Tipos de fallas

En general, un componente o un material de construcción puede fallar de diferentes maneras:

¿Qué tipos de fallas existen?

Falla del componente

El tipo de falla más crítico es la fractura o desprendimiento, es decir, el agrietamiento o la división. Aquí ocurre una falla completa del componente o del material de construcción. En la teoría de la resistencia de materiales se diría que se ha superado la tensión que un componente puede soportar. Si se trata de una falla frágil, esta es muy peligrosa e impredecible, ya que no hay señales previas antes de la falla. Lo contrario sería una falla dúctil o tolerante. Aquí la falla se anuncia mediante una gran deformación, como por ejemplo el fluido del acero bajo una gran carga en forma de tensión normal por fuerzas de tracción o la formación de grietas en el concreto o la madera. Como se puede observar la deformación, generalmente existe la posibilidad de reaccionar a tiempo y, por ejemplo, advertir y poner a salvo a las personas en peligro.

Un ingeniero estructural o diseñador de estructuras realiza la verificación de que un componente tenga una sección transversal suficiente para poder transmitir una tensión por tracción, compresión o esfuerzo cortante sin fallar. Por ejemplo, una viga secundaria en un estacionamiento subterráneo debe tener una armadura transversal suficiente en el área de su apoyo para poder resistir las tensiones cortantes que se presentan en la viga.

Falla por estabilidad

La falla también puede ocurrir en forma de falla por estabilidad. Por ejemplo, un soporte delgado sometido a compresión puede doblarse lateralmente antes de alcanzar su capacidad portante real, es decir, el límite de las tensiones que puede soportar. En vigas a flexión, como por ejemplo en vigas de techo, también puede ocurrir una falla por pandeo lateral, donde las almas de las vigas, generalmente la parte superior de las vigas, se doblan lateralmente si no están apoyadas o sujetas lateralmente. En perfiles laminados de acero, como las vigas en doble T (también conocidas como perfiles IPE o HEA), puede ocurrir además un pandeo con torsión.

La verificación de la capacidad portante se basa en que la esbeltez existente, es decir, la relación entre la sección transversal y la longitud del soporte de un componente, no debe ser inferior a un valor crítico.

Aptitud para el uso

Finalmente, puede ocurrir una falla en la aptitud para el uso, donde generalmente no se espera una falla completa, sino que el uso del edificio o del componente ya no está garantizado. Por ejemplo, la flecha de una viga de techo en una cubierta plana puede ser demasiado grande, de modo que el drenaje ya no funciona como se planeó, porque se ha formado un charco de agua y el agua no puede ser evacuada del techo plano. Sin embargo, el edificio no colapsa, es decir, la estabilidad estructural sigue garantizada. La verificación de la aptitud para el uso se realiza en función de las deformaciones aceptables o tolerables, para que una estructura o componente siga siendo completamente funcional (palabra clave: drenaje, confort…). El momento de inercia de la sección (por ejemplo, para una viga rectangular: I = b∙h³/12) juega un papel importante. Describe la resistencia (rigidez) de una sección transversal contra flechas o deformaciones.

¿Qué tipos de fallas existen en los tacos de fijación?

página actual del catálogo 542:

¿Qué consecuencias puede causar una instalación incorrecta de los tacos de fijación?

Se pueden cometer los siguientes errores durante la instalación:

Si los tacos se colocan demasiado cerca del borde del concreto, ya durante la instalación puede producirse la fisuración del concreto o la rotura de un borde del concreto. Si los agujeros para los tacos se perforan demasiado profundos, puede haber desprendimientos de concreto en el lado opuesto del elemento de concreto. En algunos tipos de tacos, como anclajes de pernos o anclajes químicos, esto puede impedir que se garantice la capacidad portante total del taco.

Los agujeros para los tacos deben perforarse perpendicularmente a la superficie del sustrato de anclaje. Se puede aceptar una desviación de hasta 5° respecto a la perpendicular debido a imprecisiones en la instalación. Se deben evitar desviaciones mayores, ya que de lo contrario la capacidad portante podría no estar garantizada, la transferencia de carga no se realizaría como se planeó y la tuerca y las arandelas no se apoyarán uniformemente sobre el componente. Esto provoca una carga adicional no planificada en los tacos.

Si en las instrucciones de montaje o en las evaluaciones técnicas europeas de los tacos se prescribe un par de apriete, este debe aplicarse y respetarse obligatoriamente. Si no se aplica ninguno o se aplica uno demasiado bajo, el taco no desarrollará su capacidad portante total. Si se aplica un par demasiado alto, el taco puede dañarse previamente y romperse repentinamente más tarde. En algunos tacos, como las barras de anclaje pegadas, se puede elegir entre no aplicar par de apriete o aplicar un par máximo permitido. En estos anclajes, la capacidad portante del taco no depende del par de apriete, pero no se debe superar el par máximo para evitar daños previos durante la instalación.

Los morteros de inyección deben instalarse a una temperatura determinada o dentro de un rango de temperatura. No debe haberse superado la fecha de caducidad del mortero. En algunos morteros no debe haber agua en el agujero perforado. Los dos componentes de los sistemas generalmente bicomponentes deben mezclarse uniformemente. Los tacos solo deben cargarse después de que haya transcurrido el tiempo de curado indicado para el mortero de inyección.

Se debe prestar atención a los métodos de perforación permitidos. No todos los tacos pueden colocarse, por ejemplo, en agujeros perforados con diamante (perforación con núcleo), ya que la pared del agujero es más lisa en la perforación con diamante y algunos tipos de tacos podrían no funcionar; al menos debe demostrarse la idoneidad del taco para perforación con núcleo.

Los pernos sobresalientes no deben simplemente cortarse. Esto altera los tacos y puede provocar pérdida de capacidad portante y pérdida de protección contra la corrosión.

Si los agujeros se perforan demasiado estrechos, muchos tacos no se pueden colocar o se produce la fisuración del sustrato de anclaje. Si los agujeros se perforan demasiado grandes, el taco no se expande correctamente y no alcanza la capacidad portante deseada.

¿Qué tipos de fallas existen en tornillos para madera?

Los tipos de fallas que pueden ocurrir en tornillos para madera con Evaluación Técnica Europea (ETA) son los siguientes:

Falla del acero del tornillo

Aquí se alcanza la capacidad portante total a tracción del tornillo y el tornillo se rompe. Esto generalmente solo es posible en tornillos de rosca completa y con gran profundidad de roscado en el componente de madera, o en tornillos de rosca parcial en materiales de madera de alto rendimiento, como madera laminada enchapada de madera dura (por ejemplo, BauBuche) o madera maciza de madera dura.

Desprendimiento de la rosca del tornillo del material de madera

Aquí la rosca se extrae de la matriz de madera: la superficie lateral alrededor del diámetro exterior del tornillo se corta. Este criterio de falla es especialmente relevante en profundidades de roscado muy pequeñas.

Desgarro de la cabeza

El desgarro de la cabeza del tornillo a través del componente de madera en el lado de la cabeza del tornillo. Este mecanismo de falla es especialmente relevante en diámetros pequeños de cabeza (en componentes de chapa de acero delgada, este criterio también se denomina punzonado o perforación de la cabeza del tornillo).