Hormigón fisurado y no fisurado – Consideraciones para el diseño de anclajes

Determinar si el hormigón está fisurado o no fisurado es un aspecto importante a la hora de seleccionar y diseñar anclajes. Las cargas que actúan sobre una estructura de hormigón pueden generar zonas de compresión y tracción, y las tensiones de tracción pueden provocar fisuras que afectan al comportamiento del sistema de anclaje.

En aplicaciones de anclaje estructural, el anclaje seleccionado debe ser adecuado para el estado previsto del hormigón y utilizarse dentro del ámbito de aplicación de la homologación correspondiente del producto.

Por qué la fisuración del hormigón es importante para el anclaje

El hormigón ofrece un excelente comportamiento a compresión, pero tiene una capacidad relativamente limitada para resistir tensiones de tracción. Cuando aparecen fuerzas de tracción, la armadura absorbe gran parte de estas tensiones, aunque aun así pueden desarrollarse pequeñas fisuras en el hormigón circundante.

Estas fisuras pueden estar causadas por cargas estructurales, retracción, cambios de temperatura, deformaciones impuestas u otras influencias. También pueden desarrollarse o cambiar durante la vida útil de la estructura.

Por tanto, un anclaje instalado en una zona susceptible de fisurarse debe mantener las prestaciones requeridas a medida que cambia el estado del hormigón.

Zonas de compresión y tracción en el hormigón

La distribución de tensiones dentro de un elemento de hormigón puede generar zonas predominantemente sometidas a compresión y zonas sometidas a tracción.

El estado real de tensiones debe determinarse como parte del diseño estructural. Cuando no pueda considerarse de forma fiable que el hormigón permanecerá no fisurado, la selección y el cálculo de los anclajes deben tener en cuenta el hormigón fisurado.

Más información sobre cargas de tracción y cortante >

Anclaje en hormigón no fisurado

El hormigón no fisurado es aquel en el que no se espera que aparezcan fisuras en la posición del anclaje bajo las condiciones de diseño correspondientes.

Puede ser adecuada una gama más amplia de productos de anclaje cuando se pueda establecer que el hormigón permanecerá no fisurado, pero el anclaje seleccionado debe seguir utilizándose dentro de las condiciones indicadas en su documentación técnica y en la correspondiente Evaluación Técnica Europea (ETA).

Factores como la resistencia del hormigón, la separación entre anclajes, la distancia al borde, la profundidad de empotramiento y las cargas aplicadas siguen siendo importantes independientemente de que el hormigón esté fisurado o no fisurado.

Anclaje en hormigón fisurado

Los anclajes instalados en hormigón fisurado deben ser capaces de mantener las prestaciones requeridas cuando aparezcan o cambien fisuras alrededor del anclaje.

Las soluciones adecuadas pueden incluir sistemas de anclaje mecánicos y químicos específicamente evaluados para su uso en hormigón fisurado. El sistema adecuado depende de la aplicación, las condiciones de carga, la geometría de instalación y el ámbito de la homologación correspondiente.

No debe suponerse automáticamente que un anclaje adecuado para hormigón no fisurado también sea adecuado para hormigón fisurado.

Más información sobre anclajes mecánicos y químicos >

Cómo puede afectar la fisuración al rendimiento de los anclajes

Una fisura que atraviese o pase cerca de un anclaje puede modificar la forma en la que las fuerzas se transfieren entre el anclaje y el hormigón circundante.

Dependiendo del sistema de anclaje, la fisuración puede influir en:

• La expansión y la transmisión de cargas dentro del hormigón
• La resistencia al arrancamiento
• La resistencia frente al fallo por cono de hormigón
• La rigidez y el desplazamiento del anclaje
• La interacción entre anclajes de un grupo
• El efecto de las distancias al borde y la separación entre anclajes

Por este motivo, el estado del hormigón forma parte del diseño estructural del anclaje y no debe tratarse simplemente como un detalle independiente de la instalación.

Modos habituales de fallo de los anclajes

La resistencia de un anclaje no depende únicamente de la resistencia del acero. Deben considerarse distintos modos de fallo en función del anclaje, el estado del hormigón, la geometría y la dirección de la carga.

Fallo del acero

El fallo del acero puede producirse cuando las fuerzas que actúan sobre el anclaje superan la resistencia del componente de acero. El diámetro, el material y la resistencia del anclaje influyen en esta resistencia.

Fallo por arrancamiento

El arrancamiento se produce cuando el anclaje es extraído del material base antes de que el hormigón circundante alcance otro modo de fallo determinante. El diseño del anclaje, la instalación y la profundidad de empotramiento influyen en la resistencia al arrancamiento.

Fallo por cono de hormigón

Una carga de tracción puede provocar que una parte del hormigón alrededor del anclaje se desprenda formando un cono. La resistencia disponible puede verse influida por la profundidad de empotramiento, la separación entre anclajes, las distancias al borde y la resistencia del hormigón.

Fisuración por hendimiento del hormigón

El hendimiento puede producirse cuando las tensiones generadas por el anclaje superan la capacidad del elemento de hormigón para contenerlas. Las distancias reducidas al borde, la separación limitada, las dimensiones reducidas del elemento y las fuerzas de expansión pueden contribuir a este tipo de fallo.

Fallo del borde de hormigón

Cuando se aplica una carga cortante cerca del borde de un elemento de hormigón, una parte del borde puede desprenderse. Por tanto, la distancia entre el anclaje y el borde es un parámetro de diseño importante para los anclajes sometidos a cortante.

Separación entre anclajes y distancias al borde

El hormigón fisurado es solo una de las condiciones que pueden influir en la resistencia del anclaje. La separación entre anclajes, la distancia al borde, la profundidad de empotramiento y el espesor del elemento de hormigón también afectan a la forma en la que las cargas se transmiten al material circundante.

Los anclajes instalados muy próximos entre sí pueden interactuar, mientras que los anclajes situados cerca de un borde pueden presentar una menor resistencia del hormigón.

Explore la separación entre anclajes, las distancias al borde y las condiciones de instalación >

Consideraciones especiales para placas alveolares

Las placas alveolares requieren especial atención, ya que el espesor de hormigón disponible puede estar limitado por los huecos internos y la disposición de las armaduras.

Por tanto, la posición del anclaje, la profundidad de perforación y el método de instalación deben comprobarse cuidadosamente teniendo en cuenta la construcción de la placa, la homologación del anclaje y cualquier requisito establecido por el fabricante de la placa.

Los anclajes para placas alveolares no deben seleccionarse únicamente en función de sus prestaciones en hormigón macizo.

Selección de anclajes para hormigón fisurado

En aplicaciones estructurales, la documentación correspondiente del producto debe confirmar claramente si el anclaje es adecuado para hormigón fisurado y en qué condiciones puede utilizarse.

Al seleccionar un anclaje, compruebe factores como:

• Si la homologación incluye el hormigón fisurado
• Las clases de resistencia del hormigón permitidas
• El diámetro del anclaje y la profundidad efectiva de empotramiento
• Las cargas de tracción, cortante y combinadas
• Las distancias mínimas al borde y la separación entre anclajes
• El espesor del elemento de hormigón
• Los requisitos frente al fuego o acciones sísmicas cuando sean aplicables
• Las instrucciones de instalación y la preparación del taladro

Una homologación para hormigón fisurado no debe interpretarse automáticamente como una homologación para cargas sísmicas. Cuando se requiera comportamiento sísmico, el anclaje seleccionado debe disponer de la evaluación correspondiente para esa aplicación.

Calcule anclajes en hormigón fisurado y no fisurado

En las fijaciones estructurales en hormigón, el estado del hormigón debe evaluarse junto con las cargas aplicadas, la geometría del anclaje, la separación, las distancias al borde y la profundidad de empotramiento.

Fabory Anchor Calculator le ayuda a diseñar anclajes postinstalados para uso estructural en hormigón de acuerdo con EN 1992-4.

Utilice la calculadora para:

• Realizar cálculos para hormigón fisurado y no fisurado
• Evaluar cargas de tracción, cortante y combinadas
• Considerar la separación entre anclajes y las distancias al borde
• Evaluar diferentes configuraciones de anclajes
• Evaluar las condiciones de diseño frente al fuego y acciones sísmicas cuando sean aplicables
• Generar informes de cálculo para la documentación del proyecto

Utilice Fabory Anchor Calculator >

Hormigón fisurado, EN 1992-4 y documentación ETA

Para fijaciones estructurales postinstaladas en hormigón en Europa, EN 1992-4 proporciona el marco de diseño utilizado junto con los datos de prestaciones específicos del producto incluidos en la Evaluación Técnica Europea (ETA) correspondiente.

La ETA define las condiciones bajo las cuales se ha evaluado el anclaje, que pueden incluir la resistencia del hormigón, hormigón fisurado o no fisurado, dimensiones del anclaje, requisitos de instalación y otros parámetros de aplicación.

Por tanto, la selección de anclajes estructurales debe basarse tanto en los requisitos de diseño como en el ámbito de la homologación del producto específico.

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¿Necesita ayuda con una aplicación de anclaje?

La selección de anclajes para hormigón fisurado puede resultar compleja cuando intervienen cargas estructurales, varios anclajes, distancias al borde reducidas o requisitos adicionales frente al fuego o acciones sísmicas. Los especialistas técnicos de Fabory pueden ayudarle a evaluar los requisitos de la aplicación e identificar una solución de anclaje adecuada.

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Preguntas frecuentes sobre hormigón fisurado y anclajes

Encuentre respuestas a preguntas habituales sobre hormigón fisurado, zonas de tracción y selección de anclajes estructurales.