En los post anteriores se desarrollaron las claves generales para diseñar la estructura de andamios y se desarrolló una explicación de las cargas variables a tener en cuenta. En este último post analizaremos los posibles anclajes, intentaremos determinar su capacidad resistente y por último desarrollaremos un ejemplo práctico completo de diseño y cálculo de andamio.
Anclajes:
Los anclajes son fundamentales, tanto que se podría afirmar que un buen andamio no necesita estar apoyado en sus patas inferiores, y que podría quedar colgado sólo de la fachada a la que se ancla. Se puede considerar que las patas de apoyo inferior recojan parte de la carga vertical, pero los anclajes se deben calcular para resistir todas las cargas propias y las horizontales.
En cuanto a normativa, los anclajes están sujetos a la norma UNE EN 795:2012, que regula los dispositivos de anclajes para equipos de seguridad, y existen tres tipos de anclaje de uso común para los andamios:
- Anclajes de taco plástico: el más utilizado, de diámetros 8mm, 10mm, 12mm, etc
- Anclajes metálicos de fijación mecánica (spits)
- Anclajes químicos: son los más garantistas si se ejecutan bien, pero presentan los siguientes inconvenientes:
- Precio
- No sirven en vertical
- Necesitan de un control de obra más estricto
El uso de uno u otro, además de por su resistencia a una determinada carga, depende en gran medida del soporte. Se recomiendan, en función del soporte los siguientes tipos:
La verificación de la valía del anclaje se realiza mediante una simple comparativa entre la tensión de cálculo y la resistencia que aporta el anclaje, asÍ: Sd < Rd.
Sin embargo muchas veces, pese a disponer del DITE del anclaje, es difícil conocer la Rd esperable del anclaje, dado que depende del soporte. A nivel estadístico sí que se han hecho innumerables ensayos, pero la dependencia de la isotropía del del material base es fundamental.
Anclajes de plástico Φ10 mm, longitud 50mm, en ladrillo macizo
Anclajes de plástico Φ10 mm, longitud 50mm, en ladrillo perforado
Es decir, que además de la diferencia en cuanto a la resistencia final del anclaje en función de si el soporte es uno u otro, la anisotropía provoca mayor variabilidad en el caso del ladrillo perforado en relación con el ladrillo macizo. Los rangos de resistencia en el ensayo 1 sobre ladrillo macizo van de 2,25kN a 2,6 kN (variabilidad del 15% respecto al valor base) y en el segundo ensayo sobre ladrillo perforado de 1,25 kN a 2 KN (variabilidad del 60% respecto al valor base)
Existen programas de cálculo gratuitos de gran validez para calcular uniones tanto en fábrica como en hormigón. En el estudio solemos utilizar el PROFIS ENGINEERING de #HILTI, que nos permite analizar anclajes sobre hormigón y también en fábricas de ladrillo macizo, bloques de termoarcilla, bloques de hormigón gris, etc. Pero hay que tener en cuenta que la realidad es mucho más amplia que los que nos puedan ofrecer estos estudios y programas de cálculo, por completos que sean, y es conveniente ser muy prudentes al asignar un valor de carga al anclaje.
Ejemplo práctico:
Premisas:
Andamio situado en Vitoria-Gasteiz, contra fachada, de 24 metros de longitud, 16 metros de altura, ancho de 70 cm y clase de servicio 4, con revestimiento de lona.
Siendo así, las cargas son:
- Peso Propio (ver según tipo de andamio): 0,35 kN/m2
- Cargas de Uso para clase 4: 3,00 kN/m2
- Carga de nieve: 0,70 kN/m2
- Presión de viento:
- Viento de Servicio: 0,20 kN/m2
- Viento Máximo: variable entre 0,8 kN/m2 y 1 kN/m2
Para terminar, los coeficientes para la carga de viento máxima serían:
- Cf,i paralela: 0,1
- Cf,i perpendicular: 1,3
- Cs lonas: 1,0
Las combinatorias serían la del viento máximo con los pesos propios y nieve por un lado, y la del viento de servicio con todas las cargas de uso de una de las plataformas por otro. Suele valer con calcular la planta pésima (en este caso sería la arriba dibujada) y extrapolar resultados al resto del andamio.
Caso 1:
- Cargas propias / 2 plantas 2 x 24m x 0,7m x 0,35 kN/m2 = 11,7 kN
- Cargas de uso 24m x 0,7m x 3 kN/m2 = 50,4 kN
- Viento de servicio: 24m x 2m x 0,2 kN/m2 = 9,6 kN
Caso 2:
- Cargas propias / 2 plantas 2 x 24m x 0,7m x 0,35 kN/m2 = 11,7 kN
- Viento máximo perpendicular: 24 m x 2m x [1,3 x 1,0 x 1 kN/m2 ] = 62,4 kN
- Viento máximo paralelo: 0,7 m x 2m x [0,1 x 1,0 x 1 kN/m2 ] = 0,14 kN
- Nieve: 24m x 0,7m x 0,7 kN/m2 = 11,76 kN
Resulta pésimo el caso 2, que implica una carga de 62,4 kN de viento perpendicular y 23,5 kN de carga vertical total (entre nieve y peso propio). Se recomienda aplicar según coeficientes del CTE (que podemos redondear, del lado de la seguridad, a un coeficiente general = 1,5).
Si queremos colocar un anclaje en cada cruce de ejes, dispondremos de un total de 18 anclajes en última planta. Si la carga total es 85,9 kN x 1,5 = 128,9 kN, cada anclaje deberá soportar 7,15 kN, cifra muy superior a las reflejadas en los estudios para tacos plásticos de 10mm, lo que resulta normal, en tanto que las cargas para un andamio con lona exigen amarres específicos, que deberían ser químicos -mediante programa de cálculo específico- o si es posible directos a la estructura.
Si quitáramos la lona, como el coeficiente Cs pasaría a ser 0,25, la carga de viento sería 15,6 kN, lo que mayorado, sumado a cargas propias y de nieve supondría 58,59 kN y exigiría una fuerza de 3,25 kN por amarre.
