Artículo de la revista Cuadernos de estructuras
CONEXIONES A POSTERIORI DE ARMADURAS EN HORMIGÓN
NUEVO MÉTODO DE CÁLCULO SEGÚN INFORME TÉCNICO TR069 FRENTE AL DE LA NORMA EC2, PARTE 1-1
JOSÉ MARIA GUILLÉN Responsable técnico de Fischer Ibérica, S.A.U.
Grupo Fischer: Grupo multinacional de desarrollo y fabricación de elementos de anclaje y sistemas complejas de fijación y soporte de placas fotovoltaicas y de instalaciones de conducción de fluidos, fachadas, ventiladas y protección pasiva contra incendios. Además de sus actividades de fabricación a I+D. Fischer desarrolla una amplia actividad en grupos de trabajo en organismos por la elaboración de textos normativos y de idoneidad técnica.
CONEXIONES DE BARRAS CORRUGADAS A POSTERIORI
Las conexiones a posteriori con barras corrugadas, instaladas con resina de inyección han demostrado su eficacia en el mundo de la construcción en un pasado reciente y ahora mismo se están utilizando, tanto en nueva edificación, como en rehabilitación de edificios existentes. Las aplicaciones típicas incluyen la conexión de nuevos muros a muros existentes, losas de forjado o soleras de hormigón y ampliación de cimentaciones, así como el cierre de aberturas en forjados existentes. Dimensionado previo según EC2, parte 1-1 Durante mucho tiempo, el dimensionado de las conexiones a posteriori con barra corrugada a través de sistemas de inyección de resina se efectuaba de acuerdo con la normativa del hormigón armado, de forma parecida a las barras embebidas rectas, lo cual tenía sus limitaciones. Este procedimiento de dimensionado quedaba particularmente limitado en términos de tensión de adherencia. Además de esto, las ETE basadas en EC2, parte 1-1 para barras en conexiones rígidas, estipulaban de forma inequívoca que tenía que existir un solapamiento con la armadura del elemento de hormigón existente. Los calculistas intentaron en ocasiones utilizar la resistencia a la tracción del hormigón, de acuerdo con la teoría de anclajes (EC2 parte 4) para ser capaces de realizar estas operaciones sin necesidad de solapamiento. De todas formas esta combinación de teorías de anclajes y de armaduras no está permitida por la EC2, parte 1-1 o parte 4. De acuerdo con normas anteriores, las conexiones rígidas sin juntas solapadas no quedaban cubiertas como conexiones a posteriori por las exigencias de la normativa existente, lo cual significaba que hacía falta un nuevo método de dimensionado. Introducción del Informe Técnico TR 069 A partir de octubre de 2019, el TR 069 permitió el dimensionado de conexiones a posteriori rígidas, que no precisaban de juntas con armaduras solapadas. El nuevo método de dimensionado cubre conexiones rígidas sometidas a cargas estáticas y cuasi estáticas. El concepto de dimensionado TR 069 también cubre, tanto estados límite últimos, como de servicio. Las aplicaciones típicas incluyen conexiones rígidas, resistentes al momento flector, tales como pilares sobre cimentación y vigas a pilares. La justificación correspondiente se realizará de acuerdo con TR069: límite elástico del acero, rotura del cono de hormigón y fallo por fisuración de la adherencia. La mínima profundidad de anclaje según EC2, parte 1-1 deberá ser considerada igualmente. Es esencial para todo ello disponer de una ETE válida para la resina que sirva de puente entre la barra corrugada y el hormigón, para que se pueda cumplir con la verificación de acuerdo con TR 069. La ETE también confirma la cualificación del sistema de inyección en términos de resistencia a la fisuración de la adherencia.
ARMADURAS EN ESTRUCTURAS EN HORMIGÓN (Desde su aparición hasta las conexiones a posteriori)
Tanto en puentes como en la de túneles, la construcción de zunchos y cimientos, así como losas o muros ofrece un amplio campo de aplicación a la instalación de armaduras. Esto se debe sobre todo a que la resina, comparada con el hormigón en masa, presenta no sólo una alta resistencia a compresión, sino también a tracción. Debido a ello se pueden realizar estructuras de hormigón sometidas a tracción y a flexión con hormigón armado.
La primera vez que se empleó acero como complemento resistente del hormigón fue a mediados del siglo XIX, cuando el jardinero y empresario francés Joseph Monier lo probó construyendo unas jardineras de hormigón para transportar naranjos.
Al comprobar que los recipientes de hormigón en masa no proporcionaban la suficiente estabilidad, añadió una malla metálica, sobre la que vertió el hormigón. Este está considerado como el nacimiento del hormigón armado.
El hormigón armado hoy
Aún hoy el armado del hormigón lo encontramos en forma de barras corrugadas y mallas de acero embebidas e instaladas antes del vertido del hormigón. Para ello el calculista deberá considerar la transmisión de fuerzas de la estructura y adaptar la armadura necesaria a la misma. En la armadura que se va a montar, las zonas en las que la armadura finaliza y donde deberán conectarse, adquieren una especial importancia. Los anclajes finales y los solapamientos deberán comprobarse de acuerdo con ello.
CONEXIONES A POSTERIORI DE ARMADURAS EN HORMIGÓN CON BARRA CORRUGADA
(Estado actual en la práctica)
Las modificaciones constructivas a posteriori producen con frecuencia un cambio en el sistema estático, para el que las armaduras existentes no están preparadas.
Las armaduras que faltan para el nuevo sistema estático deberán añadirse. En estos casos, una prolongación resistente de la armadura sólo es posible con un gasto considerable, quedando a la vista las armaduras del elemento constructivo existente. Se hacen necesarias demoliciones parciales de alto coste económico y temporal, cuando la prolongación de la armadura no ha sido considerada en fase de proyecto, a través de una conexión doblada, anclajes de conexión con rosca interior u otros conectores de barra corrugada.
Los daños producidos en las barras existentes de conexión pueden venir del tráfico a pie de obra, por ejemplo. Las barras, una vez dobladas, no pueden volver a su posición inicial, ya que las deformaciones plásticas reducirán considerablemente la capacidad portante del acero. Las barras que pueden suponer una molestia durante la construcción tendrían que anclarse más adelante en su posición. Debido a todo esto había un gran interés en la posibilidad de fijar esperas fiables a posteriori, con una carga de trabajo razonable y una base de cálculo válida. La conexiones a posteriori de barras corrugadas con certificado han constituido desde su aparición la solución definitiva para estos casos. A lo largo de las últimas décadas este tipo de conexiones se han convertido en parte esencial de los proyectos de construcción. Las aplicaciones más típicas incluyen la conexión de nuevos muros a otros existentes o a losas de forjado; ampliaciones de cimentación y cerramiento de aberturas de forjado.
CONEXIONES A POSTERIORI
(Limitaciones de uso de acuerdo con EC2, parte 1-1, dimensionado según EC2, parte 1-1)
Para las conexiones de armaduras a posteriori, se consideran las normas de la construcción en hormigón armado. El dimensionado se realiza de acuerdo con la parte 1-1 de la norma EC2. Los sistemas de inyección de resina utilizados con este fin necesitan una Evaluación Técnica Europea (ETE), aunque en lo que se refiere al dimensionado, hasta no hace mucho éste se tenía que hacer siempre de acuerdo con EC2, parte 1-1. El dimensionado de conexiones a posteriori con barra corrugada, mediante sistemas de inyección con resina se realiza de forma análoga al de las barras rectas embebidas en hormigón.
Limitaciones concretas de uso
Mediante este procedimiento, la normativa de dimensionado queda también limitada en lo que se refiere a la tensión de adherencia fbd. Principalmente las barras corrugadas pueden quedar adheridas con solapamiento con la armadura existente o sin ella. Por un lado, se trata de un anclaje químico clásico, por otro, tenemos los así llamados solapamientos, es decir la trayectoria coincidente del anclaje de la armadura a posteriori con el armado existente, para que ambas funcionen conjuntamente como un elemento continuo. La EC2, parte 1-1 prescribe explícitamente solapamientos con la armadura preexistente en la estructura original para las conexiones en uniones que transmitan momentos. Renunciar al solapamiento, si por ejemplo mediante la teoría de anclajes la capacidad portante del hormigón fuera suficiente, no sería admisible de acuerdo con EC2, parte 1-1. Sólo de acuerdo con EN 1992-4 (utilizando también la teoría de anclajes) estas conexiones serían admisibles en una disposición limitada a un número máximo de 3×3 = 9 anclajes. Más adelante insistiremos en este punto.
Cuando es obligatorio transmitir momentos en una conexión a través de barras corrugadas solapadas, los calculistas se encuentran con una serie de retos de tipo práctico: por un lado, tienen que trabajar dentro de la estrechez de la norma y, al mismo tiempo considerar la economía y la seguridad a pie de obra.
Panorámica de las limitaciones de las conexiones a posteriori de barra corrugada, de acuerdo con EC2, parte 1-1
El dimensionado de conexiones a posteriori de acuerdo con 1992-1-1 se realiza de forma análoga a la de una barra corrugada recta embebida directamente en hormigón.
Para construir una conexión resistente a la flexión puede hacerse necesario un incremento considerable de los costes y los tiempos de producción.
Profundidades de anclaje muy grandes, no realistas, dado que en conexiones a posteriori sólo se pueden instalar barras rectas sin ganchos o patillas.
Figura 1. Representación esquemática del anclaje de un pilar a una cimentación incluyendo conexión con la armadura preexistente.
Figura 2. Representación esquemática del anclaje de un pilar a una cimentación sin conexión con la armadura preexistente.
OBSTÁCULOS A PIE DE OBRA
En ocasiones las conexiones con barra corrugada no están situadas en el lugar correcto, o bien, faltan por completo. Esto se debe, entre otras cosas, a modificaciones fuera de proyecto, o bien a errores de ejecución. Si se quiere corregir esto de acuerdo con la norma EC2, parte 1-1, deberá vaciarse la zona de la conexión y realizar nuevos anclajes, para conseguir un solapamiento de acuerdo con la norma.
Hasta ahora no era posible realizar conexiones resistentes a flexión sin solapamiento con la armadura existente, de acuerdo con la normativa.
Algunas particularidades del proyecto de conexiones a posteriori
Tal y como hemos dicho anteriormente, el dimensionado de conexiones a posteriori de acuerdo con EN 1992-1-1 se realiza de la misma forma que el de barras corrugadas embebidas en hormigón. De todas formas, sólo podemos considerar barras sin ganchos o patillas. Tampoco es posible la fijación a posteriori de mallazos.
Esto nos lleva en parte a profundidades de anclaje excesivas para las barras. Básicamente la ejecución de conexiones a posteriori con resina de inyección sólo puede realizarse con personal cualificado para ello. En Alemania es obligatorio que los operarios que realicen estos trabajos y la empresa a la que pertenezcan estén acreditados a tales efectos.
Figura 3. Hasta no hace mucho, el área de conexión tenía que ser vaciada antes de conectar la nueva armadura, para que se pudiera transmitir el momento flector de acuerdo con EC2, parte 1-1, lo cual implicaba un considerable coste económico y de tiempo.
Errores típicos en la ejecución de conexiones de barras corrugadas a posteriori:
· La armadura existente no coincide con la que corresponde por cálculo.
· El personal a pie de obra no se encuentra suficientemente cualificado.
· Durante la perforación la armadura existente quedó dañada.
· La junta de encuentro entre hormigones no es suficientemente rugosa.
· La perforación no se ha limpiado correctamente.
· Durante el llenado de la perforación, han entrado burbujas de aire dentro de la masa de resina.
CONEXIONES DE BARRAS CORRUGADAS A POSTERIORI DE ACUERDO CON INFORME TÉCNICO TR 069
Introducción
En nueva construcción se realizan conexiones empotradas de muros, forjados o apoyos mediante barras corrugadas en L o en U en emplazamientos definidos exactamente.
¿Existe necesidad de conexiones empotradas hormigón-hormigón?
Dos ejemplos prácticos: en los ETE para conexiones a posteriori de acuerdo con EC2, parte 1-1, sólo están contemplados los apoyos sometidos a compresión si no hay empalme con la armadura existente. De todas formas, las construcciones de este tipo rara vez se dan en la realidad. En caso de que una columna requiera una conexión empotrada, con transmisión de momento flector, la acción de un anclaje es insuficiente: se hace necesario solapar con la armadura existente de acuerdo con EC2, parte 1-1.
Otro ejemplo sería que las regulaciones específicas de EC2, parte 1-1 sólo cubren conexiones articuladas forjado-muro. Esto nos lleva a unos campos de aplicación muy limitados para los ingenieros estructurales. El nuevo Informe Técnico de la EOTA 1) (TR 069) permite el dimensionado de conexiones a posteriori empotradas, que no requieren solapamiento con la armadura existente. 1) Organización Europea para la Idoneidad Técnica.
El nuevo Informe Técnico de la EOTA1) (TR 069) permite el dimensionado de conexiones a posteriori empotradas, que no requieren solapamiento con la armadura existente. 1) Organización Europea para la Idoneidad Técnica.
1) Organización Europea para la Idoneidad Técnica.
Barras que faltan en una junta con solapamiento
Si no existe ninguna armadura previa que pueda utilizarse para solapar las nuevas barras, los calculistas tienen que recurrir a la teoría de anclajes (EC2, parte 4) debido a la falta de alternativas que hoy tenemos. Esto no carece de problemas, dado que esta aproximación difiere por completo de la teoría de armaduras (EC2, parte 1-1), ambas en términos de dirección de cargas y mecanismo de distribución de cargas, así como el recubrimiento mínimo de hormigón y las profundidades de anclaje admisibles. En vista de todo esto existe un riesgo de aplicar ambas teorías de forma incorrecta. Se tendrán en cuenta las deformaciones esperables.
EL NUEVO MÉTODO DE DIMENSIONADO DEL TR 069
Estructura y contenido.
Sobre la base del método según EC2, parte 1-1, hasta ahora era posible realizar conexiones a posteriori de barras corrugadas, así como conexiones articuladas a partir de anclajes finales. Con el nuevo Informe Técnico TR069 de la EOTA, ahora y dentro del ámbito de la UE, se podrá también realizar conexiones empotradas a partir de anclajes finales, que no requieran solapamiento con el armado existente.
Las nuevas aplicaciones derivadas de estos cambios se pueden clasificar en 3 grupos:
1. Columna o muro a cimientos o losa.
2. (Suelo) losa o viga/vigueta a muro.
3. Viga o vigueta a columna.
Campos de aplicación del TR 069
El proceso de dimensionado descrito en el TR069 es aplicable a conexiones empotradas sujetas a solicitaciones estáticas y cuasi estáticas. Acciones sísmicas o de fatiga, así como exposición al fuego no están cubiertas en este documento.
Este Informe Técnico cubre tanto estados límite de servicio como de servicio.
La distribución local de la carga en elementos de hormigón se verifica mediante TR069, mientras que la evidencia de la transmisión de cargas al elemento se ha de considerar separadamente mediante EN 1992-1-1.
Más allá, los dimensionados a través de TR 069 sólo consideran fuerzas a tracción. Se deberá prever la evidencia contra el fallo del acero, del cono de hormigón y la rotura por fisuración de la adherencia. Las fuerzas a cortante tienden a ser transmitidas a través de la rugosidad de la superficie a ambos lados de la junta de hormigón.
Concepto de dimensionado de acuerdo con TR 069
El valor de cálculo resultante de la resistencia Rd de acuerdo con TR 069 se obtiene de las capacidades portantes de los tipos de fallo individuales (acero, hormigón y fisuración). La mínima capacidad de carga es relevante.
Rd ≤ min(NRd,y; NRd,c; NRd,sp)
Esta deberá corresponder como mínimo al valor de cálculo de la acción Ed.
Ed ≤ Rd
Figura 6. El concepto de dimensionado descrito en el TR 069 cubre muchos tipos de aplicación, incluyendo conexiones rígidas de columnas a cimentación (figura de la izquierda) y vigas sobre una columna (figura de la derecha).
EL NUEVO MÉTODO DE DIMENSIONADO TR069
Diferencias con EN 1992-1-1
El Informe Técnico TR 069 permite el dimensionado de conexiones resistentes al momento flector con barras corrugadas fijadas a posteriori.
De todas formas, el sistema de inyección deberá demostrar su idoneidad de forma explícita, basándose en el Documento de Evaluación Técnica Europea EA 332402.00-0601.
Otra diferencia entre TR 069 y EN 1992-1-1 Es que el nuevo método de dimensionado regula las diferentes categorías de resistencia del hormigón entre C20/25 y C50/60. Como consecuencia, no se pueden dimensionar con TR069 conexiones en hormigones de baja resistencia, como por ejemplo C12/15 o C16/20.
El principal valor añadido del nuevo método de dimensionado radica en que no se hace necesario ningún solapamiento con una armadura existente para transmitir la carga a la estructura original. El mecanismo de distribución de la carga se obtiene a partir de la resistencia a la tracción del hormigón, igual que pasa con la teoría de anclajes. La evidencia de rotura del cono deberá ser considerada a través de un cálculo. Otro nuevo aspecto aportado por el TR069 es que éste reconoce el comportamiento a fisuración de la adherencia de las barras de armado embebidas. El recubrimiento de hormigón juega un papel significativo en la verificación del fallo por fisuración de la adherencia en términos de capacidad portante.
Las barras de armado con un recubrimiento escaso muestran una tensión de adherencia claramente inferior, así como una fractura frágil más probable que en el caso de disponer de un recubrimiento más grueso. Esto es debido a la fisuración del recubrimiento de hormigón en elementos donde éste es muy delgado. Las barras con un recubrimiento de mayor espesor fallan por pull-out.
Dimensionado y verificación según TR 069
Mientras que EC2 part 1-1 reconoce la transmisión del cortante a través de las barras, basada en la cuantía de armado, éste no es el caso con el TR069.
El dimensionado de acuerdo con TR 069 tiene sus ventajas, comparado con el basado en EC2 parte 1-1 en los casos:
· Recubrimientos de hormigón de gran espesor
· Espesor mínimo del elemento de hormigón, lo que implica profundidades de anclaje reducidas
· No requiere armado preexistente
Figura 7. Comparación de valores de diseño de tensión de adherencia dependiendo del espesor de recubrimiento de hormigón existente para barras empotradas o ancladas a posteriori, tanto según EC2, como según TR 069.
EL NUEVO MÉTODO DE DIMENSIONADO TR069
Dimensionando conexiones rígidas a posteriori
Tal y como hemos mencionado anteriormente, en el pasado era posible crear conexiones rígidas de barras corrugadas, siempre que hubiera un solapamiento con el armado existente en la estructura original, lo que con frecuencia nos llevaba a grandes profundidades de anclaje.
De todas formas, anclajes finales sin solapamiento solo se podían verificar si no existían fuerzas axiales en la barra en el punto de la conexión.
Por primera vez en la historia, TR 069 ahora ofrece la oportunidad de crear conexiones rígidas a posteriori con barra corrugada y sin necesidad de una armadura previa a la que nos podamos solapar. Esto ha sido posible gracias a una combinación de la verificación por EN 1992-1-1 (Teoría de armaduras) y EN 1992-4 (Teoría de anclajes). Esta verificación queda ilustrada en una panorámica en la tabla 1.
Usando la resistencia a la tracción del hormigón
Es posible utilizar la resistencia a tracción del hormigón hasta sus últimas consecuencias y aplicarla en el dimensionado de acuerdo con TR 069, así como según EN 1992-4. Para evitar roturas frágiles en la verificación según TR 069, se recomienda que la profundidad de anclaje sea la necesaria para que el límite elástico del acero sea la forma de fallo.
Además de la comprobación del límite elástico del acero según TR 069, también se deberá comprobar el fallo del cono de hormigón, así como la fisuración de la adherencia. La profundidad mínima de anclaje de acuerdo con EC2 parte 1-1 deberá ser verificada. Los sistemas de inyección de resina cualificados a través de un ETE relevante son necesarios para evitar la comprobación de acuerdo con TR 069. La EAD 332402-00-0601 estipula los ensayos necesarios con este propósito.
Limitaciones de aplicación del TR 069
El nuevo Informe Técnico TR069 no cubre de forma explícita la transmisión de cargas a los elementos de hormigón existentes, así como la transmisión de cortantes. Estos últimos tendrán que transmitirse a través de la rugosidad de la superficie entre hormigón nuevo y hormigón antiguo o a un soporte directo, por ejemplo y deberá ser verificado. Así es como la verificación de la distribución de la fuerza local se cumple y se determina la profundidad de anclaje necesaria.
| Forma de fallo | Resistencia | Verificación obligatoria | ||||
| Grupo de barras traccionadas | Tracción más desfavorable a una barra individual | |||||
| Límite elástico del acero | NRd,y = NRk,y / gMs | Sí | No | |||
| Resistencia con hormigón | NRd,c = NRk,c / gMc | Sí | No | |||
| Resistencia fisuración adherencia | NRd,sp = NRk,sp / gMsp | Sí | No | |||
EL NUEVO MÉTODO DE DIMENSIONADO TR069
Consideración de la teoría de fisuración de la adherencia
La fuerza a tracción en la barra corrugada y la transmisión a través de la resina inyectada al hormigón circundante origina fuerzas de fisuración en el hormigón. Esto es debido a las fuerzas desviadas, causadas por la barra y sus resaltes en el hormigón. Si no hay armado para soportar las fuerzas de fisuración, esto se tendrá que tener en cuenta en el dimensionado. las fuerzas de fisuración normalmente son relevantes en anclajes cerca del borde (recubrimiento de hormigón escaso) en particular.
Figura 8. Barras corrugadas B500 a pie de obra
La comprobación del fallo por fisuración de adherencia está prevista con este propósito, que calcula la tensión de adherencia por fisuración τRk,sp en la superficie de la barra corrugada dentro del hormigón.
Los factores para la resina de inyección aplicada consideran la resistencia del hormigón, el diámetro de la barra, el recubrimiento de hormigón del armado transversal, así como la tensión a compresión, perpendicular al eje de la barra y la profundidad de anclaje en el cálculo de τRk,sp. Estos factores han sido determinados individualmente para cada sistema, requiriendo certificado las barras corrugadas a posteriori en conexiones rígidas, lo que puede encontrarse en la ETE (Evaluación Técnica Europea) de cada producto.
La tensión de adherencia por fisuración queda limitada por la tensión de adherencia general τRk,ucr para hormigón no fisurado. Esto asegura que la capacidad de carga de la conexión rígida no supere la capacidad portante de un anclaje.
Tras la verificación de la profundidad de anclaje necesaria por fallo del cono de hormigón y por fisuración de la adherencia, se tiene que realizar un test para asegurar que la profundidad de anclaje determinada no es inferior a la profundidad de anclaje mínima lb,min de acuerdo con EN 1992-1-1. Esto cumple la verificación de la distribución local de la carga. La transmisión de la carga de la conexión rígida al elemento de hormigón preexistente se tiene que comprobar separadamente de forma similar a la teoría de anclajes (EN 1992-4).
Componentes del fallo por adherencia
El fallo por adherencia se puede dividir en fallo por fisuración , en otras palabras, fallo causado por rotura del hormigón (en recubrimientos delgados de hormigón) y fallo a cortante (cizalladura de las ménsulas de hormigón a gran distancia del borde) con el consiguiente deslizamiento de la barra.
TR069 permite a los calculistas realizar la comprobación de una conexión rígida con barra corrugada con una profundidad de anclaje relativamente baja (Por lo tanto, también en elementos relativamente delgados) y sin conexión con el armado existente.
Figura 9. Si se incrementa el recubrimiento de hormigón o la distancia al borde, el fallo por fisuración (figura a la izquierda) de una barra corrugada embebida se transmite como fallo a cortante (figura a la derecha). Si las barras de armado están ancladas cdrca de un borde o con un escaso recubrimiento de hormigón, esto altera el comportamiento a la fisuración de adherencia. Esto queda reflejado ahora en la verificación de acuerdo con TR 069.
Fuente: Alexander Lindorf (2011): Fallo de adherencia en hormigón armado bajo tensión transversal.
COMPARACIÓN DE LOS MÉTODOS DE DIMENSIONADO
Hoy en día las conexiones de barras corrugadas a posteriori se pueden realizar para numerosas aplicaciones de acuerdo con EC2. Una profundidad de anclaje relativamente escasa es a menudo suficiente, sobre todo cuando se trata de cerrar una abertura en una losa de forjado. Los puntos a clarificar incluyen si hay cargas a cortante y tracciones adicionales, o una conexión con transmisión de momento (rígida) o bien si hay una armadura continua en el elemento existente.
Estos aspectos afectarán la elección del método de dimensionado que vayamos a escoger.
Teoría de armaduras
Las cargas que actúan sobre las barras de armado instaladas a posteriori se transmiten al hormigón armado a través a través del solapamiento con las barras existentes. En este caso las barras a posteriori se considerarán como barras empotradas previamente. De acuerdo con la teoría de armaduras (EN 1992-1-1), las barras de armado pueden anclarse a posteriori con y sin solapamiento con la armadura existente.
Teoría de anclajes
La norma EN 1992-4 sólo utiliza la resistencia a tracción del hormigón. Las tensiones de adherencia sone sustancialmente mayores que las que tenemos de acuerdo con la teoría de armaduras y las profundidades de anclaje entre 4 y 20 veces el diámetro de las barras quedan cubiertas. A diferencia de la teoría de armaduras, las cargas a cortante pueden ser transmitidas además de las cargas a tracción.
TR 069
El Informe Técnico TR 069 constituye un puente para cubrir el vacío entre ambas teorías (anclajes y armaduras) y utiliza elementos de ambos planteamientos del dimensionado, permitiendo así conexiones rígidas a posteriori de barras de armado, incluso en aquellos casos en los que no hay armadura para conectar en el elemento de hormigón existente y sólo hay espacio para pequeñas profundidades de anclaje. Esto es posible dado que la tensión de adherencia es claramente superior a la que tenemos con la teoría de armaduras.
Teoría de anclajes detallada
Según la teoría de anclajes, deberá realizarse una verificación separada para cada dirección de fuerzas en el caso de cargas a tracción (verificación de fallo de acero, combinación de arranque y cono de hormigón), así como para cargas a cortante (verificación de fallo de acero, efecto palanca y rotura del hormigón en dirección al borde). Finalmente puede pasar que se dé una interacción entre ambas, que requiera la consideración simultánea de tracción y cortante. De todas formas, hasta la fecha, la teoría de anclajes no cubre la unión entre 2 elementos de hormigón.
| Características del método de dimensionado (cuestiones comparativas) | Conexiones de barras corrugades a posteriori (EN 1992-1-1) | Conexión como anclajes (EN 1992-4) | Conexión rígida de barras corrugadas a posteriori (TR 069) | |||
| ¿Se requiere un armado continuo con el elemento existente? | Si | No | No | |||
| ¿Cuál es la distancia exigible al borde para tracciones elevadas? | Muy bajo | Alto | Alto | |||
| ¿Qué desplazamiento se espera? | Muy bajo | Bajo | Bajo | |||
| ¿Se hace necesaria una gran profundidad de anclaje para cargas a tracción? | Muy grande | No muy grande | No muy grande | |||
| ¿Se hace necesario un elemento de hormigón de gran espesor (en dirección al eje de la barra)? | Muy grande | No muy grande | No muy grande | |||
| ¿Se pueden transmitir cargas a cortante? | No mediante anclajes, si a través de la rugosidad de la junta. | Sí, a través del anclaje | No mediante anclajes, si a través de la rugosidad de la junta. | |||
| ¿Son posibles las disposiciones lineales o libres de acuerdo con este método? | Sí | No, máximo 9 anclajes | Sí | |||
| ¿Cuál es la mínima resistencia del hormigón? | C12/15 | C12/15 (l’ ETE de anclajes no es aplicable) | C20/25 | |||
| ¿Este método distingue entre hormigón fisurado y no fisurado? | No | Sí, reduciendo la resistencia en hormigón fisurado | Sí, reduciendo la resistencia en hormigón fisurado | |||
| ¿Están reguladas las conexiones hormigón-hormigón? | Sí | No | Sí |
Tabla 2.
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