Verificación normativa de anclajes según normas australianas

Las fuerzas en los anclajes, incluidas las fuerzas de palanca, se determinan mediante análisis por elementos finitos, pero las resistencias se verifican utilizando las disposiciones normativas de AS 5216.

La verificación normativa de los anclajes se realiza según AS 5216:2018. Aunque la norma no proporciona específicamente algunas fórmulas para anclajes hormigonados in situ, las fórmulas son las mismas que en SA TS 101:2015, donde los anclajes hormigonados in situ se mencionan específicamente. En la configuración de la norma se puede seleccionar hormigón fisurado o no fisurado. El hormigón fisurado se asume de forma conservadora como valor predeterminado. La verificación normativa del cono de rotura del hormigón a tracción y cortante puede ignorarse en la configuración de la norma, lo que significa que se asume que la fuerza se transfiere a través de la armadura. Al usuario se le proporciona la magnitud de esta fuerza. Debido al uso de la resistencia del cono de rotura del hormigón en la fórmula de verificación del fallo por arrancamiento del hormigón, esta verificación también se ignora.

Las siguientes verificaciones normativas de anclajes cargados a tracción no se proporcionan y deben verificarse utilizando la información de la Especificación Técnica del Producto correspondiente (ensayo según AS 5216:2018: Apéndice A):

• Fallo por arrancamiento del elemento de fijación (para anclajes postinstalados mecánicos) – AS 5216:2018: 6.2.4,
• Fallo combinado por arrancamiento y cono de hormigón (para anclajes postinstalados adheridos) – AS 5216:2018: 6.2.5,
• Fallo por fisuración del hormigón – AS 5216:2018: 6.2.6.

El fallo por explosión lateral del hormigón solo se proporciona para anclajes con placas de arandela.

Fallo del acero a tracción

El fallo del acero a tracción se verifica según Cl. 6.2.2:

\[ ϕ_{Ms} N_{tf} = ϕ_{Ms} A_s f_{uf} \]

donde:

• \( ϕ_{Ms} = \frac{5 f_{yf}}{6 f_{uf}} \le 1/1.4 \) – factor de capacidad para el fallo del acero a tracción (Tabla 3.2.4)
• A_s – área de tensión de tracción de un perno según se especifica en AS 1275
• f_uf – resistencia mínima a tracción del perno según se especifica en AS 4100 – Tabla 9.3.1

Fallo por cono de hormigón

El fallo por cono de hormigón se verifica según Cl. 6.2.3 y se proporciona para el grupo de anclajes (cuando corresponda). La resistencia característica de los elementos de fijación traccionados en un grupo o de un único elemento de fijación es:

\[ ϕ_{Mc} N_{Rk,c} = ϕ_{Mc} N_{Rk,c}^0 \left ( \frac{A_{c,N}}{A^0_{c,N}} \right ) \psi_{s,N} \psi_{re,N} \psi_{ec,N} \psi_{M,N} \]

donde:

• ϕ_Mc – factor de capacidad para los modos de fallo del anclaje relacionados con el hormigón, editable en la configuración de la norma; el valor recomendado es 1/1.5 (Tabla 3.2.4)
• \( N_{Rk,c}^0 = k_1 \sqrt{f'_c} h_{ef}^{1.5} \) – resistencia característica de un elemento de fijación, alejado de los efectos de los elementos de fijación adyacentes o de los bordes del elemento de hormigón – Cl. 6.2.3.2
• A_c,N – área proyectada real del cono de rotura del elemento de fijación limitada por los elementos de fijación adyacentes y los bordes del elemento de hormigón – Cl. 6.2.3.3
• A_c,N⁰ = s_cr,N² – área proyectada de referencia de un único elemento de fijación con una distancia al borde al menos igual a 1.5 h_ef – Cl. 6.2.3.3
• \( \psi_{s,N} = 0.7 + 0.3 \frac{c}{c_{cr,N}} \le 1 \) – parámetro relacionado con la distribución de tensiones en el hormigón debido a la proximidad del elemento de fijación a un borde del elemento de hormigón – Cl. 6.2.3.4
• \( \psi_{re,N} = 0.5 + \frac{h_{ef}}{200} \le 1 \)– parámetro que tiene en cuenta el efecto de descascarillado de la capa superficial – Cl. 6.2.3.5
• \( \psi_{ec,N} = \frac{1}{1+2 e_N / s_{cr,N}} \le 1 \) – parámetro que tiene en cuenta la excentricidad de la carga resultante en un grupo de elementos de fijación – Cl. 6.2.3.6
• \( \psi_{M,N} = 2- \frac{2 z}{3 h_{ef}} \ge 1 \) – parámetro que tiene en cuenta el efecto de una fuerza de compresión entre la placa de anclaje y el hormigón – Cl. 6.2.3.7; este parámetro es igual a 1 si c < 1.5 h_ef o si la relación entre la fuerza de compresión (incluida la compresión debida a la flexión) y la suma de las fuerzas de tracción en los anclajes es menor que 0.8
• \item k₁ – parámetro; para anclajes hormigonados in situ (tipo de anclaje – placas de arandela) k₁ = k_cr,N = 8.9 para hormigón fisurado y k₁ = k_ucr,N = 12.7 para hormigón no fisurado; para anclajes postinstalados (tipo de anclaje – recto) k₁ = k_cr,N = 7.7 para hormigón fisurado y k₁ = k_ucr,N = 11.0 para hormigón no fisurado
• s_cr,N = 2 c_cr,N = 3 h_ef – separación entre elementos de fijación
• c_cr,N = 1.5 h_ef – distancia al borde característica
• h_ef – profundidad de empotramiento efectiva del elemento de fijación; en el caso de un elemento de hormigón estrecho, se aplica Cl. 6.2.3.8 y\( h'_{ef} = \max \left ( \frac{c_{max}}{c_{cr,N}}h_{ef}; \, \frac{s_{max}}{s_{cr,N}}h_{ef} \right ) \)
• z – brazo de palanca interno
• c – distancia al borde más pequeña

El área del cono de rotura del hormigón para un grupo de anclajes cargados a tracción que forman un cono de hormigón común, A_c,N, se muestra con una línea discontinua roja.

Según Cl. 6.2.8, la armadura complementaria puede utilizarse para transferir las fuerzas que causan el fallo por cono de hormigón. Dicha armadura debe diseñarse de acuerdo con AS 3600.

Fallo por arrancamiento

El fallo por arrancamiento se verifica para elementos de fijación con cabeza hormigonados in situ (tipo de anclaje – placa de arandela) según SA TS 101:2015 – Cl. 6.2.3:

\[ ϕ_{Mc} N_{Rk,p} = k_1 A_h f'_c \]

• ϕ_Mc – factor de capacidad para los modos de fallo del anclaje relacionados con el hormigón, editable en la configuración de la norma; el valor recomendado es 1/1.5 (Tabla 3.2.4)
• k₁ – parámetro relacionado con el estado del hormigón; para hormigón fisurado k₁ = 8.0, para hormigón no fisurado k₁ = 11.2
• A_h – área de la cabeza portante del elemento de fijación; para placa de arandela circular \( A_h = \frac{\pi}{4} \left ( d_h^2 - d^2 \right \)$, para placa de arandela rectangular \( A_h = a_{wp}^2 - \frac{\pi}{4} d^2 \)
• d_h ≤ 6 t_h + d – diámetro de la cabeza del elemento de fijación
• t_h – espesor de la cabeza del elemento de fijación con cabeza
• d – diámetro del vástago del elemento de fijación
• a_wp – longitud del lado de la placa de arandela rectangular
• f'_c – resistencia característica a compresión del hormigón

El fallo por arrancamiento para anclajes con cabeza distintos de los hormigonados in situ no se calcula y la resistencia debe ser garantizada por el fabricante o determinada mediante ensayos y evaluación de acuerdo con el Apéndice A.

Ni la resistencia al fallo por fisuración durante la instalación (Cl. 6.2.6.1) ni la debida a la carga (Cl. 6.2.6.2) se proporcionan y deben ser garantizadas por el fabricante o determinadas mediante ensayos y evaluación de acuerdo con el Apéndice A.

Fallo por explosión lateral

El fallo por explosión lateral se verifica para anclajes con cabeza (tipo de anclaje – arandela) con distancia al borde c ≤ 0.5 h_ef según Cl. 6.2.7. Los anclajes se tratan como un grupo si su separación cerca del borde es s ≤ 4 c₁. Los anclajes de socavado pueden verificarse de la misma manera, pero el valor de A_h es desconocido en el software. El fallo por explosión lateral de los anclajes de socavado puede determinarse seleccionando la placa de arandela con la dimensión correspondiente.

\[ ϕ_{Mc} N_{Rk,cb} = ϕ_{Mc} N_{Rk,cb}^0 \frac{A_{c,Nb}}{A_{c,Nb}^0} \psi_{s,Nb} \psi_{g,Nb} \psi_{ec,Nb} \]

donde:

• ϕ_Mc – factor de capacidad para los modos de fallo del anclaje relacionados con el hormigón, editable en la configuración de la norma; el valor recomendado es 1/1.5 (Tabla 3.2.4)
• \( N_{Rk,cb}^0 = k_5 c_1 \sqrt{A_h} \sqrt{f'_c} \) – resistencia característica de un único elemento de fijación alejado de los efectos de los elementos de fijación adyacentes y de los bordes del elemento de hormigón – Cl. 6.2.7.2
• A_c,Nb – área proyectada real para el elemento de fijación limitada por los bordes del elemento de hormigón (c₂ ≤ 2 c₁), la presencia de elementos de fijación adyacentes (s ≤ 4 c₁) o el espesor del elemento – Cl. 6.2.7.3
• A_c,Nb⁰ = (4 c₁)² – área proyectada de referencia de un único elemento de fijación con una distancia al borde igual a c₁ – Cl. 6.2.7.3
• \( \psi_{s,Nb} = 0.7+0.3 \frac{c_2}{2 c_1} \le 1 \) – parámetro que tiene en cuenta la perturbación de las tensiones en el hormigón debido a la proximidad del elemento de fijación a una esquina del elemento de hormigón – Cl. 6.2.7.4
• \( \psi_{g,Nb} = \sqrt{n} + (1-\sqrt{n}) \frac{s_2}{4c_1} \ge 1 \) – parámetro que tiene en cuenta el efecto de grupo – Cl. 6.2.7.5
• \( \psi_{ec,Nb} = \frac{1}{1+2 e_N / s_{cr,Nb}} \le 1 \) – parámetro que tiene en cuenta la excentricidad de la carga en un grupo de elementos de fijación – Cl. 6.2.7.6
• k₅ – parámetro relacionado con el estado del hormigón; para hormigón fisurado k₅ = 8.7, para hormigón no fisurado k₅ = 12.2
• c₁ – distancia al borde del elemento de fijación en la dirección 1 hacia el borde más cercano
• c₂ – distancia al borde del elemento de fijación perpendicular a la dirección 1, que es la distancia al borde más pequeña en un elemento estrecho con múltiples distancias al borde
• A_h – área de la cabeza portante del elemento de fijación; para placa de arandela circular \( A_h = \frac{\pi}{4} \left ( d_h^2 - d^2 \right \), para placa de arandela rectangular \( A_h = a_{wp}^2 - \frac{\pi}{4} d^2 \)
• f'_c – resistencia característica a compresión del hormigón
• n – número de elementos de fijación en una fila paralela al borde del elemento de hormigón
• s₂ – separación de los elementos de fijación en un grupo perpendicular a la dirección 1
• s_cr,Nb = 4 c₁ – separación necesaria para que un elemento de fijación desarrolle su resistencia característica a tracción frente al fallo por explosión lateral

Fallo del acero a cortante

El fallo del acero a cortante se determina según Cl. 7.2.2. Se asume que el anclaje está fabricado con barra roscada con las mismas propiedades de material que los pernos.

Fuerza cortante sin brazo de palanca

Se asume fuerza cortante sin brazo de palanca si se selecciona separación – directa. Se asume que los elementos de fijación son de acero dúctil y el factor k₇ = 1. Cada elemento de fijación se verifica por separado. La resistencia se determina según AS 5216 – Cl. 7.2.2.2 y AS 4100 – Cl. 9.2.2.1:

\[ ϕ_{Ms} V_{Rk,s} = ϕ_{Ms} 0.62 f_{uf} A \]

donde:

• \( ϕ_{Ms} = f_{yf} / f_{uf} \le 0.8 \) cuando f_uf ≤ 800 MPa y f_yf / f_uf ≤ 0.8; ϕ_Ms = 2/3 en caso contrario – factor de capacidad para el fallo del acero a cortante (Tabla 3.2.4)
• f_uf – resistencia mínima a tracción del perno según se especifica en AS 4100 Tabla 9.2.1
• A – área de un perno igual a A_c o A_o, que son el área del diámetro menor del perno según se define en AS 1275 o el área nominal del vástago liso del perno, respectivamente

Para elementos de fijación con h_ef / d < 5 en hormigón con f'_c < 20 MPa, V_Rk,s se multiplica por un factor igual a 0.8.

Fuerza cortante con brazo de palanca

La resistencia a cortante del acero con brazo de palanca se calcula según Cl. 7.2.2.3:

\[ ϕ_{Ms} V_{Rk,s,M} = ϕ_{Ms} \frac{\alpha_M M_{Rk,s}}{l_a} \]

donde:

• \( ϕ_{Ms} = f_{yf} / f_{uf} \le 0.8 \) cuando f_uf ≤ 800 MPa y f_yf / f_uf ≤ 0.8; ϕ_Ms = 2/3 en caso contrario – factor de capacidad para el fallo del acero a cortante (Tabla 3.2.4)
• α_M = 2 – parámetro que tiene en cuenta el grado de empotramiento; se asume que la placa de anclaje está impedida de girar – Cl. 4.2.2.4
• \( M_{Rk,s} = M_{Rk,s}^0 \left ( 1- \frac{N^*}{ϕ_{Ms} N_{Rk,s}} \right ) \) – resistencia característica a flexión del elemento de fijación influenciada por la carga axial
• l_a = a₃ + e₁ – longitud del brazo de palanca
• a₃ = 0.5 d – distancia entre el punto de empotramiento asumido del elemento de fijación cargado a cortante y la superficie del hormigón
• e₁ = t_g + t_fix / 2 – excentricidad de la carga cortante aplicada respecto a la superficie del hormigón, despreciando el espesor de una capa de nivelación de mortero
• t_g – espesor de la capa de mortero
• t_fix – espesor de la placa base
• d – diámetro nominal del elemento de fijación
• N* – valor de cálculo de la carga a tracción
• ϕ_Ms N_Rk,s – resistencia a tracción de un elemento de fijación frente al fallo del acero
• M_Rk,s⁰ = 1.2 W_el f_uf – resistencia característica a flexión del elemento de fijación – ETAG 001 – Anexo C
• W_el = π d³ / 32 – módulo resistente elástico del elemento de fijación; el diámetro reducido por las roscas, \( d_s = \sqrt{\frac{4 A_s}{\pi}} \), se utiliza en lugar del diámetro nominal, d, si se selecciona Plano de cortante en la rosca

Fallo del hormigón por borde

El fallo del hormigón por borde se verifica según Cl. 7.2.3. Si los conos de hormigón de los elementos de fijación se intersectan, se verifican como un grupo. Se verifican los bordes en la dirección de la carga cortante. Se asume que toda la carga en una placa base es transferida por el elemento de fijación próximo al borde verificado.

\[ ϕ_{Mc} V_{Rk,c} = ϕ_{Mc} V_{Rk,c}^0 \frac{A_{c,V}}{A_{c,V}^0} \psi_{s,V} \psi_{h,V} \psi_{ec,V} \psi_{\alpha,V} \psi_{re,V} \]

donde:

• ϕ_Mc – factor de capacidad para los modos de fallo del anclaje relacionados con el hormigón, editable en la configuración de la norma; el valor recomendado es 1/1.5 (Tabla 3.2.4)
• \( V_{Rk,c}^0 = k_9 d^{\alpha} l_f^{\beta} \sqrt{f'_c} c_1^{1.5} \) – valor inicial de la resistencia característica a cortante del elemento de fijación – Cl. 7.2.3.2
• A_c,V – área real del cuerpo idealizado de rotura del hormigón – Cl. 7.2.3.3
• A_c,V⁰ = 4.5 c₁² – área proyectada de referencia del cono de rotura – Cl. 7.2.3.3
• \( psi_{s,V} = 0.7 + 0.3 \frac{c_2}{1.5 c_1} \le 1 \) – parámetro que tiene en cuenta la perturbación de la distribución de tensiones en el elemento de hormigón – Cl. 7.2.3.4
• \( \psi_{h,V} = \left ( \frac{1.5 c_1}{h} \right ) ^{0.5} \ge 1 \) – parámetro que tiene en cuenta la influencia del espesor del elemento – Cl. 7.2.3.5
• \( \psi_{ec,V} = \frac{1}{1+2 e_V / (3c_1)} \le 1 \) – parámetro que tiene en cuenta la excentricidad de la carga resultante en un grupo de elementos de fijación – Cl. 7.2.3.6
• \( \psi_{\alpha,V} = \sqrt{\frac{1}{(\cos \alpha_V)^2 + (0.5 \sin \alpha_V)^2}} \ge 1 \) – parámetro que tiene en cuenta el ángulo de la carga aplicada – Cl. 7.2.3.7
• ψ_re,V = 1 – parámetro que tiene en cuenta el efecto de descascarillado de la capa superficial – Cl. 7.2.3.8; se asume que no hay armadura de borde ni estribos
• k₉ – parámetro que tiene en cuenta el estado del hormigón; para hormigón fisurado k₉ = 1.7, para hormigón no fisurado k₉ = 2.4
• d – diámetro nominal del elemento de fijación
• \( \alpha = 0.1 \left ( \frac{l_f}{c_1} \right ) ^{0.5} \)
• \( \beta = 0.1 \left ( \frac{d}{c_1} \right ) ^{0.2} \)
• l_f = h_ef ≤ 12 d donde d ≤ 24 mm; l_f = h_ef ≤ max (8 d, 300 mm) donde d > 24 mm – parámetro relacionado con la longitud del elemento de fijación
• f'_c – resistencia característica a compresión en cilindro del hormigón a 28 días
• c₁ – distancia al borde del elemento de fijación hasta el borde investigado; según Cl. 7.2.3.9, para un elemento estrecho, c_2,max < 1.5 c₁ que también se considera delgado, h < 1.5 c₁, se utiliza c'₁ en las ecuaciones anteriores en lugar de c₁; el valor reducido c'₁ = max (c_2,max / 1.5, h/ 1.5, s_c,max / 3)
• c₂ – la distancia al borde más pequeña del elemento de fijación en la dirección perpendicular al borde investigado
• h – espesor del elemento de hormigón
• e_V – excentricidad de la fuerza cortante resultante que actúa sobre un grupo de elementos de fijación respecto al centro de gravedad de los elementos de fijación cargados a cortante
• α_V – ángulo entre la carga aplicada al elemento de fijación o grupo de elementos de fijación y la dirección perpendicular al borde libre considerado, 0° < α_V < 90°
• h_ef – profundidad de empotramiento efectiva del elemento de fijación

Según Cl. 6.2.8, la armadura complementaria puede utilizarse para transferir las fuerzas que causan el fallo del hormigón por borde y/o el fallo por arrancamiento del hormigón. Dicha armadura debe diseñarse de acuerdo con AS 3600.

Fallo por arrancamiento del hormigón

El fallo por arrancamiento del hormigón se verifica según Cl. 7.2.4. Se asume que todos los anclajes en una placa base están cargados a cortante y la resistencia al cono de rotura del hormigón, N_Rk,c, utilizada en el cálculo, se calcula con la hipótesis de que todos los anclajes están cargados a tracción sin ninguna excentricidad. No se asume armadura complementaria.

\[ ϕ_{Mc} V_{Rk,cp} = ϕ_{Mc} k_8 N_{Rk,c} \]

donde:

• ϕ_Mc – factor de capacidad para los modos de fallo del anclaje relacionados con el hormigón, editable en la configuración de la norma; el valor recomendado es 1/1.5 (Tabla 3.2.4)
• k₈ – parámetro publicado en el Informe de Evaluación; según ETAG 001 – Anexo C, para h_ef < 60 mm, k₈ = 1 y para h_ef ≥ 60 mm, k₈ = 2
• N_Rk,c – resistencia característica del cono de hormigón para un único elemento de fijación o elemento de fijación en un grupo

Carga combinada de tracción y cortante

La resistencia de un elemento de fijación cargado por tracción y cortante combinados se determina según el Capítulo 8.

Fallo del acero

La evaluación del comportamiento bajo carga combinada de tracción y cortante del elemento de fijación se basa en AS 4100:

\[ \left ( \frac{N^*}{ϕ_{Ms} N_{Rk,s}} \right ) ^2 + \left ( \frac{V^*}{ϕ_{Ms} V_{Rk,s}} \right ) ^2 \le 1.0 \]

Fallo del hormigón

Los modos de fallo distintos del acero se verifican según Cl. 8.2.1:

\[ \left ( \frac{N^*}{ϕ_{Mc} N_{Rk,i}} \right ) ^{1.5} + \left ( \frac{V^*}{ϕ_{Mc} V_{Rk,i}} \right ) ^{1.5} \le 1.0 \]

donde:

• N* – valor de cálculo de la fuerza de tracción aplicada a un único elemento de fijación o grupo
• V* – valor de cálculo de la fuerza cortante aplicada a un único elemento de fijación o grupo
• N_Rk,i – resistencia característica a tracción del elemento de fijación o grupo frente al modo de fallo 'i'
• V_Rk,i – resistencia característica a cortante del elemento de fijación o grupo frente al modo de fallo 'i'
• \( ϕ_{Ms} = \frac{5 f_{yf}}{6 f_{uf}} \) – factor de capacidad para el fallo del acero a tracción (Tabla 3.2.4)
• ϕ_Ms = f_yf / f_uf ≤ 0.8 cuando f_uf ≤ 800 MPa y f_yf / f_uf ≤ 0.8; ϕ_Ms = 2/3 en caso contrario – factor de capacidad para el fallo del acero a cortante (Tabla 3.2.4)
• ϕ_Mc – factor de capacidad para los modos de fallo del anclaje relacionados con el hormigón, editable en la configuración de la norma; el valor recomendado es 1/1.5 (Tabla 3.2.4)

Anclajes con separación

Los anclajes con separación se diseñan como elemento de barra según AS 4100 con factores de capacidad de pernos. La longitud asumida del elemento es la suma de la altura del espacio libre, la mitad del espesor del diámetro nominal y la mitad del espesor de la placa base. Los anclajes con separación se verifican habitualmente como fase de construcción antes del grouting.

Capacidad a flexión

La capacidad a flexión se determina según AS 4100, Cl. 5.1.

M* ≤ ϕ M_s

donde:

• M* – momento flector que actúa sobre el anclaje determinado por el Método de los Elementos Finitos
• ϕ = 0.8 – factor de capacidad para pernos
• M_s = f_y Z_e – capacidad resistente a flexión de la sección
• f_y – límite elástico del anclaje
• Z_e = min {S, 1.5 · Z} – módulo resistente efectivo – Cl. 5.2.3
• \( S = \frac{d^3}{6} \) – módulo resistente plástico; si se selecciona Plano de cortante en la rosca, el diámetro nominal d se sustituye por el diámetro reducido por las roscas, d_s
• \( Z = \frac{1}{32} \pi d^3 \) – módulo resistente elástico; si se selecciona Plano de cortante en la rosca, el diámetro nominal d se sustituye por el diámetro reducido por las roscas, d_s

Capacidad a cortante

La capacidad a cortante se determina según AS 4100, Cl. 5.11.

V* ≤ ϕ V_w

donde:

• V* – valor de cálculo de la fuerza cortante
• ϕ = 0.8 – factor de capacidad para pernos
• V_w = 0.6 f_y A_w – capacidad nominal de plastificación a cortante – Cl. 5.11.4
• f_y – límite elástico del anclaje
• A_w = 0.844 A_s – área a cortante
• A_s – área de tensión de tracción de un perno según se define en AS 1275

Capacidad a compresión axial

La capacidad a compresión axial se determina según AS 4100, Cl. 6. El pandeo se tiene en cuenta según Cl. 6.3:

N* ≤ ϕ N_c

donde:

• N* – valor de cálculo de la fuerza de compresión
• ϕ = 0.8 – factor de capacidad para pernos
• N_c = α_c N_s ≤ N_s – capacidad nominal del elemento – Cl. 6.3.3
• N_s = k_f A_s f_y – capacidad nominal de la sección – Cl. 6.2
• f_y – límite elástico del anclaje
• l_e = k_e l – longitud eficaz – Cl. 6.3.2
• k_e = 2 – factor de longitud eficaz del elemento; se asume de forma conservadora que el anclaje está empotrado en la parte inferior y articulado en la parte superior como elemento con desplazamiento lateral
• l = l_gap + d / 2 + t_p / 2 – longitud asumida del elemento
• l_gap – altura del espacio libre
• d – diámetro nominal del perno
• t_p – espesor de la placa base
• \( \alpha_c = \xi \left \{ 1 - \sqrt{1- \left ( \frac{90}{\xi \lambda} \right )^2 } \right \} \) – factor de reducción por esbeltez del elemento comprimido – Cl. 6.3.3
• \( \xi = \frac{\left( \frac{\lambda}{90} \right)^2 + 1 + \eta}{2 \left( \frac{\lambda}{90} \right)^2} \) – factor del elemento comprimido – Cl. 6.3.3
• \( \lambda = \lambda_n + \alpha_a \alpha_b \) – relación de esbeltez – Cl. 6.3.3
• \( \eta = 0.00326 (\lambda-13.5) \) – factor de imperfección del elemento comprimido – Cl. 6.3.3
• \( \lambda_n = \frac{l_e}{r} \sqrt{k_f} \sqrt{\frac{f_y}{250}} \) – esbeltez modificada del elemento comprimido – Cl. 6.3.3
• k_f = 1 – factor de forma – Cl. 6.2.2
• \( r = \sqrt{\frac{I_s}{A_s}} \) – radio de giro
• \( I_s = \frac{1}{64} \pi d_s^4 \) – momento de inercia
• A_s – área de tensión de tracción de un perno según se define en AS 1275
• \( d_s = \sqrt{\frac{4 A_s}{\pi}} \) – diámetro reducido por las roscas
• \( \alpha_a = \frac{2100 (\lambda_n - 13.5)}{\lambda_n^2 - 15.3 \lambda_n + 2050} \) – factor del elemento comprimido – Cl. 6.3.3
• α_b = 0.5 – constante de sección del elemento comprimido - Tabla 6.3.3

Capacidad a tracción axial

La capacidad a tracción axial se determina según AS 4100, Cl. 7:

N* ≤ ϕ N_t

donde:

• N* – valor de cálculo de la fuerza de tracción
• ϕ = 0.8 – factor de capacidad para pernos
• N_t = A_s f_y – capacidad nominal de la sección de un perno a tracción – Cl. 7.2
• A_s – área de tensión de tracción de un perno según se especifica en AS 1275
• f_y – límite elástico del anclaje

Interacción de cargas

Si un anclaje con separación está cargado por carga cortante y fuerza de compresión, se realiza la verificación de la interacción de cargas:

\[ \frac{N^*}{\phi N_c} + \frac{M^*}{\phi M_s} \le 1 \]

donde:

• N* – valor de cálculo de la fuerza de compresión
• ϕ = 0.8 – factor de capacidad para pernos
• N_c – resistencia a compresión
• M* – valor de cálculo del momento flector debido al cortante en un brazo de palanca
• M_s – resistencia a flexión

Adicionalmente, se realizan las verificaciones normativas del fallo del acero a cortante y los fallos del hormigón a cortante (fallo del hormigón por borde, fallo por arrancamiento del hormigón).

Si un anclaje con separación está cargado por carga cortante y fuerza de tracción, se realiza la verificación de la interacción de cargas:

\[ \frac{N_{tf}^*}{\phi N_{t}} + \frac{M^*}{\phi M_s} \le 1 \]

donde:

• N*_tf – valor de cálculo de la fuerza de tracción
• ϕ = 0.8 – factor de capacidad para pernos
• N_t – resistencia a tracción
• M* – valor de cálculo del momento flector debido al cortante en un brazo de palanca
• M_s – resistencia a flexión

Adicionalmente, se realizan las verificaciones normativas del fallo del acero a cortante y los fallos del hormigón debidos a tracción y cortante.