los pernos de anclaje conectan componentes estructurales como columnas de acero, bases de equipos y maquinaria a cimientos de concreto. Los tipos principales son pernos en L, pernos en J, pernos con cabeza, pernos doblados y anclajes de manguito, cada uno adecuado para diferentes tipos de carga, materiales base y tiempos de instalación. Elegir el tipo incorrecto puede provocar fallas estructurales, por lo que la selección debe seguir las normas ASTM F1554 y las especificaciones de ingeniería. CNXD fabrica pernos de anclaje personalizados en acero al carbono, aleado y inoxidable bajo los estándares de calidad IATF 16949.
¿Qué es un perno de anclaje?
Un perno de anclaje es un sujetador roscado que se fija en el concreto o la mampostería para sujetar la estructura que se encuentra encima.
Lo que distingue a estos de los pernos estándar es que se fijan directamente en el cimiento. Estos pernos crean un punto de fijación permanente y sólido para las estructuras montadas en la superficie.
Los pernos estándar, en comparación, se utilizan para sujetar dos piezas sueltas separadas.
Puede instalar pernos de anclaje de dos maneras:
Colados en el lugar: Colocar los pernos en su lugar usando plantillas antes de verter el concreto para asegurar que queden exactamente como se indica en el plano de ingeniería.
Post-instalados: Los pernos se conectan en orificios perforando concreto sólido y endurecido.
Estos métodos funcionan bien según la aplicación prevista.
Tipos principales de pernos de anclaje
| Tipo | Característica principal | Funciones | Mejor aplicación |
|---|---|---|---|
| Perno en L | Doblado de 90 grados en la parte inferior | Se agarra al concreto circundante para resistir el tirón vertical | Bases de columnas de acero estructural y soportes de equipos pesados que requieren una profundidad de 12 a 14 pulgadas |
| Perno en J | Gancho curvo en forma de J | Se utiliza para asegurar o conectar materiales livianos | Placas de alféizar de madera, postes de servicios públicos y señalización vial |
| Perno de anclaje con cabeza | Cabeza hexagonal estándar o una placa soldada en la parte inferior | Distribuye las cargas de tracción en un área amplia dentro del concreto | Cimientos industriales pesados que requieren alta resistencia sin excavar agujeros profundos |
| Perno de anclaje doblado | Se utiliza como término general que incluye pernos en L, pernos en J, pernos de doblez y pernos en U | Se utiliza para conectar o asegurar áreas o estructuras con varias formas | Conexiones de tuberías que soportan múltiples ángulos |
| Perno de anclaje de manguito | Se utiliza para concreto endurecido preperforado | Se utiliza para fijar accesorios a edificios existentes; para reparaciones y mantenimiento | Proyectos de modernización, como el refuerzo de edificios o estructuras existentes (puentes, arriostramientos de acero, etc.) |
Se utilizan diferentes tipos para diferentes propósitos. Por lo tanto, aquí están los tipos comunes de pernos de anclaje con los que debe familiarizarse.
Materiales y normas
| Material | Calificación | Uso Típico |
|---|---|---|
| Acero de bajo carbono | Grado F1554 36 | Acero estructural ligero para construcción general |
| Acero al carbono medio | Grado 55 F1554 | Estructura de acero con carga moderada |
| Acero de alta resistencia | Grado 105 F1554 | Cargas estructurales pesadas |
| Acero inoxidable | 304/316 | Aplicaciones corrosivas; proyectos costeros |
| Acero galvanizado | Por inmersión en caliente (ASTM A153) | Estructuras exteriores |
El material que elija determina cuánto durarán sus pernos y cuánto peso podrán soportar.
En América del Norte, ASTM F1554 establece el estándar para los pernos de anclaje que se utilizan en proyectos estructurales estándar. Típicamente define lo siguiente para los Grados 36, 55 y 105:
- resistencia a la tracción.
- resistencia a la fluencia.
- Alargamiento.
- Soldabilidad.
Consejo profesional: Proyectos que involucren agua salada, productos químicos o aguas residuales, acero inoxidable o acero galvanizado para evitar la oxidación superficial.
Cómo elegir el perno de anclaje adecuado
Aquí están las consideraciones críticas para seleccionar el hardware apropiado:
Dirección de la fuerza aplicada
- Cargas de tracción (tensión): Seleccione pernos de anclaje con cabeza.
- Cargas laterales (corte): Seleccione formas rectas o ligeramente dobladas.
- Cargas combinadas: Determine su efecto de interacción antes de seleccionar.
Material base: Un concreto más resistente proporciona al perno una mejor resistencia de anclaje. Los ingenieros aplican cálculos ACI 318 en tales casos.
Exposición: se recomiendan pernos galvanizados en caliente o de acero inoxidable en entornos que expongan la instalación al agua; se debe seleccionar acero al carbono liso en interiores secos.
Fase de construcción: En caso de concreto recién vertido, los pernos en L y en J fundidos in situ proporcionan el anclaje más eficiente y económico; en caso de concreto endurecido, las únicas opciones son los anclajes de expansión o los adhesivos químicos postinstalados.
Mejores prácticas para la instalación
Estos pocos pasos de instalación son cruciales para garantizar la instalación exitosa de los pernos de anclaje. Las siguientes son algunas de las recomendaciones de instalación más ignoradas que debe considerar para su conocimiento.
Usar plantillas
Haga plantillas del mismo patrón de pernos que se indica en los diseños de sus planos. Las plantillas mantendrán los pernos en su lugar mientras se vierte el concreto en la ubicación deseada.
Usar profundidades de empotramiento especificadas
Las profundidades de empotramiento son directamente proporcionales a la resistencia a la tracción. Sin embargo, se recomienda seguir el plano de ingeniería para ahorrar tiempo, esfuerzo, dinero y otros recursos.
Apriete y pruebas
Después de endurecer el concreto, debe apretar los pernos al valor especificado esfuerzo de torsión usando la llave dinamométrica calibrada. La prueba de carga de prueba también es necesaria para estructuras críticas y regiones sísmicas.
Pernos de anclaje vs. anclajes de expansión: ¿Cuál necesita?
| Característica | Pernos de anclaje fundidos in situ | Anclajes de expansión |
|---|---|---|
| Momento de instalación | Instalado antes de verter concreto fresco | Perforado en concreto endurecido |
| Poder de sujeción | Entrelazado mecánico con concreto curado | Fricción contra la pared del orificio perforado |
| Mejor para | Construcción nueva; cargas estructurales pesadas | Rehabilitaciones, reparaciones y adiciones |
| Eficiencia de costos | Mayor capacidad de carga por dólar | Instalación rápida para estructuras existentes |
¿Necesita herrajes personalizados?
CNXD ofrece fabricación personalizada de pernos de anclaje en acero al carbono, aleado e inoxidable bajo los estándares de calidad IATF 16949. Si su proyecto requiere dimensiones no estándar o grados de material específicos, contáctenos de inmediato.
Tipos de pernos de anclaje: Preguntas frecuentes
¿Qué es un perno de anclaje?
Un perno de anclaje es un elemento esencial sujetador que asegura la estructura directamente en la cimentación de concreto. Encontrará estos pernos soportando columnas estructurales, maquinaria industrial, postes de alumbrado público, postes de servicios públicos y muros de concreto prefabricado.
¿Cuál es la diferencia entre un perno en L y un perno en J?
La característica principal de los pernos en L es el gancho afilado en un ángulo de 90 grados; por lo tanto, puede soportar muy bien la carga para sostener la columna del marco estructural. Los pernos en J vienen con un pequeño gancho curvo y se utilizan para cargas pequeñas como placas de alféizar y equipos de servicios públicos livianos.
¿Qué grado de perno de anclaje debo usar para acero estructural?
ASTM F1554 Grado 36 maneja la mayoría de los trabajos estructurales de ligeros a moderados. Los ingenieros especifican el Grado 55 o el Grado 105 cuando se trata de cargas pesadas o cuando las limitaciones de espacio requieren un perno de menor diámetro con mayor límite elástico. Siga siempre las especificaciones del ingeniero en su conjunto de planos.
