Anclajes

Índice

1) Introduccióna) Uso de los anclajesb) Elementos de un anclaje

2) Criterios de diseñoa) Carga de anclaje y longitud libreb) Sección de aceroc) Longitud del bulbo

3) Distribución de tensiones en el bulboa) Medicionesb) Interpretación

4) Aspectos constructivosa) Protecciónb) Inyecciónc) Control

Anclajes1) Introducción

a) Uso de anclajes

Anclajes1) Introducción

b) Elementos de un anclaje

Variables de diseño:

• carga de anclaje y longitud libre• sección de acero• longitud del bulbo• diámetro de perforación

Anclajes1) Introducción

b) Elementos de un anclaje

Anclajes2) Criterios de diseño

a) Carga de anclaje y longitud libre

Se eligen las longitudes l de las filas de anclajes

Se define el mecanismo de rotura de la figura

Se calculan las cargas en los anclajes A’i que equilibranla cuña de terreno

Si las cargas calculadas son superiores a las cargas límites de los anclajes (ver puntos b) y c)), se cambian las longitudes de los anclajes y se vuelven a calcular las cargas.

Método de Kranz

l

Anclajes

b) Sección de acero

0,9 ysl acero

y

fQ Aγ

γ=

Aacero: sección de aceroQ: carga del anclajeγl: coeficiente de seguridad como mayoración de

la carga aplicada sobre el anclajeγy: coeficiente de seguridad como minoración de

la resistencia del acerofys: resistencia del acero

(típicamente entre 800-1100 MPa para barras yentre 1800-2000 MPa para cables)

Q no suele superar, en servicio, el 60% del límite elástico de elemento de acero (fys Aacero)

2) Criterios de diseño

c) Longitud del bulbo

l lt

Q Aτγγ

=

Al: área lateral del bulboQ: carga del anclajeτ: resistencia al corte unitaria en el contacto

bulbo-terrenoγl: coeficiente de seguridad como mayoración de

la carga aplicada sobre el anclajeγt: coeficiente de seguridad como minoración de

la resistencia al corte límite en el contactobulbo-terreno

(según Norma Española de anclajes)

Q

Al

Anclajes

Nivel de riesgo creciente

Nivel de riesgo creciente

PermanentesProvisionales

2) Criterios de diseño

c) Longitud del bulbo

Valores de Al: dependen de la presión de inyección

(según Norma Francesa)

En arena y arcilla conviene inyectar bajo presión, porque permite:

• incrementar el diámetro nominal del bulbopor intrusión de la lechada en el terreno y/odeformación del terreno

• incrementar las tensiones normales en el contacto bulbo-terreno y por consequente la resistencia al corte

Anclajes2) Criterios de diseño

c) Longitud del bulbo

Se obtienen de ensayos de arrancamiento en condiciones reales o en el laboratorio

(según Norma Española de anclajes)

Valores orientativos de τ (pre-diseño)

Valores de la resistencia al corte unitaria en el contacto bulbo-terreno (τ):

Anclajes2) Criterios de diseño

c) Longitud del bulbo

(según Ostermayer, 1971)

En roca: existen correlaciones con• Resistencia a la compresión simple: τ = 0,1 qU• Valor N del SPT• Valor de la presión límite del presiómetro pl

En arena:

En arcilla:

(según Ostermayer & Scheele, 1977)

Anclajes

Valores orientativos de τ (pre-diseño)

2) Criterios de diseño

3) Distribución de tensiones en el anclaje

a) Mediciones

En roca

(según Benmokrane et al., 1995)

Anclajes

3) Distribución de tensiones en el anclaje

a) Mediciones

En arena

(según Ostermayer & Scheele, 1977)

En arcilla

(según Ludwig et al., 1985)

Anclajes

3) Distribución de tensiones en el anclaje

a) Interpretación

Degradación del contacto bulbo-terreno con el desplazamiento relativo

u

Consecuencia: existe una longitud límite del bulbo. Para longitud mayores, no se aprecia un aumento en la carga de anclajes

(según Alonso et al., 1985)

Anclajes

4) Aspectos constructivos

a) Protección

Anclajes¡Muy importantes!

Los anclajes son susceptibles de romper a medio o largo plazo por fenómenos de corrosión, la mayor parte del tiempo por contacto del acero con el agua del terreno.

Se distingue 2 grandes tipos de anclajes:• provisionales, sin protección contra la corrosión o con protección parcial,

• permanentes.

Anclajes permanentes

Se deben proteger

• cabeza y transición hacia zona de longitud libre• longitud libre y transición hacia zona de bulbo• zona de bulbo

Anclajes provisionales

Se puede prescindir de ciertos elementos de protección, sin embargo, en ciertos ámbitos agresivos (agua cloradas, etc.) la corrosión puede ser más rápida que el tiempo del servicio del anclaje provisional

4) Aspectos constructivos

a) Protección

Anclajes

Protección de la zona de longitud libre

• se protege cada cable mediante fundas plásticas engrasadas (para reducir almáximo el rozamiento)

• Se protege además el conjunto de cables mediante un vaina

• Se puede tambien inyectar la zona de longitud libre, una ves tensados los cables

• La transición zon de longitud libre y zona inyectada debe ser estanca afin de permitir la inyección del bulbo

Protección de la zona de bulbo

• En la zona de bulbo, se pueden desarrollar fisuras transversales que conectan el acero con el agua delterreno

• El acero se protege mediante la instalación en el bulbo de un tubo intermedio impermeable y corrugado (para transmitir los esfuerzos cortantes)

4) Aspectos constructivos

a) Protección

Anclajes

Protección de la cabeza

• Cámara llena de grasa donde llegan las fundas de los cables• Enlace entre la zona de longitud libre y la cabeza es un punto

crítico. Se necesita un sellado que asegura la transición de lavaina de la longitud libre con la placa de reparto (trompetas de transición).

4) Aspectos constructivos

b) Injección

Anclajes

La lechada tiene un papel de protección y un papel resistente

Verificar una buena intrusión en el terreno

c) Control

Calidad del acero muy importante

Prueba de carga fundamental

Se realiza hasta el límite de utilización