DIMENSIONADO DE LOS ANCLAJES

DIMENSIONADO DE LOS ANCLAJES
Anclaje Inyectado
Los esquemas de rotura (además del indicado más arriba que
involucra rotura en un cono de roca intacta) pueden interesar a la
barra, al contacto entre barra e inyección (típico problema de
adherencia entre hormigón y barra) y al contacto entre inyección y
macizo rocoso, en el campo de la Geotecnia.
DIMENSIONADO DE LOS ANCLAJES
Anclaje Inyectado
Transferencia
de
cargas
mediante un esquema simple
de rotura a través del
contacto entre inyección y
roca con comportamiento
elástico frágil.
Alcanzada la distorsión de
rotura
entre
barra
e
inyección
se
agota
la
capacidad del sistema.
Así:
P3 = P2 = Pmáx
Superado la distorsión de
rotura
no
se
agrega
resistencia al aumentar la
longitud.
DIMENSIONADO DE LOS ANCLAJES
Anclaje Inyectado
La
transferencia
de
cargas se hace a través
de un elemento del
contacto que tiene un
comportamiento elástico
con resistencia residual
que
le
confiere
ductilidad.
Alcanzada la distorsión
de rotura entre barra e
inyección NO se agota la
capacidad del sistema.
Así:
Pmáx > P3 > P2
En teoría el anclaje
sigue tomando carga
conforme se desarrolla
resistencia residual.
DIMENSIONADO DE LOS ANCLAJES
Anclaje Inyectado
Una distribución más realista de la tensión en el contacto entre
inyección y roca es como la mostrada en la figura.
¿Cuál es la carga
máxima del anclaje?
¿Hasta
cuándo
se
puede
aumentar
la
longitud?
La limitación es la
deformación de la
cabeza que imponga
el
proyectista,
vinculada a cuestiones
estructurales
o
eventualmente
para
controlar la corrosión.
La Norma DIN 4125 fija en 2 mm la deformación en la cabeza
para limitar la carga de diseño.
DIMENSIONADO DE LOS ANCLAJES
Anclaje Inyectado
Distribución de Tensiones
como función de la
relación de Rigideces
DIMENSIONADO DE LOS ANCLAJES
Anclaje Inyectado
Mayor Rigidez Relativa del Anclaje transmite más tensión en
profundidad
DIMENSIONADO DE LOS ANCLAJES
Anclaje Inyectado
El
mecanismo
de
transferencia
de
cargas en el contacto
entre la inyección y la
roca puede asimilarse al
de resistencia al corte
en una discontinuidad
que fue descrito por
Patton con un modelo
simplificado.
El desplazamiento en la
dirección del corte va
asociado a lo que se
denomina
dilatancia,
cuando para deslizar es
necesario un aumento
de volumen.
DIMENSIONADO DE LOS ANCLAJES
Anclaje Inyectado – Mecanismo de Transferencia de Cargas
Para
presiones
de
confinamiento
bajas
el desplazamiento del
bloque se inicia cuando
se
supera
la
resistencia al corte en
el
plano
inclinado
aumentando el volumen
en la zona de rotura.
Para
presiones
de
confinamiento
altas
resulta más débil la
resistencia al corte en la
base del diente. Para
romper en este caso se
debe
superar
la
resistencia al corte de
la
roca
intacta
(cohesión + ángulo de
fricción).
DIMENSIONADO DE LOS ANCLAJES
Anclaje Inyectado – Mecanismo de Transferencia de Cargas
Para
presiones
de
confinamiento
bajas
la relación entre  y 
está regida por:
 =  tg (u + i)
Siendo i = dilatancia
Con
presiones
de
confinamiento altas la
relación es:
 = c +  tg r
Siendo r = u
En ambos rangos para la
resistencia
residual
(para
grandes
distorsiones)
 =  tg r
En la práctica el ángulo i no es una
constante sino que cada discontinuidad
presenta una sucesión de ellos y el
criterio bi – lineal se transforma en una
curva
continua
con
pendiente
variable.
DIMENSIONADO DE LOS ANCLAJES
Anclaje Inyectado – Transferencia de Cargas – Dilatancia
DIMENSIONADO DE LOS ANCLAJES
Anclaje Inyectado – Mecanismo de
Transferencia de Cargas
a) Relación entre la tensión normal a
una
discontinuidad
y
la
compresibilidad del macizo.
b) Curvas que relacionan el cambio
de
volumen
(dilatancia)
en
función de la distorsión U para
valores constantes de  sobre las
discontinuidades.
c) Relaciones entre resistencia al
corte  y la distorsión U para
tensiones normales constantes 
= cte.
Si se restringe el desarrollo de
dilatancia, por ejemplo iniciando con
una tensión normal nula, al llegar al
valor U del punto 1 se habrá
desarrollado una presión normal  =
A
y
la
resistencia
al
corte
correspondiente será la que surge de
la curva c).
ANCLAJES INYECTADOS
RESISTENCIA ÚLTIMA DEL CONTACTO INYECCIÓN TERRENO
PTI (Post Tensioning Institute)
ANCLAJES INYECTADOS
RESISTENCIA ÚLTIMA DEL CONTACTO INYECCIÓN TERRENO
(1 kip/foot2 = 0.048 Mpa ; 1 lb/in2 = 0.0069 MPa)
ANCLAJES INYECTADOS
COMPARACIÓN CAPACIDAD ANCLAJES EN DISTINTOS SUELOS
ANCLAJES INYECTADOS
COMPARACIÓN CAPACIDAD ANCLAJES EN DISTINTOS SUELOS
La capacidad no aumenta linealmente con la longitud
ANCLAJES INYECTADOS
COMPARACIÓN CAPACIDAD ANCLAJES EN DISTINTAS ROCAS
ANCLAJES INYECTADOS
Mezcla de Inyección – Influencia de la Relación A/c
ANCLAJES INYECTADOS
Métodos de Inyección
ANCLAJES INYECTADOS
Uso en suelos en obras de la Ciudad de Buenos Aires
ANCLAJES INYECTADOS
Uso en suelos en obras de la Ciudad de Buenos Aires
ANCLAJES INYECTADOS
Uso en suelos en obras de la Ciudad de Buenos Aires
ANCLAJES INYECTADOS
Uso en suelos en obras de la Ciudad de Buenos Aires
ANCLAJES – Tipos de Cables
ANCLAJES – Propiedades de las Barras
ANCLAJES – Propiedades de los Cables
ANCLAJES – Diámetro de la Perforación
ANCLAJES – TIPOS DE ANCLAJES Y BULONES
Varillas Inyectadas Sin Tesar
ANCLAJES – TIPOS DE ANCLAJES Y BULONES
Varillas
Ranuradas
con
(Detalle de arandelas en cuña)
cuña.
ANCLAJES – TIPOS DE ANCLAJES Y BULONES
Fijación Mecánica y Posterior Inyección
ANCLAJES – TIPOS DE ANCLAJES Y BULONES
Anclajes Fijados con Resinas
ANCLAJES – TIPOS DE ANCLAJES Y BULONES
Anclajes Inyectado y Tesado
ANCLAJES – TIPOS DE ANCLAJES Y BULONES
Anclajes “Perfobolt”. Rellenos con mortero
ANCLAJES – DISPONIBLES BAJO PATENTES
ANCLAJES – DISPONIBLES BAJO PATENTES - DYWIDAG
ANCLAJES – DISPONIBLES BAJO PATENTES - DYWIDAG
Permanent and Temporary Anchor
steel grade
nominal diameter
yield load
ultimate load
[N/mm ]
[mm]
[kN]
[kN]
950/1050 WR
26.5
525
580
950/1050 WR
32
760
850
950/1050 WR
36
960
1.070
950/1050 WR
40
1.190
1.320
1080/1230
26.5
595
678
1080/1230
32
868
989
1080/1230
36
1,099
1,252
500/550
40
628
691
500/550
50
982
1,080
555/700
63,5
1,758
2,217
2
www.bar-anchor.com/docs/europe.php?group=C&content=C2.1
CAPACIDAD DE DISTINTO TIPO DE ANCLAJES
ANCLAJES - ENSAYOS
ANCLAJES - ENSAYOS
ANCLAJES - ENSAYOS
ANCLAJES - ENSAYOS
ANCLAJES - ENSAYOS
ANCLAJES – APLICACIÓN EN LA ESTABILIZACIÓN DE
TALUDES
ANCLAJES – APLICACIÓN EN LA ESTABILIZACIÓN DE
TALUDES
En un ejemplo de rotura plana en un
macizo rocoso se observa que mejora en
el factor de seguridad disminuyendo las
fuerzas desestabilizantes y aumentando
las estabilizantes
La
orientación
más
económica no es la más
habitual
por
facilidad
constructiva
ANCLAJES – APLICACIÓN EN LA ESTABILIZACIÓN DE
TALUDES
En una rotura en cuña en un
macizo rocoso se considera al
anclaje como una fuerza externa
T que junto con la originada por la
gravedad componen la Wc. Luego
se resuelve como cualquier
estabilidad
de
cuña.
Se demuestra que la orientación
más favorable se logra cuando el
anclaje forma un ángulo 
respecto a la discontinuidad.
REFUERZO DE SUELOS Y ROCAS MEDIANTE EL USO DE
ANCLAJES
Octubre de 2014
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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