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Cómo diseñar anclajes en hormigón fisurado

Elegir el correcto anclaje para hormigón fisurado

Hilti HST3 cracked concrete design

El hormigón no tiene resistencia a tracción. Esta es la razón por la cual, cuando se somete a este tipo de cargas, el hormigón se fisura o agrieta.

Existen diferentes tipos de agrietamiento. Aquellos que llamamos accidentales relacionados con la retracción, la sedimentación de los componentes del hormigón, etc ... y aquellos que llamamos estructurales: conforme al modelo de bielas y tirantes del Eurocódigo 2, que consiste en un elemento de hormigón armado sometido a la flexión o tracción de la grieta.

¿Por qué es preocupante para los anclajes?

Los anclajes se ven afectados por la presencia de grietas, ya que en el caso de agrietamiento o fisuración progresiva de un elemento de hormigón, existe una alta probabilidad de que la grieta alcance la posición del anclaje, esto ocurre por los siguientes motivos:

  • Esfuerzos adicionales en el hormigón debido a la carga del anclaje
  • Los esfuerzos en el hormigón se concentran alrededor del taladro del anclaje

¿Cuál es el impacto de una fisura en un anclaje?

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La reacción de un anclaje con la presencia de una grieta puede ser de 2 tipos diferentes:

  • O bien el anclaje ha sido testado y está homologado para hormigón fisurado;
  • O bien el anclaje no está homologado para su uso en hormigón fisurado.

En el primer caso, la resistencia límite simplemente se reducirá en comparación con el mismo anclaje instalado en hormigón no fisurado.

Mientras que, en el segundo caso donde el anclaje no está homologado, la ruptura puede ser prematura.

El diagrama muestra las curvas de carga y desplazamiento de un anclaje sometido a tracción testado en tensión en hormigón fisurado y no fisurado.

¿Cuál es la diferencia entre un anclaje homologado o no para hormigón fisurado?

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A primera vista, nada distingue un anclaje homologado para hormigón fisurado de un anclaje que no lo es.

 

Sin embargo, los anclajes homologados son el resultado de numerosas investigaciones y desarrollos, han pasado cantidades de ensayos y generalmente se benefician de una mejor calidad del acero. 

¿Cuáles son los riesgos?

¿Cuáles son los riesgos?

Para responder a esta pregunta, tenemos que considerar cuatro casos diferentes:

Caso 1:

  • El diseño considera una zona de hormigón fisurado;
  • La zona de hormigón está fisurada

En este caso, no hay riesgos. Ambas hipótesis corresponden.

Caso 2:

  • El diseño considera un área de hormigón sin fisuras;
  • La zona de hormigón no está fisurada.

En este caso, no hay riesgos. Las dos hipótesis corresponden.

Caso 3:

  • El diseño considera una zona de hormigón fisurado;
  • La zona de hormigón no está fisurada.

Existe un riesgo de sobredimensionamiento aquí: el anclaje calculado será más grande de lo necesario, lo que puede tener un impacto no solo en el precio de la sujeción sino también en el tamaño de las placas, el espaciado de los postes, las distancias a los postes. bordes, etc.

Caso 4:

  • El diseño considera un área de hormigón no fisurado;
  • La zona de hormigón está fisurada.

Hay un riesgo de ruptura de la fijación. A modo de ejemplo, la resistencia a tracción en tensión pura de una placa de 4 anclajes del tipo HST3 M12 será de aproximadamente 5,5 toneladas en un hormigón C20 / 25 sin fisuras, mientras que sólo será 4 toneladas en el mismo hormigón pero fisurado.

¿Cómo puedo saber si tengo hormigón fisurado o no?

El Eurocódigo 2, parte 4 es la normativa de referencia para el diseño de anclajes en hormigón.

Éste dice que el hormigón debe considerarse fisurado a menos que podamos demostrar lo contrario.

 

Para la consideración de hormigón no fisurado, se deberá seguir el método recogido en la sección 4.7, que limita la tensión en el hormigón a un valor admisible de 0 kN, por lo que realmente no podremos considerar hormigón fisurado en ningún caso, excepto en hormigones pretensados.

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