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SEMINARIO Anclaje para el hormigón con adhesivo químico
VALPARAÍSO 03 Sep.embre 2015
Relator: Cris.an Bravo
ESPECIFICACIONES DE SOLUCIONES DE ANCLAJES
Agenda • Repaso de Anclajes • Que hay de nuevo con el ACI 318 en relación a especificaciones de anclajes
• Especificando Anclajes bajo las nuevas normas • Preguntas
¿Que es un Anclaje? Un elemento de acero , que puede ser pre-‐instalado en hormigón o post-‐instalado en una pieza de hormigón endurecido, y que es uIlizado para transmiIr las cargas aplicadas al hormigón.
PRE-‐INSTALADO POST-‐INSTALADO
Anclajes Pre-‐Instalados • Instalados antes de colocar el hormigón • Anclajes Estructurales de alta resistencia • Tienen que ser diseñados por Ingenieros / calculistas • Se necesita coordinación entre el contraIsta / arquitecto / ingenieros
estructurales para que estos se coloquen en el lugar preciso especificado.
Anclajes Post-‐Instalados • Instalados después que el hormigón a endurecido • Anclajes Estructurales de alta resistencia • Diseñados por ingenieros / calculistas • Ayuda a que el área de trabajo sea mas segura durante la
construcción
Mecánicos Adhesivos
• Instalación es criIca
• Deben ser instalados de acuerdo a las indicaciones impresas y proporcionadas por el fabricante
• Una instalación indebida puede ser fatal.
Anclajes Post-‐Instalados
• Es importante informarse, familiarizarse, y especificar anclajes que son aprobados para la aplicación.
• Puntos de tomar en cuenta: – ¿Cual es la aplicación? – exterior o interior / verIcal, horizontal, o sobre cabeza / temperatura
– ¿A que estará expuesto el anclaje? – químicos – ambiente corrosivo
– ¿Cuales son las condiciones a la hora de la instalación?
Anclajes Post-‐Instalados
• Chile – Diseño basado en ACI 318-‐08 – Apéndice D
• Diseño basado en el Método de Diseño por Resistencia (Strength design ACI 318-‐08)
• Se Iene que calcular los diferentes Ipos de fallas que el anclaje Iene que resisIr
• El diseño es hecho por ingenieros no por fabricantes o contraIstas
Anclajes Post-‐Instalados
• Resistencia a tracción del acero del anclaje (Steel Strength)
• Resistencia al arrancamiento del hormigón por tracción del anclaje (Concrete breakout strength)
• Resistencia a la extracción por deslizamiento del anclaje (Anchor pullout strength)
• Resistencia al desprendimiento lateral del hormigón (Side-‐face blowout strength)
• Resistencia de la tracción del adhesivo del anclaje (Anchor Bond Strength)
Por cada anclaje diseñado, se calculan las siguientes fallas en Tension
NUEVO!
• Resistencia al cortante del acero del anclaje (Anchor steel)
• Resistencia al arrancamiento del hormigón de anclaje por cortante (Concrete Breakout)
• Resistencia al desprendimiento del hormigón por cabeceo del anclaje (Concrete Pryout)
Por cada anclaje diseñado, se calculan las siguientes fallas en Corte:
Anclajes en el ACI 318 ACI 318-‐08 Apéndice -‐ D
ACI 318-‐11 Apéndice -‐ D
ACI 318-‐14 Capitulo 17 Capitulo 26
Procedimiento como diseñar anclajes bajo diseño por resistencia
• Anclajes pre-‐instalados • Anclajes mecánicos
• ACI 355.2
Procedimiento como diseñar anclajes bajo diseño por resistencia Indica que información incluir en los documentos de construcción
• Anclajes pre-‐instalados • Anclajes mecánicos
• ACI 355.2 • Anclajes adhesivos
• ACI 355.4
Procedimiento como diseñar anclajes bajo diseño por resistencia Indica que información incluir en los documentos de construcción
• Anclajes pre-‐instalados • Anclajes mecánicos
• ACI 355.2 • Anclajes adhesivos
• ACI 355.4
Un anclaje aprobado da la confianza que cumple con los nuevos criterios de diseño para poder ser instalado
en hormigón
¿Por que un anclaje aprobado por un reporte de código?
Ventajas para el diseñador / Usuario final / Dueño
• Confianza que el producto cumple con los requisitos del código de diseño o de construcción
• Confianza que hay un control de calidad en la fabricación del anclaje
• Confianza que el producto esta cumpliendo con los úlImos requisitos de la industria
• Confianza que la información de diseño proveída por el fabricante son validas
Ventajas para el fabricante • Una forma de presentar su producto y demostrar que cumple con los requisitos del código ya que es una enIdad independiente a evaluando los productos
• Una forma de presentar que su producto es fabricado con altos procesos de control de calidad
• Una forma de presentar productos innovadores que en un futuro pueden llegar a ser parte del código de diseño
Proceso para ser parte del código de diseño Un producto innovador es introducido a la industria
Se ve que potencialmente es un producto que si puede cumplir con los requisitos necesarios
Un criterio de Aceptación es creado para poder evaluar el producto
El producto es evaluado / some.dos a ensayos base el criterio de aceptación
Un reporte de código es emi.do a opción del fabricante para demostrar que el producto cumple con el criterio de aceptación / y proporciona método de como diseñar el producto bajo el código
Después de mucho .empo...
AC 193 AC 308
ACI 318-‐11 / ACI 318-‐14 • Anclajes mecánicos
• ACI 355.2 • Anclajes adhesivos
• ACI 355.4
La En.dad a cargo del código de diseño de hormigón forma un comité para evaluar el producto, similar al comité de Criterio de Aceptación, y muchas veces el criterio de aceptación es la base de este nuevo requisito
El código adopta el diseño del producto innovador y ahora es parte del documento de diseño requiriendo que los productos cumplan con los requisitos del comité ACI
AC 193 AC 308 ACI 355.2 ACI 355.4
Proceso para ser parte del código de diseño
Tipos de anclajes que todavía no están incluidos en el código de diseño pero que si hay un criterio de aceptación y pueden tener reporte de código
Insertos pre-‐instalados especiales AC 446
Anclajes de tornillo AC 193
Aprobaciones • La Industria establece un Criterio de Aceptación (AC)
• El Criterio establece el nivel mínimo de la intención /
rendimiento del código de construcción – AC 308 – Criterio de Aceptación para anclajes adhesivos en
elementos de hormigón – AC 193 – Criterio de Aceptación para anclajes mecánicos en
elementos de hormigón
• Se evalúa de acuerdo con el AC y calificados / aprobados
en consecuencia, por ejemplo…
Hormigón fisurado Hormigón no fisurado Condición Seca Aplicación sobre cabeza Tension sostenida Sísmica
Criterios de Aceptación
• El Criterio de Aceptación para
anclajes en hormigón
– Cubre pruebas que deben ser aplicadas para que el anclaje pueda ser calificado
– Cubre los requisitos mínimos que el anclaje .ene que cumplir para cubrir los requisitos mínimos del código
– Provee método de diseño para poder diseñar anclajes
Criterios de Aceptación
Ensayos / Pruebas bajo AC • Pruebas de Referencia
– Hormigón Fisurado / no Fisurado – Hormigón baja y alta resistencia
• Pruebas de Fiabilidad – Sensibilidad a fisuras anchas en el
hormigón – Sensibilidad a fisuras cíclicas – Fiabilidad del anclaje con cargas
repe..vas – Fiabilidad a falla dúc.l – Fiabilidad al uso de diferentes .pos de
herramienta • Pruebas de Condición de Servicio
– Verificación de capacidad cuando instalados en esquina
– Espacio mínimo y distancia al borde – Capacidad en corte del acero – Capacidad sísmica en corte y tensión
Parámetros para diseño obtenidos de acuerdo al criterio de Aceptación
• Tablas con parámetros / factores para que el anclaje pueda ser diseñado bajo el diseño por resistencia
• Toma como Referencia las ecuaciones en el ACI 318 Apéndice D.
• Tablas para diseño para cargas tanto en Tensión como en Corte
Reportes de Código Proceso • Muestras del producto son elegidas independientemente • Los ensayos del producto son hechos independientemente • Los resultados son comparados con el AC • Los reportes son emiIdos mostrando la Condición de Uso • El proceso de fabricación es auditado trimestralmente por la
agencia de control de calidad para el cumplimiento conInuo Dos en.dades independientes comunes para la redacción de informes de inves.gación • ICC-‐ES = InternaIonal Code Council-‐EvaluaIon Services • IAPMO-‐UES = InternaIonal AssociaIon of Plumbing and
Mechanical Officials-‐Uniform EvaluaIon Services
• Partes Importantes de Reportes – 1.0 Alcance de Evaluación – 2.0 Usos – 4.0 Diseño e Instalación
• Inspección Especial – Tablas de Capacidad
Reportes de Código
Finalmente los anclajes son aprobados para trabajar con los códigos de diseño y
construcción
• Variedad de anclajes pueden ser instalados y diseñados bajo las nuevas normas de diseño
• Estos son calificados y diseñados base un criterio de aceptación tomando como base ACI 318 Apéndice D
• Reportes de Código detallan toda la información del producto incluyendo para que aplicación esta el producto aprobado
Anclajes en el ACI 318 ACI 318-‐08 Apéndice -‐ D
ACI 318-‐11 Apéndice -‐ D
ACI 318-‐14 Capitulo 17 Capitulo 26
Procedimiento como diseñar anclajes bajo diseño ulImo
• Anclajes pre-‐instalados • Anclajes mecánicos
• ACI 355.2
Procedimiento como diseñar anclajes bajo diseño ulImo Indica que información incluir en los documentos de construcción
• Anclajes pre-‐instalados • Anclajes mecánicos
• ACI 355.2 • Anclajes adhesivos
• ACI 355.4
Procedimiento como diseñar anclajes bajo diseño ulImo Indica que información incluir en los documentos de construcción
• Anclajes pre-‐instalados • Anclajes mecánicos
• ACI 355.2 • Anclajes adhesivos
• ACI 355.4
Volviendo a especificaciones con ACI 318
ACI 318-‐08 Apéndice -‐ D
ACI 318-‐11 Apéndice -‐ D
ACI 318-‐14 Capitulo 26 – nuevo formato
No con.ene información
Sección 9 del Apéndice D
• Los anclajes deben instalarse conforme a las instrucciones de instalación impresas y proporcionadas por el fabricante.
• La instalación de los anclajes adhesivos se realizará por personal capacitado para instalar los anclajes adhesivos.
• Prueba de carga cuando sea necesario
Documentos deberán declarar que:
• Para anclajes adhesivos – La resistencia caracterísIca de adhesión bajo tensión uIlizada para el diseño
– La edad mínima del hormigón – Rango de temperatura de hormigón – Condición de humedad del hormigón en el momento de la instalación
– Tipo de hormigón ligero, en su caso – Requisitos para la perforación del agujero y la preparación
Documentos deberán declarar que:
• Para anclajes adhesivos colocados de forma horizontal o inclinada hacia arriba que soportan cargas de tensión sostenida – Instalación por instalador cerIficado de conformidad con el programa de CerIficación ACI / CRSI para instaladores de anclajes adhesivos , o equivalente .
– La aceptación de la cerIficación que no sea la CerIficación ACI / CRSI será responsabilidad del diseñador profesional
Documentos deberán declarar que:
• Para anclajes adhesivos colocados de forma horizontal o inclinada hacia arriba que soportan cargas de tensión sostenida – La instalación Iene que ser conInuamente inspeccionada por un inspector especialmente autorizado por el funcionario a cargo de la construcción
– El inspector presentará un informe al diseñador de que se ha realizado el trabajo cubierto en los documentos de construcción y que los materiales uIlizados y los procedimientos de instalación uIlizados están en conformidad con las condiciones aprobadas e instrucciones de instalación
Documentos deberán declarar que:
¿Por que estos nuevos requisitos?
El colapso del techo en el túnel “Big Dig” ocurrió el 10 de julio de 2006, cuando un panel de techo de hormigón y escombros que pesaban 26 toneladas ( 24.000 kg) y de medición de 20 por 40 pies ( 6,1 por 12,2 m ) cayó en túnel Fort Point del Canal de Boston (que se conecta a el túnel Ted Williams ) . [ 1 ] el panel cayó sobre un automóvil que viaja en la rampa de dos carriles que conecta hacia el norte I-‐ 93 hacia el este hasta la I-‐ 90 en el sur de Boston , matando a un pasajero e hiriendo al conductor .
Codes and Standards para Anclajes Adhesivos
AC308 (ICC-‐ES): Acceptance criteria for post-‐installed adhesive anchors in concrete elements
ACI 355.4-‐11 Qualifica.on of Post-‐Installed Adhesive Anchors in Concrete and Commentary
The Interna'onal Building Code® (IBC ®): Establish minimum regulaIons for building systems using prescripIve and performance-‐related provisions. It is founded on principles that make use of new materials and new building designs.
Codes and Standards
IBC 2012
Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary. The “Building Code Requirements for Structural Concrete” (“Code”) covers the materials, design, and construcIon of structural concrete used in buildings and where applicable in nonbuilding Structures. The Code also covers the strength evaluaIon of exisIng concrete structures.
ACI 318-11
Anchor Designer™ Sovware for ACI 318
