Grupo de bulones Cálculos y discusión (X)

5. Verificar la interacción de los esfuerzos de tracción y corte. D.7
Si Vu ≤ 0,2 φVn se permite considerar la totalidad de la resistencia a tracción de diseño. D.7.1
Vu = 5000 lb
0,2 φ Vn = 0,2(11.462) = 2292 lb < 5000 lb

Grupo de bulones Cálculos y discusión (IX)

c. Resistencia al arrancamiento del hormigón ( φVcp ): D.6.3
Nota: El modo de falla por arrancamiento del hormigón generalmente sólo se debe considerar en el caso de anclajes rígidos y con poca longitud de empotramiento. Como este ejemplo cubre tanto el caso de corte que actúa en dirección al borde libre como el caso de corte actuando alejándose del borde libre, procederemos a evaluar la resistencia al arrancamiento del hormigón.

Grupo de bulones Cálculos y discusión (VIII)

b. Resistencia al desprendimiento del hormigón por corte ( φVcbg ) D.6.2
Los dos anclajes ubicados más próximos al borde libre hacia el cual se dirige el corte (cuando el corte actúa de derecha a izquierda) controlarán la resistencia al desprendimiento del hormigón. Se asume que estos anclajes soportan la mitad del corte (ver Figura RD.6.2.1(b), parte superior derecha). La resistencia total al desprendimiento del hormigón por corte se tomará igual al doble del valor calculado para estos dos anclajes. Esto se debe a que, aunque los dos anclajes más alejados del borde libre podrían ser capaces de desarrollar una mayor resistencia, éstos no tendrán la oportunidad de desarrollarla porque antes se producirá la falla de los anclajes más próximos al borde. En el caso de los pernos soldados se puede asumir que la totalidad del esfuerzo está ubicado en los dos anclajes más alejados del borde (ver Figura RD.6.2.1(b), parte inferior derecha); pero esta hipótesis no es admisible para los anclajes hormigonados in situ que se instalan a través de los orificios de una placa empotrada.

φVcbg = 2(5731) = 11.462 lb

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.