Fijación de maquinaria e instalaciones...
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Fijación de maquinaria e instalacionesindustriales en pavimentos existentesMiguel Argany GarcíaICCPDepartamento de Ingeniería de Hilti
13/04/2016www.hilti.es 1
Agenda
Definición de problemática
Características relevantes
• Maquinaria e instalaciones a fijar
• Pavimento
Selección anclajes
• Naturaleza de anclajes
• Normativa
Posibles soluciones
• Cargas estáticas y dinámicas
• Reutilizables y/o temporales
• Selección (PROFIS Anchor)
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Agenda
Definición de problemática
Características relevantes del pavimento
Características relevantes
• Maquinaria e instalaciones a fijar
• Pavimento
Selección anclajes
• Naturaleza de anclajes
• Normativa
Posibles soluciones
• Cargas estáticas y dinámicas
• Reutilizables y/o temporales
• Selección (PROFIS Anchor)
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Se requieren características mínimas en el material base:• Naturaleza• Resistencia
• Mínima según homologación
• Volumen suficiente
• Espesor (según aplicación)Mínimo homologación: 100 mm
• Distancias a borde (según aplicación)Mínima homologación: 50mm
Características relevantes del pavimento
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• Regularidad superficial, capa de nivelación
• Recrecidos de losa
Características relevantes: pavimento
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Características relevantes: maquinaria e instalaciones industriales a fijar
� Tracción (N)� Cortante (V)� Combinada (F)� Momento flector (M)
Resiste las cargas de:• Un anclaje es aquel que
permite la transmisión deesfuerzos de unelemento constructivo,colocado a posteriori, auno ya existente
� Cargas estáticas (permanentes & variables)� Cargas dinámicas (sismo, fatiga e impacto)
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Tipología de cargas
Estáticas Fatiga
Sismo Impacto
1. Peso propio2. Acciones permanentes3. Cargas de trabajo: máquinas4. Nieve, viento, temperatura
1. Cargas vibratorias con alta frecuencia y baja amplitudEjemplo: ventiladores, máquinas de producción
2. Repetición de cargas y descargas de estructuras con alta frecuencia de usoEjemplo: robots, ascensores
Después de un terremoto, la resistencia última del anclaje es reducida considerablemente (del 30 al 80% respecto la resistencia original)
En Europa es la norma TR045 la que dictamina las características del anclaje bajo cargas sísmicas
Aunque es la situación de carga menos usual, se puede presentar en forma de: avalancha, explosiones, choques de medios de transporte, caídas de elementos pesados o líneas de vida
Características relevantes: maquinaria e instalaciones industriales a fijar
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● Fuerzas de inercia y amortiguación (aceleraciones).● Cargas sostenidas que cambian a lo largo del tiempo.
Fallo después de un número determinados de ciclos aunque la carga pico sea inferior a la carga que resisten los anclajes de forma estática � fatiga de materiales.
● Efectos en:• Acero• Hormigón• Afloje de tuerca • Golpeo de varilla con placa de anclaje (holgura)
Efectos de las cargas dinámicas sobre los anclajes
Características relevantes: maquinaria e instalaciones industriales a fijar
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• Cargas sostenidas y cambiantes fatiga de materiales.• Vida esperada de esos anclajes (número de ciclos).• Pérdida de capacidad Acero-Hormigón. Curvas de Wöhler (S-N)
Características relevantes: maquinaria e instalaciones industriales a fijarEfectos de las cargas dinámicas sobre los anclajes
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•Tracción: El pretesado que produce en par deapriete logra reducir la amplitud de la cargaactuante sobre el anclaje de modo que semejora el comportamiento a fatiga.
• Determinación de las acciones quecausan fatiga
Características relevantes: maquinaria e instalaciones industriales a fijar
• Correlación área acero/ empotramiento• Si es elevado fallo en el hormigón• Si es reducido fallo en el acero
• Del tipo de acero: Inox/Proceso de fabricación
• Geometría de anclajes (empotramiento) y distancia a borde fallo enel hormigón
• Del Nº de ciclos:• resistencia a largo plazo: n>104 acero• resistencia a corto plazo: n<104 hormigón
• De la existencia de varios anclajes: Diferencia de rigidecesredistribución de esfuerzos. Factor de 1,3 para los anclajes aislados.
• Del par de apriete del anclaje
El modo de fallo “oscila” en función de muchos elementos:
Efectos de las cargas dinámicas sobre los anclajes
Características relevantes: maquinaria e instalaciones industriales a fijar
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Características relevantes: maquinaria e instalaciones industriales a fijar
Perdida de fuerza del postesado
Material Base y geometríaSegún naturaleza:
HormigónObra de fábrica y cerámicosRoca
Tabique seco/falso techoPrefabricados
Según su estado: hueco-macizo
Según las características del propio material: fck, pétreo
Según el espesor, distancia a borde y entre anclajes
Profundidad de empotramiento
HormigónFisurado No Fisurado
Relación de fallos entre fisurado y no fisurado
Cara inferior de viga o losa
Pilares, zapatas, muros…
Características relevantes: pavimento
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• Anclajes mecánicos y químicos adecuados
• Se requieren características mínimas en el material base:• Resistencia
• Mínima según homologación• Volumen suficiente
• EspesorMínimo homologación
• Distancias a bordeMínima homologación
Características relevantes: pavimento
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Espesor de la placa de anclaje
Rigidez suficiente para repartouniforme de cargas en anclajes
CorrosiónAcero galvanizado en fríoAcero galvanizado en calienteInoxidable A2; A4; HCR
Resistencia al fuego
Ensayos de anclaje para protección pasiva contra incendio
Otros Resistencia a la radiación, taladros húmedos, facilidad de colocación
Características relevantes: otros
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Definición de problemática
Características relevantes del pavimento
Características relevantes
• Maquinaria e instalaciones a fijar
• Pavimento
Selección anclajes
• Naturaleza de anclajes
• Normativa
Posibles soluciones
• Cargas estáticas y dinámicas
• Reutilizables y/o temporales
• Selección (PROFIS Anchor)
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N
τb
NFexp
Fexp
R
R
NR
R
La tracción N, se transfiere al material base por rozamiento R.
Se precisa de la fuerza de expansión a través del par de apriete
Fricción/rozamiento
Socavado/Forma
Adherencia
La carga, N, está en equilibrio con las fuerzas de reacción, R.
La forma del anclaje permite la suportación de las cargas.
La transmisión de cargas se produce a lo largo de toda la varilla gracias a la adherencia acero/resina y la resina/pared
Distribución de tensiones
Superficie de transmisión de
cargas
Presión sobre material base
Influencia distancia bordes/separación
anclajes
Selección anclajes: naturaleza anclajes
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Anclajes químicos vs. Anclajes Mecánicos
• Pequeñas distancias a borde y entre anclajes
• Profundidad de empotramiento variable
• Flexibilidad en diferentes materiales base
• Carga inmediata• Fácil de colocar• No influye la temperatura
• Proceso de colocación• Dependencia de la temperatura• Tiempo de curado• Almacenaje
• Mayor distancia entre anclajes y a borde
• Diferentes anclajes para diferentes profundidades de empotramiento
Anclajes Químicos Anclajes Mecánicos
Selección anclajes: naturaleza anclajes
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Disposiciones legales relativas a los Anclajes
Cualquier producto de la construcción que forme partepermanentemente de un elemento constructivo de obra civil oedificación, y que tenga que satisfacer cualquiera de los seisrequisitos esenciales de acuerdo con la Directiva Europea deProductos de la Construcción 89/106/CEE, aprobada por Real Decretoen España, desde 1992, deberá ostentar el Marcado CE para poderimportarse, comercializarse y utilizarse en el territorio español.
0672-CPD-0001Hilti AG,stabilimento 198ETA-98/00010672
Selección anclajes: normativa
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EUROPA
EE.UU.
ETAG 001 Mecánicos
TR 029 Químicos
TR 045 Mecánicos/Químicos
CEN-TS 1992-4Embebidos y a posteriori (mecánicos/químicos)
Método SOFA Hilti Mecánicos/Químicos
Anclajes
ACI 318-11 Embebidos y a posteriori
Método SOFA Hilti Mecánicos/Químicos
Cálculo elástico/Cargas estáticas
Características
Cálculo elástico/Cargas estáticas
Norma
Cálculo elástico/Cargas sismo
Cálculo elástico/plásticoCargas estáticas/sismo
Criterio ingenieril
Cálculo elásticoCargas estáticas/sismo
Criterio ingenieril
Selección anclajes: normativa
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Metodo Dibt (Alemania) Mecánicos/Químicos Cargas dinámicas y fatiga
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Definición de problemática
Características relevantes
• Maquinaria e instalaciones a fijar
• Pavimento
Selección anclajes
• Naturaleza de anclajes
• Normativa
Posibles soluciones
• Cargas estáticas y dinámicas
• Reutilizables y/o temporales
• Selección (PROFIS Anchor)
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● Cargas dinámicas efectos en:
• Acero
• Hormigón
• Afloje de tuerca
• Golpeo de varilla con placa de anclaje (holgura)
perspectivavista enplanta
arandela de inyección arandela esférica, reduce flexión en anclaje
tuercatuerca de seguridad
Posibles soluciones: cargas estáticas y dinámicas
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Posibles soluciones: Reutilizables y/o temporales
● Reutilizables: HUS3
● Temporales: HIS-N, HSC-I, HKD
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Selecciona Diseño frente a fatiga, sismo, en la pestaña Cargas y asegúrate de que se seleccionarán los anclajes adecuados
Posibles soluciones: Selección (PROFIS Anchor)
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Anclajes adecuados para diferentes tipos de carga y situaciones
● Homologación
● Ficha técnica
● Instrucciones instalación
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• Se requieren características mínimas en el material base:• Resistencia
• Mínima según homologación (C 20/25)
• Volumen suficiente
• EspesorMínimo homologación (100mm)
• Distancias a bordeMínima homologación
Requisitos mínimos de pavimento
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¡¡¡La selección adecuada del anclaje es muy importante!!!
Sólo la selección adecuada de tipo y métrica deanclaje; características de material base ycorrecta instalación, permiten un correctofuncionamiento
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● Más de 30 años de experiencia.● Cumplimiento de los requisitos de normativa.● Documentación soporte (HOL):
• Manual anclajes• Homologaciones• Ficha técnica anclajes bajo fatiga • Instrucciones de instalación
● Programa de cálculo (PROFIS Anchor)● Soporte en fases de proyecto:
• Estudio• Entrega y formación de los operarios• Seguimiento logístico y comercial del lugar de trabajo
Especifica Anclajes Homologados
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¿Preguntas?
Miguel Argany GarcíaIngeniero de CaminosDepartamento de IngenieríaHilti Española
� 680 482 416� [email protected]� www.hilti.es