón se realiza según la pauta de diseño en el Anexo C de ETAG [38]. El concepto de cálculo según ETAG se divide en métodos A, B y C (fi gura 10.7). Las pautas de cálculo nacionales y recomendadas por el fabricante se basan frecuentemente en el denominado método κ.

10



Figura 10.7: Conceptos de diseño.

Tanto en las homologaciones técnicas nacionales y europeas, se requiere que el cálculo sea realizado por un ingeniero con conocimientos técnicos en el ámbito de la construcción con hormigón armado y de las técnicas de anclaje. Los cálculos verifi cables y los planos de construcción con las posiciones exactas de las fi jaciones deben estar preparados.Además de determinar las acciones ejercidas, el ingeniero deberá comprobar las distancias mínimas con respecto al borde, el grosor del componente y el espaciado entre anclajes para seleccionar el sistema de anclaje adecuado. Después de seleccionar un sistema de anclaje, el diseño puede ser fi nalizado calculando las resistencias características.La resistencia característica del cono de rotura del hormigón depende principalmente del estado del material base (hormigón). Para seleccionar el anclaje, es necesario comprobar si el hormigón está fi surado o no fi surado a proximidad del anclaje (ver párrafo 3.2.5).En general, el ingeniero admite que el hormigón está fi surado. El hormigón puede ser tomado como no fi surado únicamente en determinados casos, cuando se ha demostrado que el hormigón no tiene grietas en toda la profundidad de inserción del anclaje. Esta se demuestra cuando se verifi ca la ecuación 10.1.

σL + σR ≤ 0 10.1)

σL fuerzas en el hormigón adyacente debido a acciones externas (incluida la carga en el anclaje)

σR fuerzas en el hormigón adyacente debido a restricciones internas (retracción) o debido a restricciones externas (desplazamientos de los soportes o restricciones de temperatura).

Si no se realizan cálculos detallados, σR puede tomarse igual a 3 N/mm2.

Las fuerzas σL y σR deben ser calculadas en base a un hormigón no fi surado. En los componentes que transfi eren cargas en dos direcciones (losas y paredes), la ecuación (10.1) debe ser verifi cada en ambas direcciones. En ciertos países, las exigencias son menos restrictivas.Según la ecuación (10.1), las fi jaciones ubicadas en las paredes se colocan normalmente en hormigón fi surado, ya que las cargas ejercidas en las fi jaciones provocan fuerzas que no pueden ser soportadas por los esfuerzos de compresión de la pared. Si la ecuación (10.1) no es satisfecha, se deben utilizar sistemas de anclaje para hormigón fi surado.

10


Conceptos de diseño

Conceptos con factores globales de seguridad

Conceptos de diseño (ETAG, Anexo C)Método AMétodo BMétodo C

Guías de cálculo nacionales y recomendadas por el fabricante (ej: Método-κ)

Conceptos con factores de seguridad parciales


10.2.2 Diseño a partir de las recomendaciones nacionales y del fabricante (método κ)Un método de diseño adecuado para las fi jaciones debe tener en cuenta varios factores específi cos geométricos y del producto, como el espaciado y las distancias con el borde. Estas infl uencias son contempladas por el Método-κ mediante los denominados factores-κ. La cantidad básica del Método-κ es la carga admisible de un anclaje sencillo sin la infl uencia de los bordes o de otras fi jaciones. La carga admisible es la cantidad mínima derivada de todas las direcciones de carga y modos de rotura. La carga admisible del anclaje se calcula multiplicando la cantidad básica de la carga admisible por el factor-κ.

Aunque es sencillo y fácil de utilizar, el método-κ presenta considerables inconvenientes. Por ejemplo, la mayor carga de un anclaje sometido a una carga cortante sin infl uencia del borde no es tomada en cuenta (fi gura 11.8a). Por otra parte, en muchos casos, las mayores distancias del borde requeridas ante las cargas cortantes se aplican para todas las direcciones de la carga, ya que la rotura del hormigón en el borde es decisiva ante la carga cortante con una distancia cada vez menor (fi gura 10.8b).

En el cálculo de los grupos de anclajes que reciben una carga descentrada, la carga del anclaje más solicitada debe aplicarse a todos los anclajes del grupo, no se considera, por tanto, la distribución de carga entre los anclajes. Generalmente, el método-κ proporciona resultados conservadores, no obstante, presenta ciertas restricciones en la práctica [30].

Tension [kN] Tension [kN]

Carga cortante [kN] Carga cortante [kN]

Comportamiento real Homologación

Comportamiento real c = 2hef

Homologación

Comportamiento real c = 1,5hef

a) sin el efecto del borde y del espaciado entre fi jaciones b) borde del ejemplar c = 1,5hef y c = 2hef

Figura 10.8: Interacción entre el corte y la tracción en las fi jaciones en el hormigón fi surado, comparativa entre el comportamiento real y los requisitos de la homologación.

10.2.3 Diseño a través de la pauta de diseño del ETAG [38]10.2.3.1 NocionesLa guía de diseño del Anexo C del ETAG distingue tres métodos diferentes: A, B, y C (Figura 10.9). El diseño según el método A presenta la mayor fl exibilidad de los tres métodos, y por tanto, el sistema de anclaje puede ser diseñado con todo su potencial. La fi gura 10.9 presenta una comparación entre los tres diferentes métodos con sus principales características.

10



Figura 10.9: Caracterización de los métodos de diseño A, B y C en la pauta de diseño ETAG.

Los tipos de aplicación que pueden ser considerados con los métodos de diseño A, B y C se indican en la fi gura 10.10.

PletinaAnclaje

a) Fijaciones sin efectos de borde (c ≥ 10 hef)

c2 c2 < 10 hef

c1 < 10 hefc1 < 10 hef

b) Fijaciones con efectos de borde (c < 10 hef)

Figura 10.10: Aplicaciones mediante el método de diseño A.

10.2.3.2 Método de diseño A10.2.3.2.1 NocionesEl diseño realizado según el método A se basa en el concepto de diseño con factores parciales de seguridad (ver párrafo 10.1.3). La verifi cación de la capacidad de carga se realiza mediante la ecuación (10.2).

11


Métodos de diseño (ETAG) - presentación global

Método de diseño AResistencia característica – dependiendo de la dirección de la carga

Consideración de todos los modos de rotura, así como del espaciado entre las fi jaciones y de las distancias del borde

Método de diseño BResistencia característica – independiente de la dirección de la carga

Consideración del espaciado entre las fi jaciones y de las distancias del borde

Método de diseño CResistencia característica – independiente de la dirección de la carga

No existe consideración del espaciado entre las fi jaciones ni de las distancias del borde


Ed ≤ Rd 10.2)

Ed Valor de cálculo de la acción Rd Valor de cálculo de la resistencia

La resistencia característica de un sistema de anclaje calculado mediante el método de diseño A depende de la dirección de la carga y de todos los modos de rotura posibles. Las acciones ejercidas en el anclaje deben ser inferiores o iguales a las resistencias características de todos los modos de rotura (fi gura 10.11). Si la demostración es satisfecha, el anclaje se considera sufi cientemente segura.

Figura 10.11: Verifi caciones necesarias para el método de diseño A.

El valor de la acción para el cálculo corresponde a la acción multiplicada por el factor parcial de seguridad de la acción. En un grupo de anclajes, las fuerzas en las fi jaciones se calculan a partir de las fuerzas externas (fuerza axial, fuerza cortante, fl exión y torsión) utilizando la teoría de la elasticidad admitiendo una rigidez idéntica en todas las fi jaciones del grupo. Esta hipótesis requiere que la rigidez de la pieza sea sufi ciente. En las cargas combinadas de tracción y de corte, la carga se divide en un componente axial y un componente cortante. El valor de la resistencia para el cálculo se obtiene dividiendo la resistencia característica por el factor parcial de seguridad de la resistencia del material. Las resistencias características son indicadas en las homologaciones del producto para los diferentes modos de rotura (tracción: rotura del acero, arrancamiento; corte: rotura del acero). En los modos de rotura del hormigón ante una carga de tracción o de corte (tracción: rotura del cono de hormigón, grieta; corte: rotura del cono de hormigón, arrancamiento) las resistencias características se calculan mediante un método de diseño general denominado Método CC (CC = Capacidad del Hormigón). Este método contempla el efecto de las distancias del borde, del espacio entre anclajes y del grosor del material base. La resistencia del hormigón ante la compresión también es tenida en cuenta.El valor mínimo de la resistencia para el cálculo de los distintos modos de rotura en una dirección es decisivo para el diseño. En los grupos de anclajes sometidos a una carga descentrada en los que la rotura del acero o la rotura por arrancamiento controlan el cálculo ante una carga de tracción, así como la rotura del acero ante una carga cortante, el anclaje sometido a la mayor carga es decisiva. Los factores de seguridad parciales para la resistencia del material dependen del modo de rotura y de la seguridad de la colocación del sistema. Las cantidades son indicadas en las homologaciones del producto. La fi gura 10.12 y la fi gura 10.13 muestran una visión global de las verifi caciones del cálculo en tracción (fi gura 10.12) y en corte (fi gura 10.13).

10


Verifi caciones requeridasMétodo de diseño A

Modos de rotura Rotura del aceroRotura por arrancamientoRotura del cono de hormigónRotura por grietas (durante la instalación)Rotura por grietas

Rotura del aceroRotura del hormigón (extracción)Rotura al borde del hormigón

Rotura del acero Combinación demodos de rotura para la tracción y el corte

Combinación de tracción y corte

carga cortante con palanca

Carga cortante sin palanca

Carga de tracciónDirección de la carga


NRk,s

(homologación)NRk,p

(homologación)NRk,c

(Método CC)NRk,sp

(Método CC)

NRd,s = NRk,s / γMs NRd,p = NRk,p / γMp NRd,c = NRk,c / γMc NRd,sp = NRk,sp / γMsp

NEd ≤ min (NRd,s; NRd,p; NRd,c; NRd,sp)

Figura 10.12: Verifi cación del cálculo con carga de tracción.

VRk,s

(homologación)VRk,s

(MRk,s: homologación)VRk,cp

(Método CC)VRk,c

(Método CC)

VRd,s = VRk,s / γMs VRd,s = VRk,s / γMs VRd,cp = VRk,cp / γMc VRd,c = VRk,c / γMc

VEd ≤ min (VRd,s; VRd,cp; VRd,c)

Figura 10.13: Verifi cación del cálculo con carga cortante.

Los factores de seguridad parciales para los modos de rotura por arrancamiento y la rotura del cono de hormigón (tracción) dependen de la seguridad de la colocación del sistema de fi jaciones. El factor parcial

10


Verifi cación con carga de tracción

Rotura del acero Rotura por arrancamiento Rotura del cono de hormigón

Rotura por ruptura

Verifi cación con carga cortante

Rotura del acero sin palanca

Rotura del acero con palanca Rotura por arrancamiento Rotura del borde

del hormigón


de seguridad puede variar en fi jaciones diferentes y en tamaños diferentes. El factor de seguridad de la colocación se deriva de los resultados de las pruebas de arrancamiento realizados durante el proceso de homologación. Estas pruebas simulan incertidumbres en la colocación que pueden producirse en las obras de edifi cación. No obstante, se deben evitar las negligencias burdas durante la colocación (por ej. el uso de una broca inapropiada).

10.2.3.2.2 Carga a tracciónRotura del cono de hormigónLa resistencia característica del cono de rotura del hormigón ante una carga de tracción se calcula mediante el método CC. El método CC toma en cuenta la infl uencia de los efectos de la geometría (espacio entre los anclajes, distancia del borde y del grosor del material base) utilizado coefi cientes de superfi cie de proyección de la rotura y factores de reducción [38].Según el método CC, la resistencia característica del cono de rotura del hormigón en un hormigón fi surado se puede calcular mediante la ecuación (10.3).

NRk,c = (AcN / A0cN) . ψs,N . ψec,N . ψre . ψucr,N . N0

Rk,c 10.3)

N0Rk,c = 7,2 . √fck,CUBE . h

1,5ef 10.4)

fcc resistencia del hormigón en compresión (cubo de 150 mm de arista) hef profundidad efectiva del anclaje scr,N = 2 ccr,N espacio requerido y distancia con el borde para alcanzar la carga más elevada según la ecuación (10.3). Indicado en la homologación del producto. En general, para los anclajes de metal scr,N = 3 hef

La tabla 10.2 presenta un resumen del signifi cado de cada factor en la ecuación del cálculo.La resistencia del anclaje de un grupo sometido a la mayor carga N

hRk,c puede ser calculada mediante la ecuación (10.5). Esta ecuación se

basa en la teoría de la elasticidad.

NhRk,c = NRk,c . (N

hSd / NSd) ≤ N0

Rk,c10.5)

NRk,c resistencia característica del grupo de anclajes según el valor de cálculo de la ecuación (10.3) de la carga de tracción ejercida en la anclaje cuyo Nh

Sd valor de cálculo sea la carga de tracción más elevada entre todas las de N

Sd las fi jaciones del grupo sometido a la carga de tracción.

Factor Signifi cance

A/A0 Relación de las superfi cies de rotura proyectadas del anclaje sobre la superfi cie de rotura de un anclaje sencillo libre de los efectos del borde y del espacio entre fi jaciones (ver fi gura 10.14 y fi gura 10.15)

ψs,N Considera las irregularidades del estado de carga de las fi jaciones situadas cerca de los bordes

ψec,N Efecto de la carga descentrada

ψre,N Efecto de las armaduras densas (s < 150 mm)

ψucr,N Efecto del hormigón fi surado y del hormigón no fi surado

Tabla 10.2: Factores para determinar la resistencia característica de la rotura del cono de hormigón.

10



La fi gura 10.14 y la fi gura 10.15 muestran una idealización de las superfi cies proyectadas de la rotura. En las superfi cies de metal, generalmente se utiliza un espacio entre anclajes de scr,N = 2ccr,N = 3hef Sin embargo, el espacio característico entre anclajes para los químicos es de scr,N = 2ccr,N = 2hef debido a que sus conos de rotura son más pequeños

0,5scr,N 0,5scr,N

0,5scr,N

0,5scr,N

A0c,N

Superfi cie real de rotura del hormigón

hef

Figura 10.14: Idealización de la superfi cie de la rotura para la ruptura del cono de hormigón de un anclaje sencillo ante una carga de tracción.

0,5scr,N

0,5scr,N

0,5scr,N

s2

c1 s1

c2

0,5scr,Nc1 s1 0,5scr,Nc1 0,5scr,N

0 ,5 sc

r,N0,

5 scr,N

Ac,N Ac,N Ac,N

Ac,N (c1 + 0,5scr,N) ⋅ scr,N (c1 + s1 + 0,5scr,N) ⋅ scr,N (c1 + s1 + 0,5scr,N) ⋅ (c2 + s2 + 0,5scr,N) si: c1 ≤ ccr,N si: c1 ≤ ccr,N si: c1; c2 ≤ ccr,N s1 ≤ scr,N s1; s2 ≤ scr,N

a) Anclaje sencillo al borde b) Grupo de anclaje doble al borde c) Grupo de anclaje cuádruple en una esquina 10.15: Ejemplos del cálculo de las superfi cies proyectadas idealizadas de las roturas para diferentes confi guraciones de fi jaciones.

La fi gura 6.8 (espaciado) y la fi gura 6.11 (distancia del borde y distancia con la esquina) muestran el efecto de las distancias y de los espacios entre fi jaciones en la carga del cono de rotura del hormigón.

10



Rotura por fi suraciónEs posible evitar las grietas en hormigón durante la colocación si se mantienen el espacio mínimo entre anclajes, las distancias con el borde y el grosor del material base, así como la armadura mínima indicados en la homologación. La rotura por rotura durante la aplicación de la carga no debe ser considerada en las fi jaciones diseñadas para el hormigón fi surado porque las homologaciones admiten que las armaduras del componente de hormigón limitan la anchura de las grietas provocadas por la ruptura. Las resistencias características de la rotura por arrancamiento en el hormigón no fi surado han sido reducidas en las homologaciones del producto para ciertas fi jaciones de modo que la rotura por grieta no sea decisiva. En otras homologaciones, las distancias del borde características y los espacios característicos entre fi jaciones han sido incrementados para la rotura por grietas (scr,sp = 2ccr,sp > 3hef), ), por tanto, la resistencia característica para la rotura por fi suración debe ser considerada. El cálculo de la carga de rotura por fi suración se realiza casi de la misma manera que para el cono de rotura del hormigón.

10.2.3.2.3 Carga cortanteLas resistencias características de la rotura del acero ante una carga cortante son indicadas en las homologaciones del producto. Las cantidades para la rotura del borde del hormigón y la rotura del hormigón por arrancamiento deben ser calculadas por el diseñador.

Rotura por borde del hormigónLa resistencia característica de la rotura por borde del hormigón ante una carga cortante se calcula de la manera siguiente:

VRk,c = (AcV / A0cV) . ψs,V . ψec,V . ψh,V . ψα,V . ψucr,V . V

0Rk,c 10.6)

V0Rk,c = 0,45 . √dnom . (lf / dnom)0,2 . √fcc . c1

1,5 10.7)

dnom Diámetro de la distancia o casquillo de expansión (corresponde al diámertro del agujero) lf Longitud o distancia o casquillo de expansión

La tabla 10.3 presenta un resumen del signifi cado de cada factor en las ecuaciones de cálculo. La resistencia de la anclaje de un grupo sometida a la mayor carga puede ser calculada mediante la ecuación (10.8).

VhRk,c = VRk,c . (V

hSd / VSd) ≤ V0

Rk,c 10.8)

VRk,c Resistencia característica de un grupo de fi jaciones según el valor de cálculo de la ecuación (11.6) de la carga cortante ejercida en la anclaje con Vh

Ed el máximo valor de cálculo de la fuerza cortante resultante de todas las V

Ed fi jaciones del grupo sometido a la carga cortante

Factor Signifi cado

A/A0 Relación de las superfi cies de rotura proyectadas del anclaje sobre la superfi cie de rotura de un anclaje sencillo libre de los efectos del borde y del espacio entre fi jaciones (ver fi gura 11.16 y fi gura 11.17)

ψs,V Considera las irregularidades del estado de carga de las fi jaciones situadas cerca de los bordes

ψec,V Efecto de la carga descentrada

ψh,V Efecto del grosor del componente

ψα,V Efecto de la dirección de carga con respecto al borde del hormigón

ψucr,V Efecto del hormigón fi surado y del hormigón no fi surado o del tipo de armadura de unión

Tabla 10.3: Factores para determinar la resistencia característica de la rotura del borde del hormigón.

10



Ac,V = (1,5c1 + s2 + c2) ⋅ h h ≤ 1,5c1 s2 ≤ 3c1 c2 ≤ 1,5c1

1,5c1

c1

s2 c2

h

V

V

1,5c1

1,5c11,5c1

c1

A0c,V = (2 ⋅ 1,5c1) ⋅ 1,5c1

= 4,5 ⋅ c1 ⋅ c1

Figura 10.16: Idealización de la superfi cie de la rotura para la ruptura del borde del hormigón de un anclaje sencillo ante una carga cortante.

Ac,V = 1,5c1 ⋅ (1,5c1 + c2) h > 1,5c1 c2 ≤ 1,5c1

V

c1

1,5c1c2

1,5c1

a)

1,5c1

h

s21,5c1

V

c1

Ac,V = (2 ⋅ 1,5c1 + s2) ⋅ h h ≤ 1,5c1 s2 ≤ 3c1

b)

c)

Figura 10.17: Ejemplos del cálculo de las superfi cies proyectadas idealizadas de las roturas Ac,V para diferentes confi guraciones de fi jaciones.

10



Rotura del hormigón por efecto palancaLa rotura por extracción puede producirse cuando las fi jaciones son muy rígidas y la profundidad de inserción del hormigón es pequeña. La resistencia característica de la rotura del hormigón por efecto palanca se calcula según la ecuación (10.9).

VRk,cp = k . NRk,c (10.9)

NRk,c según la presente ecuación (10.3) NRk,c debe ser calculada para las fi jaciones sometidas a cargas cortantes

La cantidad k depende del producto y ha sido indicada en la homologación del producto. Se determina a través de pruebas y normalmente oscila entre 1 y 2.

10.2.3.2.4 Combinación de tracción y corteEn las combinaciones de tracción y de corte, es necesario considerar la interacción según la ecuación (10.10) para el anclaje que ha sido sometido a la carga más elevada. En esta ecuación, las resistencias NRd y VRd para el cálculo son las más pequeñas entre los modos de rotura considerados.

(NhSd / NhRd) + (VhSd / VhRd) ≤ 1,2 (10.10)

10.2.3.3 Método de diseño BEn el método de diseño B [38] se admite una resistencia característica que es independiente de la dirección de la carga. El efecto de la distancia del borde y del espacio entre fi jaciones se toma en cuenta aplicando factores. En general, el método de diseño corresponde al método-κ descrito en el párrafo 10.2.2.

10.2.3.4 Método de diseño CEn el método de diseño C [38] se admite una resistencia característica que es válida para todas las direcciones de la carga y para unas determinadas distancias del borde y un espacio entre fi jaciones mínimos. Las distancias del borde y el espacio entre las fi jaciones indicados en las homologaciones del producto deben ser mantenidos. En general, el método de diseño corresponde al método-κ descrito en el párrafo 10.2.2. Este método es el más conservador de los tres métodos de diseño.

10.3 Métodos de diseño para fi jaciones en mampostería10.3.1 NocionesNo existen homologaciones europeas para las fi jaciones en mampostería debido a la amplia variedad de bloques de mampostería utilizados en diferentes países. Existen homologaciones nacionales para determinados tipos de ladrillos, sin embargo, para otros tipos de ladrillos o para otros países, conviene ponerse en contacto con el fabricante. Las fi jaciones con anclajes de poliamida y los anclajes químicos en mampostería han sido diseñados según las recomendaciones del fabricante empleando un factor de seguridad global. Se recomienda la aplicación de un factor mínimo de seguridad de γ = 5 (anclajes de poliamida) y de γ = 3 (anclajes de inyección) a las resistencias características para determinar la carga admisible. El mayor factor global de seguridad para los anclajes de poliamida se toma en cuenta para una mayor reducción de las cargas de arrancamiento debido a las tolerancias del agujero, a la temperatura y a la humedad del casquillo, así como el efecto del método empleado para taladrar el agujero en los ladrillos perforados.

10



10.3.2 Tacos de poliamida10.3.2.1 DiseñoPara el diseño de una fi jación con anclajes de poliamida, se debería demostrar que la acción aplicada es inferior a la carga admisible del anclaje. Se debe considerar la fuerza inclinada resultante de las cargas de tracción y de corte ejercidas.En general, se recomienda que las fi jaciones hayan sido diseñadas de tal manera que si se produce la rotura de un anclaje, la carga puede ser transferida al menos en dos fi jaciones o puntos de fi jación adyacentes. Un punto de fi jación puede componerse de un anclaje sencillo o de un grupo de fi jaciones. Los anclajes de poliamida normales no están recomendados para las cargas de tracción permanentes. Se recomienda que el ángulo entre el eje del anclaje y la carga inclinada ejercida sea al menos de 10º C (fi gura 10.8).

Tracción N

Carga cortante V

Direcciones de la carga admisible ≥ 10°

10°

Figura 10.18: Direcciones de las cargas admisibles en las fi jaciones de plástico.

Las cargas admisibles de los anclajes de poliamida en diversos materiales base son indicadas en las homologaciones del producto. Solamente son válidas para los bloques de mampostería según las normas nacionales indicadas y los espacios entre fi jaciones y distancias del borde determinadas. Si las condiciones de la aplicación prevista difi eren de las condiciones indicadas en la homologación del producto o de las recomendaciones del fabricante, se deben realizar pruebas in situ.

10.3.2.2 Pruebas in situLas pruebas in situ de las fi jaciones deben ser realizadas y evaluadas según los métodos establecidos a nivel nacional. Dichos métodos pueden variar considerablemente.

10.3.3 Anclajes químicos de inyecciónLos anclajes químicos de inyección pueden ser utilizados en varios tipos de materiales base. Los tipos de materiales son indicados en las homologaciones del producto o en las recomendaciones del fabricante y pueden variar de un país a otro. Las distancias del borde y el espacio entre las fi jaciones indicados en las fi chas técnicas deben ser mantenidos. Las cargas admisibles también son válidas para la instalación sobre o junto a las juntas.En los ladrillos perforados fabricados en arcilla o en piedra caliza, se recomiendan los grupos de anclajes con un máximo de dos o cuatro. No es este el caso de los bloques perforados fabricados en hormigón ligero o en hormigón de peso normal. El espacio mínimo entre fi jaciones en los grupos de anclajes recomendado es de s= 50 mm. Las cargas admisibles en los grupos de anclajes pueden ser calculadas según las ecuaciones indicadas en las homologaciones del producto o en las recomendaciones del fabricante.

10



108 Fundamentals of design

La colocación y la carga de tracción en un anclaje químico de inyección dentro de un sólo bloque de mampostería pueden provocar la rotura por arrancamiento de todo el bloque del elemento de mampostería (pared). Por tanto, las cargas admisibles de los anclajes químicos de inyección están limitadas en base al tipo de mampostería.

10.4 Diseño Asistido por Ordenador – Programas de Diseño Profi x®

Würth ofrece Profi x®, un programa capaz de simplifi car la planifi cación y el diseño de las fi jaciones. El programa permite la selección de un anclaje adecuado en base a las condiciones indicadas y realiza el cálculo para la aplicación específi ca. El programa de cálculo de Würth es presentado en las siguientes páginas.

10



109Fundamentals of design

10

Técnicas de Anclajeswww.wurth.es / tienda / arquitectos/ingenieros

¡Ahora en Internet, gratuitamente!

Menú DimensionamientoMódulos de CálculoEstos módulos permiten evaluar los casos de aplicación desde el punto de vista de la ingeniería y seleccionar y adquirir los productos adecuados para su aplicación particular. También proporcionan información adicional referente a los casos de aplicación, a los productos, así como información técnica general referente a la evaluación, el cálculo y la planifi cación desde la perspectiva de la ingeniería.

Menú SectoresSelección de las Aplicaciones de Técnicas de Anclajes

Este menú incluye la aplicación principal para su sector

• calefacción, sanitario, aire acondicionado, ventilación• estructuras de madera.• estructuras metálicas.• construcción.• electricidad.• placas fotovoltáicas y térmicas.

Menú Detalles de DiseñoSi necesita archivos gráfi cos para utilizarlos en sus planos informatizados, puede descargarlos desde aquí a su ordenador.

Menú Índice de ProductosInformación de los Productos de Montajes

Si sabe lo que necesita, seleccione sencillamente el producto en el margen y accede a gran variedad de documentación asociada:

• vídeo del proceso del montaje.• certifi caciones nacionales y europeas.• fi chas técnicas.• fi cheros, .dxf y .dwg• etc...

Profi x® Software de cálculo para uniones con anclajesEn el catálogo podrá encontrar una presentación global de todos los tipos de conexiones con la información y las homologaciones correspondientes. Las conexiones pueden ser evaluadas según homologaciones válidas.

Actualmente, Profi x® cuenta con módulos de cálculos de anclajes:• para pletinas estructuras de acero.• montajes de barandillas.• muros cortinas.• estribos para estructuras de madera.• Varifi x, tuberías.

Es posible actualizar los archivos de Würth solicitándolo por Internet.

Especialista Würth [email protected]



11

110 Normas de diseño y califi cación de productos

11.1 Nociones Las edifi caciones y sus componentes siempre han necesitado ser construidos de tal manera que no pongan en peligro la integridad de las personas y que las pérdidas económicas en caso de rotura sean mínimas. Para respetar dichos requisitos, ya desde el año 100 a.C., en los diez libros de Vitrubio acerca de la arquitectura se indicaban soluciones prácticas para los problemas de anclaje. Posteriormente, la ley romana incluía normas sobre el cemento en las que, por ejemplo, los capataces debían supervisar la preparación del mortero. En determinados países en Europa, como Alemania, los primeros reglamentos referentes a la técnica de la construcción aparecieron a fi nales del siglo 19. Con la revolución industrial aparecieron nuevos materiales de construcción como el hormigón armado moderno y se desarrollaron nuevos métodos de construcción. La transferencia verbal de los conocimientos entre los artesanos ya no podía seguir el ritmo de la evolución en la tecnología de la construcción. La tecnología de la construcción ha llegado a convertirse en una ciencia. Los primeros métodos de cálculo para las edifi caciones fueron desarrollados y se realizaron las primeras verifi caciones estáticas. La aplicacion de estos métodos de cálculo requería, sin embargo, datos fi ables acerca de las propiedades mecánicas de los materiales de construcción utilizados, lo que implicaba que las características de los materiales de construcción debían ser reguladas. En 1878 fue creado el primer producto normalizado para el cemento Portland. Después de aquello, el cemento Pórtland se conviertió en un producto regulado según nuestra defi nición moderna del mismo.

11.2 Productos relativos a la seguridadEn general, se debe diferenciar los productos relativos a la seguridad, que son productos cuya rotura podría poner en peligro la estabilidad de la estructura, causar riesgos para las personas y/o provocar consecuencias económicas considerables, y los productos en los que los aspectos económicos y de seguridad son de menor importancia. Las fi jaciones de cuadros en una pared (siempre que no se trate de cuadros caros) son ejemplos de fi jaciones no importantes para la seguridad. Este tipo de aplicación no requiere de homologaciones. Se necesitan reglas para el uso de productos de edifi cación en aplicaciones importantes para la seguridad. Las propiedades, forma y utilización de los productos de edifi cación deben ser especifi cadas en las instrucciones técnicas, como en las normas de los productos. Entre los productos de construcción que se encuentran regulados por normas en Europa, se encuentran los tornillos, las tuercas, los productos de hormigón prefabricado como los adoquines de hormigón y el cemento Pórtland. Sin embargo, en la práctica de la construcción, los productos para la edifi cación también son utilizados de maneras diferentes que aquellas que se indican en las normas o en las especifi caciones técnicas o donde no existen generalmente prescripciones técnicas reconocidas. Suele ser el caso de los productos en los que los efectos individuales o colectivos de los diferentes factores que rigen su comportamiento en carga no son aún sufi cientemente conocidos. Estos productos son denominados como productos de construcción no reglamentarios. Aunque con una “prueba del uso”, los productos de construcción no reglamentarios también pueden ser utilizados para aplicaciones importantes para la seguridad.

11.3 Fijaciones post-instaladasLas fi jaciones post-instaladas pertenecen a la categoría de los productos de construcción no reglamentarios, dado que el ámbito de la técnica del anclaje aún indica un enorme potencial de innovación y está lejos de haber sido completamente investigado. La documentación de los productos de construcción se otorga mediante una homologación nacional o una Aprobación Técnica Europea (ATE) emitida por un organismo nacional de homologación como el BBA (Gran Bretaña), el CSTB (Francia), el DIBt (Alemania) o el IteC y el Torroja (IETcc) (España). La aplicabilidad de un producto para su uso previsto según una homologación nacional o europea debe ser demostrada por estudios experimentales. Para empezar, se investiga el funcionamiento correcto de un anclaje en las posibles condiciones que pueden producirse habitualmente durante la construcción (instalación, procedimiento, estado del hormigón o de la mampostería utilizados como Material base). Entonces se evalúa la fi abilidad del producto frente a los efectos de los diferentes factores en la estabilidad en carga y a largo


plazo. Finalmente, se realizan experimentos para establecer las condiciones de uso del anclaje, es decir, su resistencia en el hormigón fi surado y no fi surado.La tabla 11.1 muestra varios ejemplos de aplicaciones que disponen de homologaciones ETA

Homologaciones, ámbitos de aplicación ETAHormigón no fi surado xSistemas hiperestáticos xHormigón fi surado y no fi surado xAnclaje de los sistemas de aislamiento xetc.

Tabla 11.1: Ejemplos de aplicaciones previstas por ETAs.

La variedad de ámbitos de aplicación indica que no basta con seleccionar simplemente cualquier anclaje que disponga de una homologación que prevea una aplicación relativa a la seguridad. El uso previsto del anclaje debe corresponder exactamente con la homologación.

11.4 Harmonización europeaLa unifi cación de Europa implica que las homologaciones y las normas nacionales de los productos tienden a ser sustituidas por disposiciones europeas. Las disposiciones nacionales desaparecerán en muchos ámbitos de la tecnología de la construcción después de una fase de transición. Este proceso pretende disminuir las barreras comerciales entre los estados de la Comunidad Europea. Por este motivo fue creada la Directiva Europea de Productos de Construcción (DPC), que regula la libre circulación de productos de construcción dentro de la CE. La DPC garantiza la comercialización y utilización únicamente de productos aceptables. Los productos regulados por la DPC deben cumplir ciertos requisitos esenciales:

resistencia mecánica y estabilidad, seguridad en caso de incendio higiene, seguridad y medio ambiente, seguridad de uso, protección contra los ruidos ahorro de energía y conservación del calor

Según la Directiva Europea de Productos de Construcción, los productos de construcción como las fi jaciones pueden ser comercializados en toda Europa si pueden ser utilizados y si se certifi ca que el producto se ajusta a la DPC. Esto último se indica mediante la marca CE en el producto. Las fi jaciones que disponen de una Aprobación Técnica Europea (ATE) cumplen automáticamente el requisito de utilidad.En la actualidad existen Pautas Europeas para la Aprobación Técnica y ATEs para los sistemas de anclaje mecánica como los anclajes de expansión por par de apriete, los anclajes de encastre, los anclajes de seguridad, así como los sistemas de anclaje químicos, como los anclajes por adherencia, los anclajes de expansión por adherencia y las barras post-instaladas. Los sistemas de anclaje para la transferencia de pequeñas cargas en sistemas hiperestáticos (fi jaciones para falsos techos) también se incluyen. Además, las Pautas Europeas para la Aprobación Técnica para los anclajes de poliamida en hormigón y en mampostería, así como los anclajes de tipo inyección por adherencia en mampostería, están en preparación. El periodo de transición entre las homologaciones nacionales y europeas para los sistemas de fi jación mecánicos y químicos ya ha concluido. Esto signifi ca que si un fabricante de un nuevo anclaje mecánico o químico desea homologar sus productos para poder ser utilizados en aplicaciones en hormigón, solamente puede optar a una Aprobación Técnica Europea.

11

111Normas de diseño y califi cación de productos


11.5 Contenidos de la homologación de un anclajeLos contenidos de la documentación para la homologación de un producto siguen básicamente la misma estructura, independientemente de si es emitida por la BBA, el CSTB el DIBt o por otra autoridad europea de homologación. La homologación del producto contiene los siguientes componentes:

Condiciones generales: Bases legales, tareas, usos y efi cacia de la homologación Condiciones especiales:

Objetivo de la homologación, descripción del anclaje y de su ámbito de aplicación Disposiciones acerca del anclaje Características, propiedades del material y composición Producción, embalaje, transporte, almacenamiento y etiquetado Conformidad, prueba de conformidad, marca CE Condiciones para el diseño Condiciones para la colocación Condiciones para el uso y el mantenimiento

Además, deberá mencionarse que el método de diseño que debe ser utilizado para un determinado anclaje depende del tipo y del número de pruebas realizadas durante el proceso de aprobación. La relación entre las pruebas y el método de diseño se indica, de manera simplifi cada, en la tabla 11.2 para las pruebas según la Pauta Europea sobre la Aprobación Técnica. La opciones 1-6 son para varios ámbitos de aplicación en hormigón fi surado y en hormigón no fi surado. Las fi jaciones que han sido evaluadas según las opciones 7-12 solamente pueden ser utilizadas en hormigón no fi surado. Cuanto más bajo sea el número de la opción, los ámbitos de aplicación disminuyen y se puede realizar un diseño de anclaje más detallado y económico. El caso óptimo representa un diseño de anclaje según el método de diseño A en el anexo C de la Guía Europea de Aprobación Técnica. Por tanto, los anclajes que disponen de una homologación según la opción 1 están sometidos a las pruebas más completas con el ámbito de aplicación más exigente. El ámbito de aplicación más reducido se obtiene para los anclajes que han sido probadas según la opción 12. No está permitido utilizar un anclaje para un ámbito de aplicación diferente de aquel que se indica en la homologación correspondiente.

Opción Fisurado y no

fi surado

Solo no fi surado

Solo C20/25

C20/25 a

C50/60

FRk válido para todas

las direcciones de carga

FRk dedependiente de la dirección

de carga

Ccr Scr Cmin Smin Método de diseño según el anexo C

1 x x x x x x x A2 x x x x x x x3 x x x x x x x B4 x x x x x x x5 x x x x x C6 x x x x x7 x x x x x x x A8 x x x x x x x9 x x x x x x x B

10 x x x x x x x11 x x x x x C12 x x x x x

Tabla 11.2: Método empleado para las pruebas y procedimiento de diseño después de ETAG para las fi jaciones en el hormigón.

11

112 Normas de diseño y califi cación de productos


11

113Normas de diseño y califi cación de productos

11.6 Uso de homologaciones de productos en la técnica de anclajeEl procedimiento mostrado en la fi gura 11.1 es válido para el uso de fi jaciones con dispositivos de anclaje post-instalados. Las fi jaciones que no están cubiertas por los requisitos de la Directiva sobre Productos de Construcción o que no son importantes para la seguridad pueden ser diseñadas según las recomendaciones del fabricante.

Figura 11.1: Procedimiento para el uso de fi jaciones según los reglamentos.

¿La aplicación es importante para la seguridad?

No

Utilizar los requisitos de la homologación

¿Los requisitos del fabrican-te están cubiertos?

Utilizar los datos técnicos del fabricante

Selección de un diseño según el catálogo

del fabricante¿El producto dispone de

homologación?

¿La aplicación está incluida en la homologación?

Contactar con el fabricante

Si

Si

Si Si Si

Si

NoNo

No

Es Probable


Uso inapropiado del anclaje y daños resultantes

12

Un anclaje debe ser seguro y duradero. Este objetivo solo puede ser alcanzado cuando el fabricante y el usuario trabajan juntos (fi gura 12.1). El cometido del fabricante es el desarrollo de sistemas de anclaje seguros, prácticos y económicos. El funcionamiento adecuado de dichos sistemas de anclaje es aprobado durante el proceso de homologación y su calidad es controlada continuamente por el departamento de control de calidad interno de la empresa y por organizaciones independientes. El mejor de los sistemas de fi jación no puede, sin embargo, garantizar una anclaje segura y duradera sin una preparación, un diseño y una colocación adecuados por parte del usuario.

Figura 12.1: Interacción entre el fabricante y el usuario para garantizar una anclaje segura.

Aunque existen sistemas de anclaje seguros, frecuentemente se observan daños. Estudios detallados [64] muestran que los daños proceden en la mayoría de los casos de errores humanos. El coste de la preparación y del diseño de las fi jaciones solo representa normalmente una pequeña parte del coste total de la edifi cación. Sin embargo, los daños procedentes de una preparación insufi ciente o del uso inapropiado de las fi jaciones pueden llegar a ser muy costosos y pueden poner en peligro la vida de las personas.La ejecución de un anclaje normalmente consiste en dos etapas diferentes (fi gura 12.2). En la primera fase, un ingeniero selecciona un anclaje adecuado y lleva a cabo el diseño del anclaje. Esto requiere conocimientos fundamentales acerca de las fi jaciones con el fi n de contar con los factores de mayor relevancia (ver capítulo 6).En la segunda etapa, la colocación, el instalador necesita conocimientos básicos acerca del anclaje que está colocando y de los parámetros que condicionan la instalación (ver capítulo 5).

114

Fabricante

Sistema de anclaje seguro

Homologación del producto Control de calidad interno Control por un organismo

independiente

Usuario

Instalación óptima

Diseño Instalación correcta Respeto de las condidiones

de uso

Anclajesegura


12

Figura 12.2: Diferentes etapas de la ejecución de un anclaje y principales parámetros condicionantes.

Las faltas provocadas por causa de una preparación inadecuada, de una colocación incorrecta o del uso de anclajes inapropiadas son una práctica habitual. La fi gura 12.3 muestra algunos ejemplos de fallos en las fi jaciones clasifi cados por preparación, colocación y aplicación.

115Uso inapropiado del anclaje y daños resultantes

Realización de un anclaje

Elección de un sistema adecuado Distancia del borde

espaciado entre anclajes Tipo de instalación Pliegue Material Diseño del componente de

la construcción Desplazamiento Carga

Independiente del sistema de anclaje

Profundidad de inserción Agujero erróneo Contacto con las

armaduras

Selección y diseño del anclaje Ingeniero Ofi cina técnica

¿Tarea?¿Quíen?¿Dónde?

Factores determinantes

Anclaje óptimo

Colocación

Instalador Lugar de construcción

Depende del sistema de anclaje Par de colocación Temperatura de

endurecimiento Duración del

endurecimiento Diámetro de la broca Tolerancias Limpieza del agujero Humedad Energía de impacto


Figura 12.3: Ejemplos de fallos en la preparación/diseño, colocación y aplicación [64].

Los fallos en la preparación o en la colocación pueden dividirse en dos categorías: defectos evidentes y defectos ocultos. Los fallos pueden ocasionar consecuencias legales y económicas. La tabla 12.1 resume los defectos más típicos. La fi gura 1.4 muestra fotografías de daños.

Defectos evidentes Defectos ocultos

Ruptura o desconchamiento del material base Agujeros taladrados incorrectamente Rotura inminente (grandes desplazamientos) Material inadecuado, ej. aplicación en ambiente exterior

Profundidad de inserción incorrecta Elección de anclaje errónea Carga inmediata (anclajes por adherencia) Par de instalación incorrecta Armadura cortada Limpieza insufi ciente del agujero Método de taladrado incorrecto Expansión insufi ciente

Tabla 12.4: Defectos evidentes y defectos ocultos en la colocación de las fi jaciones.

12

116 Uso inapropiado del anclaje y daños resultantes

Preparación /Diseño

Errores de diseño

Colocación

Aplicación

Selección errónea del anclaje

Anclaje incorrecto

Error durante la colocación

Cambio de uso

Omisión de mantenimiento

Caída de un tejadillo debido a la carga de la nieve

Rotura de una viga carril con carga dinámica fi jada con fi jaciones auto-taladrantes

Fallo de una tubería que ha sido sujetada con anclajes de poliamida al contrario de lo indicado por el ingeniero de diseño

- Fallo en un riel a causa de la colocación inadecuada de un anclaje por adherencia (limpieza o profundidad de inserción insufi cientes)- Fallo en el anclaje de un revestimiento debido al uso de tornillos de madera en lugar de los tornillos especiales incluidos con el anclaje

Fallo de un falso techo a causa de una carga adicional por la colocación de una barrera para la reducción de ruidos

Fallo del anclaje de una tubería del sistema de refrigeración a causa de la corrosión (condensación)


a) Distancia del borde inadecuada b) Colocación sobre una junta

c) Exceso de Carga d) ¿Rotura a punto de producirse?

Figura 12.5: Ejemplos de daños y de aplicaciones inapropiadas de fi jaciones.12

117Uso indebido del anclaje y daños resultantes


Aspectos económicos

Para determinar cuáles son los anclajes más económicos para una aplicación no basta solo con comparar los precios entre diferentes productos y fabricantes. También se debe observar todos los costes ligados a la planifi cación y a la colocación del anclaje. Dichos costes están resumidos en lo que se denomina un análisis de costes y de benefi cios. Los factores primarios de coste están resumidos en la tabla 13.1 y se describen brevemente a continuación. Los costes indicados no son necesariamente completos para todas las aplicaciones. Dependiendo de la aplicación del anclaje específi co, la decisión correcta puede depender de otras condiciones.Los costes de colocación del anclaje dependen:

el precio del anclaje, del taladro requerido, de la herramienta de taladrado (utilización correcta de brocas especiales), del diámetro y de la profundidad del agujero –> de la duración del taladrado, del periodo de espera hasta la aplicación de la carga (anclajes químicos), y de las comprobaciones necesarias para garantizar la instalación correcta.

Además, se debe prestar una atención especial a la fuerza vinculada a la instalación:

tiempo de entrega de los anclajes, herramientas de taladrado, etc., almacenamiento (enfriamiento de los componentes químicos del anclaje), tiempo necesario, por ejemplo para el transporte entre el lugar de almacenamiento y la

colocación del anclaje, y tiempo necesario para los ajustes, como el uso de andamios, plataformas elevadoras, escaleras.

Además, el rendimiento de las fi jaciones, así como las ventajas referentes a la disponibilidad, la facturación y la facilidad de colocación deben ser tomados en consideración. Las diferencias de tiempo de unos pocos minutos por cada punto de fi jación pueden sumarse fácilmente y llegar a representar un factor esencial en los costes. Además, hay que tener en cuenta los posibles costes de compra de las herramientas especiales para taladrar (taladros con tope) que son considerablemente superiores que para las brocas normales y cuya utilización, en muchos casos, no es universal.La selección del anclaje debería basarse en primer lugar en la creación de un anclaje seguro y duradero. La reparación o la mejora subsiguiente son casi siempre difíciles y largas. Representa un considerable factor de coste que no se incluye en el análisis inicial de los costes. Por tanto, los puntos más importantes para la selección del anclaje se repiten a continuación:

Condiciones del entorno: temperatura, humedad, presencia de agentes agresivos Material base: tipo (hormigón, mampostería), estado (fi surado, no fi surado) y resistencia Acción: intensidad, tipo y dirección

13

118


Linea Opción 1 Opción 2An

claj

e

1 Identifi cación2 Número de fi jaciones3 Coste de cada anclaje €4 Disponibilidad5 Línea 2 x Línea 3 €

Alm

ace-

nam

ien-

to

6 Costo del almacenamiento específi co (temperatura necesaria, ventilación, por ej. para los productos químicos.

€

Broc

a y

tala

dro

perc

utor 7 desgaste del taladro percutor

8 Diámetro de la broca9 Profundidad del agujero

10 Número de agujeros taladrados por cada broca

11 Número de brocas necesarias12 Coste de las brocas €13 Línea 11 x Línea 12 €

Aguj

ero

14 Tiempo requerido para cada agujero, incluida la limpieza

15 Línea 14 x sueldo horario €

Colo

caci

ón

161) Tiempo necesario para colocar cada 17 Tiempo necesario para las comprobaciones

y las pruebas in situ obligatorias

18 Línea 16 + Línea 1719 Línea 18 x sueldo horario €

202) Herramientas especiales de colocación €21 Línea 19 + Línea 20 €

Tota

l

22 Línea 5 + Línea 6 + Línea 13 + Línea 15 + Línea 21

€

23 Opción preferida24 Condiciones locales especiales que deben

ser consideradas

1) Se deben considerar los tiempos de montaje, por ej. para un andamio, una escalera, etc. en el caso de las fi jaciones químicas: tiempo de endurecimiento

2) Por ejemplo, herramientas de colocación, llave dinamométrica, broca especial, cepillo de limpieza, etc.

Tabla 13.1: Parámetros que infl uyen en el coste de una anclaje.

13

119Aspectos económicos


120 Responsabilidad

Los fallos en la construcción, la colocación inadecuada y los productos defectuosos son acontecimientos relativamente infrecuentes en la técnica de las fi jaciones post-instaladas. Estos problemas pueden, sin embargo, provocar la rotura de las conexiones ocasionando graves riesgos para las personas y las estructuras. Pueden generar numerosas reclamaciones por parte de los afectados, lo que plantea la cuestión de la responsabilidad de las partes implicadas.

La fabricación y la distribución de productos de anclaje fi ables se garantizan mediante las medidas internas de calidad, así como a través del control de la producción y de los productos en todas las compañías del grupo Würth.

Würth se enorgullece de su sistema de control de calidad y del asesoramiento que ofrece para ayudar a garantizar la seguridad y la durabilidad de las fi jaciones.

Este capítulo únicamente pretende ilustrar los aspectos legales relativos a la tecnología de anclaje. Las cuestiones de responsabilidad y las consecuencias legales resultantes no pueden ser abordadas en el ámbito de este manual. En el caso de reclamaciones o de fallos relacionados con las fi jaciones, se debería consultar a un asesor legal.Las leyes referentes a los planifi cadores y a los instaladores dentro de la técnica de las fi jaciones pueden variar de un país a otro, y en ocasiones, de una región a otra. Sin embargo, generalmente se aplican la ley de responsabilidad sobre el producto, la ley de responsabilidad y las leyes relativas a las condiciones generales sobre los negocios.Se debe prestar atención a las leyes, las especifi caciones y las condiciones especiales del contrato enfocadas a la aplicación. En todos los casos, se espera que un anclaje sea realizado según las reglas reconocidas de la técnica, las normas y las homologaciones del producto, así como según la costumbre de la profesión. Se fi rma un contrato de construcción al realizar un anclaje. La validez de los contenidos del contrato se rige por la legislación de un país. La compañía que lleva a cabo el anclaje es responsable del cumplimiento del contrato.El contrato de anclaje toma efecto habitualmente después de fi nalizar el contrato de construcción. Generalmente, la compañía que lleva a cabo el anclaje es denominado “fabricante”. Esto signifi ca que se somete a las condiciones de la ley de responsabilidad del producto. Mediante la responsabilidad del producto, se admite que cualquiera que fabrique un producto en serie o individualmente, es consciente de las consecuencias provocadas por la existencia de productos defectuosos. La responsabilidad del producto en la técnica de anclaje implica que el “fabricante” de una conexión con fi jaciones es responsable de las pérdidas sufridas por terceras partes debido a los defectos encontrados en sus productos. El fabricante del anclaje es responsable de los defectos ocasionados por una conexión inoperante o defectuoso. Una conexión es considerada defectuosa cuando no proporciona el nivel de seguridad esperado generalmente por el usuario y por la comunidad. Por ejemplo, una barandilla está defectuosa si el anclaje falla cuando una persona se apoya en él. Fundamentalmente, el fabricante es responsable de todos los daños provocados en propiedades o a personas (lesiones, enfermedad, fallecimiento) y de todas las consecuencias procedentes del fallo de un anclaje. La responsabilidad no puede ser excluida o limitada y se aplica al “fabricante”. En el caso de lesiones producidas a personas, los empleados de la compañía (planifi cador, instalador) son responsables ante la ley. Un empleado puede recibir multas y sentencias de ingreso en prisión.La responsabilidad del producto es una “responsabilidad ante el peligro”. Por tanto, el “fabricante” de una conexión con sistemas de anclaje es responsable en caso de fallo antes de demostrar o de descartar la negligencia. La existencia del fallo es decisiva. Además, es válida la denominada inversión de la carga de la prueba:La parte dañada no necesita demostrar la falta del “fabricante”, sino que es el “fabricante” (instalador, planifi cador) quien debe verifi car que no ha cometido ningún error y/o que la falta no se produjo dentro de su ámbito de responsabilidad. Esto es válido, por ejemplo, en el caso en que el “fabricante” ha seguido exactamente las reglas de una homologación, así como las instrucciones de colocación del fabricante del anclaje. El “fabricante“ instalador puede indicar esti último por ejemplo con la ayuda de un protocolo de anclaje. Solamente se garantiza la exención de responsabilidad del “fabricante” cuando el anclaje es realizado sin fallos. Esto requiere el uso de productos de anclaje de alta calidad y la conformidad con las normas, pautas y manuales, necesarios para el diseño y la colocación.

14


121[1] Asmus, J. (1999): Verhalten von Befestigungen bei der Versagensart Spalten des Betons. Dissertation an

der Universität Stuttgart, 1999.[1] Asmus, J. (1 999): Verhalten von Befestigungen bei der Versagensart Spalten des Betons. (Comportamiento

de las Fijaciones en Hormigón Fisurado). Disertación, Universidad de Stuttgart, 1999.[2] Directiva de Productos de Construcción, Directiva del Consejo de la CE del 21 de Diciembre de 1988

(89/106/EEC) sobre la armonización de los reglamentos legales y administrativos de los países miembros acerca de los productos de construcción ...

[3] Cannon, R. W.: Comportamiento de los Anclajes de Expansión en Hormigón Fisurado. ACI-Journal, Noviembre/Diciembre 1981, pp. 471-479.

[4] Comité Euro-International du Béton (CEB) (Comite Euro-Internacional del Hormigón): Cálculo de las Fijaciones en Hormigón. Boletín del CEB 226, pp. 1-144, Lausana, 1995. Publicado por Thomas Telford Services Ltd., Londres, 1997.

[5] Cook, R. A., Bishop, M. C., Hagedoorn, H. S., Sikes, D., Richardson, D. S., Adams, T. L., De Zee, C. T.: Adhesive Bonded Anchors: Bond Properties and Efects of In-Service and Installation Conditions (Anclajes por Adherencia: Propiedades de la Adherencia y efectos de las Condiciones en Servicio y de Colocación). Informe No. 94-2A, Universidad de Florida, Departamento de Ingeniería Civil, College of Engineering (Escuela de Ingeniería), Gainsville, 1994, no publicado.

[6] Cook, R. A., Kunz, J., Fuchs, W., Konz, R. C.: Behaviour and Design of Single Adhesive Anchors under Tensile Load in Uncracked Concrete (Comportamiento y Cálculo de los Anclajes Adhesivos Sencillos ante la Carga de Tracción en Hormigón Fisurado). ACI Structural Journal, V. 95, No. 1, 1998, pp. 9-26.

[7] Deutsches Institut für Bautechnik (1995): Listas de reglamentación de la Construcción A y C – Edición 95/1. Informes del Deutsches Institut für Bautechnik, 26ª Edición, Número Especial 10, Verlag Ernst & Sohn, Berlin, 1995.

[8] Deutsches Institut für Bautechnik (1993): Bemessungsverfahren für Dübel zur Verankerung in Beton (Procedimientos para la medición del anclaje de tacos en el hormigón) (Anexo al certifi cado de homologación) número de junio de 1993, Berlin.

[9] Deutsches Institut für Bautechnik (1998): Certifi cado de homologación No. Z-30.3-6 “Bauteile und Verbindungsele¬mente aus nichtrostenden Stählen”, del 25.9.1998, Berlin.

[10] Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt): Allgemeine Bauaufsichtliche Zulassung (Homologación General de Construcción) (Z-21 .8-1648). Bewehrungsanschluss mit Hilti Injektionsmörtel HIT – HY 150, Berlin, 2000.

[11] Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt): Allgemeine Bauaufsichtliche Zulassung (Homologación General de Construcción) (Z-21 .8-1 647). Bewehrungsanschluss mit Upat Injektionsmörtel UPM 44, Berlin, 2000.

[12] DIN 105-1 (1989): Mauerziegel: Vollziegel und Hochlochziegel. Número de agosto de 1989.[13] DIN 105-2 (1989): Mauerziegel: Leichthochlochziegel. Número de agosto de 1989.[14] DIN 105-3 (1984): Mauerziegel: Hochfeste Ziegel und hochfeste Klinker. Número de mayo de 1984.[15] DIN 105-4 (1984): Mauerziegel: Keramikklinker. Número de mayo de 1984.[16] DIN 105-5 (1984): Mauerziegel: Leichtlanglochziegel und Leichtlangloch-Ziegelplatten. Número de mayo

de 1984.[17] DIN 106-1 (1980): Kalksandsteine: Vollsteine, Lochsteine, Blocksteine, Hohlblocksteine. Número de

septiembre de 1980.[18] DIN 106-1/A1 (Borrador) (1989): Kalksandsteine: Vollsteine, Lochsteine, Blocksteine, Hohlblochsteine.

Número de septiembre de 1989. 16[19] DIN 398 (1976): Hüttensteine; Vollsteine, Lochsteine, Hohlblocksteine, número de junio de 1976.[20] DIN 18151 (1987): Hohlblöcke aus Leichtbeton. Número de septiembre de 1987.[21] DIN 18151 (Borrador) (1998): Hohlblocksteine aus Leichtbeton; Revisión A1. Número de diciembre de

1998.[22] DIN 18152 (1987): Vollsteine und Vollblöcke aus Leichtbeton, número de abril de 1987.[23] DIN 18153 (1989): Mauersteine aus Beton (Normalbeton), número de septiembre de 1989.[24] DIN 1045: Beton und Stahlbeton; Bemessung und Ausführung. Deutsches Institut für Normung e.V.; Julio

de 1988.

Bibliografía

15


[25] DIN V ENV 1992 Párrafo 1-1 (Eurocódigo 2): Planung von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken. Beuth Ver-lag GmbH, Berlin, junio de 1992.

[26] Ehrenstein, G. W.: De: Reihenuntersuchungen mit Bauwerksdübeln aus Polyamid. Verbindungstechnik 1976, número 12, pp. 13-14.

[27] Ehrenstein, G. W.: Bauwerksdübel aus Thermoplasten, auch zugelassen als tragende Bauelemente. Verbindungstechnik 1976, número 4, pp. 25-28.

[28] Eligehausen R., Pregartner T., Weber S.: Befestigungen in Mauerwerk, Mauerwerk-Kalender 2000. Publ. por Verlag Ernst & Sohn, pp. 361-385.

[29] Eligehausen R., Pregartner T.: Befestigungen in Mauerwerk – neue Erkenntnisse und Konsequenzen. Congreso de la Construcción de IBK No. 263 “Dübel und Befestigungstechnik 2000”, Institut für Bauen mit Kunststofen e.V., Darmstadt.

[30] Eligehausen, R., Mallée, R.: Befestigungstechnik im Beton- und Mauerwerkbau. Ernst & Sohn, 2000

[31] [31] Eligehausen, R., Mallée, R., Rehm, G.: Befestigungstechnik. Betonkalender 1997, Part II, Ernst & Sohn, 1997, pp. 609-753.

[32] Eligehausen, R., Meszaros, J.: Efectos de las Inexactitudes en la Colocación sobre el Comportamiento de los Anclajes por Adherencia, Evaluación de los Resultados de las Pruebas. Informe No. 1/80-96/11. Institut für Werkstofe im Bauwesen, Universidad de Stuttgart, 1996, no publicado.

[33] Eligehausen, R., Varga, J.: Versuche mit UKA 3 M12 (EAP) bei verschiedenen Temperaturen. Informe No. 910/01-96/14. Institut für Werkstofe im Bauwesen, Universidad de Stuttgart, 1996, no publicado.

[34] Eligehausen, R., Sippel, T.: Gutachtliche Stellungnahme zur Frage der Eignung des Mörtels A. Stuttgart, Octubre de 1998; no publicado.

[35] Eligehausen, R., Spieth, H.A.: Anschlüsse mit nachträglich eingemörtelten Bewehrungsstäben. Der Prüfi ngenieur, Bun-desvereinigung der Prüfi ngenieure für Bautechnik e.V., Hamburgo, abril de 2000.

[36] Eligehausen, R., Spieth, H.A., Sippel, Th.M.: Eingemörtelte Bewehrungsstäbe – Tragverhalten und Bemes¬sung. Beton- und Stahlbetonbau 94, número 12; pp. 512-523, 1999.

[37] Entwicklung des Transportbetons, beton 9, 1999.[38] European Organisation for Technical Approvals (EOTA) (Organización Europea de Homologaciones

Técnicas) (1997): Leitlinie für die europäische technische Zulassung für Metalldübel zur Verankerung in Beton. Teil 1: Dübel – Allgemeines. Teil 2: Kraftkontrolliert spreizende Dübel. Teil 3: Hinterschnittdübel. Anhang A: Einzelheiten der Versuche. Anhang B: Versuche zur Ermittlung der zulässigen Anwendungsbedingungen. Anhang C: Bemessungsverfahren für Veranke¬rungen. Mitteilungen. Deutsches Institut für Bautechnik, Volumen 28, número especial. 16, Berlin, diciembre de 1997.

[39] Forschungs- und Materialprüfungsanstalt Baden-Württemberg (1 985/1): Informe de prueba No. II.4-14488 del 18.4.1985: Versuche an axialzugbeanspruchten Kopfbolzen (Serie 7). Stuttgart (1985), no publicado.

[40] Fuchs, W., Eligehausen, R.: Das CC-Verfahren für die Berechnung der Betonausbruchlast von Veranke¬rungen. Beton- und Stahlbetonbau, 1995, número 1, pp. 6-9, número 2, pp. 38-44, número 3, pp. 73-76.

[41] Fuchs, W., Eligehausen, R. (1986): Tragverhalten und Bemessung von auf Querzug beanspruchten Dübel¬befestigungen mit Randeinfl uß im ungerissenen Beton. Informe No. 10/9-86/1 3, Institut für Werkstofe im Bauwesen, Universidad de Stuttgart, octubre de 1986, no publicado.

[42] Fuchs, W., Eligehausen, R., Breen, J. E. (1995): Concrete Capacity Design (CCD) Approach for Fastening to Concrete (Cálculo de la Capacidad del Hormigón, Aspectos de las Fijaciones en el Hormigón). ACI Structural Journal, Vol. 92 (1995), No. 1, pp. 73-94.

[43] Fuchs, W.: Evolution of Design Methods in Europe. Symposium on “Connections between Steel and Con¬crete” (Evolución de los Métodos de Cálculo en Europa, Simposio sobre “conexiones entre el Acero y el Hormigón), Stuttgart, Rilem Proceedings Pro 21, Editor R. Eligehausen, Cachan Cedex, 2001.

[44] Fuchs, W., Huber, E.: Tragverhalten drehmomentkontrolliert spreizender Metalldübel in Beton – Einfl uss der Zuschläge. Befestigungstechnik, Bewehrungstechnik und ... , Rolf Eligehausen zum 60. Geburtstag. Publ.: Fuchs, W., Reinhardt, H.W., ibidem-Verlag, Stuttgart, 2002.

[45] Konz, J., Cook, R., Fuchs, W., Spieth, H.: Tragverhalten und Bemessung von chemischen Befestigungen. Beton- und Stahlbetonbau 93 (1998), número 1, pp. 15-19, número 2, pp. 44-49; Verlag Ernst & Sohn, Berlin, 1998.

15

122 Bibliografía


[46] Lang, G.: Festigkeitseigenschaften von Verbundanker-Systemen. Bauingenieur, 1979, pp. 41 -46.[47] Lehr, B., Eligehausen, R.: Vorschlag eines Bemessungskonzeptes für Verbundanker. Informe No. 20/25-

98/6, Institut für Werkstofe im Bauwesen, Universidad de Stuttgart, 1998, no publicado.[48] Lohmayer, M.: Haftungsfragen, Produkthaftung ... , Presentación realizada en el HWK Heilbronn,

Heilbronn, 2003.[49] Meszaros, J.: Tragverhalten von Verbunddübeln im ungerissenen und gerissenen Beton. Disertación,

Universidad de Stuttgart, 2001[50] Meszaros, J., Eligehausen, R.: Einfl uss der Bohrlochreinigung und von feuchtem Beton auf das Tragverhal¬ten

von Injekti-onsdübeln. Informe No. 98/2-2/2, Institut für Werkstofe im Bauwesen, Universidad de Stuttgart, 1998, no publicado.

[51] Musterbauordnung für die Länder der Bundesrepublik Deutschland (MBO); Böckenförde/Temme/Krebs, 6ª edición, 1999, Werner-Verlag, Düsseldorf

[52] Patzak, M. (1979): Zur Frage der Sicherheit von Setzbolzenbefestigungen in Betonbauteilen. Betonwerk + Fertigteil-Tech-nik, 1979, número 5, pp. 308-3 14.

[53] Plank, A.: Bautechnische Einfl üsse auf die Tragfähigkeit von Kunststofdübeln in Mauerwerk. Baumaschi¬ne- Bautechnik, 1977 número 6, pp. 406-416.

[54] Pregartner T., Eligehausen R., Fuchs W.: Zugversuche in Hochlochziegeln, Leichtbeton-Hohlblöcken und Kalksandloch-steinen mit Kunststofdübeln verschiedener Hersteller. Universidad de Stuttgart, Institut für Werkstofe im Bauwesen, Informe No. AF 98/2-402/2, no publicado.

[55] Pregartner T., Eligehausen R., Fuchs W.: Zugversuche in Hochlochziegeln, Leichtbeton-Hohlblöcken und Kalksandloch-steinen mit Injektionsankern. Universidad de Stuttgart, Institut für Werkstofe im Bauwesen, Informe No. AF 98/4-402/4, no publicado.

[56] Pregartner, T, Eligehausen, R., Fuchs, W.: Kunststofdübel in gerissenem Beton-Nageldübel, Stuttgart Uni¬versity, Insti-tut für Werkstofe im Bauwesen, Informe No. 00/9-11/6, no publicado.

[57] Pregartner, T., Eligehausen, R., Fuchs, W.: Kunststofdübel in gerissenem Beton-Schraubdübel, Universidad de Stuttgart, Institut für Werkstofe im Bauwesen, Informe No. 00/8-11/5, no publicado.

[58] Pusill-Wachtsmuth, P. (1999): Die europäische technische Zulassung für Dübel. Beton- und Stahlbeton¬bau 94 (1999), número 12, pp. 496-501.

[59] Rehm, G.: Gutachterliche Stellungnahme zur Frage der Beanspruchbarkeit von Kunststofdübeln. 1982, no publicado.

[60] Rehm, G.: Gutachtliche Stellungnahme vom 27.10.1987. Munich, no publicado.[61] Rehm, G., Eligehausen, R., Mallée, R.: Befestigungstechnik. Betonkalender 1988, Part II, Ernst & Sohn,

1988, pp. 569-663.[62] Richtlinie für Schutz und Instandsetzung von Bauteilen, Part 3. Deutschen Ausschusses für Stahlbeton, Beuth

Verlag, 1991.[63] Sätzler, B.U.: Haftungsfragen, Bauvertrag, VOB ... , Presentación realizada en el HWK Heilbronn,

Heilbronn, 2003.[64] Schuler, D.: Sicherheit und Gebrauchstauglichkeit von Befestigungen. En: Neue Möglichkeiten der

Befestigungstechnik im Ingenieurbau, Tagungsband der Technischen Akademie Esslingen, 1996.[65] Sell, R.: Festigkeit und Verformung mit Reaktionsharzmörtelpatronen versetzter Anker. Verbindungstechnik

1973, número 8, pp. 11-16.[66] Sippel, T.: Einfl uss des Bohrverfahrens auf das Tragverhalten von Kunststof- und Injektionsdübeln in

Mauerwerk. Universidad de Stuttgart, Institut für Werkstofe im Bauwesen, Informe No. 8/8-90/1, no publicado.

[67] Spieth, H.A.: Tragverhalten und Bemessung von eingemörtelten Bewehrungsstäben. Disertación. Institut für Werkstofe im Bauwesen, Universidad de Stuttgart, 2002.

[68] Weber, S., Eligehausen, R., Tragfähigkeit von Injektionsdübeln en Mauerwerk. Universidad de Stuttgart, Institut für Werkstofe im Bauwesen, Informe No. AF 97/5-96407/1, no publicado.

[69] Weber, S., Lehr, B., Sippel, T., Eligehausen, R.: Tragverhalten von Kunststofdübeln en Hohlmauerwerk. Universidad de Stuttgart, Institut für Werkstofe im Bauwesen, Informe No. AF 97/1-1/1, no publicado.

[70] Weigler, H., Karl, S.: Beton, Arten – Herstellung – Eigenschaften; Ernst & Sohn, Berlin, 1989.[71] Zuschlag für Normalbeton, Arten, Anforderung, Prüfung, Zementmerkblatt Betontechnik, Bauberatung

Zement, Colonia, 2003.

15

123Bibliografía


124

Responsable de contenidos:Gregor Kerl / Olivier Pire

Para cualquier consulta relacionada con este producto, por favor contactar con nuestro Departamento de Prescriptores de Würth España, S.A.Teléfono: 938 629 500E-Mail: [email protected]

Diseño y maquetación:Neues Sortiment, Karlsrubemarbet Servicios Creativos, S.A.

© 2007 Adolf Würth GmbH & Co. KG y Swiridoff Verlag, KünzelsauTodos los derechos reservados

Impresión


Tacos y anclajes hoy son productos de alta tecnicidad, de variedad tan amplia como lo son sus aplicaciones. No obstante, su efi cacia y efectividad depende de su idoneidad al uso y de su colocación. Numerosos anclajes WÜRTH poseen hoy las certifi caciones técnicas ofi ciales para su uso en proyectos de construcción de toda Europa.Un correcto uso de estos productos requiere un conocimiento específi co, que gracias a estos dos tomos, ponemos a disposición del técnico de montaje y del despacho de arquitectura y de Ingeniería:Tomo 1: Principios básicos de la tecnología de anclajesTomo 2: Hojas técnicas de tacos y anclajes

Estos dos tomos son una herramienta completa para quien necesite tomar decisiones acertadas sobre fi jaciones por anclajes. Hoy en su formato más manejable.

Würth España, s.a.Pol. Ind. Riera de CaldesC/ Joiers 2108184 Palau-solità i PlegamansTeléfono 938 629 500Fax 938 646 [email protected]

Manual W

ürt

h

tomo 1tom

o 1

Principios básicosAplicaciones

Práctica

titulo_tomo1.indd 1titulo_tomo1.indd 1 14/09/2007 11:58:3914/09/2007 11:58:39