Diseño de anclajes bajo acciones sísmicas

• Autores: Jorge Gramaxo, Antonio Cardo Fernández
• Localización: Resúmenes de comunicaciones, 2014, ISBN 978-84-89670-80-8, págs. 229-230
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Design and detailing of anchors for seismic actions
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• Resumen
  • español

    A nivel mundial, los métodos de diseño sísmico no sólo para estructuras principales, sino también para la fijación de equipos, instalaciones y otros soportes de elementos no estructurales han ganado considerablemente en importancia en los últimos años. De hecho, los costes económicos y sociales asociados al fallo o interrupción de determinados servicios y equipamientos, como los sistemas de suministro de agua, energía o telecomunicaciones y líneas de tráfico son de magnitud comparable a los costos asociados con fallos en la estructura del edificio.

    Debido a que los anclajes a posteriori se utilizan frecuentemente estos mencionados tipos de equipos o subestructuras, el diseño adecuado es de vital importancia para garantizar la seguridad y minimizar los costes asociados a terremotos. Este artículo muestra los principios de funcionamiento de diferentes tipos de anclajes, evalúa su comportamiento bajo cargas sísmicas, y los clasifica en función de su idoneidad para las situaciones típicas que se producen en los terremotos, tales como grandes grietas en el hormigón o direcciones alternantes de la carga.

    El primer concepto de diseño de anclajes bajo cargas sísmicas se puede encontrar en los códigos del hormigón de los Estados Unidos. En este artículo se describen los principios de esta metodología. Ensayos específicos para cualificar los anclajes para acciones sísmicas. ACI 318 proporciona un método de diseño para anclajes cualificados en los ensayos. Las principales diferencias entre este enfoque de diseño y el diseño de anclaje bajo cargas estáticas son: con el fin de tener en cuenta influencias impredecibles, tales como el ancho de fisura en el hormigón, la capacidad resistente del anclaje se reduce por un factor de reducción de carga sísmica; siempre que sea posible la fijación debe estar diseñada para rotura dúctil de cualquiera de los elementos (placa o el propio anclaje), y, por último, si ésto no es posible y el modo de fallo es frágil, tales como rotura por cono de hormigón, se hace una reducción adicional significativa de la resistencia de diseño del anclaje.

    Como las cargas sísmicas son muy difíciles de predecir con exactitud, las buenas prácticas de detalle de colocación de los anclajes son aún más importantes que con cargas estáticas. En la última sección de este artículo se resumen ejemplos de detalles de aplicaciones de anclaje que conllevan una mejora rentable de la seguridad general de los edificios e infraestructuras en situaciones de sismo.

  • English

    In all parts of the world, seismic design methodologies not only for primary structures, but also including equipment, installation and other non-structural element supports have significantly gained in importance over the past years. In fact the economic and social costs associated with the failure or interruption of certain services and equipments such as water, energy or telecommunication supply systems and traffic lines are of comparable magnitude to the costs associated with structural failures.

    As post-installed anchors are often used to fix these mentioned types of equipment, their adequate design is of crucial importance to guarantee safety and minimize costs associated with seismic events. This paper shows the working principles of different types of anchors, discusses their behaviour under seismic loads, and classifies them according to their suitability for the typical situations occurring in earthquakes such as large cracks in the concrete or alternating directions of the load.

    The primary globally established design concept for anchors under seismic loads can be found in the US codes. This paper will describe the principles of the concept. Specific tests qualify anchors for seismic loads. ACI 318 gives a design method for qualified anchors. The main differences between this design approach and static anchor design are: In order to account for unpredictable influences such as crack width, the capacity is reduced by a reduction factor for seismic load; whenever possible anchors should be designed for ductile failure of either the attachment or the anchor bolt itself, and finally, if a brittle failure mode such as concrete cone pullout controls, a further significant reduction of the design capacity is made.

    As seismic loads are extremely difficult to predict with accuracy, good detailing practice is even more important than with well understood static loads. The final section of this paper will summarize examples of good detailing of anchorage applications leading to a cost-efficient enhancement of the overall safety of buildings and infrastructures in seismic events.