ESTRATEGIAS PARA OPTIMIZAR EL ANCLAJE DE ARMADURAS LONGITUDIANLES EN HORMIGÓN
GENERALIDADES
En miembros estructurales de hormigón armado las armaduras colaboran trabajando esencialmente a esfuerzos axiles de tracción o compresión, transfiriéndose los mismos al hormigón por adherencia o tensión tangencial en la superficie de las armaduras, lo que hace crucial garantizar una longitud de transferencia mínima o “longitud de anclaje” para que pueda desarrollarse toda la capacidad mecánica de cada armadura sin riesgo a que se produzca su deslizamiento.
En ocasiones las condiciones de anclaje no son favorables, lo cual exige buscar soluciones especiales para optimizar el anclaje de las armaduras y poder por ejemplo reducir su longitud en espacios reducidos de ciertas piezas, que es el tema que revisaremos en el presente post de RRG INGENIEROS.
PARÁMETROS QUE MODULAN LA LONGITUD MÍNIMA DE ANCLAJE
Para el ámbito español la normativa que rige es el Código Estructural (o alternativamente el Eurocódigo 2-1-1) para el cual la longitud mínima de anclaje denominada “longitud neta de anclaje” se calcula según 8.4.4. de su Anejo 19 como:
ESTRATEGIAS PARA OPTIMIZAR EL ANCLAJE DE LAS ARMADURAS
A la luz de las expresiones anteriores podemos proponer las siguientes estrategias para optimizar el anclaje de las armaduras:
- Actuar sobre la tensión de trabajo de las armaduras “sigma sd”
Si hacemos trabajar las armaduras a una tensión más reducida que su límite elástico “fyd” reduciremos la longitud básica de anclaje “lb, rqd”, lo cual se podrá conseguir disponiendo armadura sobreabundante al menos en la zona de anclaje. Esta estrategia tiene una importante influencia para reducir la longitud de anclaje, por lo que será una de las primeras medidas aplicables.
- Sustituir las barras de mayor diámetro por mayor número de armaduras de menor diámetro
Dado que la longitud básica de anclaje es proporcional al cociente sección/perímetro de la barra, utilizar diámetros pequeños (a costa de aumentar su número) permitirá longitudes de anclaje inferiores. Esta estrategia tiene una significativa influencia para reducir la longitud de anclaje, por lo que será una de las primeras medidas aplicables.
- Utilizar patillas, ganchos o barras transversales soldadas en el anclaje
El empleo de estas soluciones en barras ancladas trabajando a tracción permite reducir hasta en un 30% el coeficiente “alfa 3” para calcular la longitud neta de anclaje por lo que se considera una de las primeras estrategias aplicables para anclaje de barras a tracción.
Para barras a compresión lo anterior es únicamente válido para el caso de empleo de barra transversal soldada. Recordar que caso de usar barras transversal soldada está debe ser de un diámetro superior al 60% del de la barra anclada, y calcularse según 8.6 del Eurocódigo 2-1-1.
- Utilizar dispositivos especiales en el anclaje o utilizar anclajes con resinas epoxy
El empleo dispositivos especiales tipo tuerca y placa de reparto o similares al final del anclaje pueden mejorar el anclaje, si bien su evaluación no está contemplada explícitamente en el Código Estructural y requeriría un estudio especial, siendo soluciones usadas con frecuencia en el anclaje de perno de placas de anclaje para pilares y vigas metálicos. Se trata de soluciones muy específicas y a veces difíciles de evaluar por lo que se usará generalmente en casos muy concretos y con ayuda del asesoramiento del Fabricante de los mismos.
- Actuar sobre la tensión última de adherencia
En este sentido generalmente no se puede hacer mucho, ya que la posición de las armaduras suele estar prefijada, y aumentar la resistencia característica del hormigón fck puede mejorar algo la tensión última de adherencia siendo no obstante su influencia muy limitada por lo que no se considera una de las primeras estrategias aplicables.
- Otras medidas
Actuar sobre el confinamiento de las armaduras, como por ejemplo aumentando recubrimientos de hormigón, y regulando el espaciamiento entre barras podría tener alguna influencia en la longitud de anclaje, si bien no se contempla como una estrategia interesante dado que puede condicionar otros aspectos importantes del diseño.
UN CASO FRECUENTE QUE PRESENTA PROBLEMAS DE ANCLAJE Y POSIBLES SOLUCIONES
Un caso muy típico para el que se suele presentar problemas de anclaje es el de los pilares apeados sobre una viga plana de un forjado. En este caso el espacio para anclar la armadura longitudinal del pilar se limita a algo menos del canto de la viga que puede ser unos 30 cm. En estos casos generalmente los programas de cálculo dan errores de espacio insuficiente para desarrollar la longitud de anclaje necesaria, problema que puede solucionarse con frecuencia mediante el empleo de barras del menor diámetro (12 mm) en mayor número y si es necesario recurrir al empleo de barras transversales soldadas, solución que en caso necesario no presenta demasiados problemas de ejecución.
CONCLUSIONES
Como vemos el anclaje de las armaduras presenta en ocasiones ciertos problemas si bien tiene también muchas alternativas de solución.
Si desea un asesoramiento al respecto, puede ponerse en contacto RRG INGENIEROS a través de:
