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8/7/2019 anclaje-pdf[1]

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Tema: Anclajes (macizos de hormigón), Utilización y Dimensionado

Keywords: tuberías, bloques, macizos, esfuerzos, empujehidráulico, caños, normas, presión, suelo, napa freática, juntas,ingeniería, hidráulica, sanitaria, enchufe, bridas, anclajes

El anclaje es la técnica mas frecuentemente utilizada para soportar

los esfuerzos de empuje hidráulico de una tubería con enchufe con

presión. Se pueden diseñar diferentes tipos de anclajes dependiendo

de la configuración de la tubería, la resistencia y el tipo de suelo, y

la presencia o ausencia de la napa freática. El anclaje soporta los esfuerzos debidos al empujehidráulico por medio de dos fuerzas:

el rozamiento con el suelo

el apoyo en el terreno

En la practica los anclajes se calculan teniendo en cuenta ambas fuerzas, pero si se deseaestar mas hacia el lado de la seguridad se puede suponer que el apoyo en el terreno nocolabora, lo que llevará a anclajes de mayores dimensiones.

Hipótesis de calculo: Los volúmenes de hormigón que se expresan mas adelante fueron

calculados teniendo en cuenta tanto el rozamiento como el apoyo en el suelo y considerando

características de suelos normales.

Fuerzas Actuantes:

E: empuje hidráulico

P: peso del bloqueW: peso del suelo sobre el bloque

B: apoyo en la pared de la zanja

f: rozamiento en el suelo

M: momento de vuelco

Terreno:

ø: ángulo de rozamiento interno

s: resistencia admisibleH: altura de cobertura= 1.2 m

g: peso específico

Hormigón:

g: peso específico=2.3 t/m^3

Tubería:

DN 100 a DN 400

Presión de prueba 10, 16, y 25 bar

Aparecen fuerzas de empuje hidráulico en una canalización bajo presión en:



cada cambio de dirección (codos, tes)

cada cambio de diámetro (reducciones)

cada extremidad (placas ciegas)

Esta fuerza se calcula por la fórmula general:

E= k*p*S donde:

E es la fuerza de empuje en N

p es la presión de prueba en obra en Pa

S es la sección de la tubería

k es un coeficiente que depende de la geometría del elemento de canalización.

k=1 para placas ciegas

k=1-S'/S (siendo S' la menor sección) para reducciones

k=2*sen (q/2) para codos

Para asegurar el equilibrio debemos hacer que las fuerzas de rozamiento y de apoyo en la

pared del terreno sean mayores que el empuje hidráulico:

f*(P+W) + B > E

Además debe verificarse que la tensión vertical no supere la admisible por el terreno.

Consejos de construcción:

Es importante que el hormigón sea vertido directamente contra el terreno ya posicionado y

tenga una resistencia mecánica suficiente. En el momento de diseñar los anclajes, no se debeolvidar que las juntas deben estar libres con el fin de permitir su posterior inspección durante

las pruebas hidráulicas. Cuando se deban realizar excavaciones próximas a los anclajes se

deberá reducir la presión en la tubería mientras duren las obras.

Observación: Cuando hay restricciones de espacio o cuando el comportamiento del suelo no

permita la construcción de anclajes se puede utilizar la técnica de acerrojado de las juntas.

Clasificación de los Suelos:

Seco / Húmedo Sumergido Naturaleza del Terreno

ø (grados) g (t/m^3) ø (grados) g (t/m^3)

Residuos rocosos 40 2 35 1.1 Gravas, arenas 35 1.9 30 1.1



Gravas / arenas Limos /

arcillas 30 2 25 1.1

Limos / arcillas 25 1.9 15 1

Tierra vegetal arcillas / limos

orgánicos 15 1.8 - -

EJEMPLO:

Codo de 1/16, DN 250 Presión de prueba: 10 bares (10x10^5Pa), Altura de cobertura: 1.2m,

Terreno Arcilloso: ø=30° g=2 t/m^3

Con estos datos tenemos que:

k= 0.39 (q=22°30') por lo que el empuje resulta:

E=k*p*S= 19153 N

Usando que: f= tg(ø) y los demás datos obtenemos un macizo de 0.25m^3 de dimensiones:

l=0.7m y h=0.45m

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