PLACAS DE ANCLAJE
L18
Las son los elementos constructivos a través de los cuales los soportes transmiten los esfuerzos al cimiento de manera que éste pueda resistirlos.
FUNCIONES
Transmite un esfuerzo entre dos materiales con características y comportamientos diferentes. Permite el posicionamiento del pilar y su aplomado
ELEMENTOS
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PLACAS DE ANCLAJE
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La base más sencilla se forma soldando directamente el soporte a la placa base, sin cartelas de rigidez y con cuatro pernos.
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PLACAS DE ANCLAJE
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PLACAS DE ANCLAJE
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Es frecuente en obras de edificación que los pernos de anclaje se sustituyan por a la placa de base que, posteriormente, se recibe en el hormigón del cimiento. A esta placa se suela el fuste del soporte, directamente o a través de otra placa. Esta solución no es recomendable para obras de alguna importancia, y requiere, en todo caso, un cuidadoso control de su colocación en obra.
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PLACAS DE ANCLAJE
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Se confeccionan a partir de chapas, cuyos espesores más usuales en edificación se recogen en el Anejo 2.A1, “Productos laminados”, de la NBE EA-95
: Acero
( El mismo acero que el pilar).
: 22 mm. e 40 mm.
emin : se fija con la intención de que exista rigidez para la perfecta transmisión de esfuerzos emax: se fija por motivos de manejabilidad (peso), economía y problemas de exfoliación.
Los espesor, en mm, de las chapas más usuales son :
4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,18,20, 45 y50
,
según el Anejo 2.A1, “Productos laminados”, de la NBE
EA-95
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PLACAS DE ANCLAJE
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: Aumentan la rigidez de la placa de base. (A partir de espesores de placa de base de 30 mm). : Acero entre 12 y 15 mm.
Los espesor, en mm, de las chapas más usuales son :
4,5,6,7,8,9,10,11, 45 y50
,18,20,22,25,30,40,
según el Anejo 2.A1, “Productos laminados”, de la NBE
EA-95
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PLACAS DE ANCLAJE
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Constituyen el elemento de unión entre el cimiento y la base. Aunque no son necesarios cuando sólo se transmite compresión, también deben colocarse a efectos de fijación y facilidad de montaje. : Se recogen en la siguiente tabla Material
Límite Unión Unión Elástico Norma Tipo de Barra Soldada Roscada Kp/cm2
B 400 S
4100
EHE
CORRUGADA
Sí
No
B 500 S
5100
EHE
CORRUGADA
Sí
No
A 42b
2600
EA 95
LISA
Sí
Sí
A 52b
3600
EA 95
LISA
Sí
Sí
A 4D (A 4t)
2400
EA 95
LISA
Sí
Sí
A 5D (A 5t)
3000
EA 95
LISA
Sí
Sí
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PLACAS DE ANCLAJE
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Se colocan, al menos, 4 pernos en pilares empotrados y 2 en apoyados (articulación).
6, 8, 10, 12, 14, 16,
y 40
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PLACAS DE ANCLAJE
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Salvo en el caso excepcional de que el pie del soporte sea articulado, los soportes se consideran empotrados en la cimentación, lo que hace que la base deba prepararse para resistir los siguientes esfuerzos: a) Esfuerzo de compresión o (con menor frecuencia) de tracción, b)
, según el eje principal de inercia del perfil que constituye el pilar (o según los dos)
c) Esfuerzo , según uno o los dos ejes Más raramente,
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PLACAS DE ANCLAJE
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MODELO DE CÁLCULO "Cuando se trate de materializar un empotramiento, y se disponga una placa de apoyo anclada al macizo de cimentación, se podrán adoptar, tanto para el cálculo de la compresión máxima sobre el macizo como para el esfuerzo de tracción en el anclaje, cualquiera de las dos hipótesis siguientes: , en una extensión no superior al cuarto de la longitud de la placa y situada junto al borde comprimido de la misma.
En ambos casos, la tensión máxima en el borde más comprimido no deberá exceder de la presión máxima admisible en el material del macizo.
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PLACAS DE ANCLAJE 1. 2. 3. 4. 5.
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E.L.U. de Agotamiento del hormigón a compresión. E.L.U. de Agotamiento de los pernos a tracción. E.L.U. de Anclaje de los pernos en el hormigón. E.L.U. de Agotamiento de la placa a flexión. E.L.U. de Agotamiento de la placa por flexión transversal.
Se asume que las sobre el se en una zona cuya extensión es menor que 1/4 de la longitud de la placa (a) y que la es absorbida por
F M
V
A
0 0
T N b y c a y M N d' c y b a d' 2 2
2 ECUACIONES y 6 INCOGNITAS (T, c,a,b,d’,y) ¿?
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PLACAS DE ANCLAJE
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Para abordar el problema se comienza por asumir una placa de dimensiones:
a = 16 + ap + 16(cm.) b = 8 + bp + 8 (cm.) d' = 6 cm. 2 ECUACIONES y 3 INCOGNITAS (T, c,y) … ¿?
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PLACAS DE ANCLAJE
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: Determinar el par (y, Td)
F 0 M 0 v
A
Td Nd b y cu Md Nd (
(1)
a y d) cu y b (a d ) (2) 2 2
siendo para una hipóteis j: Md fi Mik
= 1,6 coeficiente de ponderación de acciones
i
Nd fi Nik i
= coeficiente de cansancio del hormigón. = resistencia de cálculo del hormigón que en condiciones de ejecución malas no debe superar 100 kp/cm2.
cu 0,85 fcd
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PLACAS DE ANCLAJE
F 0 M 0 v
A
Td Nd b y cu
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(1)
a y Md Nd ( d) cu y b (a d ) (2) 2 2
Es posible despejar "y" de la segunda ecuación y sustituirlo en la primera obteniéndose el valor de T d. Se ha asumido que:
c
cu
cu
cu
"las
sobre el se en una zona cuya extensión es 1/4 de la longitud de la placa". Por tanto, si y>a/4, se aumentarán las dimensiones de la placa.
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PLACAS DE ANCLAJE
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: Determinar el par ( , n) sabiendo que: 2 n 4 = {20,25,32}
Se alcanza el estado limite último y por tanto el colapso, cuando la tracción sobre los pernos supera la tensión última de estos, por lo que:
pu
fyk
Td s n Ar
(1)
donde: n Número de pernos que están traccionados A
Área nominal del perno
A r
A r 0,8 A , perno roscado A r A
fyk
s
, en caso contrario resistencia característica del acero coeficiente de minoración para el acero. 1,15
De (1), se deduce la expresión que determina el número de pernos “n” necesarios a cada lado de la
placa:
n 1 int(
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Td A r pu
)
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PLACAS DE ANCLAJE
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En este caso se considera también el esfuerzo cortante. Debe verificarse: a) El esfuerzo de tracción es inferior a la solicitación de agotamiento del caso anterior.
up
fyk
Td d s n A r
(1)
b) En la espiga del tornillo:
2d 3 2d up
(2)
debiendo cumplirse:
up Vd d up n t A n 3
(3)
siendo: A n área del núcleo. (Aproximadamente 0,7 veces el área nominal cuando el elemento es roscado) nt número total de pernos que soportan la cortadura
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PLACAS DE ANCLAJE
: determinar
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=
La longitud que el perno debe tener embebida en el hormigón debe ser la necesaria para que la fuerza que se requiere para arrancarlo sea igual a la que lo rompería por tracción. Cada perno debe ser capaz de soportar una tracción equivalente a:
La longitud de anclaje depende de la que ocupa la barra dentro de la pieza de hormigón, distinguiéndose , de buena adherencia, en la de las armaduras: a) forman, durante el hormigonado, un ángulo entre 45º y (PERNOS) o que en b) caso de formar un ángulo inferior a 45º están situadas en la mitad inferior de la sección o a una distancia mayor de 30 cm de la cara superior de una cara de hormigonado. (Caso de ZAPATAS).
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PLACAS DE ANCLAJE
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La
en el caso de , se obtiene de la siguiente ecuación de equilibrio: b
bm 2 ( ) fyd ( ) b bm 4 AS
b
fyd u
b
bm
As
Longitud básica de anclaje
b
b
f yd . 4 bm
fyd . 4 bm
Para barras corrugadas el valor de
bm
depende:
a) del diámetro de la barra , b) de la calidad del hormigón f ck y c) de la propia longitud de anclaje
b
Lo que lleva a una formulación compleja de b. La EHE, basándose en la experimentación de las características adherentes de las barras fabricadas en España, establece la siguiente formulación simplificada:
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PLACAS DE ANCLAJE
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POSICIÓN I CORRUGADA
bI
máx (m. ,
LISA (EH-91)
bI
n
2
43
33
18 12 10
15 13
i
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f yk 20
.)
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30
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PLACAS DE ANCLAJE
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E.L.U. DE ANCLAJE. Longitud neta de anclaje b,neta
AS b máx (10, 15cm, b / 3) A s,real
Con los siguientes valores de
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1
1
0,7
1
0,7
0,7
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PLACAS DE ANCLAJE
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: determinar e, ec y hc. (40 mm e 22 mm)
Se define el vuelo: v
a ap 2
Se comprobará la flexión en la sección M AA’ MAA'
y y v MAA' cu y b v 2 y v MAA' cu v b v 2
MAA' u ( A 42b) 2600 kp / cm2 W 1 b e3 b e 2 6 M AA ' W 12 u e 2 e 6 be 2
AA'
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6 MAA' b u
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PLACAS DE ANCLAJE
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Deberemos calcular el nuevo centro de gravedad: 2 A1 y1 A 2 y 2 yG 2 A1 A 2
El nuevo momento de inercia: IG Ii A i y i y G i
2
i
Se tomará como módulo resistente el menor de los valores siguientes:
W IG S h y G W min( WS ; Wi ) Wi IG yG Debiendo cumplirse que:
AA'
MAA' u ( A 42b) 2600 kp / cm2 W
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LEC18-22 /25
PLACAS DE ANCLAJE
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Si no cumple:
Incrementar ec. Colocar cartelas horizontales. Colocar cartelas diagonales. Colocar como cartelas 2 UPN.
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LEC18-23 /25
PLACAS DE ANCLAJE
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OBJETIVO: verificar e. Debe comprobarse la resistencia a flexión de la palca de base considerada como una viga continua cuya sección rectangular tiene un canto e y una anchura de 1cm.
v2 (8 ec )2 Mvo cu cu 2 2 (b 2 v )2 Mva cu Mvo 8
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LEC18-24 /25
PLACAS DE ANCLAJE
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Se tomará el máximo de los dos anteriores: Mmax max (Mvo ; Mva ) Hay que comprobar que:
AA'
Mmax u ( A 42b) 2600 kp / cm2 W
Tomando una franja de ancho unidad de placa, tenemos un módulo resistente de: W
e
2
6
, por lo tanto e
6 M max
u
i
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