Hilti HST 4: rendimiento más allá de los estándares
HST4 redefine los anclajes de expansión al ofrecer mayor rendimiento, flexibilidad y optimización de diseño. Su innovador sistema permite reducir diámetros, longitudes y materiales sin perder capacidad, mejorando la resistencia y la eficiencia. Con empotramiento variable y software avanzado, facilita soluciones más competitivas, seguras y sostenibles, ayudando a diseñar más con menos en cada proyecto.
Introducción
Los anclajes de expansión se utilizan ampliamente para una fijación rápida y fiable al hormigón, y son especialmente adecuados para la fijación de placas de anclaje, ménsulas de fachada y muros cortina, así como para fijaciones en infraestructuras civiles (por ejemplo, túneles, puentes, barreras acústicas) y fijaciones industriales (por ejemplo, fijaciones de máquinas y cintas transportadoras). Sin embargo, los anclajes de expansión han mostrado limitaciones en cuanto a rendimiento y flexibilidad de diseño en comparación con los anclajes químicos.
HST4 es la última innovación de Hilti, que lleva la tecnología de anclajes más allá de las normas de homologación existentes para anclajes postinstalados, al tiempo que satisface las necesidades cambiantes tanto de los ingenieros como de los contratistas.
Hilti se compromete a ofrecer a los ingenieros soluciones de anclaje de mayor rendimiento, que permitan undiseño optimizado y de más valor técnico, garantizando una mayor tranquilidad para convertir lo que especifican en aplicaciones bien ejecutadas en la obra.
HST4 es el resultado de la continua innovación e investigación de Hilti, basado en el éxito de nuestro portfolio anterior de anclajes de expansión, como HSA, HST2 y HST3. La línea de anclajes está disponible en versiones de acero al carbono (HST4) y acero inoxidable (HST4-R), ofreciendo soluciones de anclaje para aplicaciones interiores y exteriores en las que se requiere resistencia a la corrosión.
Optar por HST4 le permitirá optimizar los diseños de las placas de anclaje, contribuyendo a reducir el coste total de propiedad y mejorando la sostenibilidad de sus aplicaciones. Esto es gracias a:
1. un diseño innovador que permite mejorar la resistencia a la rotura del cono de hormigón y una capacidad de extracción mayor. Esto significa que ahora los ingenieros pueden confiar en diámetros de anclaje más pequeños, conseguir distancias de separación y de borde más reducidas y optimizar aún más sus placas de anclaje. Este tipo de mejoras contribuyen en última instancia a reducir los costes y aumentar la sostenibilidad;
2. la evaluación de la profundidad de empotramiento variable, que permite optimizar las longitudes de los anclajes para que se ajusten con precisión a sus requisitos de carga;
3. una amplia gama de evaluaciones aprobadas para diferentes condiciones de carga - cargas estáticas en hormigón agrietado y no agrietado, sísmicas C1 y C2, cargas de fuego - así como compatibilidad con los sistemas de instalación de Hilti, que son menos propensos a errores humanos. Un ejemplo es el módulo de par de apriete de Hilti, que proporciona automáticamente el par de apriete correcto para el anclaje específico. Esto ayudará a garantizar que en la obra se obtiene exactamente lo que se ha especificado.
Profundidad de empotramiento variable: optimice la longitud del anclaje
La profundidad de empotramiento de un anclaje en el hormigón determina tanto el mecanismo de transferencia de carga como el modo de fallo del anclaje. En general, cuanto mayor es la profundidad de empotramiento, mayor es la capacidad de carga del anclaje. El inconveniente es que un empotramiento más profundo también implica un mayor tiempo de perforación y fraguado, así como un mayor riesgo de golpear las armaduras.
La mayoría de los anclajes de expansión están homologados para profundidades de empotramiento fijas, normalmente entre 1 y 3 valores. Esto limita la flexibilidad y el potencial de optimización tanto para la selección del anclaje como para el diseño, ya que el ingeniero estructural debe elegir entre un conjunto predefinido de longitudes de anclaje y profundidades de empotramiento, lo que puede dar lugar a un diseño excesivo del punto de fijación.
HST4 está cualificado de acuerdo con los nuevos documentos de evaluación europeos, EAD 330232-01-0601 v02 [2], que cubre la resistencia mejorada al fallo del cono de hormigón, y EAD 330232-01-0601 v03 [3], que cubre el uso de profundidad de empotramiento variable para anclajes mecánicos fijados en hormigón. Esto significa que, con HST4, la profundidad de empotramiento puede seleccionarse libremente dentro de unos rangos determinados (como se especifica en el documento de Evaluación Técnica Europea ETA-21/0878 [4]) en función del diámetro del anclaje seleccionado y de los requisitos de carga, como se muestra en la Tabla 1.
Con la profundidad de empotramiento variable, los ingenieros estructurales pueden seleccionar la longitud y la profundidad de empotramiento óptimas para sus aplicaciones, obteniendo la mejor relación calidad-precio por sus anclajes, lo que ayuda a ahorrar en material y a reducir los costes de instalación.
HST4 se puede diseñar utilizando el software Hilti PROFIS Engineering, que es un software basado en la nube que se integra con suites estructurales y ayuda en el diseño y optimización de puntos de fijación y placas base. Con PROFIS Engineering, Hilti proporciona una interfaz fácil de usar, un entorno de modelado 3D, un generador de informes y un servicio de asistencia técnica. PROFIS Engineering implementa el método de diseño EN 1992-4 e incluye todas las características y ventajas de HST4, como la resistencia mejorada del cono de hormigón, la profundidad de empotramiento variable y la instalación sin limpieza.
HST4: Ingeniería de valor
HST4: Liberar el poder de la ingeniería de valor
El mayor rendimiento a tracción del HST4, combinado con el uso del software PROFIS Engineering, le ayuda a optimizar sus soluciones de fijación, a reducir el tamaño de sus placas base, a disminuir sus costes, a ahorrar en materiales y a hacer que sus diseños sean más sostenibles. El uso de anclajes más pequeños y el mayor rendimiento del cono de hormigón del HST4 permiten utilizar separaciones de anclaje más pequeñas, lo que, en varios casos, permite reducir el tamaño total de la placa base.
Como ejemplo sencillo, consideremos la placa base de 10 mm de grosor que se muestra en la figura 2.
Se trata de una placa base de acero sometida a una fuerza estática de tracción de 50 kN. El elemento de hormigón es de la clase de resistencia C20/25, tiene 250 mm de espesor y se considera hormigón agrietado.
Una solución de anclaje de expansión "tradicional" requeriría cuatro anclajes de expansión M12, con una profundidad de empotramiento efectiva de 88 mm, una longitud de anclaje de 125 mm y una separación entre anclajes de 165 mm, lo que daría como resultado una placa base de 200 mm x 200 mm. Si se colocan los anclajes más cerca unos de otros, por ejemplo, a una distancia de 160 mm, será necesario utilizar anclajes más largos y más caros.
¿Cómo se puede optimizar con el hst4?
Opción 1: Gracias a la mayor capacidad de extracción del HST4, es posible reducir el tamaño del diámetro del anclaje de M12 a M10. Esto ya permite reducir tanto el material como el coste de los anclajes.
Al mismo tiempo, con la mejora de la capacidad del cono de hormigón y el uso de la profundidad de empotramiento variable, también es posible reducir la longitud del anclaje, utilizando una profundidad de empotramiento efectiva más corta de 71 mm. Este empotramiento más corto proporcionará incluso la misma capacidad del cono de hormigón que el diseño original.
Ventajas de la opción 1: El uso de anclajes de menor diámetro da lugar a perforaciones de menor diámetro, y el uso de anclajes más cortos da lugar a una menor profundidad de perforación, lo que ayuda a reducir tanto el tiempo de instalación como los costes en la obra.
Opción 2: Sin embargo, para maximizar realmente su valor, es posible mantener el empotramiento del anclaje y, en su lugar, reducir la separación entre anclajes. Ahora se puede conseguir el mismo rendimiento con cuatro anclajes M10, con la misma profundidad de empotramiento efectiva de 88 mm que antes, pero con una menor separación entre anclajes de 135 mm. La separación mejorada permite reducir el tamaño de la placa base a 165 mm x 165 mm.
Ventajas de la opción 2: La placa base optimizada es un 30% más pequeña, lo que se traduce en una reducción del 30% del volumen de acero utilizado.
Más tranquilidad con HST4: seguridad en la construcción y conexión del diseño con la ejecución en obra
La seguridad en la construcción es un objetivo clave de los diseñadores a nivel mundial y en Hilti nos comprometemos a apoyarte. Colaboramos con instituciones académicas y organismos reguladores para definir y ampliar los estándares del sector y mejorar las prácticas a través de la formación en métodos de diseño. También desarrollamos métodos de diseño y software para ayudarte a diseñar para la seguridad.
También hemos unido nuestra tecnología HST4 con mejores métodos de instalación para ayudar a proporcionar más tranquilidad de que su diseño se ejecuta correctamente en el lugar de trabajo. En comparación con la instalación tradicional para anclajes de montantes, los anclajes de montantes HST4 pueden instalarse con menos pasos de instalación y sistemas innovadores. Los anclajes HST4 están aprobados para la instalación sin limpieza, lo que significa que no es necesario limpiar la perforación antes de la instalación. Además, los anclajes HST4 pueden ajustarse correctamente utilizando nuestro módulo de par de apriete adaptativo (AT) en lugar de una llave dinamométrica tradicional.
Al especificar con sistemas y soluciones de instalación Hilti, puedes hacer que las prácticas en el lugar de trabajo sean más rápidas, sencillas y seguras en comparación con los métodos tradicionales. También puedes sentirte más seguro con la instalación y reducir la necesidad de rediseñar o reelaborar. Nuestro equipo de campo también está a su disposición para ayudarle con cursos de formación en su oficina o en su lugar de trabajo para ayudarle a realizar una instalación adecuada, convirtiendo su especificación en realidad.
Más sostenibles con HST4: le ayudamos a que sus diseños sean más sostenibles
Al optimizar sus conexiones estructurales con nuestro sistema HST4, tiene la posibilidad de reducir la cantidad de acero utilizado y, más concretamente, hacer que sus diseños sean más sostenibles. Como se muestra más arriba, gracias a su mayor rendimiento, puede reducir el acero reduciendo el diámetro del anclaje necesario para su diseño. En determinadas aplicaciones, puede incluso reducir el tamaño de la placa base. Cualquier reducción de acero equivale a un ahorro de CO2 y, por tanto, a diseños más sostenibles. HST4 también cuenta con documentación que le ayuda a cumplir las normas medioambientales y las certificaciones de construcción ecológica de su proyecto.
Conclusiones
HST4 es la última innovación de Hilti en anclajes de expansión, que va más allá de los estándares de fijación postinstalación. HST4 es un anclaje de expansión de alto rendimiento con un diseño único que permite una profundidad de empotramiento variable y una resistencia mejorada al fallo del cono de hormigón, lo que en última instancia se traduce en una resistencia a la tracción más alta que nunca. Cuenta con una amplia gama de homologaciones para cubrir los requisitos de su aplicación y garantizar el cumplimiento de los códigos. Es compatible con los sistemas de instalación de Hilti, lo que garantiza una instalación fiable.
Referencias
[1] Comité Europeo de Normalización. (2018). EN 1992-4:2018 Eurocódigo 2: Diseño de estructuras de hormigón - Parte 4: Diseño de fijaciones para uso en hormigón. Bruselas, Bélgica.
[2] Organización Europea de Evaluación Técnica. (2021). Documento de Evaluación Europeo (DEE) 330232-01-0601: Fijaciones mecánicas para uso en hormigón. Bruselas, Bélgica.
[3] Organización Europea de Evaluación Técnica. (2023). European Assessment Document (EAD) 330232-01-0601-v02: Improved resistance to concrete cone failure for mechanical fasteners for use in concrete. Bruselas, Bélgica, pendiente de publicación.
[4] Organización Europea de Evaluación Técnica. (2023). European Assessment Document (EAD) 330232-01-0601-v03: Mechanical fasteners with variable embedment depth for use in concrete. Bruselas, Bélgica, pendiente de publicación.
[5] Centro Científico y Técnico del Edificio. (2023). Evaluación técnica europea ETA-21/0878: Hilti HST4-R. Marne la Vallée, Francia.
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