TEMA 14:ANCLAJE Y ADHERENCIAGrupo de ConstruccinUniversidade da CoruaHORMIG HORMIG N ARMADO Y PRETENSADO I N ARMADO Y PRETENSADO I CURSO 2007/2008 CURSO 2007/2008TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20081. Introduccin. Mtodos de anclaje Hiptesis bsica en HAP: correcta transferencia de tensiones entre hormign y acero Anclaje: garantizar la transferencia en los extremos, sin peligro para el hormign Tratamiento como estado lmite:1. Norma EHE: se considera dentro del estudio de regiones D (artculos 24 y 40), sin otra consideracin particular2. Normas EH-91 y EH-93: estado lmite ltimoTEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20081. Introduccin. Mtodos de anclaje La prdida de anclaje puede llevar al colapso de la estructura Posibles fallos de anclaje:1. Rotura de la adherencia deslizamiento (barras lisas, hormign de baja resistencia, anclaje insuficiente)2. Rotura del hormign (barras corrugadas y hormign de baja resistencia)3. Rotura a traccin de la armaduraTEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20081. Planteamiento bsico Adherencia y rozamiento Armaduras pasivas Armaduras activas pretesas (pequeas unidades) Sistemas mecnicos Armaduras activas postesas Armaduras pasivas (atados y barras grandes)TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Anclaje por adherencia de a. pasivas Adherencia y rozamiento Armaduras pasivas Armaduras activas pretesas (pequeas unidades) Sistemas mecnicos Armaduras activas postesas Armaduras pasivas (atados y barras grandes)TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Anclaje por adherencia de a. pasivas Formas de actuacin de la adherencia:1. Contacto Adhesin qumica entre hormign y acero Slo vlido hasta que se produce el mnimo deslizamiento2. Rozamiento Combinacin de rugosidad en el acero y presiones transversales Valor del coeficiente. de rozamiento: entre 0,3 y 0,6TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Anclaje por adherencia de a. pasivas3. Acuamiento Acuamiento del hormign entre resaltos de barras corrugadas Parmetro fundamental: relacin entre altura de resalto (a) y separacin (c). a/c demasiado grande: posible deslizamiento del hormign por encima de los resaltos a/c demasiado bajo: formacin de bielas comprimidas y tirantes fisurasptimo: 0,057 > a/c >0,062(ASTM)TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Anclaje por adherencia de a. pasivasTEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Anclaje por adherencia de a. pasivasNorma: UNE 36068TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Factores que influyen en la adherencia1. Materiales Acero: Ligera oxidacin favorable (rugosidad) Oxidacin fuerte desfavorable (formacin de capas no adherentes) Dimetro de barra mayor adherencia para dimetros menores Hormign: Mecanismos de bielas y tirantes influencia de la resistencia del hormign Importante: compensacin entre estados tensionales de hormign y acero limitacin de la carga en el aceroTEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Factores que influyen en la adherencia2. Geometra: posicin de las barras dentro de la pieza (EHE, artculo 69) Posicin I (adherencia buena): para las armaduras que durante el hormigonado forman con la horizontal un ngulo comprendido entre 45 y 90 o que en el caso de formar un ngulo inferior a 45, estn situadas en la mitad inferior de la seccin o a una distancia igual o mayor a30 cm de la cara superior de una capa de hormigonado. Posicin II (adherencia deficiente): para las armaduras que, durante el hormigonado, no se encuentran en ninguno de los casos anterioresTEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Factores que influyen en la adherenciaLa posicin II y los grupos horizontales favorecen la formacin de bolsas de lechadaTEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Factores que influyen en la adherencia3. Tipo de solicitacin Solicitaciones cclicas: reduccin de la calidad de la adherencia Influencia de las compresiones transversales: favorecen el anclajeTEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Determinacin experimental de adher. Ensayo de arrancamiento simple (pull-out test)TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Determinacin experimental de adher. Ensayo de arrancamiento modificadoTEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Determinacin experimental de adher. Ensayo de adherencia por flexin (ensayo de la viga): UNE-EN ISO 10080:2005TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Longitud de anclaje Longitud de anclaje en prolongacin recta u = permetro4s yd ydbbm bm bmAf fTlu = =TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Longitud de anclaje en tramos rectos Tensin media de adherencia (Art. 32.2 EHE2008, UNE 10080:2005) Dimetros inferiores a 8 mm: Dimetros entre 8 mmy 32 mm(inc.): Dimetros superiores a 32 mm:6.88 MPabm 7.840.12 MPabm 4.00 MPabm TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Longitud de anclaje en tramos curvos Las tensiones normales a la barra generan fuerzas de rozamiento()4s s bms bmss sAd u r d dNdrd A d dN = + ==TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Longitud de anclaje en tramos curvos Solucin de la ecuacin diferencial para patillas de anclaje compuestas por arcos de circunferencia: Hiptesis de tensin en acero igual a la resistencia de clculo, y clculo de la relacin con la longitud de anclaje para barra recta:( )101s bmre = ( )0.44 2.5 10,4s ydydbbm b b bbfflr l s r l ll e == = = = = =TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Longitud de anclaje en tramos curvos Conclusin: los anclajes curvos de radio r y arco reducen la longitud de anclaje necesaria TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Longitud de anclaje en la EHE2008 Longitud bsica de anclaje 1. Posicin I:(fyken MPa, en mm)2. Posicin II:(fyken MPa, en mm) 202 ykbIfm l =21.414ykbIIfl m = TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Longitud de anclaje en la EHE2008 Longitud bsica de anclaje B400S B400SDB500S B500SD25 1.2 1.530 1.0 1.335 0.9 1.240 0.8 1.145 0.7 1.050 0.7 1.0mResistencia caracterstica del hormign (MPa)TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Longitud de anclaje en la EHE2008 Longitud neta de anclaje Factor de reduccin sdTensin de trabajo de la armadura AsArmadura necesaria por clculo As,realArmadura realmente existente,,sd sb neta b byd s realAl l lf A = TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Longitud de anclaje en la EHE2008 Lmites inferiores de la longitud neta : 10; 20 cm; la tercera parte de la longitud bsica de anclaje para barras traccionadas y los dos tercios de dicha longitudTEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Longitud de anclaje en la EHE2008TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Longitud de anclaje en la EHE2008 Dimetros de dobladoTEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Disposicin de armadura en apoyos1. Decalaje por cortante (Art. 44)Simplificacin habitual(conservadora): sd d( )+ = cotg cotg21- cotgrdsudVVz sTEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Disposicin de armadura en apoyos2. Prolongacin de la armadura de flexin(EHE 69.5.1): deber continuarse hasta los apoyos al menos 1/3 de la armadura necesaria para resistir el mximo momento positivo, en el caso de apoyos extremos de vigas, y al menos 1/4 en los intermedios.TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20082. Disposicin de armadura en apoyos3. Anclaje en apoyos: esta armadura se prolongar a partir del eje de apoyo en una magnitud igual a la correspondiente longitud neta de anclaje.TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20083. Anclaje con elementos aadidos (EC-2)TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20083. Anclaje con elementos aadidos (EC-2) Parmetro bsico de estudio: fuerza mxima a anclar por barra Capacidad de anclaje de una placa: Ac0superficie de la placa Acsuperficie de hormign cobaricntrica con Ac0y de su misma forma geomtricayd s df A T =00,3 , 3c cdcccd co u RdA fAAf A F =TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20083. Anclaje con elementos aadidos (EC-2) Las superficies Acdeben limitarse para quedar dentro de la superficie de hormign y no superponerse: Ac0 Ac NO TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20084. Empalme de armaduras Funcin del empalme: asegurar la transmisin de fuerzas de una barra a otra A evitar, por ser puntos de discontinuidad No colocar empalmes en zonas fuertemente solicitadas Distanciar los centros de los empalmes al menos una longitud igual a lbTEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20084. Empalme por solapo Colocacin de una barra junto a la otra, con separacin mxima 4 Tambin es funcin de la distancia transversal entre empalmes Longitud de solapo:, s b netal l =TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20084. Empalme por soldadura A tope por resistencia: sin aportacin de material A tope por arco elctrico: con aportacin de material Por solapo con cordones: 25 mm, en tramos sin curvatura y sin sobreespesar ms del 10%TEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20084. Empalme por medios mecnicos Manguitos de compresin: posicionadoresTEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20084. Empalme por medios mecnicos Manguitos de traccin-compresin: roscados, con rellenos de aleacin y prensadosTEMA 14TEMA 14 ADHERENCIA Y ANCLAJE ADHERENCIA Y ANCLAJE HAP IHAP I 2007/2008 2007/20084. Empalme por medios mecnicos Manguitos de traccin-compresin: roscados, con rellenos de aleacin y prensados