manual basico profis
TRANSCRIPT
www.hilti.es 1
Formación Técnica
Cálculo de anclajes a posteriori
Programa
1. Teoría de Anclajes y normativa
2. Profis Anchor 2.3.5
3. Cálculo de Ejemplos
4. Varios
www.hilti.es 2
www.hilti.es 3
1. Teoría Anclajes y Normativa
■ Formas de trabajo.
■ Factores que influyen en el cálculo.
■ Normativa
■ Introducción Anclajes.
www.hilti.es 4
Un anclaje es aquel objeto que permite la transmisión de esfuerzos de un elemento constructivo, colocado a posteriori, a uno ya existente.
Definición de Anclaje
www.hilti.es 5
Clasificación de sistemas de fijación
Elementos
embebidos
Por su denominación
Fricción/Rozamiento: HSL-3/HST
Anclaje químico
Anclajes
Elementos
a posteriori
Adherencia/Engranamiento: HVZ/HIT-RE 500
Excavado/Forma: HDA/HIT-HY 70
Anclaje mecánico
Por su forma de trabajo
Por sus características específicas
Clasificación de sistemas de anclaje
•Elementos embebidos •Anclajes mecánicos
•Anclaje por
excavado •Anclaje
expansivo
•Anclajes químicos
Transferencia de carga por
compresión directa en el
contacto en la parte baja
del taladro
Transferencia de carga
por rozamiento producido
por fuerzas de expansión
Transferencia de carga
por adhesión en la
longitud completa del
anclaje
•Anclajes
Se coloca el
anclaje y
posteriormente se
hormigona.
www.hilti.es 7
Clasificación de sistemas de fijación
Elementos
embebidos
Por su denominación
Fricción/Rozamiento: HSL-3/HST
Anclaje químico
Anclajes
Elementos
a posteriori
Adherencia/Engranamiento: HVZ/HIT-RE 500
Excavado/Forma: HDA/HIT-HY 70
Anclaje mecánico
Por su forma de trabajo
Por sus características específicas
www.hilti.es 8
Fricción / Rozamiento
La carga de tracción ,N, se transfiere
al material base por rozamiento, R.
Para ello se precisa de la fuerza de
expansión a través del par de apriete
Formas de Trabajo Principales
HST
Ejemplos:
HSL-3 HPS HRD
www.hilti.es 9
N
R RNR NR
Zona comprimida
Máxima tensión de tracción
Diagrama de Fuerza HSL-3 Distribución de Tensión Bajo Carga
Esquema de Expansión HSL-3
www.hilti.es 10
N
R
R La carga, N, está en
equilibrio con las fuerzas de
reacción, R, que actúan
sobre el material base.
La propia forma del anclaje
permite la soportación de las
cargas.
Socavado / Forma
Formas de Trabajo Principales
HDA HUD HIT HY-70
Ejemplos:
www.hilti.es 11
Diagrama de Fuerzas HDA Distribución de Tensión Bajo Carga
N
D D
Zona comprimida
Máxima tensión de tracción
Esquema de expansión HDA
www.hilti.es 12
La transmisión de cargas se
produce a lo largo de toda la
varilla gracias a la adherencia
acero/resina y la
resina/pared
Adherencia
Formas de Trabajo Principales
HVZ HIT RE 500 + Rebar HVU+HAS
Ejemplos:
www.hilti.es 13
HIT-RE 500 tensile load Ntensile load N
engranamiento
-- adherencia
Esquema de Fuerzas Resina Adherente Distribución de Tensión
Esquema de comportamiento HIT-RE 500
Por Rozamiento
www.hilti.es 14
Por Adherencia
Por Socavado
Comparación de la Distribución de Tensiones
Presión sobre
material base.
Superficie de
transmisión de
cargas
Influencia
distancia
bordes/separación
anclajes
www.hilti.es 15
Teoría Anclajes y Normativa
• Introducción Anclajes.
• Formas de trabajo.
• Factores que influyen en el cálculo.
1. Material base.
2. Distancias a borde y entre anclajes.
3. Profundidad de empotramiento.
4. Otros.
www.hilti.es 16
1. Material Base
-Según naturaleza:
- Hormigón
- Obra de fábrica y cerámicos
- Roca
- Tabique seco/falso techo
- Prefabricados
-Según su estado: hueco-macizo
- Según las caracterísiticas del propio
material: fck, pétreo
- Según el espesor…
•Hormigón no fisurado:
•Aquella zona del elemento
constructivo que no se ve afectado
por tracciones. Pilares, muros,
zapatas,…
Hormigón
•Hormigón fisurado:
•Aquella zona del elemento
constructivo que se ve afectado
por tracciones. Cara inferior de
viga o losa
www.hilti.es 18
2. Distancia a borde y entre anclajes (1) TRACCION
R R
Z Z Z
www.hilti.es 19
2 Distancia a borde y entre anclajes (2) CORTANTE
www.hilti.es 20
3. Profundidad de Empotramiento
R R
Z
R R
www.hilti.es 21
4. Otros
Espesor de la placa de anclaje
Anclajes
- Rigidez suficiente para reparto
uniforme de cargas en anclajes
Corrosión
- Acero galvanizado en frío
- Acero galvanizado en caliente
- Inoxidable A2; A4; HCR
Resistencia al fuego - Ensayos de anclaje para protección
pasiva contra incendio
Otros - Resistencia a la radiación, taladros
húmedos, facilidad de colocación,…..
www.hilti.es 22
Teoría Anclajes y Normativa
■ Formas de trabajo.
■ Factores que influyen en el cálculo.
■ Introducción Anclajes.
■ Normativa
1. Resumen Normativa
2. Método de Cálculo
www.hilti.es 23
1. Resumen Normativa
Normativa Tipo de Anclaje Características Más información
Europa
EOTA
ETAG 001.Anexo C Anclajes Mecánicos Cálculo elástico/Cargas Estáticas www.eota.be
TR 029 Anclajes Químicos Cálculo elástico/Cargas Estáticas www.eota.be
ETAG 020.Anexo C Anclajes Plásticos Cálculo elástico/Cargas Estáticas www.eota.be
TR 023 Barras Corrugadas
colocadas a posteriori como
embebidas
Cálculo longitud anclaje según EC2 www.eota.be
CEN
CEN-TS 1992-4 Anclajes embebidos y a
posteriori (mecánicos y
químicos)
Cálculo elástico/plástico
Cargas Estáticas/Sismo
www.cen.eu
Otros métodos
Dibt Method (Alemania) Anclajes
mecánicos/químicos
Cargas Dinámicas www.dibt.de
Metodo Simplificado (Francia) Anclajes
mecánicos/químicos
Cargas Sísmicas www.cisma.fr
Metodo SOFA Hilti Anclajes
mecánicos/químicos
Criterio Ingenieril www.hilti.es
América
ACI 318-11 Appendix D (USA) Anclajes embebidos y a
posteriori
Cálculo elástico
Cargas Estáticas/Sismo
www.concrete.org
CSA A 23.3-04 Annex D (Canada) Anclajes embebidos y a
posteriori
Cálculo elástico
Cargas Estáticas/Sismo
www.csagroup.org
Otros métodos
Metodo SOFA Hilti Anclajes
mecánicos/químicos
Criterio Ingenieril www.hilti.es
•Tracción
•Acero •Hormigón
•Co
no
•Pu
ll-O
ut
•Sp
litt
ing
•Mínimo
•Cortante
•Acero •Hormigón
•Co
rtan
te
•Fle
xió
n
•Bo
rde
•Pry
-Ou
t
•Mínimo
•Datos de
Partida
•Carga
Combinada
2. Método de cálculo
ETAG 001-TR 029-CEN/TS-ACI 318-11
www.hilti.es 25
Modos de fallo a considerar
Tracción:
Cortante:
•Sd Rd
•Valor de diseño de
carga aplicada
•Valor de diseño de
la resistencia
Comprobación de Diseño.
www.hilti.es 27
Resistencia a Carga Combinada
Evaluar las “utilizaciones” máximas cortante y a tracción:
iRd
iSd
NN
Nmáx
,
,
iRd
iSd
VV
Vmáx
,
,
2.1
1
1
VN
V
N
1
1
1
VN
V
N
Criterio 1 Criterio 2
2. PROFIS Anchor 2.3.5
Diseño de anclajes en “un click”
•Región y Método de
cálculo
•Nuevo proyecto
•Abre un proyecto
reciente
•Abre una plantilla
previamente definida
Inicio
Menús
•Elección del
anclajes
activo y
filtros de
anclajes
•Gráficos 3D para
la introducción
de geometría y
cargas
•Mensajes y
avisos
•Ventana de
resultados: muestra
el resultado para el
anclaje activo
•Botón izq. ratón: Mover
•Botón dcho. ratón: Rotar
•Opciones generales. Seleción de idioma, configuración y unidades
www.hilti.es 31
Menú Material Base
• Material Base: Seleccionamos tipo de hormigón y si este está fisurado/no fisurado
• Bordes: Introducimos los posibles bordes cercanos a la placa de anclaje
• Temperatura: Utilizad sólo en casos extremos
• Condiciones de Instalación: Taladro percusión/diamante/Limpieza automática
Hormigón seco/ húmedo/ saturado/ sumergido
• Armado: escoger configuración por defecto, sólo si conocemos bien el armado en la zona de
anclaje
www.hilti.es 32
Menú Placa de Anclaje
• Geometría de Placa: Para definir la forma de la placa y poder girarla respecto ejes de
referencia.
• Espesor Placa: Importante para que se produzca un reparto homogéneo de esfuerzos en los
anclajes. Por defecto 12 mm. Ver Optimización “Calcular Espesor”
• Fijación a distancia: Utilizad cuando la placa está separada del hormigón.
www.hilti.es 33
Menú Configuración Anclajes
• Tipología de distribución de anclajes: Admite desde 1 a 9 anclajes. Permite seleccionar
taladro rasgado en placa.
• Relleno de taladros: Se utiliza para aplicar Método Hilti SOFA. Todos los anclajes recogen
cortante al no existir gap entre anclaje y taladro en placa.
• Definir configuración: Permite añadir o borrar anclajes en una selección ya realizada.
Modificar la posición de los anclajes, etc. Ej. Verificación a posteriori de cargas.
• Proyección Asimétrica: Permite desplazar los anclajes respecto al eje de simetría de la
placa
• Giro: Permite girar la placa en su plano
www.hilti.es 34
Menú Perfiles
• Perfil: Permite seleccionar cualquier perfil metálico estandar.
• Tamaño de perfil: Para definir perfiles personalizados.
• Excentricidad: Permite modificar la posición de los ejes principales del perfil respecto a los
ejes principales de la placa. Notar que los esfuerzos se aplican en el centro del perfil.
www.hilti.es 35
Menú Cargas
• Cargas: Utilizar cuando se introduzcan cargas dinámicas. Nuestra recomendación es
trabajar siempre con cargas de diseño.
• Análisis dinámico: Datos necesarios cuando se utiliza el método dinámico.
• Fuego: Se introducen los parámetros para cálculo a fuego.
www.hilti.es 36
Menú Cálculo
• Cálculo: Permite realizar el cálculo de la solución con los condicionantes de material base,
carga y geometría introducidos en menús anteriores.
• Resultados: Permite activar o desactivar diferentes categoría de salida de datos en la
pantalla central.
•Mostrar anclajes válidos: Activado sólo salen los anclajes válidos
•Visualizar anclajes validos de métrica más pequeña: Solo aparece el anclaje válido más
pequeño de cada familia.
• Comprobaciones de detalles geométricos: Se muestra si las características geométricas
de la solución placa+anclaje son válidas.
• Ver detalles de utilización: Muestra el % de utilización del anclaje en tracción, cortante y
combinada.
• Espesor de la fijación: Discrimina los anclajes por el espesor de la placa de anclaje.
• Diámetro de taladro (en placa): Discrimina los anclajes por el diámetro del taladro en la
placa.
www.hilti.es 37
Menú Cálculo
•Fondo verde: Todas las verificaciones OK.
•Fondo blanco: Alguna verificación falla.
•Fondo naranja: Anclaje activo (seleccionado).
www.hilti.es 38
Menú Solución
• Optimización: Permite optimizar la solución al problema definido en términos de geometría
de la placa y posición de anclajes. Permite también calcular el espesor de la placa para que
se produzca un reparto uniforme de las cargas.
• Ajustes de Geometría: Permite optimizar geométricamente la solución en cada uno de sus
apartados: distancia a borde, tamaño placa, posición de la placa, espesor del material base y
distancia entre anclajes.
• Informe: Se genera un informe de cálculo en pdf que se puede enviar directamente por
correo electrónico en cualquier idioma.
• Información técnica: Es posible tener acceso a la homologación del anclaje seleccionado
o consultar más información en la web de Hilti (www.hilti.es).
• Especificación de anclaje:
•Biblioteca BIM/CAD. Acceso a la biblioteca de detalles gráficos BIM o Cad de nuestro
productos para incluir el anclaje en sus planos.
• Mostrar Especificación: Texto para incluir en su PPT o cuadro de precios.
www.hilti.es 39
Menú Solución
Informe
Hilti HIT-V varilla roscada con HIT-HY 200-A
resina de inyección con 60 mm de
empotramiento, M8, Sendzimir, instalado
mediante Taladro a percusión, según ETA
11/0493
Especificación
Detalle CAD 3D
www.hilti.es 40
Menú Vista
• Rotación: Permite girar la vista general de la placa en el eje elegido.
• Zoom de la vista 3D de la pantalla principal
• Hojas: Se activa la ventana de filtro de anclajes, panel de resultados y vista “D de la placa
en la pantalla principal.
• Designaciones del modelo: Permite activar o desactivar elementos de la vista 3D:
Geometría material base, de la placa, de los anclajes; cargas; nº de los anclajes
Hilti PROFIS AutoUpdate
• PROFIS AutoUpdate (AU) activo como servicio en su PC
• AU comprueba un servidor de actualizaciones y notifica al usuario tan pronto como encuentra una actualización.
• Consulta de las caracter´sticas técnicas de la actualización.
Ejemplo 1
•Viga metálica simplemente apoyada en pilar de hormigón (IPE 200)
•Cortante a transmitir Vd = 1.4 x 85 = 119 kN ( V=85 kN)
•Pilar de hormigón HA-25 400x400
• Calcular el anclaje químico de menor métrica y menor empotramiento, según
ETAG, válido con informe de cálculo.
Solución Ejemplo 1
Ejemplo 2
•Pilar metálico empotrado en losa (HEB 300)
•Cortante a transmitir Vd = 70 kN
•Momento flector Md = 35 kN.m
•Losa h = 500 mm, HA 25
•Calcular con anclaje metálico de menor métrica y más corto, según ACI, con
informe de cálculo
Solución Ejemplo 2