Pie de Pilar AR

Los pies de pilar para prefabricado de hormigón definen una geometría en que se distingue una caja abierta en la base (zona donde se alojará el tornillo de la conexión) y, soldado a esta caja metálica, unas barras corrugadas de hormigón mediante las cuales se ancla el pie de pilar en el hormigón del mismo.

La conexión completa tornillos de anclaje TN y el pie de pilar AR se define como una conexión rígida que puede transferir cargas normales (compresión y/o tracción), momentos flectores (par de fuerzas o sección de hormigón con bloque de compresión y tracción=armadura, y esfuerzos horizontales como los cortantes que se generan).

La conexión tiene dos fases en que el comportamiento es un tanto diferente, la primera fase es de montaje en que no se ha dispuesto el mortero de relleno y la fase final con dicho mortero ya endurecido.

La conexión total se define por los dos elementos principales, el tornillo de anclaje TN y el pie de pilar AR

El proceso de producción para los elementos anteriormente descritos es el siguiente: 

• Siguiendo los estándares definidos en EN 1090-1 y EN 1090-2.
• Las barras corrugadas son cortadas mecánicamente.
• Las pletinas son cortadas y dobladas mecánicamente.
• Soldadura MAG mediante robot o a mano.

Acabado superficial

Los pies de pilar se entregan de manera estándar, en negro, sin tratamiento alguno.

Existe la opción de realizar un acabado en galvanizado en caliente según necesidades del cliente. CONSULTAR CON DEPARTAMENTO TÉCNICO.

Tolerancias

• Longitud: ±10 mm.
• Agujero diámetro placa base: ±2 mm.
• Posición agujero placa base: ±2 mm.
• Posición barras corrugadas: ±2 mm.
• Dimensiones de platinas: 0-3 mm. 

Control de calidad

El control de la calidad en la producción se rige por la norma definida en el marcado CE disponible (Nr. 0370-CPR-1685)

Las capacidades de los pies de pilar para prefabricado de hormigón se han ajustado a las definidas por las capacidades de los tornillos de anclaje TN (sea en su versión corta o larga). De hecho, el tornillo de anclaje es que define la capacidad propiamente de la conexión, así como de la verificación de la misma (situación de fase inicial en montaje como final con junta llena).

Se define que la parte débil de la conexión es el tornillo de anclaje, en tanto se cumplan las condiciones de conexión con armadura y hormigón pilar.

Con respecto al pie de pilar, dicho elemento debe ser capaz de transferir las cargas del pilar (cortante, momento y axiales) a los tornillos en fase de montaje sin mortero y a los tornillos y hormigón una vez el mortero GROUT ya ha sido dispuesto y fraguado.

Condicionantes del pie de pilar pasan por la “conexión” del elemento con el hormigón del pilar y la armadura del mismo, por ello, se debe garantizar el solape de las barras del pie de pilar con las armaduras principales del pilar, así como, disponer la armadura adicional recomendada y que el llenado de la zona sea el más homogéneo posible (separación entre barras, recubrimientos, etc.).

Consideraciones para la comprobación a cortante:

La combinación de cargas de tracción y cortante, en la mayoría de casos, no cumpliría con la comprobación combinada, sobre todo por la capacidad del tornillo de anclaje TN asociado al pie de pilar, por lo tanto, en términos generales se recomienda SOLO CONSIDERAR A EFECTOS DE CAPACIDAD CORTANTE, LOS TORNILLOS/PIES DE PILAR COMPRIMIDOS, dejando como margen de seguridad, los tornillos poco traccionados y que cumplirían tener un resultado inferior a la unidad en la comprobación correspondiente

Consideraciones de base 

Los pies de pilar AR han sido diseñados principalmente para cargas estáticas, en el caso de cargas dinámicas, se deben considerar factores de seguridad mayores para tal efecto y cada caso debe ser analizado en particular.

Para aplicar las cargas máximas definidas en la tabla de capacidades, se deben cumplir las condiciones correctas en que el pie de pilar quede bien ensamblado con la armadura del pilar y correcto llenado de hormigón en la zona de los mismos.

Principios de diseño

La conexión tiene dos fases, como ya se ha comentado anteriormente, una fase previa inicial sin mortero en junta (fase de montaje) y la fase final con la junta llena de mortero sin retracción (tipo GROUT).

En una conexión típica, se entiende que hay, como mínimo cuatro pies de pilar, uno por cada esquina del pilar, y sobre dicha conexión se tienen las habituales acciones como axial (sea tracción o compresión), momento en ambas direcciones (flexión desviada) y los cortantes correspondientes.

La carga axial genera un estado de compresión o tracción directa sobre los pies de pilar (por ejemplo, si tenemos una Nd de compresión con 4 anclajes, cada anclaje soportará una carga de Nd/4).

El momento (en cada dirección), generará un axial de compresión y tracción en cada pie de pilar según la distancia de separación entre anclajes (sea en dirección x o Y), por tanto, un momento Mx genera un estado de compresión y tracción en anclajes N(m) = M/ex, siendo ex la distancia entre anclajes en dirección del momento Mx.

El cortante se aplica a una distancia L, que según norma CEN se determina como la distancia sumada de espesor de GROUT más excentricidades definidas como la mitad del espesor de la pletina del pie de pilar AR.

La resultante de las cargas y sus combinaciones generan un estado de cargas sobre el tornillo que debe ser comprobada según definido en manual de uso de los tornillos de anclaje TNC y TNL.

En la fase final, se asimila a una sección de hormigón armado con una sección definida (sección pilar) y una armadura (tornillos de anclaje). La comprobación a realizar es la misma que para dicha sección de hormigón con lo que se determina una equivalencia directa entre capacidad de un pie de pilar y barra corrugada definida. 

Los pies de pilar para prefabricado de hormigón son elementos embebidos en el hormigón.

Las barras corrugadas del pie de pilar son barras tipo B500s/sd, para garantizar su adherencia entre ambos materiales, tal como define la norma EHE-08 y EC-2.

El ambiente definido para la estructura (sea en su totalidad o por zonas), debe asimilarse para la conexión atornillada con los elementos descritos, por ello, se tiene que tener en cuenta su diseño para cumplir con las exigencias de cada caso.

Una de las consideraciones a tal efecto es el RECUBRIMIENTO de la armadura principal del pilar, en función de los requerimientos de ambiente (y también fuego), la posición del pie de pilar debe ser modificada para poder tener espacio disponible para colocar el propio pie de pilar, ello define una capacidad mayor de durabilidad por tener siempre mayor recubrimiento que la armadura del pie de pilar.

SI SE REQUIERE UN RECUBRIMIENTO A ESTRIBO SUPERIOR A 30 m/m, SE DEBE DESPLAZAR EL PIE DE PILAR HACÍA EN INTERIOR (así como el tornillo correspondiente TN).

El recubrimiento mínimo según clase de exposición, se define en artículo 37.2.4 de la norma EHE-08 y también en relación a la norma EN-1992-1-1 (EC-2), capítulo 4. A considerar, también, la exigencia en los elementos metálicos se define por el grado de corrosión según EAE artículo 8.2.2.

El punto a considerar para la durabilidad, es la de la pletina base del pie de pilar. En condiciones normales, el recubrimiento de la placa base es en función del recubrimiento de mortero de relleno tipo GROUT que se hace en la propia junta. Si el mortero tiene las características propias del GROUT y se define un recubrimiento tal, se puede equiparar a las condiciones de recubrimiento de la armadura del pilar. También se pude considerar aplicar una protección como GALVANIZADO EN CALIENTE en la zona de las pletinas del pie de pilar para mejorar su durabilidad (según proyecto).

Uno de los aspectos importantes, es diseñar, en la medida de lo posible, que la junta quede inserta en la estructura propia o adyacente (como por ejemplo pavimento a colocar a posteriori, capa de compresión de forjado in situ o prefabricado, etc.), de esta manera la placa base queda protegida versus ambiente y resistencia al fuego.