Las placas de anclaje de acero son láminas metálicas con espesores y dimensiones variables, así como con un determinado número de orificios para colocar distintos tipos de pernos y tuercas encargados de fijar, junto a las placas, columnas metálicas con diversos perfiles. ¡Continúa leyendo y descubre su función estructural, medidas y los aspectos relevantes vinculados a su diseño e instalación!
Función de las Placas de Anclaje
La función principal de las placas de anclaje de acero es lograr una unión eficiente entre la columna metálica y la superficie de hormigón armado. Desempeñan un papel esencial al distribuir y transmitir la carga al concreto, que, en comparación al acero, presenta una capacidad estructural inferior. Es crucial tener en cuenta que las características de estos elementos de anclaje dependerán de la carga que deban soportar y las especificaciones de la superficie en cuestión.
En el mismo sentido, el cálculo para elegir o armar la placa de anclaje y los fijadores adecuados debe contemplar ciertas precisiones; por ejemplo, si las estructuras están sometidas a compresión, tracción, cargas de viento o voladizo, además de que se tiene que tomar en cuenta la configuración de las zapatas, vigas u otras estructuras de hormigón y acero corrugado sobre las que se instalan.
Por otro lado, debes saber que las columnas metálicas que se fijan en estas placas presentan distintos contornos o perfiles, entre los que se encuentran los rectangulares, el HSS, los redondos y la viga IPR, todos ellos elementos estructurales de notable resistencia.
Medidas de las Placas Estructurales
Varían en función del proyecto para el que se utilizarán, por lo mismo existen distintos tipos de placas de anclaje con contornos y espesores específicos. Al respecto, ahora te presentamos una tabla donde podrás hallar la información de distintas bases para perfiles.
| Placas de anclaje de acero | |
|---|---|
| Espesores | Contornos |
| 10 mm | 200 x 200 mm |
| 15 mm | 250 x 250 mm |
| 20 mm | 300 x 300 mm |
| 25 mm | 350 x 350 mm |
| – | 400 x 400 mm |
| – | 500 x 500 mm |
Considera que en esta tabla solo aparecen las dimensiones de las placas cuadradas, pero también se fabrican con forma rectangular y con otras especificaciones basadas en su responsabilidad estructural y el sitio donde se anclarán. Asimismo, aunque el número de orificios estándar que necesita una placa de anclaje para colocar los pernos es cuatro, puedes encontrar otras con mayor cantidad.
Sumado a ello, existen placas de anclaje de acero que cuentan con aberturas adicionales, ya sea pequeñas o de mayor tamaño; se ubican en su centro y están destinadas a facilitar la liberación del aire atrapado bajo la lámina durante el proceso de hormigonado. Contemplando los aspectos anteriores, ahora te presentamos dos tablas donde podrás observar las distintas medidas en las que se puede hallar la placa de acero, materia prima de las de anclaje y que es útil para personalizar cualquier proyecto.
Medidas Placa de acero
| Espesor | Peso | Peso teórico por placa (Kg) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pulg | Milésimas | mm | Kg./m2 | Kg./pie2 | 3′ x 6′ | 3′ x 8′ | 3′ x 10′ | 4′ x 8′ | 4′ x 10′ | 5′ x 10′ | 5′ x 20′ | 6′ x 10′ | 6′ x 20′ | 8′ x 20′ |
| 3/16″ | 188 | 4.76 | 37.39 | 3.47 | 62.52 | 83.36 | 104.20 | 111.14 | 138.93 | 173.66 | 347.32 | 208.39 | 416.79 | 555.72 |
| 1/4″ | 250 | 6.35 | 49.85 | 4.63 | 83.36 | 111.14 | 138.93 | 148.19 | 185.24 | 231.55 | 463.10 | 277.86 | 555.72 | 740.96 |
| 5/16″ | 313 | 7.94 | 62.31 | 5.79 | 104.20 | 138.93 | 173.66 | 185.24 | 231.55 | 289.44 | 578.87 | 347.32 | 694.65 | 926.20 |
| 3/8″ | 375 | 9.53 | 74.77 | 6.95 | 125.04 | 166.72 | 208.39 | 222.29 | 277.86 | 347.32 | 694.65 | 416.79 | 833.58 | 1,111.44 |
| 7/16″ | 438 | 11.11 | 87.23 | 8.10 | 145.88 | 194.50 | 243.13 | 259.34 | 324.17 | 405.21 | 810.42 | 486.25 | 972.51 | 1,296.68 |
| 1/2″ | 500 | 12.70 | 99.70 | 9.26 | 166.72 | 222.29 | 277.86 | 296.38 | 370.48 | 463.10 | 926.20 | 555.72 | 1,111.44 | 1,481.92 |
| 5/8″ | 625 | 15.88 | 124.62 | 11.58 | 208.39 | 277.86 | 347.32 | 370.48 | 463.10 | 578.87 | 1157.75 | 694.65 | 1,389.30 | 1,852.40 |
| 3/4″ | 750 | 19.05 | 149.54 | 13.89 | 250.07 | 333.43 | 416.79 | 444.58 | 555.72 | 694.65 | 1389.30 | 833.58 | 1667.16 | 2,222.88 |
| 7/8″ | 875 | 22.23 | 174.47 | 16.21 | 291.75 | 389.00 | 486.25 | 518.67 | 648.34 | 810.42 | 1620.85 | 972.51 | 1945.02 | 2,593.35 |
| 1″ | 1000 | 25.40 | 199.39 | 18.52 | 333.43 | 444.58 | 555.72 | 592.77 | 740.96 | 926.20 | 1,852.40 | 1,111.44 | 2,222.88 | 2,963.83 |
| 1 1/4″ | 1250 | 31.75 | 249.24 | 23.15 | 416.79 | 555.72 | 694.65 | 740.96 | 926.20 | 1,157.75 | 2,315.49 | 1,389.30 | 2,778.59 | 3,704.79 |
| 1 1/2″ | 1500 | 38.10 | 299.09 | 27.79 | 500.15 | 666.86 | 833.58 | 889.15 | 1,111.44 | 1,389.30 | 2,778.59 | 1,667.16 | 3,334.31 | 4,445.75 |
| 1 3/4″ | 1750 | 44.45 | 348.93 | 32.42 | 583.50 | 778.01 | 972.51 | 1,037.34 | 1,296.68 | 1,620.85 | 3,241.69 | 1,945.02 | 3,890.03 | 5,186.71 |
| 2″ | 2000 | 50.80 | 398.78 | 37.05 | 666.86 | 889.15 | 1,111.44 | 1,185.53 | 1,481.92 | 1,852.40 | 3,704.79 | 2,222.88 | 4,445.75 | 5,927.67 |
| 2 1/2″ | 2500 | 63.50 | 498.48 | 46.31 | 833.58 | 1,111.44 | 1,389.30 | 1,481.92 | 1,852.40 | 2,315.49 | 4,630.99 | 2,778.59 | 5,557.19 | 7,409.58 |
| 3″ | 3000 | 76.20 | 598.17 | 55.57 | 1,000.29 | 1,333.73 | 1,667.16 | 1,778.30 | 2,222.88 | 2,778.59 | 5,557.19 | 3,334.31 | 6,668.63 | 8,891.50 |
| 3 1/2″ | 3500 | 88.90 | 697.87 | 64.83 | 1,167.01 | 1,556.01 | 1,945.02 | 2,074.68 | 2,593.35 | 3,241.69 | 6,483.39 | 3,890.03 | 7,780.06 | 10,373.42 |
| 4″ | 4000 | 101.60 | 797.56 | 74.10 | 1,333.73 | 1,778.30 | 2,222.88 | 2,371.07 | 2,963.83 | 3,704.79 | 7,409.58 | 4,445.75 | 8,891.50 | 11,855.33 |
| 4 1/2″ | 4500 | 114.30 | 897.26 | 83.36 | 1,500.44 | 2,000.59 | 2,500.73 | 2,667.45 | 3,334.31 | 4,167.89 | 8,335.78 | 5,001.47 | 10,002.94 | 13,337.25 |
| 5″ | 5000 | 127.00 | 996.95 | 92.62 | 1,667.16 | 2,222.88 | 2,778.59 | 2,963.83 | 3,704.79 | 4,630.99 | 9,261.98 | 5,557.19 | 11,114.38 | 14,819.17 |
| 6″ | 6000 | 152.40 | 1196.34 | 111.14 | 2,000.59 | 2,667.45 | 3,334.31 | 3,556.60 | 4,445.75 | 5,557.19 | 11,114.38 | 6,668.63 | 13,337.25 | 17,783.00 |
Ahora que ya conoces lo que es la placa de acero para anclaje, su función y medidas, enseguida te presentamos los aspectos generales que se toman en cuenta al diseñar estos elementos para el montaje vertical de perfiles estructurales.
¿Cómo se diseña una Placa de Anclaje de Acero para columnas?
La manera en que se diseñan los diferentes tipos de placas de anclaje, así como la disposición de sus pernos depende del proyecto determinado. Sin embargo, existen ciertas pautas a tomar en cuenta para ello, mismas que te compartimos a continuación y que en este caso se vinculan con la colocación de pernos rectos en dados de hormigón, pero no olvides que también existen otros, como los expansivos, tipo “L”, “J”, “J” con camisa y “U”.
Aspectos relevantes para el diseño
Con base en lo anterior, lo primero que tienes que hacer para el diseño de placas de anclaje es contemplar los siguientes puntos:
- Forma y dimensiones de la sección; es decir, si se trata de un perfil abierto, como la viga IPR, o bien, uno cerrado, por ejemplo el HSS o un tubular redondo.
- Orientación de la columna con base en los ejes “Y” y “Z” (E y F).
- Tipo de unión rígida o articulada (A / E y F).
- Medidas de la placa a partir del número de pernos previsto. Si se pondrán pernos fuera del perfil, se requerirá una que la placa de anclaje tenga la dimensión que lo permita.
- Disposición de los pernos con base en el punto 4.
- Cordones de soldadura que garanticen la rigidez prevista.
Unión rígida con perfil abierto
Respecto a la unión rígida con un perfil abierto y su placa de anclaje correspondiente, debes considerar dos aspectos:
- Unir rígidamente el perfil a la placa de anclaje. Esto se logra al aplicar la soldadura en todo el perímetro de la columna.
- Unir rígidamente la placa de anclaje en hormigón ubicando los pernos hacia los cuatro ángulos.
Unión articulada con perfil abierto (My)
En contraste, esta unión permite los giros relativos entre el soporte y la cimentación alrededor del eje “y” de la sección. En específico, el diseño de las placas de anclaje de acero se realiza de los siguientes modos:
- Uso de cuatro pernos y aplicación del cordón de soldadura en no más de ⅔ del canto del perfil, lo que garantiza la articulación en la unión del soporte y la placa.
- El perfil se fija con un cordón de soldadura en todo su perímetro, mientras que la placa se ancla al concreto con dos pernos; así, la articulación se realiza alrededor del eje.
- Se efectúa una soldadura centralizada en no más de ⅔ del canto del perfil y se emplean dos pernos.
- Si se necesita cubrir un área mayor con los elementos de fijación, se pueden usar pernos con un diámetro superior o aumentar el número de anclajes.
- La distancia entre los centros de gravedad de los pernos más alejados no tiene que superar los ⅔ del canto de la columna.
Unión articulada con perfil abierto (Mz)
La columna se instala de tal modo que permita los giros relativos entre el soporte y la cimentación alrededor del eje “z”. Ahora te mostramos los casos particulares:
- Se suelda en una longitud menor a los ⅔ del ancho de los patines del perfil, con lo que se garantizan los giros alrededor del eje “z”.
- La soldadura se hace en el perímetro de la columna colocando los pernos con una distancia menor a los ⅔ del ancho de los patines del perfil.
- Se suelda el perímetro de la columna y se instalan cuatro pernos a la misma distancia que en el caso dos, pero por fuera.
- El cordón de soldadura se dispone en el alma del perfil a los ⅔ de su ancho; sumado a ello, se colocan cuatro pernos.
- La soldadura se aplica en el perímetro de la columna y se instalan dos pernos en el eje “z”.
Diseño de placas para perfiles cerrados
Ahora bien, en cuanto a los perfiles cerrados, se siguen las pautas señaladas para los abiertos, solo que los tubulares no se pueden soldar por dentro. Contemplando esto, tenemos los siguientes casos para una columna cuadrada:
- Para una unión rígida, se realiza una soldadura perimetral y se disponen cuatro pernos.
- En una unión articulada, el cordón de soldadura se aplica en una longitud menor a los ⅔ de la medida de un lado del perfil, mientras que los pernos se colocan hacia las esquinas.
- Se suelda el perímetro de la columna y se instalan dos pernos efectuando una articulación entre la placa y la cimentación en el eje del soporte.
Si te interesa saber también la manera en la que puedes instalar una columna de acero con perfil HSS usando placas de anclaje, ¡dale play a este video y aprende a hacerlo!
¿Cómo se instalan las Placas de Anclaje?
La instalación de placas de anclaje, así como otros aspectos vinculados a estos materiales, está directamente relacionada con las características del proyecto donde se requieren, aspectos que rigen su diseño y la manera en la que se fijarán. En este sentido, te dejamos un video acerca de cómo puedes instalarlas sobre las vigas de acero de refuerzo de una losa con casetones. ¡Dale play al video y aprende este proceso!
Como has visto, el tema de las placas de anclaje de acero involucra varias especificaciones, así como distintos temas vinculados al mundo de la construcción de estructuras y los materiales que la hacen posible, por lo que si quieres aprender más, sigue visitando nuestro blog y canal de Youtube, donde encontrarás otros temas de tu interés.
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