Grupo de bulones Cálculos y discusión (VII)

4. Determinar la resistencia al corte de diseño ( φVn ). D.6
a. Resistencia del acero ( φVs ): D.6.1
φVs = φ n 0,6Asefut Ec. (D-18)
donde:
φ = 0,65 D.4.4(a)ii
De acuerdo con la Tabla 34-1, los bulones de acero ASTM F 1554 Grado 36 satisfacen la definición correspondiente a Elementos de Acero Dúctil de la sección D.1.
2
Ase = 0, 226 in. (ver Tabla 34-2)
fut = 58.000 psi (ver Tabla 34-1)
Reemplazando:
φVs = 0,65(4)(0,6)(0,226)(58.000) = 20.448 lb

Grupo de bulones Cálculos y discusión (VI)

d. Resistencia al descascaramiento del recubrimiento lateral ( φNsb ): D.5.4
Sólo es necesario investigar el modo de falla por descascaramiento del recubrimiento lateral del hormigón D.5.4. cuando la distancia al borde, c, es menor que 0,4hef. Como en este ejemplo utilizamos anclajes en forma de L el descascaramiento lateral no es aplicable. El siguiente cálculo se incluye exclusivamente para
mostrar que, aunque utilizáramos anclajes con cabeza, la distancia al borde sería suficiente para que este modo de falla no fuera aplicable.

0,4hef = 0, 4(8) = 3,2 in. < 6,0 in.
Por lo tanto, la resistencia al descascaramiento del recubrimiento lateral no sería aplicable.
Resumen de las resistencias de diseño en base a la resistencia del acero, la resistencia al desprendimiento del
hormigón, la resistencia al arrancamiento del anclaje y la resistencia al descascaramiento lateral para la
tracción:
Resistencia del acero ( φNs ): 39.324 lb D.5.1
Resistencia al desprendimiento del hormigón ( φNcbg ): 25.545 lb D.5.2
Resistencia al arrancamiento del anclaje ( φNpn ): 17.703 lb ← Valor determinante D.5.3
Resistencia al descascaramiento lateral ( φNsb ): N/A D.5.4
Por lo tanto:
φNn = 17.703 lb
Nota: Si hubiéramos utilizado bulones con cabeza hexagonal la resistencia al desprendimiento del hormigón
por tracción (25.545 lb) sería el valor determinante, y no la resistencia al arrancamiento del anclaje en L
(17.703). En otras palabras, utilizando bulones con cabeza hexagonal lograríamos aumentar la capacidad de
tracción un 44%.

Grupo de bulones Cálculos y discusión (V)

Resistencia al arrancamiento del anclaje por tracción (φNpn):

Grupo de bulones Cálculos y discusión (IV)

b. Resistencia al desprendimiento del hormigón por tracción (φNcbg): D.5.2 Como la separación entre los anclajes es menor que tres veces la profundidad de empotramiento efectiva hef = 3 × 8 = 24 in., los anclajes se deben tratar como un grupo de anclajes.

Como no se ha dispuesto ninguna armadura suplementaria φ = 0,70. D.4.4 Determinar AN y ANo: D.5.2.1 AN es el área proyectada de la superficie de falla, la cual se aproxima mediante un rectángulo con sus lados ubicados a una distancia igual a 1,5hef (1,5 × 8,0 = 12,0 in.) del centro de los anclajes, con las limitaciones impuestas por los bordes libres del hormigón.

Grupo de bulones Cálculos y discusión (III)

Determinar la resistencia a la tracción de diseño ( φNn ). a. Resistencia del acero (φNs): φNs = φ n Ase fut Ec. (D-3) donde: φ = 0,75 D.4.4 De acuerdo con la Tabla 34-1, los bulones en forma de L de acero ASTM F 1554 Grado 36 satisfacen la definición correspondiente a elementos de acero dúctil dada en la sección D.1. 2 Ase = 0, 226 in. (ver Tabla 34-2) fut = 58.000 psi (ver Tabla 34-1) Reemplazando: φNs = 0,75(4)(0,226)(58.000) = 39.324 lb

Grupo de bulones Cálculos y discusión (II)

2. En este problema hay una interacción entre los esfuerzos de tracción y de corte, y por lo tanto es necesario determinar tanto la resistencia a la tracción de diseño (φNn) como la resistencia al corte de diseño (φVn). φNn es la menor de las resistencias a la tracción de diseño, es decir de aquellas controladas por la resistencia del acero (φNs), por el desprendimiento del hormigón (φNcb), por el arrancamiento del anclaje (φNpn) y por el descascaramiento del recubrimiento lateral (φNsb). φVn es la menor de las resistencias al corte de diseño, es decir de aquellas controladas por la resistencia del acero (φVs), por el desprendimiento del hormigón (φVcb) y por el arrancamiento del hormigón (φVcp).

Grupo de bulones Cálculos y discusión (I)

1. La solución para este ejemplo se obtiene prefijando el tamaño de los anclajes y luego verificando que se satisfagan los requisitos de diseño. Intentamos con cuatro bulones en L de 5/8 in. de diámetro, de acero ASTM F 1554 Grado 36, con hef = 8 in. y un gancho de 3 in (eh) como se ilustra en la figura.