Presentación Fischer

GustavoTiepolt – 11/2014

Conexión de Armaduras

Barras instaladas en 2a etapa

Junta constructiva conectores roscados

Barras instaladas en 2a etapa Dispositivos embebidos


Embebidas -1a etapa Instaladas en 2a etapa

Barra Mortero Hormigón Barra Hormigón

Transferencia de cargas Barras instaladas en 2a etapa


Teoría de barras

F

F F

FF

F F

F

Teoría de anclaje

F F

Transferencia de cargas



è  Las cargas se transfieren al hormigón como tensiones

è  Hay Influencia de bordes y separación entre anclajes

è  Maxima longitud de anclaje entre 8 - 20 ds

è  Design –  ETAG 001 Annex C, TR 029 –  ACI 318 App. D

è  Modos de falla por tracción y corte –  Pull-out –  Concrete cone, por borde de H°, pry-out del H° –  Steel –  Splitting o fisuración del H°

F F

Transferencia de cargas – Teoría de anclajes




è  La tranferencia de cargas se realiza a través de la armadura existente

è  El acero no toma esfuerzos de corte è  Hay que conocer la armadura en la estructura è  Minimo recubrimiento (2 cm - 5 cm) è  Hay que calcular la longitud básica y la de

empalme de las barras è  Minimo empotramiento: 10 - 15ds è  Maximo empotramiento: hasta 70ds è  Diseño bajo códigos:

–  EU: Eurocode 2 –  USA: ACI 318-08

è  Modos de falla por tracción –  Por acero –  Por fisuración –  Por adhesión

F

F F

FF

F F

F

Transferencia de cargas – Teoría de barras



Modo de falla – Fisuración (Splitting)

n  EC 2: Chapter 8.4.1: las barras deben estar ancladas de modo que las fuerzas internas a las que están sometidas sean transmitidas al H°evitando la fisuración o estallido del mismo. Si es necesario una armadura transversal debe ser colodada.

n  EC 2: Chapter 7.3: control de fisuras Las fisuras deben estar limitadas a un area de modo que no impidan el correcto funcionamiento y

durabididad de la estructura. wmax = 0.3



Modo de falla - Adhesión

n  EC 2: Chapter 8.4.2: La tensión de adhesión última debe ser tal que no produzca un desplazamiento significativo entre acero y H° bajo carga de servicio y asegurar un margen de seguridad adecuado.

n  Eq. (8.2):

Carga [kN]

Desplazamiento [mm]

embebida

post instalada

0 5

10 15 20 25 30

0 10 20 30 40 50 60

cctkbd ff γηη /25.2 05.0,21=



n  EC 2: Eq. (8.2):

n  γc =1.5

cctkbd ff γηη /25.2 05.0,21=

fck N/mm2 12 16 20 25 30 35 40 45 50

fck,cube N/mm2 15 20 25 30 37 45 50 55 60

fctk;0.05% N/mm2 1.1 1.3 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 2.7 2.9

fbd N/mm2 1.6 2.0 2.3 2.7 3.0 3.4 3.7 4.0 4.3

n  η1 … bond condition

n  η2 … diameter


Modo de falla - Adhesión


Modo de falla - Acero n  EC 2: Chapter 8.4.3: Longitud básica de anclaje

(1) La longitud básica de anclaje es la longitud requerida para tomar la fuerza As*σSd en una barra asumiendo una tensión de adhesión constante igual a fbd.

n  EC 2: Chapter 8.4.4: Longitud de anclaje de diseño

–  α1 … factor de forma de las barras •  Sólo barra derechas es posible α1 = 1.0

–  α2 … factor por recubrimiento mínimo del H° –  α3 … factor por confinamiento por armadura tranversal

•  α3 = 1.0 –  α4 … factor por soldadura de barras transversales

•  α4 = 1.0 no welded transvere bars –  α5 … factor por presión transversal en el plano de fisuración a lo largo de la longitud de empotramiento

bd

Sdrqdb f

dl σ4, =

min,,54321 brqdbdbd lll ≥= ααααα


Tensión del acero N/mm2

Tensión de adhesión N/mm2


nuevo elemento

junta rugosa

n  EC 2: Chapter 6.5: Diseño por modelo de bielas y tensores

n  Dos opciones de diseño: –  Diseño de viga simplemente apoyada –  Diseño de viga empotrada

è  Aplicación permisible

Transferencia de cargas – Modelo de bielas y tensores





θ α Cuerda inferior traccionada

Cuerda superior comprimida

Z

Tracción en la barra debido al corte ΔFtd = 0.5 x vEd x (cotθ - cotα) en kN

Tracción en la barra debido al momento flexor F = mEd / z en kN

Sumatoria de esfuerzos de tracción en la barra Fs = F + ΔFtd en kN


n  Diseño empotrada –  Desventaja: zona de anclaje

desfavorable. –  Desventaja: gran seccion de columna

necesaria –  Ventaja: menor sección de viga

n  Diseño simplemente apoyada –  Desventaja: mayor sección de viga –  Ventaja: buena zona de anclaje




Barras post instaladas Junta rugosa

n  Compresión pura

n  No hay falla por cono de H°

è  Aplicación permitida

Aplicaciones



Barras post instaladas

n  Momento flexor

n  Falla por cono de H°

n  Transferencia de cargas via tensión en el hormigón

è  Aplicación no permitida

Aplicaciones



Barras post instaladas

Junta rugosa

n  Momento flexor

n  Transferencia de cargas a través de la armadura existente


Aplicaciones



n  Momento flexor

n  Transferencia de cargas al H°


Aplicaciones

Embebidas Post- instaladas



n  Momento flexor n  Transferencia de cargas por el H°


Aplicaciones

Embebidas Post-instaladas



n  Empalme con armadura existente

n  Longitud de empalme debe ser suficiente


Aplicaciones




n  Momento flexor negativo

n  Transferencia a través del H°


Aplicaciones




n  Momento flexor

n  Empalme con armadura existente

n  Aplicación permitida

Aplicaciones




l ü Junta rugosa

n  Estructura existente con armadura

n  Para ds ≤ 20 mm puede no tener armadura transversal

n  Con armadura transversal correcto para todos los diámetros


Aplicaciones – Empalmes y solapes



Equipo de inyección y limpieza

Termometro, cinta, marcador y lentes protectores.

Boquillas para aire comprimido

Cepillos

Calibre de cepillos

Adaptadores de inyección

Extensiones para cepillos

Proceso de instalación



Guía de perforación

Barra de referencia

Placa base ajustable

Barra biselada ortogonal

funcionalidad:

- Fijar la base don un anclaje a la estructura,

-  insertar la barra de referencia en la base,

-  alinear la barra de referenciacon el tornillo de ajeste en la dirección deseada,

-  ubicar la barra guía cerca de la perforación y fijarla

-  la barra guía ayuda a mantener la dirección de perforación deseada

Barra guía


Proceso de instalación - Perforación


Fijación de la guía:

Se recomienda el uso de la guía para evitar desviaciones indeseadas de la perforación.

Normalmente la guía de perforación se usa si:

- una barra se instala cerca de un borde,

- una barra se debe instalar con una desviación máxima de 2 cm/m ,

- una barra debe instalarse formando un empalme con otra barra existente




El ingeniero calculista debe especificar la posición de las perforaciones, el diámetro y el empotramiento de las barras a instalar.

- La profundidad de perforación especificada se debe marcar en la broca con cinta adhesiva de color.

-  La máxima profundidad de perforación (= maximo empotramiento lv)

y el diametro de la barra definen el volumen de mortero a inyectar.

El instalador tiene que seguir los siguientes pasos:

- Se recomienda dar rugosidad a la superficie de contacto despues del pre- perforado .

- Para perforaciones con empotramiento lv > 25 cm hay que pre-perforar con una broca corta y del mismo diámetro al menos 15 cm, para luego continuar con la broca del largo necesario para alcanzar lv

- Mientras se perfora hay que inyectar aire regularmente, una vez cada 5 cm de perforación.




Marcado de la barra y control de la profundidad de anclaje:

- Restos del proceso de perforación en el agujero pueden afectar el desplazamiento de la barra y consecuentemente el llenado con mortero. De ser así estos restos deben ser removidos.

- La profundidad de anclaje calculada lv debe ser marcada con cinta sobre la barra.

- La barra marcada se inserta en el agujero limpio con movimiento rotativo.

- De este modo se puede chequear la profundidad de perforación así como el libre movimiento de la barra en el agujero.



Marca de profundiad


Preparación de la inyección del mortero:

lm

lv

ds

lm

lv


Proceso de instalación - Inyección

Aplicador

Boquilla mezcladora

empotramiento

Long.sin mortero

Mortero de inyección


ds lm

lv



Preparación de la inyección del mortero:

Colocación de la barra de construcción en la perforación

El mortero llena el espacio vacío al insertar la barra



Proceso de instalación – Tabla para calcular lm

EJEMPLO Barra a colocar = Ø 12 mm Perforación = Ø 16 mm lv = 1000 mm lm = 475 mm

Presentación Fischer

Engineering

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