zona de anclaje


Introducción.

El presfuerzo es aplicado al concreto a través de un anclaje, que usualmente consiste de piezas de acero fundido, aunque una placa plana de acero puede ser empleado en ocasiones. El área de carga del anclaje es sólo una pequeña proporción del área de concreto asociada al anclaje. Se puede considerar que la fuerza de presfuerzo, concentrada en el área de anclaje, se expande através del concreto de una forma distribuida a una distancia adecuada de la sección de anclaje, según el teorema de Saint Venant.

Evaluando los esfuerzos de ruptura obtenidos de los experimentos realizados, se asume que la fuerza del anclaje se distribuye dentro de un prisma de concreto teniendo la mayor área disponible de concreto ubicada simétricamente alrededor del anclaje. El efectocombinado de un conjunto de anclajes es evaluado reemplazando el grupo con un solo anclaje equivalente, de la misma área total, portando la fuerza resultante del conjunto de anclajes y considerando el correspondiente prisma simétrico de concreto envolvente.



La Figura de arriba muestra la distribución de la fuerza de compresión aplicada a un área pequeña en la superficie de un bloque de concreto.Sobre el eje de la fuerza, el esfuerzo es de compresión, disminuyendo su intensidad gradualmente lejos de la sección de carga. El esfuerzo puede ser asumido uniforme sobre la sección (con un valor de ), a una distancia igual a la profundidad del prisma simétrico de concreto. El esfuerzo en ángulos rectos a la compresión, en un plano transversal al eje del anclaje, es de tensión; esta tensión aparecea una distancia de aproximadamente un décimo de la profundidad del prisma (conocida como zona de anclaje local o bloque extremo) y alcanza su máximo aproximadamente a un cuarto de la profundidad del bloque de concreto. Esta tensión se denomina fuerza de estallido. La distribución del esfuerzo de tensión a lo largo del eje del bloque es simplificada a una forma triangular. La tensión también sedesarrolla cerca de la superficie que rodea la placa, esta fuerza tiende a causar desprendimiento en la superficie del concreto en miembros altamente esforzados. Sin embargo, en losas típicas postensadas, este efecto es despreciable.

Normalmente la fuerza de estallido es controlada por barras de refuerzo a manera de malla o como una serie de amarres detrás del anclaje, esta última es máseficiente y se explica en el desarrollo del trabajo, según el código ACI. La fuerza de desprendimiento es resistida por una malla de refuerzo cerca de la superficie del concreto, pero esta fuerza generalmente es ignorada en caso de losas postensadas debido a su baja magnitud.

Se considera que los anclajes pueden funcionar satisfactoriamente para fuerzas de alrededor del 95% de la resistencia deltendón, aunque la mayoría de las especificaciones limitan la fuerza de los gatos a un 80% de la resistencia del tendón. Puede ser permisible tomar la fuerza de diseño para el refuerzo de a zona de anclaje igual a la fuerza especificada para los gatos, pero es preferible diseñar para una fuerza del 90 a 100% de la resistencia del tendón ya que provee una reserva útil para un aumento de esfuerzo deliberadoo imprevisto en el tendón. El esfuerzo en el refuerzo está limitado a 200 N/mm2.

Al diseñar la zona de anclaje se consideran secciones verticales y horizontales, primero mediante anclajes individuales y luego con grupos de anclaje. El bloque de concreto asociado a cada sección es el prisma más grande que sea concéntrico con el centroide del anclaje o grupo de anclajes. Sin embargo, en losas deconcreto, la aparición de una grieta vertical causada por la fuerza de estallido es muy improbable (excepto, posiblemente, para anclajes cercanos a las esquinas), porque el ancho de la losa actúa como una gran limitante. Por lo tanto, el diseño es llevado a cabo para un agrietamiento horizontal para todos los anclajes y agrietamiento vertical para aquellos cercanos a las esquinas.

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