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Fijación de maquinaria e instalacionesindustriales en pavimentos existentesMiguel Argany GarcíaICCPDepartamento de Ingeniería de Hilti

13/04/2016www.hilti.es 1

Agenda

Definición de problemática

Características relevantes

• Maquinaria e instalaciones a fijar

• Pavimento

Selección anclajes

• Naturaleza de anclajes

• Normativa

Posibles soluciones

• Cargas estáticas y dinámicas

• Reutilizables y/o temporales

• Selección (PROFIS Anchor)


Definición cargas dinámicas


Agenda


Características relevantes del pavimento



• Pavimento

Selección anclajes


• Normativa

Posibles soluciones





Se requieren características mínimas en el material base:• Naturaleza• Resistencia

• Mínima según homologación

• Volumen suficiente

• Espesor (según aplicación)Mínimo homologación: 100 mm

• Distancias a borde (según aplicación)Mínima homologación: 50mm



• Regularidad superficial, capa de nivelación

• Recrecidos de losa

Características relevantes: pavimento


Características relevantes: maquinaria e instalaciones industriales a fijar

� Tracción (N)� Cortante (V)� Combinada (F)� Momento flector (M)

Resiste las cargas de:• Un anclaje es aquel que

permite la transmisión deesfuerzos de unelemento constructivo,colocado a posteriori, auno ya existente

� Cargas estáticas (permanentes & variables)� Cargas dinámicas (sismo, fatiga e impacto)


Tipología de cargas

Estáticas Fatiga

Sismo Impacto

1. Peso propio2. Acciones permanentes3. Cargas de trabajo: máquinas4. Nieve, viento, temperatura

1. Cargas vibratorias con alta frecuencia y baja amplitudEjemplo: ventiladores, máquinas de producción

2. Repetición de cargas y descargas de estructuras con alta frecuencia de usoEjemplo: robots, ascensores

Después de un terremoto, la resistencia última del anclaje es reducida considerablemente (del 30 al 80% respecto la resistencia original)

En Europa es la norma TR045 la que dictamina las características del anclaje bajo cargas sísmicas

Aunque es la situación de carga menos usual, se puede presentar en forma de: avalancha, explosiones, choques de medios de transporte, caídas de elementos pesados o líneas de vida



● Fuerzas de inercia y amortiguación (aceleraciones).● Cargas sostenidas que cambian a lo largo del tiempo.

Fallo después de un número determinados de ciclos aunque la carga pico sea inferior a la carga que resisten los anclajes de forma estática � fatiga de materiales.

● Efectos en:• Acero• Hormigón• Afloje de tuerca • Golpeo de varilla con placa de anclaje (holgura)

Efectos de las cargas dinámicas sobre los anclajes



• Cargas sostenidas y cambiantes fatiga de materiales.• Vida esperada de esos anclajes (número de ciclos).• Pérdida de capacidad Acero-Hormigón. Curvas de Wöhler (S-N)

Características relevantes: maquinaria e instalaciones industriales a fijarEfectos de las cargas dinámicas sobre los anclajes


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•Tracción: El pretesado que produce en par deapriete logra reducir la amplitud de la cargaactuante sobre el anclaje de modo que semejora el comportamiento a fatiga.

• Determinación de las acciones quecausan fatiga


• Correlación área acero/ empotramiento• Si es elevado fallo en el hormigón• Si es reducido fallo en el acero

• Del tipo de acero: Inox/Proceso de fabricación

• Geometría de anclajes (empotramiento) y distancia a borde fallo enel hormigón

• Del Nº de ciclos:• resistencia a largo plazo: n>104 acero• resistencia a corto plazo: n<104 hormigón

• De la existencia de varios anclajes: Diferencia de rigidecesredistribución de esfuerzos. Factor de 1,3 para los anclajes aislados.

• Del par de apriete del anclaje

El modo de fallo “oscila” en función de muchos elementos:

Efectos de las cargas dinámicas sobre los anclajes



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Perdida de fuerza del postesado

Material Base y geometríaSegún naturaleza:

HormigónObra de fábrica y cerámicosRoca

Tabique seco/falso techoPrefabricados

Según su estado: hueco-macizo

Según las características del propio material: fck, pétreo

Según el espesor, distancia a borde y entre anclajes

Profundidad de empotramiento

HormigónFisurado No Fisurado

Relación de fallos entre fisurado y no fisurado

Cara inferior de viga o losa

Pilares, zapatas, muros…



• Anclajes mecánicos y químicos adecuados

• Se requieren características mínimas en el material base:• Resistencia

• Mínima según homologación• Volumen suficiente

• EspesorMínimo homologación

• Distancias a bordeMínima homologación



Espesor de la placa de anclaje

Rigidez suficiente para repartouniforme de cargas en anclajes

CorrosiónAcero galvanizado en fríoAcero galvanizado en calienteInoxidable A2; A4; HCR

Resistencia al fuego

Ensayos de anclaje para protección pasiva contra incendio

Otros Resistencia a la radiación, taladros húmedos, facilidad de colocación

Características relevantes: otros


Agenda





• Pavimento

Selección anclajes


• Normativa

Posibles soluciones





N

τb

NFexp

Fexp

R

R

NR

R

La tracción N, se transfiere al material base por rozamiento R.

Se precisa de la fuerza de expansión a través del par de apriete

Fricción/rozamiento

Socavado/Forma

Adherencia

La carga, N, está en equilibrio con las fuerzas de reacción, R.

La forma del anclaje permite la suportación de las cargas.

La transmisión de cargas se produce a lo largo de toda la varilla gracias a la adherencia acero/resina y la resina/pared

Distribución de tensiones

Superficie de transmisión de

cargas

Presión sobre material base

Influencia distancia bordes/separación

anclajes

Selección anclajes: naturaleza anclajes


Anclajes químicos vs. Anclajes Mecánicos

• Pequeñas distancias a borde y entre anclajes

• Profundidad de empotramiento variable

• Flexibilidad en diferentes materiales base

• Carga inmediata• Fácil de colocar• No influye la temperatura

• Proceso de colocación• Dependencia de la temperatura• Tiempo de curado• Almacenaje

• Mayor distancia entre anclajes y a borde

• Diferentes anclajes para diferentes profundidades de empotramiento

Anclajes Químicos Anclajes Mecánicos

Selección anclajes: naturaleza anclajes


Disposiciones legales relativas a los Anclajes

Cualquier producto de la construcción que forme partepermanentemente de un elemento constructivo de obra civil oedificación, y que tenga que satisfacer cualquiera de los seisrequisitos esenciales de acuerdo con la Directiva Europea deProductos de la Construcción 89/106/CEE, aprobada por Real Decretoen España, desde 1992, deberá ostentar el Marcado CE para poderimportarse, comercializarse y utilizarse en el territorio español.

0672-CPD-0001Hilti AG,stabilimento 198ETA-98/00010672

Selección anclajes: normativa


EUROPA

EE.UU.

ETAG 001 Mecánicos

TR 029 Químicos

TR 045 Mecánicos/Químicos

CEN-TS 1992-4Embebidos y a posteriori (mecánicos/químicos)

Método SOFA Hilti Mecánicos/Químicos

Anclajes

ACI 318-11 Embebidos y a posteriori

Método SOFA Hilti Mecánicos/Químicos

Cálculo elástico/Cargas estáticas

Características

Cálculo elástico/Cargas estáticas

Norma

Cálculo elástico/Cargas sismo

Cálculo elástico/plásticoCargas estáticas/sismo

Criterio ingenieril

Cálculo elásticoCargas estáticas/sismo

Criterio ingenieril

Selección anclajes: normativa


Metodo Dibt (Alemania) Mecánicos/Químicos Cargas dinámicas y fatiga

Agenda




• Pavimento

Selección anclajes


• Normativa

Posibles soluciones





Posibles soluciones: cargas estáticas y dinámicas


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Posibles soluciones: Concepto de postexpansion

● Cargas dinámicas efectos en:

• Acero

• Hormigón

• Afloje de tuerca

• Golpeo de varilla con placa de anclaje (holgura)

perspectivavista enplanta

arandela de inyección arandela esférica, reduce flexión en anclaje

tuercatuerca de seguridad



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Posibles soluciones: Reutilizables y/o temporales

● Reutilizables: HUS3

● Temporales: HIS-N, HSC-I, HKD


Selecciona Diseño frente a fatiga, sismo, en la pestaña Cargas y asegúrate de que se seleccionarán los anclajes adecuados

Posibles soluciones: Selección (PROFIS Anchor)


Anclajes adecuados para diferentes tipos de carga y situaciones

● Homologación

● Ficha técnica

● Instrucciones instalación


• Se requieren características mínimas en el material base:• Resistencia

• Mínima según homologación (C 20/25)

• Volumen suficiente

• EspesorMínimo homologación (100mm)

• Distancias a bordeMínima homologación

Requisitos mínimos de pavimento


¡¡¡La selección adecuada del anclaje es muy importante!!!

Sólo la selección adecuada de tipo y métrica deanclaje; características de material base ycorrecta instalación, permiten un correctofuncionamiento


● Más de 30 años de experiencia.● Cumplimiento de los requisitos de normativa.● Documentación soporte (HOL):

• Manual anclajes• Homologaciones• Ficha técnica anclajes bajo fatiga • Instrucciones de instalación

● Programa de cálculo (PROFIS Anchor)● Soporte en fases de proyecto:

• Estudio• Entrega y formación de los operarios• Seguimiento logístico y comercial del lugar de trabajo

Especifica Anclajes Homologados


¿Preguntas?

Miguel Argany GarcíaIngeniero de CaminosDepartamento de IngenieríaHilti Española

� 680 482 416� [email protected]� www.hilti.es

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