A menudo los usuarios o instaladores tienden a confundir los principios de funcionamiento de elementos roscados como son los pernos, tornillos o bulones con los anclajes post-instalados de rosca macho. (Ejemplos de estos últimos serían los anclajes de la gama MT). Como resultado nos encontramos a menudo situaciones en las que se requiere que los anclajes sean de «calidad 8.8». Veamos como funciona cada producto de acuerdo a su tipología:
Tipología de pernos y tornillos
Los elementos roscados comúnmente llamados pernos o tornillos suelen clasificarse de acuerdo a sus propiedades mecánicas. Estos se roscan a su vez en tuercas o agujeros roscados en componentes metálicos. De acuerdo con la norma EN-ISO 898-1* la clasificación empleada para diferenciarlas hace referencia al «grado del acero», entre los grados más comunes encontramos el 4.8, 5.8, 6.8, 8.8 y 10.9.
Codificación de elementos roscados
La clasificación anterior es la que utiliza la norma. De acuerdo a esta codificación, la primera cifra hace referencia a la resistencia de rotura a tracción (fub) expresada en N/mm2 y multiplicada por 100. La segunda, tras el punto, es el porcentaje a partir del cual se alcanza el límite elástico (fyb), también expresado en N/mm2. El ejemplo más habitual es un tornillo de calidad 8.8, veamos que significa esto realmente:
fub= 800 N/mm2, es su resistencia a la rotura a tracción.
fyb= 80% de 800 = 640 N/mm2, se corresponde con su límite elástico.
A su vez los valores finales dependerán del área del perno; como es lógico, la resistencia de un perno de M6 no será la misma que uno de M24. En caso de producirse un fallo o rotura del perno esta se producirá en el vástago y dependerá de la sección del mismo y del grado del acero. Como estos elementos se utilizan para realizar uniones de componentes metálicos esta es su característica principal para medir su resistencia.
Dado que esta metodología para medir la resistencia de un elemento roscado está ampliamente extendida en el sector, así como en la mente de los usuarios y diseñadores.
En el caso de los anclajes y más concretamente en los anclajes que cuyo principio de funcionamiento es la fricción y su expansión se realiza por par controlado como son los anclajes de rosca macho esto no funciona de la misma manera.
Lo primero que debemos saber es que un anclaje mecánico puede fallar por las siguientes razones cuando se trata de fallos a tracción:
Fallos de tracción
Fallo por rotura del acero
Fallo por extracción
Fallo por cono o fisuración del hormigón
Para que un anclaje falle debido a una de esas tres razones la carga tiene que ser superior a la resistencia del anclaje en alguno de estos tipos de fallos. Nos concentraremos en el fallo del acero. Como hemos visto antes la resistencia de un elemento roscado depende de 2 factores, clase de resistencia del acero y sección del mismo.
- Por un lado, la clase de resistencia del acero. Como consecuencia del proceso de fabricación en frío del mismo, esta resistencia no es homogénea a lo largo del eje, ya que al reducir la sección del cuello donde se aloja la grapa de expansión se produce un aumento de su resistencia por la acritud del material.
- Por otro lado, la sección del eje no es constate a lo largo de toda su longitud; siendo más reducida en la zona del cuello.
De forma típica el fallo del acero se producirá antes en el cuello que en la zona roscada del eje.
En cualquier caso, en los anclajes tipo MT las resistencias a extracción y por rotura del cono de hormigón suele ser inferior a la del propio acero, por lo que lo que ésta no suele ser un factor relevante en la prestación del anclaje.
Por último, la resistencia del acero para anclajes mecánicos de rosca macho se extrae de los ensayos realizados durante el proceso de homologación del mismo y se encuentra detallada en la homologación europea correspondiente (ETA). Si desea consultar estos valores siga los siguientes pasos:
- Abra el documento de homologación correspondiente al producto que desea consultar.
- Busque la sección donde indica «FALLO DEL ACERO» en el apartado de tracción. Ahí encontrará los valores característicos, así como el coeficiente parcial de seguridad correspondientes.
Ejemplo: MTH
| MTH: ANCLAJE CINCADO | Prestaciones | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M6 | M8 | M10 | M12 | M14 | M16 | M20 | |||
| FALLO DEL ACERO | |||||||||
| NRk,s | Resistencia caraterística | [kN] | 7.4 | 13.0 | 23.7 | 33.3 | 49.1 | 60.1 | 99.5 |
| yM,s | Coeficiente parcial de seguridad | [-] | 1.40 | 1.40 | 1.40 | 1.40 | 1.40 | 1.40 | 1.40 |
* Características mecánicas de los elementos de fijación de acero al carbono y de acero aleado. Parte 1: Pernos, tornillos y bulones con clases de calidad especificadas. Rosca de paso grueso y rosca de paso fino. (ISO 898-1:2013).
Última revisión: FAQ3 rev0
