Como obtengo la longitud efectiva en pernos de anclaje

Todo lo relacionado con al analisis de estructuras y elementos finitos.

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proyectm
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Bueno mi consulta es la siguiente, estoy diseñando una planta industrial y en una de mis tantas tareas he tenido que calcular las fundaciones de torres elevadas, y estoy topando con un problema...he analizado todas las variables, pero al momento de diseñar los pernos de anclaje...solamente considero el factor de cisalle y el de traccion para obtener los diametros...pero ...como obtengo los largos de los mismos???...estos deben estar en funsion de la fuerza de arranque y la resistencia a la traccion de los mismos?? creo yo....no se si para obtener estos largos uno debe considerar ademas el limite elastico del acero a utilizar??....si alguin alla realizado estos analisis...favor help me.....
criverao
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Espero encuentres lo que buscas alli hay varios ejemplos. Te dire que el minimo que yo he usado es de una longitud de 12 pulgadas mas el gancho.

criverao
PLACAS BASE.pdf
Design-Guide-1-column-bases.pdf
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ilustrador2003
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proyectm:
Además de lo enunciado por el compañero "criverao", te recomiendo:
APPENDIX D — ANCHORING TO CONCRETE del;
Building Code Requirements for
Structural Concrete (ACI 318-08)
and Commentary
An ACI Standard
comenta,
saludos
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proyectm
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Bueno he estado trabajando con las guias que envio cliveriano y creo que son de gran ayuda.....tambien he analizado los enunciados del codigo ACI 318 cap. 34 pero considero que el codigo ACI al ser tan extenso y completo...a su vez lo hace ser engorroso y complejo....tomare tus comenarios en cuenta ilustrador2003 referente a los textos que has echo alusion para revisarlos y asi generar algun comentario ......se agradece de antemando sus comentarios en torno al tema colegas....

saludos coordiales
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ilustrador2003
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proyectm:
Ya que mencionas el capítulo 34 de la PCA, es muy ilustrativo para lo que estas buscando,
comenta
saludos
jhing
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Alguin podria mencionar donde puedo encontar el capitulo 34 del PCA???????
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PROYECTOR
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proyectm escribió:Bueno mi consulta es la siguiente, estoy diseñando una planta industrial y en una de mis tantas tareas he tenido que calcular las fundaciones de torres elevadas, y estoy topando con un problema...he analizado todas las variables, pero al momento de diseñar los pernos de anclaje...solamente considero el factor de cisalle y el de traccion para obtener los diametros...pero ...como obtengo los largos de los mismos???...estos deben estar en funsion de la fuerza de arranque y la resistencia a la traccion de los mismos?? creo yo....no se si para obtener estos largos uno debe considerar ademas el limite elastico del acero a utilizar??....si alguin alla realizado estos analisis...favor help me.....
Saludos!

La longitud de los anclajes se calcula, entre otras cosas, dependiendo de las caracteristicas del medio al que te has de anclar, basicamente de sus dimenciones, es decir, si es una losa de fundacion, un pedestal, etc..

Si se trata de un elemento similar a una losa de fundación, donde exista un area suficiente para desarrollar conos de falla en el concreto, la longitud de los anclajes estara gobernada por la rotura del concreto, dandole suficiente longitud a los anclajes para que el cono de falla en el concreto sea lo suficientemente grande. La resistencia a la rotura del concreto se puede calcular de acuerdo al metodo CCD que se encuentra en el apendice D de la norma ACI318-08.

Si te vas a anclar a un pedestal o columna de concreto armado, o si el medio al que deseas anclarte no tiene un area lo suficientemente grande para desarrollar un cono de falla lo suficientemente grande, se suele usar refuerzo suplementario para resistir las fuerzas transmitidas por los anclajes. En este caso la longitud de los anclajes estará gonbernada por la longitud de desarrollo del refuerzo suplementario, empalmando los anclajes con dicho refuerzo a partir de la superficie de falla del cono de extracción.

Te adjunto algunos documentos donde puedes ver ambos procedimientos de diseño, incluyendo el capitulo 34 del PCA.
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ilustrador2003
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A los foristas interesados:
Como dice el capítulo 34:
Hasta fines de la década del 90 tanto el Código ACI 318 como las Especificaciones para el diseño por factores de carga y resistencia y por
tensiones admisibles del AISC (American Institute of Steel Construction) se mantuvieron en silencio con respecto al diseño de
los anclajes en hormigón.
Por lo que los ingenieros con algunos años más que Ustedes los jovenes, recurriamos a las pocas herramientas que nos proporcionaban en aquellos años, la literatura existente, he de recordarles que me gradue de la escuela en el años 1980, de eso ya algunos años.
por lo que el apéndice D de ACI 318, viene a subsanar aquellas dudas con las que vivimos por muchos pero muchos años, ya Omer W. Blodgett, Salmon, u otros autores no daban luz de por donde ir en este aspecto, por lo que es grato contar con este apartado del ACI Apendice D., para resolver dicho problema de la longitud de anclaje.
Por mi parte lo recomiendo muy ampliamente.
saludos.
criverao
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:altav: Compañero realmente no se que es lo que buscas pero con toda esa informacion que te hemos facilitado creo que ya deberias haber resuelto tu problema. Por que no me envias tu problema y te ayudare a resolverlo. Tuve la oportunidad de trabajar para la compañía Transamerican en Houston y realmente eso era lo ultimo que hacia calcular los pernos de anclaje. mi correo criverao@yahoo.es

Sinceramente,

criverao :SM050:
jhing
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[quote="PROYECTOR"][quote="proyectm"]Bueno mi consulta es la siguiente, estoy diseñando una planta industrial y en una de mis tantas tareas he tenido que calcular las fundaciones de torres elevadas, y estoy topando con un problema...he analizado todas las variables, pero al momento de diseñar los pernos de anclaje...solamente considero el factor de cisalle y el de traccion para obtener los diametros...pero ...como obtengo los largos de los mismos???...estos deben estar en funsion de la fuerza de arranque y la resistencia a la traccion de los mismos?? creo yo....no se si para obtener estos largos uno debe considerar ademas el limite elastico del acero a utilizar??....si alguin alla realizado estos analisis...favor help me.....[/quote]

Saludos!

La longitud de los anclajes se calcula, entre otras cosas, dependiendo de las caracteristicas del medio al que te has de anclar, basicamente de sus dimenciones, es decir, si es una losa de fundacion, un pedestal, etc..

Si se trata de un elemento similar a una losa de fundación, donde exista un area suficiente para desarrollar conos de falla en el concreto, la longitud de los anclajes estara gobernada por la rotura del concreto, dandole suficiente longitud a los anclajes para que el cono de falla en el concreto sea lo suficientemente grande. La resistencia a la rotura del concreto se puede calcular de acuerdo al metodo CCD que se encuentra en el apendice D de la norma ACI318-08.

Si te vas a anclar a un pedestal o columna de concreto armado, o si el medio al que deseas anclarte no tiene un area lo suficientemente grande para desarrollar un cono de falla lo suficientemente grande, se suele usar refuerzo suplementario para resistir las fuerzas transmitidas por los anclajes. En este caso la longitud de los anclajes estará gonbernada por la longitud de desarrollo del refuerzo suplementario, empalmando los anclajes con dicho refuerzo a partir de la superficie de falla del cono de extracción.

Te adjunto algunos documentos donde puedes ver ambos procedimientos de diseño, incluyendo el capitulo 34 del PCA.[/quote]

:hops:
Estimado Proyector:

Agradeceria si pudieras comentar el siguente problema:

Supongamos que necesitamos anclar una columna metalica a un pedestal de una fundacion aislada, el pedestal se armado en sus cuatro caras
con la armadura minima a flexocompresion en zonas sismicas (1%). Por la dimensiones del pedestal el cono de falla del grupo de pernos de anclaje
hace trabajar toda la armadura minima a tracción. Despreciando la capacidad del hormigon ¿Se puede considerar la armadura minima (1%) como
refuerzo suplementario, o se debe disponer otras barras cercanas a los pernos? ¿Porque la longitud efectiva de los pernos de anclaje es funcion del
diametro y numero de barras elegidas como refuerzo suplementario?

Muchas gracias por sus comentarios.
:hops:
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PROYECTOR
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:hops:
Estimado Proyector:

Agradeceria si pudieras comentar el siguente problema:

Supongamos que necesitamos anclar una columna metalica a un pedestal de una fundacion aislada, el pedestal se armado en sus cuatro caras
con la armadura minima a flexocompresion en zonas sismicas (1%). Por la dimensiones del pedestal el cono de falla del grupo de pernos de anclaje
hace trabajar toda la armadura minima a tracción. Despreciando la capacidad del hormigon ¿Se puede considerar la armadura minima (1%) como
refuerzo suplementario, o se debe disponer otras barras cercanas a los pernos? ¿Porque la longitud efectiva de los pernos de anclaje es funcion del
diametro y numero de barras elegidas como refuerzo suplementario?

Muchas gracias por sus comentarios.
:hops:[/quote]

A tu primera pregunta:

Si todo el grupo de anclajes esta en tracción simultaneamente (supongamos la base de una columna a la que le llega un arriostramiento), se debe verificar cuanto acero de refuerzo se debe colocar en el pedestal para resistir la fuerza de diseño, es recomendable tomar esta fuerza de diseño igual a la capacidad en tracción de los pernos, esto ultimo para garantizar una falla ductil en los pernos y no en el concreto o las barras de refuerzo. Si tus calculos indican que el no se requiere mas de la armadura minima colocada en el pedesta, o sea el (1%), ya con eso es suficiente y no necesitas colocar ningun acero edicional ya que para el caso descrito el cono de falla es uniforme en toda el area del pedestal.

En el caso de que tengas una plancha base trabajando a flexo-compresion es un poco mas complicado ya que no todos los anclajes van a trabajar en traccion simultaneamente, la norma indica que se debe colocar refuerzo suplementario a ambos lados de la superficie potencial de falla, esto se logra a menudo doblando 180 grados el acero suplementario (solo la cantidad de barras que sean necesarias) y extendiendolas hacia abajo mas alla de la superficie de falla una longitud igual o mayor a la longitud de desarrollo, de esta manera tienes acero de refuerzo a ambos lados para absorber de una manera mas uniforme las solicitaciones impuestas por los pernos traccionados.

Con respecto a la segunda pregunta que me haces:

Al diseñar usando refuerzo suplementario se busca que las tracciones en los pernos de anclaje sean resistidas por el acero de refuerzo en el pedestal, por esta razon el refuerzo suplementario debe tener una longitud de desarrollo necesaria para no deslizar o desprenderse del concreto, esta longitud de desarrollo se mide a partir de la superficie potencial de falla en el concreto, que a su vez ocurre en el extremo de los anclajes, entre mas largos sean los ancles mas profundo en el pedestal ocurrirá la superficie de falla y por ende mas longitud de desarrollo tendremos en las barras de refuerzo.

Espero haber aclarado tus dudas.
jhing
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Estimado:

Referente a tus respuestas ¿La longitud efectiva de los pernos de anclaje depende del numero y diametro de las barras de refuerzo que se eligan?

o Sea, si elijo barras de diametro 12 mm. obtengo una longitud efectiva y si elijo barras de diametro 18 mm. obtengo una longitud efectiva distinta y mayor que la anterior???????

Saludos y gracias por tus respuestas.
criverao
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Revisa este link www.sika.com.ec/sika_tds/82145.pdf avisame si te es o fue de utilidad. Caso contrario puedes utilizar 40 diametros como longitud minima, doblada en el fondo segun se especifique en el reglamento ACI.

criverao :SM010:
criverao
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Revisa este adjunto que he modificado el cual usaba cuando estube con TransAmerican en Houston. Con la ecuacion encontrabamos la longitud de anclaje. Tu sabes quien es TransAmerican, No?

criverao :3com: :SM030:
ANCHOR BOLTv.1a.xls
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jhing
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[quote="criverao"]Revisa este link http://www.sika.com.ec/sika_tds/82145.pdf avisame si te es o fue de utilidad. Caso contrario puedes utilizar 40 diametros como longitud minima, doblada en el fondo segun se especifique en el reglamento ACI.
criverao :SM010:[/quote]

Lamentablemente lo de sika trata sobre anclaje quimicos que no es el caso en discusion, por otro lado la obtencion de la longitud de desarrollo de
las barras de refuerzo suplementario no es problema sino la determinacion del empotramiento de los pernos en funcion del numero y diametro de barras que se escoja para las barras.

Saludos y gracias
jhing
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[quote="criverao"]Revisa este adjunto que he modificado el cual usaba cuando estube con TransAmerican en Houston. Con la ecuacion encontrabamos la longitud de anclaje. Tu sabes quien es TransAmerican, No?

criverao :3com: :SM030:
[attachment=0]ANCHOR BOLTv.1a.xls[/attachment][/quote]

Estimado:

En esta planilla al parecer la longitud de empotramiento de los pernos esta definida en funcion de la resistencia del hormigon, o sea de la resistencia que genera el cono a 35° pero aplicable solo cuando el elemento estructural tiene las dimensiones suficientes para generar dicho cono y ademas la distancia entre pernos no permite una superposicion de los conos. En el caso de pedestales lo anterior no se cumple por este motivo desprecio la resistencia del hormigon y traspaso todas las cargas a la armadura. Pero la longitud de empotramiento de lo pernos queda en funcion del diametro de la armadura suplementaria que utilize.
Comenten...
Saludos y gracias
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jhing escribió:Estimado:

Referente a tus respuestas ¿La longitud efectiva de los pernos de anclaje depende del numero y diametro de las barras de refuerzo que se eligan?

o Sea, si elijo barras de diametro 12 mm. obtengo una longitud efectiva y si elijo barras de diametro 18 mm. obtengo una longitud efectiva distinta y mayor que la anterior???????

Saludos y gracias por tus respuestas.

Eso es correcto, ya que la longitud de desarrollo del acero de refuerzo depende de esos parametros y dicha longitud de desarrollo condiciona la longitud efectiva de los pernos de anclaje. Te voy a preparar un ejemplo de diseño para que salgas de dudas, pero debes darme algo de tiempo, cualquier dia de estos lo adjunto.
jhing
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Parece bien, pero es raro..........

Saludos y gracias 8)
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Hola jhing, aqui te adjunto el ejemplo de diseño del que te hable. Consta del de diseño de una plancha base de columna y sus respectivas barras de anclaje.
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