Análisis de capacidad portante de clavos
Para cada clavo se calcula o ingresa la siguiente capacidad portante:
Donde: | Rf | - | Resistencia de la cabeza del clavo |
Rt | - | Resistencia a la tracción | |
Tp | - | Resistencia al arrancamiento |
Las características de resistencia de un clavo, representan los parámetros básicos para calcular la fuerza actual en un clavo.
La resistencia a la tracción del clavo viene dado por:
Donde: | Rt | - | Resistencia a la tracción |
ds | - | Diámetro del clavo | |
fy | - | Fuerza elemental del material | |
SFt | - | Factor de seguridad contra tracción |
La capacidad portante del clavo al arrancamiento viene calculada por uno de los siguientes caminos:
1. Cálculo a partir del rozamiento:
Donde: | Tp | - | Capacidad portante del clavo al arrancamiento[kN/m] |
d | - | Diámetro del hueco | |
gs | - | Rozamiento, como parámetros de clavo o como parámetro de suelo | |
SFe | - | factor de seguridad contra arrancamiento |
2. Cálculo desde la tensión efectiva
Donde:
Donde: | Tp | - | Capacidad portante del clavo al arrancamiento [kN/m] |
d | - | Diámetro del agujero | |
σz | - | Tensión geo-estática vertical | |
φ | - | Ángulo efectivo de la fricción interna del suelo | |
c | - | Cohesión efectiva del suelo | |
SFe | - | Factor de seguridad contra arrancamiento |
3. Cálculo según HA 68/94
Donde: | Tp | - | Capacidad portante del clavo al arrancamiento [kN/m] |
d | - | Diámetro del agujero | |
σn | - | Promedio de la tensión efectiva radial | |
φ | - | Ángulo efectivo de la fricción interna del suelo | |
c | - | Cohesión efectiva del suelo | |
SFe | - | Factor de seguridad contra arrancamiento |
El promedio de la tensión efectiva radial σn se calcula de la siguiente forma:
Donde: | σz | - | Tensión geo-estática vertical |
Donde:
La fuerza de la cabeza del clavo se calcula con la fórmula:
Donde: | l | - | Longitud del clavo |
Smax | - | Espacio máximo de clavos en una estructura | |
Rt | - | Fuerza del clavo contra quiebre | |
Tp | - | Resistencia al arrancamiento | |
SFf | - | Factor de seguridad de la fuerza de la cabeza del clavo |
Si al proporcionar el clavo no esta anclado a la estructura, es posible configurar la capacidad portante de la cabeza del clavo en cero.
Bibliografía:
FHWA0-IF-03-017