Estudio_del_comportamiento

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ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
DEPARTAMIENTO DE INGENIERIA DE LOS MATERIALES, 
MECÁNICA APLICADA Y CONSTRUCCION 
TESIS DOCTORAL 
ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO DE LOS ANCLAJES 
METÁLICOS ADHERIDOS EN GRANITO
Autor: D. Fco. Javier de la Puente Crespo, Ingeniero Industrial 
 Directora: Dª. Aida Badaoui Fernández, Dr. Ingeniero Industrial
A Marta y a mis hijos
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMEN 
 
 
 
 
 
 
 
 Resumen Página 5 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
 
La rehabilitación constituye uno de los mayores retos para la tecnología de la construcción 
ya que debe dotar al edificio de nuevas capacidades estructurales a través de uniones con 
los materiales existentes. Históricamente en la construcción de edificios, sobresale de 
manera destacada el uso masivo de la piedra como elemento de carga en muros, arcos y 
bóvedas. 
Dentro de las familias de piedra natural, sobresale el uso del granito como elemento 
estructural resistente, especialmente en Galicia; sin embargo, los arquitectos e ingenieros 
no disponen de normativa específica que permita resolver las uniones de elementos 
metálicos sobre granito. Los manuales y criterios técnicos disponibles, tanto a nivel de 
normativa como de recomendaciones de fabricantes, se refieren a anclajes sobre hormigón 
endurecido. 
De este modo, a partir de la revisión de las investigaciones realizadas en este campo, se ha 
planteado un trabajo centrado en tres tipos de granito y en un sistema de anclaje, el 
adherido, que representa el escalón inicial encaminado a sentar las bases del estudio del 
comportamiento de otros sistemas de anclajes más complejos. 
El objetivo global de la presente Tesis Doctoral se orienta hacia el establecimiento de unos 
criterios generales que permitan conocer el comportamiento de los anclajes metálicos 
adheridos en granito, contribuyendo al conocimiento del comportamiento de dichas uniones 
y aportando criterios de dimensionamiento para la correcta transferencia de cargas al 
material base. 
Para ello, se ha realizado un trabajo eminentemente experimental basado en una amplia 
campaña de ensayos que cubren los principales parámetros que influyen en el 
comportamiento de los anclajes metálicos adheridos. 
Finalmente, se propone una formulación obtenida a partir de los resultados de los ensayos 
experimentales y los métodos de cálculo desarrollados para anclajes metálicos adheridos, 
que permita determinar las áreas de fallo previstas y a partir de ellas, mediante la aplicación 
del concepto de seguridad, el dimensionamiento de las uniones. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMMARY 
 
 
 
 
 
 
 
 Summary Página 7 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
 
Rehabilitation is one of the biggest challenges in construction technology since it must 
provide to the building of new structural capabilities between former materials. In ancient 
building construction, stone have been used extensively as a resistent element in walls, 
arches and vaults. 
In natural stone classification, especially in Galicia, it appears prominently the use of granite 
as structural element, however the architects and engineers do not have specific codes that 
allows to design the joints of metal elements on granite. Codes and technical criteria 
available, are focussed on hardened concrete. 
Based on the state of art, has been a work focused on three types of granite and an 
anchoring system, the bonded, which represents the initial step for the study of the behavior 
of other anchors more complex systems. 
The main goal in this Doctoral Thesis focuses on the establishment of general criteria to 
know the behavior of metallic anchors bonded in granite and contributing to the knowledge of 
the behaviour of these unions and providing criteria of design models for the correct transfer 
applied tension loads to the anchorage material. 
It was made a highly experimental work based on an extensive test campaign covering the 
main parameters influence in the behavior of bonded metal anchors. 
Finally, it is proposed a formulation that is obtained from of experimental tests and design 
criteria developed for metallic anchorages bonded, determining the areas of expected failure 
and draw from the premise of the safety concept, the design of the fasteners. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ÍNDICE 
 
 
 
 
 
 Índice Página 9 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
ÍNDICE 
 
CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS GENERALES 
1. GENERALIDADES _____________________________________________________ 36 
2. PLANTEAMIENTO Y OBJETIVOS GENERALES _________________________________ 37 
3. CONTENIDO DEL PRESENTE DOCUMENTO ___________________________________ 40 
 
 
CAPÍTULO 2: LA PIEDRA NATURAL. PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS 
DEL GRANITO 
1. INTRODUCCIÓN ______________________________________________________ 44 
2. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA PIEDRA NATURAL ________________________ 46 
2.1. Clasificación y tipologías de la piedra natural ________________________ 46 
2.2. El granito como roca natural ______________________________________ 47 
2.2.1. Breve referencia a la historia y primera clasificación del granito _______________ 47 
2.2.2. Descripción mineralógica _____________________________________________ 48 
2.2.3. Características físicas _______________________________________________ 49 
2.2.3.1. Peso específico aparente y coeficiente de absorción de agua _____________ 49 
2.2.3.2. Dilatación térmica _______________________________________________ 50 
2.2.3.3. Conductividad térmica ____________________________________________ 51 
2.2.3.4. Resistencia a las heladas _________________________________________ 51 
2.2.3.5. Módulo de elasticidad ____________________________________________ 52 
2.2.4. Características constructivas __________________________________________ 52 
2.2.4.1. Ensayos de abrasión _____________________________________________ 52 
2.2.4.2. Trabajabilidad __________________________________________________ 52 
2.2.4.3. Adherencia con morteros _________________________________________ 52 
2.2.4.4. Resistencia a los anclajes para aplacados ____________________________ 53 
2.2.4.5. La alterabilidad _________________________________________________ 53 
2.2.5. Proceso productivo del granito ________________________________________ 54 
2.2.5.1. Proceso de elaboración ___________________________________________ 54 
2.2.5.2. Extracción _____________________________________________________ 54 
2.2.5.3. Transformación _________________________________________________ 56 
2.2.5.4. Comercialización ________________________________________________ 57 
2.2.5.5. Tipos de acabados ______________________________________________ 57 
2.2.5.5.1. Abujardado ________________________________________________ 57 
2.2.5.5.2. Apomazado ________________________________________________ 57 
 
 Índice Página 10 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
2.2.5.5.3. Arenado __________________________________________________ 58 
2.2.5.5.4. Flameado _________________________________________________ 58 
2.2.5.5.5. Pulido ____________________________________________________ 58 
2.2.5.5.6. Serrado ___________________________________________________ 59 
3. DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS RESISTENTES ______________________ 60 
3.1. La anisotropía del granito ________________________________________ 60 
3.2. Métodos basados en ensayos no destructivos _______________________ 60 
3.2.1. Métodos basados en la dureza superficial ________________________________ 61 
3.2.1.1. Método esclerométrico ___________________________________________ 62 
3.2.1.2. Campo de aplicación _____________________________________________63 
3.2.1.3. Instrumental de ensayo ___________________________________________ 64 
3.2.1.4. Procedimiento de ensayo _________________________________________ 64 
3.2.1.5. Tratamiento de los datos obtenidos _________________________________ 65 
3.2.1.6. Factores que afectan al resultado ___________________________________ 66 
3.2.1.6.1. Factores asociados a las características del material ________________ 66 
3.2.1.6.2. Factores asociados al equipo y procedimiento de ensayo ____________ 67 
3.2.1.7. Relación entre índice de rebote y resistencia __________________________ 68 
3.2.2. Ensayo de propagación de impulso ultrasónico ____________________________ 68 
3.2.2.1. Fundamento del método __________________________________________ 69 
3.2.2.2. Campo de aplicación _____________________________________________ 71 
3.2.2.3. Instrumental de ensayo ___________________________________________ 72 
3.2.2.4. Procedimiento de ensayo _________________________________________ 73 
3.2.2.5. Factores que afectan al ensayo ____________________________________ 75 
3.2.2.5.1. Tipo del material ____________________________________________ 76 
3.2.2.5.2. Dimensiones de la pieza ensayada _____________________________ 76 
3.2.2.5.3. Temperatura del material _____________________________________ 76 
3.2.2.5.4. Contenido de humedad de la muestra ___________________________ 77 
3.2.2.5.5. Rugosidad de la pieza a ensayar _______________________________ 78 
3.2.2.5.6. Nivel tensional de la pieza ensayada ____________________________ 78 
3.2.2.6. Estimación de la resistencia a compresión ____________________________ 78 
3.2.2.7. Niveles de precisión esperables ____________________________________ 81 
3.2.2.8. Interpretación de resultados _______________________________________ 81 
3.2.3. Estimación de resistencia a compresión mediante método combinado _________ 82 
3.3. Métodos basados en ensayos destructivos _________________________ 84 
3.3.1. Ensayo de tracción _________________________________________________ 84 
3.3.1.1.1. Método directo _____________________________________________ 84 
3.3.1.1.2. Métodos indirectos __________________________________________ 85 
 
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Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
3.3.2. Ensayo de Resistencia a Compresión ___________________________________ 86 
3.3.3. Resistencia a flexión ________________________________________________ 89 
3.3.4. Resistencia a los choques ____________________________________________ 91 
 
 
CAPÍTULO 3: EL MATERIAL DE UNIÓN DE LOS ANCLAJES 
1. EL CONCEPTO DE ADHERENCIA __________________________________________ 93 
1.1. Componentes de la adherencia ____________________________________ 95 
1.2. Factores que influyen sobre la adherencia __________________________ 96 
1.2.1. La resistencia a tracción del material base _______________________________ 96 
1.2.2. La resistencia a compresión del material base ____________________________ 97 
1.2.3. La tipología de las cargas ____________________________________________ 97 
2. LAS FAMILIAS DE MATERIALES DE UNIÓN ___________________________________ 98 
3. MORTEROS POLIMÉRICOS _____________________________________________ 100 
3.1. Clasificación __________________________________________________ 100 
3.2. Resinas epoxi _________________________________________________ 101 
3.2.1. Propiedades y características básicas de las resinas epoxi _________________ 102 
3.2.2. Preparación ______________________________________________________ 103 
3.2.3. Aplicaciones ______________________________________________________ 104 
3.2.4. Comportamiento mecánico __________________________________________ 105 
4. COMPORTAMIENTO REAL DE UNIONES DE PIEDRA GRANITICA CON MORTERO EPOXI ___ 111 
 
 
CAPÍTULO 4: SISTEMAS DE ANCLAJE 
1. TERMINOLOGÍA _____________________________________________________ 116 
2. REQUERIMIENTOS Y TIPOLOGÍAS DE ANCLAJES ______________________________ 118 
3. EL CONCEPTO DE SEGURIDAD __________________________________________ 122 
3.1. El concepto tradicional de coeficiente de seguridad global ___________ 124 
3.2. El concepto de seguridad con factores de seguridad parcial __________ 125 
3.3. Análisis comparativo de ambos conceptos _________________________ 127 
 
4. ANÁLISIS MECÁNICO DE LOS ANCLAJES SOBRE ROCAS ________________________ 128 
 
 Índice Página 12 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
4.1. Rotura de la barra de acero ______________________________________ 128 
4.2. Rotura en el contacto resina piedra _______________________________ 130 
4.3. Rotura en el contacto acero-resina ________________________________ 133 
4.4. Rotura de la piedra _____________________________________________ 134 
4.5. Procedimiento para dimensionar un anclaje en un macizo rocoso _____ 137 
5. ANÁLISIS MECÁNICO DE LOS ANCLAJES ADHERIDOS EN HORMIGÓN _______________ 138 
5.1. Introducción __________________________________________________ 138 
5.2. Evolución de la normativa específica ______________________________ 140 
5.3. Anclajes sometidos a tracción ___________________________________ 145 
5.3.1. Modos de fallo en anclajes adheridos __________________________________ 145 
5.3.1.1. Fallo del acero _________________________________________________ 145 
5.3.1.2. Fallo con cono parcial de hormigón _________________________________ 145 
5.3.1.3. Fallo por arrancamiento __________________________________________ 146 
5.3.1.4. Fallo por fisuración radial ________________________________________ 146 
5.3.1.5. Características de las curvas de carga deformación para los distintos tipo de fallo
 ______________________________________________________________147 
5.3.2. Cargas de rotura a tracción en anclajes adheridos ________________________ 148 
5.3.2.1. Fallo del acero _________________________________________________ 149 
5.3.2.2. Fallo del hormigón ______________________________________________ 149 
5.3.2.2.1. Método del American Concrete Institute _________________________ 151 
5.3.2.2.2. Método propuesto por Bode y Hanenkamp y Bode y Roik ___________ 151 
5.3.2.2.3. Método propuesto por Eligehausen y otros, y Rehm (Método ) ______ 153 
5.3.2.2.4. Comparación entre los tres métodos ___________________________ 158 
5.3.2.2.4.1. Influencia de la resistencia del hormigón _____________________ 159 
5.3.2.2.4.2. Influencia de la profundidad de empotramiento ________________ 159 
5.3.2.2.4.3. Influencia de la distancia entre anclajes _____________________ 160 
5.3.2.2.4.4. Influencia de la distancia a borde libre ______________________ 160 
5.3.2.2.5. Ecuaciones especificas para el caso de anclajes adheridos _________ 161 
5.3.2.3. Fallo por arrancamiento __________________________________________ 162 
5.3.2.4. Combinación de modos de fallo ___________________________________ 163 
5.4. Anclajes sometidos a esfuerzo cortante ___________________________ 163 
5.4.1. Modos de fallo por esfuezo cortante en anclajes adheridos _________________ 163 
5.4.1.1. Fallo del acero _________________________________________________ 163 
5.4.1.2. Fallo del hormigón ______________________________________________ 164 
 
 Índice Página 13 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
5.4.1.3. Características de las curvas de carga deformación para los distintos tipos de fallo
 ___________________________________________________________ 165 
5.4.2. Cargas de rotura frente a esfuerzo cortante en anclajes adheridos ___________ 165 
5.4.2.1. Fallo del acero _________________________________________________ 165 
5.4.2.2. Fallo por cono lateral del hormigón _________________________________ 167 
5.4.2.2.1. Método propuesto por ACI 349-13 _____________________________ 167 
5.4.2.2.2. Método propuesto por Shaik y Whayong ________________________ 168 
5.4.2.2.3. Método propuesto por Paschen y Schönhoff _____________________168 
5.4.2.2.4. Método propuesto por Eligehausen y Fuchs, llamado Método  ______ 169 
5.4.2.2.5. Análisis comparativo de los métodos expuestos __________________ 174 
5.4.2.3. Fallo por combinación de aplastamiento del hormigón y arrancamiento _____ 175 
5.4.2.4. Fallo por rotura superficial del hormigón _____________________________ 175 
5.5. Anclajes sometidos a combinación de esfuerzo axil y cortante ________ 176 
5.5.1. Fallo del acero ____________________________________________________ 177 
5.5.1.1. Método propuesto por American Concrete Institute ____________________ 177 
5.5.1.2. Método no basados en la teoría de corte fricción ______________________ 177 
5.5.2. Fallo del hormigón _________________________________________________ 177 
5.5.2.1. Función en linea recta ___________________________________________ 177 
5.5.2.2. Función trilineal ________________________________________________ 178 
5.5.2.3. Función elíptica ________________________________________________ 178 
5.6. Cálculo plástico _______________________________________________ 179 
5.6.1.1. Fallo del acero _________________________________________________ 179 
5.6.1.2. Fallo por arrancamiento __________________________________________ 179 
5.6.1.3. Fallo por extracción de cono ______________________________________ 179 
5.6.1.4. Fallo por fisuración _____________________________________________ 180 
5.6.1.5. Resistencia frente al esfuerzo axil y cortante combinados _______________ 180 
 
 
CAPÍTULO 5: PLAN EXPERIMENTAL 
1. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS TRABAJOS REALIZADOS _______________________ 182 
2. MATERIALES EMPLEADOS _____________________________________________ 184 
2.1. Bloques de piedra natural _______________________________________ 184 
2.1.1. Albero __________________________________________________________ 185 
2.1.2. Gris Mondariz _____________________________________________________ 186 
2.1.3. Rosa Porriño _____________________________________________________ 187 
2.2. Resina Sikadur 42 ______________________________________________ 188 
 
 Índice Página 14 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
2.2.1. Descripción ______________________________________________________ 188 
2.2.2. Usos ____________________________________________________________ 188 
2.2.3. Propiedades ______________________________________________________ 188 
2.2.4. Datos Técnicos ___________________________________________________ 189 
2.2.5. Modo de empleo __________________________________________________ 190 
2.2.6. Aplicación________________________________________________________ 190 
2.3. Barras de acero para anclaje _____________________________________ 190 
3. TRABAJOS PREVIOS __________________________________________________ 192 
3.1. Designación y marcaje de muestras_______________________________ 192 
3.2. Caracterización ________________________________________________ 193 
3.2.1. Ensayos no destructivos ____________________________________________ 193 
3.2.1.1. Determinación de índice de rebote esclerométrico _____________________ 193 
3.2.1.2. Ensayo de propagación de ultrasonidos _____________________________ 195 
3.2.2. Ensayos destructivos _______________________________________________ 196 
3.2.2.1. Ensayo de rotura a compresión de probetas __________________________ 196 
3.2.2.2. Ensayo a flexotracción __________________________________________ 197 
3.3. Tratamiento de datos ___________________________________________ 197 
3.3.1. Fichas de designación de ensayos ____________________________________ 198 
3.3.2. Planillas para toma de datos y resultados en ensayos esclerométricos ________ 199 
3.3.3. Planillas para toma de datos en ensayo de ultrasonidos ____________________ 200 
4. PROGRAMA DE ENSAYOS DE ANCLAJE ____________________________________ 202 
4.1. Descripción de los ensayos _____________________________________ 202 
4.1.1. Ensayo de arrancamiento de anclaje frente a esfuerzo de tracción ___________ 202 
4.1.2. Ensayo frente a esfuerzo cortante _____________________________________ 203 
4.2. Variables de trabajo ____________________________________________ 205 
4.2.1. Diámetro de la barra _______________________________________________ 205 
4.2.2. Distancia a borde __________________________________________________ 205 
4.2.3. Profundidad de anclaje _____________________________________________ 206 
4.3. Procedimiento de ensayo _______________________________________ 206 
4.3.1. Replanteo y designación de los taladros de anclaje en cada pieza ____________ 206 
4.3.2. Realización del taladro con la profundidad indicada _______________________ 208 
4.3.3. Preparación del soporte _____________________________________________ 209 
4.3.4. Preparación de la resina ____________________________________________ 210 
4.3.5. Posicionado de la barra _____________________________________________ 210 
4.3.6. Relleno del taladro con resina ________________________________________ 211 
 
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Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
4.3.7. Realización del ensayo _____________________________________________ 211 
 
 
CAPÍTULO 6: RESULTADOS DE LOS ENSAYOS 
1. RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE TRACCIÓN _______________________________ 213 
1.1. Resultados de los ensayos de tracción del granito Albero ____________ 214 
1.2. Resultados de los ensayos de tracción del granito Gris ______________ 224 
1.3. Resultados de los ensayos de tracción del granito Rosa _____________ 234 
2. RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE CORTANTE ______________________________ 244 
2.1. Resultados de los ensayos de cortante del granito Albero ____________ 245 
2.2. Resultados de los ensayos de cortante del granito Gris ______________ 249 
2.3. Resultados de los ensayos de cortante del granito Rosa _____________ 253 
3. DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE REBOTE ___________________________________ 257 
4. PROPAGACIÓN DE ULTRASONIDOS _______________________________________ 264 
5. CARACTERÍSTICAS RESISTENTES DE LAS MUESTRAS DE GRANITO ________________ 269 
6. CARACTERÍSTICAS RESISTENTES DE LAS BARRAS DE ACERO ___________________ 270 
 
 
CAPÍTULO 7: MODELIZACIÓN NUMÉRICA 
1. INTRODUCCIÓN _____________________________________________________ 277 
2. FUNDAMENTOS DEL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS _________________________ 279 
2.1. Modelado en ingeniería _________________________________________ 279 
2.2. Modelado computacional________________________________________ 279 
2.3. Modelado computacional con elementos finitos _____________________ 280 
3. EL PROGRAMA COMERCIAL ANSYS ______________________________________ 285 
4. ESTUDIO NUMÉRICO REALIZADO SOBRE LOS ANCLAJES EN PIEDRA _______________ 287 
4.1. Elaboración del modelo de cálculo________________________________ 287 
4.1.1. Aproximación del modelo ____________________________________________ 287 
4.1.2. Tipología de los elementos empleados _________________________________ 288 
4.1.3. Características mecánicas de los materiales _____________________________ 288 
 
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Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
4.1.4. Hipótesis de carga _________________________________________________ 289 
4.1.5. Obtención de la solución ____________________________________________ 289 
4.1.6. Modelos analizados ________________________________________________ 290 
4.1.6.1. Ensayo de tracción _____________________________________________ 290 
4.1.6.2. Ensayo de cortante _____________________________________________ 291 
4.2. Presentación de resultados ______________________________________ 294 
4.2.1. Modelos que representan los ensayos de tracción ________________________ 294 
4.2.2. Modelos que representan los ensayos de cortante ________________________ 297 
 
CAPÍTULO 8: ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 
1. DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN DE LAS MUESTRAS DE PIEDRA __ 3011.1. Resultados de los ensayos realizados a las muestras de granito _______ 303 
1.2. Correlación entre índice de rotura a compresión e índice de rebote ____ 306 
1.3. Correlación entre índice de rotura a compresión y velocidad de propagación
 307 
1.4. Correlación entre índice de rebote y velocidad de propagación ________ 309 
2. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS EN LOS ENSAYOS DE TRACCIÓN ________ 310 
2.1. Identificación de los modos de fallo _______________________________ 310 
2.1.1. Características del fallo de la piedra por esfuerzo de tracción _______________ 311 
2.1.2. Características del fallo de la resina por esfuerzo de tracción ________________ 316 
2.1.3. Características del fallo del acero por esfuerzo de tracción _________________ 318 
2.2. Resultados comparativos de los ensayos de tracción ________________ 319 
3. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS EN LOS ENSAYOS DE CORTANTE ________ 327 
3.1. Identificación de los modos de fallo _______________________________ 327 
3.1.1. Fallo de la piedra __________________________________________________ 328 
3.1.2. Fallo del acero ____________________________________________________ 330 
3.2. Resultados comparativos de los ensayos de cortante ________________ 331 
4. PLANTEAMIENTO DE UNA METODOLOGÍA DE CÁLCULO_________________________ 335 
4.1. Diagrama de flujo ______________________________________________ 335 
4.2. Introducción de la seguridad_____________________________________ 336 
4.2.1. Estado límite último ________________________________________________ 336 
4.2.1.1. Coeficientes parciales de seguridad para las acciones __________________ 336 
 
 Índice Página 17 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
4.2.1.2. Resistencia de diseño ___________________________________________ 337 
4.2.1.3. Coeficientes parciales de seguridad para las resistencias _______________ 337 
4.2.1.3.1. Fallo del material base ______________________________________ 337 
4.2.1.3.2. Fallo de acero _____________________________________________ 338 
4.2.2. Estado límite de servicio ____________________________________________ 339 
4.3. Formulación para determinar la capacidad frente al esfuerzo axil ______ 339 
4.3.1. Fallo del acero ____________________________________________________ 339 
4.3.2. Fallo por pérdida de adherencia ______________________________________ 340 
4.3.3. Fallo por rotura del material base _____________________________________ 341 
4.4. Formulación para determinar la capacidad frente a esfuerzo cortante __ 345 
4.4.1. Fallo del acero ____________________________________________________ 346 
4.4.2. Fallo de borde del material base ______________________________________ 347 
4.5. Resistencia frente al esfuerzo axil y cortante combinados ____________ 351 
5. ANÁLISIS DE LAS DEFORMACIONES SUFRIDAS POR LOS ANCLAJES _______________ 353 
 
 
CAPÍTULO 9: CONCLUSIONES Y FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN 
1. CONCLUSIONES _____________________________________________________ 359 
1.1. Referentes al modo de fallo de anclajes metálicos adheridos en granito 
sometidos a esfuerzos de tracción_____________________________________ 359 
1.2. Referentes al modo de fallo de anclajes metálicos adheridos en granito 
sometidos a esfuerzos de cortante ____________________________________ 362 
1.3. Referentes al modo de fallo de anclajes metálicos adheridos en granito 
sometidos a esfuerzos axiles y de cortante combinados __________________ 364 
1.4. Referentes a la determinación de la resistencia de la piedra mediante ensayos 
no destructivos y técnicas combinadas ________________________________ 365 
1.5. Referentes al deslizamiento de las barras ancladas durante el proceso de 
ensayo ____________________________________________________________ 366 
1.6. Referentes a las modelizaciones de cálculo con ayuda del método de los 
elementos finitos ___________________________________________________ 366 
2. FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN ______________________________________ 368 
 
ANEXO: BIBLIOGRAFÍA 
 
 Índice Página 18 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
ÍNDICE DE GRÁFICAS Y TABLAS 
 
CAPÍTULO 2: LA PIEDRA NATURAL. PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS 
DEL GRANITO 
Figuras 
Figura 2.1: El “Compendio de los diez libros de arquitectura de Vitrubio”, de Perrault. 
Traducido por Castañeda 45 
Figura 2.2: Aspecto del granito tipo Gris Mondariz 54 
Figura 2.3: Aspecto del granito tipo Albero 55 
Figura 2.4: Aspecto del granito tipo Gris Morrazo 56 
Figura 2.5: Aspecto del granito tipo Rosa Porriño 57 
Figura 2.6: Relación entre la dureza obtenida con martillo Schmidt, resistencia a compresión 
 uniaxial y peso unitario de la roca 62 
Figura 2.7: Vista de sección de esclerómetro Schmidt 63 
Figura 2.8: Tipos de posiciones de transmisión en el ensayo ultrasónico 74 
Figura 2.9: Relación entre la velocidad de propagación de ultrasonidos con la porosidad total 
(adaptada de Roth et al. 1990) 77 
Figura 2.10: Dirección de aplicación de la carga en el ensayo UNE 22950-2:2003E 86 
Figura 2.11: Relación entre tensión y deformación de un ensayo hasta rotura 88 
Figura 2.12: Ángulo entre los planos de foliación y la dirección de compresión, 
Nasseri et al. (2003) 89 
Figura 2.13: Ensayo de flexión y de flexotracción 90 
Figura 2.14: Esquema explicativo del ensayo de flexión y de flexotracción 90 
 
Tablas 
Tabla 2.1: Conductividad térmica en varios tipos de piedra, Skinner (1966) 51 
Tabla 2.2: Módulo de deformación en varios tipos de piedra, Farmer (1968) 52 
Tabla 2.3: Escala Mohs de dureza para rocas de uso habitual en construcción 61 
Tabla 2.4: Corrección del índice de rebote en impactos no horizontales 68 
Tabla 2.5: Velocidad de propagación de ultrasonidos en distintos tipos de rocas 71 
 
 Índice Página 19 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
Tabla 2.6: Resistencia de distintas rocas sometidas a ensayo de compresión uniaxial 87 
 
 
CAPÍTULO 3: EL MATERIAL DE UNIÓN DE LOS ANCLAJES 
Figuras 
Figura 3.1: Relación entre la tensión de adherencia y el deslizamiento con buena (a) 
y mala (b) adherencia 94 
Figura 3.2: Transmisión de los esfuerzos de adherencia a lo largo de una barra 94 
Figura 3.3: Diagrama ideal de tensión de adherencia-deslizamiento 96 
Figura 3.4: Representación del equilibrio entre la componente radial de las tensiones de 
adherencia y tangenciales 96 
Figura 3.5: Esquema de tipos de compuestos destinados a unión de materiales de 
construcción 98 
Figura 3.6: Diagrama de variación del módulo de elasticidad con la temperatura para distintos tipos 
de probetas realizadas con morteros epoxi 106 
Figura 3.7: Esquema de ensayo de resistencia a cortante 107 
Figura 3.8: Esquema de ensayo a cortante con hormigones secos de unión 108 
Figura 3.9: Esquema de ensayo a cortante en unión de hormigón fresco a hormigón 
 endurecido 109 
Figura 3.10: Esquema de ensayo de adherencia de acero en anclaje 110 
Figura 3.11: Probetas de granito para el ensayo a flexión antes de la aplicación del adhesivo 112 
Figura 3.12: Probetas de granito para el ensayo a flexotracción antes de la aplicación del adhesivo
 _______________________________________________________________112 
Figura 3.13: Vista parcial de las probetas preparadas 113 
Figura 3.14: Imágenes de los ensayos realizados con los dos tipos de material de unión 113 
Figura 3.15: Imágenes de los ensayos realizados con los dos tipos de material de unión 114 
 
Tablas 
Tabla 3.1: Características de los hormigones, morteros y lechadas en función de su base 99 
Tabla 3.2: Comparación entre hormigón y mortero epoxi 105 
 
 
 Índice Página 20 
 
Estudiodel comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
 
CAPÍTULO 4: SISTEMAS DE ANCLAJE 
Figuras 
Figura 4.1: Esquema general de anclaje por adherencia 117 
Figura 4.2: Dimensiones básicas en el análisis de los anclajes 117 
Figura 4.3: Modelo de anclajes por fricción 118 
Figura 4.4: Modelo de anclajes por forma 119 
Figura 4.5: Modelo de anclajes por adherencia 119 
Figura 4.6: Esquema de anclajes expansivos por apriete controlado 120 
Figura 4.7: Esquema de anclaje rebajado 120 
Figura 4.8: Esquema de anclaje de expansión de deformación controlada, sistema cono 121 
Figura 4.9: Esquema de anclaje de expansión de deformación controlada, sist. Expansión 121 
Figura 4.10: Esquema de anclaje por adherencia 121 
Figura 4.11: Distribución de frecuencias de rotura 124 
Figura 4.12: Funciones de densidad de frecuencia y probabilidad de fallo 126 
Figura 4.13: Esquema comparativo de los conceptos de seguridad 127 
Figura 4.14: Diagrama característico de tensión deformación para una barra de acero 129 
Figura 4.15: Distribución de esfuerzos tangenciales para rocas de muy baja 
resistencia Eg/Er>10 131 
Figura 4.16: Distribución de esfuerzos tangenciales para rocas de alta 
resistencia Eg/Er<10 131 
Figura 4.17: Distribución de esfuerzos tangenciales a lo largo de la zona de anclaje 132 
Figura 4.18: Distribución teórica de los esfuerzos tangenciales para anclajes en 
macizos rocosos 133 
Figura 4.19: Anclaje embebido en roca aplicando el método del cono de rotura 135 
Figura 4.20: Diagrama de flujo para el dimensionamiento de anclajes en macizos rocosos 137 
Figura 4.21: Influencia de los ciclos de congelación en las condiciones de anclajes adheridos 140 
Figura 4.22: Modelo de distribución de tensiones de adherencia a lo largo de la profundidad 
 de empotramiento cuando comienza a formarse el cono de hormigón 145 
 
 Índice Página 21 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
Figura 4.23 Modelo de distribución de tensiones de adherencia a lo largo de la profundidad de 
empotramiento después de haberse formado el cono de hormigón 146 
Figura 4.24: Diagramas de carga deformación para anclajes con resinas de distinto 
tiempo de curado, Rehm (1986) 147 
Figura 4.25: Diagramas de carga deformación para anclajes con resinas de distinto 
 tiempo de curado, Hilti (1988) 148 
Figura 4.26: Curvas de carga desplazamiento para barras ancladas con distintas tipologías 148 
Figura 4.27: Esquema de fallo del anclaje solicitado a tracción: a) agotamiento del acero, 
 b) y c) rotura en cono, d) y e) influencia de borde próximo, f) fallo mixto 
por arrancamiento, g) h) e i) fallo por fisuración radial del hormigón 149 
Figura 4.28: Conos de fallo en anclajes con cabeza con profundidades de 
a) hef = 260 mm y b) hef = 525 mm 150 
Figura 4.29: Resultados de ensayos realizados a anclajes con cabeza situados a distintas 
distancias al borde libre 152 
Figura 4.30: Comparación entre resultados reales y la ecuación para ensayos de anclajes 
con cabeza sobre muestras de hormigón que presentan rotura por cono 154 
Figura 4.31: Gráfica comparativa entre los resultados obtenidos en ensayos y dos 
ecuaciones para un anclaje situado cerca de un borde libre 156 
Figura 4.32: Fallo por arrancamiento de cono 157 
Figura 4.33: Gráfica comparativa de los 3 métodos de cálculo para profundidades de 
empotramiento de anclaje con cabeza hasta 200 mm 158 
Figura 4.34: Gráfica comparativa de los 3 métodos de cálculo para profundidades de 
empotramiento de anclaje con cabeza hasta 600 mm 159 
Figura 4.35: Influencia de la distancia a borde para cada método analizado 161 
Figura 4.36: Gráfica comparativa de los resultados de ensayos a anclajes adheridos y las 
predicciones teóricas 162 
Figura 4.37: Gráfico conjunto del valor de la carga última para distintos modos de fallo 163 
Figura 4.38: Modos de fallo de anclajes solicitados a cortante 164 
Figura 4.39: Curva de tensión deformación para anclajes sometidos a cortante 
 (Meinheit y Heidbrink) 165 
Figura 4.40: Influencia de la distancia a borde de anclajes adheridos sometidos a 
esfuerzo cortante 170 
 
 Índice Página 22 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
Figura 4.41 Influencia de la distancia a borde de anclajes adheridos sometidos a 
esfuerzo cortante, valores relativos 170 
Figura 4.42: Influencia de la profundidad en anclajes a cortante 171 
Figura 4.43: Influencia de la distancia a borde en anclajes a cortante 172 
Figura 4.44: Estimaciones de la capacidad última de anclajes sometidos a esfuerzo cortante 174 
Figura 4.45: Estimaciones de la capacidad última de anclajes próximos a esquina de 
acuerdo con tres autores 175 
Figura 4.46: Diagrama de interacción de anclajes sometidos a esfuerzos combinados 
de tracción y cortante 178 
 
Tablas 
Tabla 4.1: Terminología básica 116 
Tabla 4.2: Clases de seguridad según el CEB 123 
Tabla 4.3: Clases de seguridad según la normativa americana, ACI 318 123 
Tabla 4.4: Coeficientes de seguridad según tipos de carga 125 
Tabla 4.5: Clasificación de rocas en función de los valores de resistencia a compresión 
 uniaxial 130 
Tabla 4.6: Tabla de resultados comparativos de un anclaje a la luz de distintas normativas 
históricas 143 
Tabla 4.7: Tipologías de métodos de diseño y necesidad de ensayos 144 
Tabla 4.8: Valores del coeficiente  según diversos autores 167 
 
 
CAPÍTULO 5: PLAN EXPERIMENTAL 
Figuras 
Figura 5.1: Aprovisionamiento inicial de piezas de granito 184 
Figura 5.2: Vista de aprovisionamiento de piezas de granito en el interior del laboratorio 
de G.O.C en Ourense, una vez designadas las muestras 184 
Figura 5.3: Tonalidad de granito tipo Albero 185 
Figura 5.4: Tonalidad de granito tipo Gris Mondariz 186 
Figura 5.5: Tonalidad de granito tipo Rosa Porriño 187 
 
 Índice Página 23 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
Foto 5.6: Presentaciones de resina Sikadur 42 Anclajes 188 
Figura 5.7: Vista de aprovisionamiento de barras de anclaje empleadas en los ensayo 191 
Figura 5.8: Acta de resultados de ensayos sobre acero OMT – 040267 191 
Figuras 5.9 y 5.10: Vista de designación de piezas de diferente tipología 192 
Figura 5.11: Vista de ensayo de índice de rebote esclerométrico en muestra G-10 194 
Figura 5.12: Comprobación de calibración de esclerómetro en yunque de tarado 194 
Figura 5.13: Calibración de equipo de ultrasonidos con barra cilíndrica 195 
Figuras 5.14 y 5.15: Medición en sentido transversal (R-16) y longitudinal (A-03) 196 
Figura 5.16: Probetas extraídas para su posterior ensayo (de izda. a dcha. Gris Mondariz, 
Rosa Porriño y Albero) 197 
Figura 5.17: Ficha tipo de libreta de designación de ensayos 199 
Figura 5.18: Planilla de ensayos de índice de rebote esclerométrico 200 
Figura 5.19: Planilla de ensayos de ultrasonidos 201 
Figura 5.20: Dispositivo para ensayo de arrancamiento frente a esfuerzo de tracción 203 
Figuras 5.21 y 5.22: Dispositivopara ensayo de arrancamiento frente a esfuerzo de tracción 203 
Figura 5.23: Dispositivo para ensayo de arrancamiento frente a esfuerzo cortante 204 
Figura 5.24: Vista de la realización del ensayo de cortante 204 
Figura 5.25: Replanteo de taladros sobre los ejes de la pieza 207 
Figura 5.26: Vista de pieza de granito tipo Albero (A – 11) tras el marcaje de 
los ejes, del replanteo y designación de taladros 208 
Figura 5.27: Detalle de taladrado de agujeros con aspiración 208 
Figura 5.28: Vista de pieza de granito G – 33 una vez taladrada 209 
Figura 5.29: Vista de soplado de taladros para su limpieza 209 
Figura 5.30: Vista de posicionado de las barras 210 
Figura 5.31: Detalle de posicionado de barra de  16 mm en taladro de profundidad 
150 mm para su ensayo a cortante 210 
Figura 5.32: Vista de pieza de granito albero una vez vertida la resina 211 
Figura 5.33: Toma de datos durante la realización de ensayo a tracción 211 
 
 
 
 Índice Página 24 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
Tablas 
Tabla 5.1: Distancia a borde de taladros 205 
Tabla 5.2: Profundidad de anclaje 206 
Tabla 5.3: Profundidad de taladro 206 
CAPÍTULO 6: RESULTADOS DE LOS ENSAYOS 
Figuras 
Figura 6.1: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ12, 
separación 40 mm. (Código H-F/A/12/40) 215 
Figura 6.2: Gráfica de ensayo: profundidad frente a Fuerza de rotura Albero, corrugado Φ12, 
separación 70 mm. (Código H-F/A/12/70) 215 
Figura 6.3: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ12, 
separación 100 mm. (Código H-F/A/12/100) 216 
Figura 6.4: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ12, 
separación 130 mm. (Código H-F/A/12/130) 216 
Figura 6.5: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ12, 
profundidad 20 mm. (Código C-F/A/12/20) 217 
Figura 6.6: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ12, 
profundidad 50 mm. (Código C-F/A/12/50) 217 
Figura 6.7: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ12, 
profundidad 80 mm. (Código C-F/A/12/80) 218 
Figura 6.8: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ12, 
profundidad 110 mm. (Código C-F/A/12/110) 218 
Figura 6.9: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ16, 
separación 50 mm. (Código H-F/A/16/50) 220 
Figura 6.10: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ16, 
separación 90 mm. (Código H-F/A/16/90) 220 
Figura 6.11: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ16, 
separación 130 mm. (Código H-F/A/16/130) 221 
Figura 6.12. Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ16, 
separación 170 mm. (Código H-F/A/16/170) 221 
Figura 6.13: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ16, 
profundidad 25 mm. (Código C-F/A/16/25) 222 
 
 Índice Página 25 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
Figura 6.14: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ16, 
profundidad 70 mm. (Código C-F/A/16/70) 222 
Figura 6.15: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ16, 
profundidad 105 mm. (Código C-F/A/16/105) 223 
Figura 6.16: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ16, 
profundidad 145 mm. (Código C-F/A/16/145) 223 
Figura 6.17: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ12, 
separación 40 mm. (Código H-F/G/12/40) 225 
Figura 6.18: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ12, 
separación 70 mm. (Código H-F/G/12/70) 225 
Figura 6.19: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ12, 
separación 100 mm. (Código H-F/G/12/100) 226 
Figura 6.20: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ12, 
separación 130 mm. (Código H-F/G/12/130) 226 
Figura 6.21: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ12, 
profundidad 20 mm. (Código C-F/G/12/20) 227 
Figura 6.22: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ12, 
 profundidad 50 mm. (Código C-F/G/12/50) 227 
Figura 6.23: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ12, 
profundidad 80 mm. (Código C-F/G/12/80) 228 
Figura 6.24: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ12, 
 profundidad 110 mm. (Código C-F/G/12/110) 228 
Figura 6.25: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ16, 
separación 50 mm. (Código H-F/G/16/50) 230 
Figura 6.26: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ16, 
separación 90 mm. (Código H-F/G/16/90) 230 
Figura 6.27: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ16, 
 separación 130 mm. (Código H-F/G/16/130) 231 
Figura 6.28: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ16, 
separación 170 mm. (Código H-F/G/16/170) 231 
Figura 6.29: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ16, 
profundidad 25 mm. (Código C-F/G/16/25) 232 
 
 Índice Página 26 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
Figura 6.30: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ16, 
profundidad 70 mm. (Código C-F/G/16/70) 232 
Figura 6.31: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ16, 
profundidad 105 mm. (Código C-F/G/16/105) 233 
Figura 6.32: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ16, 
profundidad 145 mm. (Código C-F/G/16/145) 233 
Figura 6.33: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ12, 
separación 40 mm. (Código H-F/R/12/40) 235 
Figura 6.34: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ12, 
separación 70 mm. (Código H-F/R/12/70) 235 
Figura 6.35: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ12, 
separación 100 mm. (Código H-F/R/12/100) 236 
Figura 6.36: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ12, 
separación 130 mm. (Código H-F/R/12/130) 236 
Figura 6.37: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ12, 
profundidad 20 mm. (Código C-F/R/12/20) 237 
Figura 6.38: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ12, 
profundidad 50 mm. (Código C-F/R/12/50) 237 
Figura 6.39: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ12, 
profundidad 80 mm. (Código C-F/R/12/80) 238 
Figura 6.40: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ12, 
profundidad 110 mm. (Código C-F/R/12/110) 238 
Figura 6.41: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ16, 
separación 50 mm. (Código H-F/R/16/50) 240 
Figura 6.42: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerzade rotura Rosa, corrugado Φ16, 
separación 90 mm. (Código H-F/R/16/90) 240 
Figura 6.43: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ16, 
separación 130 mm. (Código H-F/R/16/130) 241 
Figura 6.44: Gráfica de ensayo: profundidad frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ16, 
separación 170 mm. (Código H-F/R/16/170) 241 
Figura 6.45: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ16, 
profundidad 25 mm. (Código C-F/R/16/25) 242 
 
 Índice Página 27 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
Figura 6.46: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ16, 
profundidad 70 mm. (Código C-F/R/16/70) 242 
Figura 6.47: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ16, 
profundidad 105 mm. (Código C-F/R/16/105) 243 
Figura 6.48: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ16, 
profundidad 145 mm. (Código C-F/R/16/145) 243 
Figura 6.49: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ12, 
profundidad 50 mm. (Código C-F/A/12/50) 245 
Figura 6.50: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ12, 
profundidad 80 mm. (Código C-F/A/12/80) 246 
Figura 6.51: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ12, 
profundidad 130 mm. (Código C-F/A/12/130) 246 
Figura 6.52: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ16, 
profundidad 70 mm. (Código C-F/A/16/70) 247 
Figura 6.53: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ16, 
profundidad 105 mm. (Código C-F/A/16/105) 248 
Figura 6.54: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Albero, corrugado Φ16, 
profundidad 150 mm. (Código C-F/A/16/150) 248 
Figura 6.55: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ12, 
profundidad 50 mm. (Código C-F/G/12/50) 249 
Figura 6.56: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ12, 
 profundidad 80 mm. (Código C-F/G/12/80) 250 
Figura 6.57: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ12, 
profundidad 130 mm. (Código C-F/G/12/130) 250 
Figura 6.58: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ16, 
profundidad 70 mm. (Código C-F/G/16/70) 251 
Figura 6.59: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ16, 
 profundidad 105 mm. (Código C-F/G/16/105) 252 
Figura 6.60: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Gris, corrugado Φ16, 
 profundidad 150 mm. (Código C-F/G/16/150) 252 
Figura 6.61: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ12, 
profundidad 50 mm. (Código C-F/R/12/50) 253 
 
 Índice Página 28 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
Figura 6.62: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ12, 
profundidad 80 mm. (Código C-F/R/12/80) 254 
Figura 6.63: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ12, 
profundidad 130 mm. (Código C-F/R/12/130) 254 
Figura 6.64: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ16, 
profundidad 70 mm. (Código C-F/R/16/70) 255 
Figura 6.65: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ16, 
profundidad 105 mm. (Código C-F/R/16/105) 256 
Figura 6.66: Gráfica de ensayo: separación frente a fuerza de rotura Rosa, corrugado Φ16, 
profundidad 150 mm. (Código C-F/R/16/150) 256 
Figura 6.67: Acta de resultados del ensayo a tracción de la barra de hacer OMT-040 284 273 
Figura 6.68: Acta de resultados del ensayo a tracción de la barra de hacer OMT-040 319 273 
Figura 6.69: Acta de resultados del ensayo a tracción de la barra de hacer OMT-040 309 274 
Figura 6.70: Acta de resultados del ensayo a tracción de la barra de hacer OMT-040 337 274 
Figura 6.71: Acta de resultados del ensayo a tracción de la barra de hacer OMT-040 416 275 
Figura 6.72: Acta de resultados del ensayo a tracción de la barra de hacer OMT-040 609 275 
 
Tablas 
Tabla 6.1: Resultados de los ensayos de tracción realizados a las muestras de Albero 
con diámetro 12 mm. 214 
Tabla 6.2: Resultados de los ensayos de tracción realizados a las muestras de Albero 
con diámetro 16 mm. 219 
Tabla 6.3: Resultados de los ensayos de tracción realizados a las muestras de Gris 
 con diámetro 12 mm. 224 
Tabla 6.4: Resultados de los ensayos de tracción realizados a las muestras de Gris 
 con diámetro 16 mm. 229 
Tabla 6.5: Resultados de los ensayos de tracción realizados a las muestras de Rosa 
con diámetro 12 mm. 234 
Tabla 6.6: Resultados de los ensayos de tracción realizados a las muestras de Rosa 
con diámetro 16 mm. 239 
Tabla 6.7: Resultados de los ensayos de cortante realizados a las muestras de Albero 
 con diámetro 12 mm. 245 
 
 Índice Página 29 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
Tabla 6.8: Resultados de los ensayos de cortante realizados a las muestras de Albero 
con diámetro 16mm. 247 
Tabla 6.9: Resultados de los ensayos de cortante realizados a las muestras de Gris 
con diámetro 12 mm. 249 
Tabla 6.10: Resultados de los ensayos de cortante realizados a las muestras de Gris 
con diámetro 16 mm. 251 
Tabla 6.11: Resultados de los ensayos de cortante realizados a las muestras de Rosa 
con diámetro 12 mm. 253 
Tabla 6.12: Resultados de los ensayos de cortante realizados a las muestras de Rosa 
con diámetro 16 mm. 255 
Tabla 6.13: Resultados de los ensayos esclerométricos realizados a las muestras de Albero 259 
Tabla 6.14: Resultados de los ensayos esclerométricos realizados a las muestras de Gris 261 
Tabla 6.15: Resultados de los ensayos esclerométricos realizados a las muestras de Rosa 263 
Tabla 6.16: Resultados de los ensayos de ultrasonidos realizados a las muestras de Albero 265 
Tabla 6.17: Resultados de los ensayos de ultrasonidos realizados a las muestras de Gris 267 
Tabla 6.18: Resultados de los ensayos de ultrasonidos realizados a las muestras de Rosa 268 
Tabla 6.19: Características resistentes de las muestras de piedra 269 
Tabla 6.20: Valores de resistencia de barras de acero utilizadas en muestras de 
granito Albero 270 
Tabla 6.21: Valores de resistencia de barras de acero utilizadas en muestras de 
granito Gris Mondariz 271 
Tabla 6.22: Valores de resistencia de barras de acero utilizadas en muestras de 
granito Rosa Porriño 272 
Tabla 6.23: Resultados de deformación del ensayo realizado a la pieza A 23 con 
profundidad 80 y distancia a borde de 130 mm 274 
Tabla 6.24: Resultados de deformación del ensayo realizado a la pieza A 26 con 
profundidad 110 y distancia a borde de 40 mm 274 
Tabla 6.25: Resultados de deformación del ensayo realizado a la pieza G 19 con 
profundidad 50 y distancia a borde de 134 mm 274 
Tabla 6.26: Resultados de deformación del ensayo realizado a la pieza G 20 con 
profundidad 50 y distancia a borde de 92 mm 275 
 
 Índice Página 30 
 
Estudio del comportamiento delos anclajes metálicos adheridos en granito 
Tabla 6.27: Resultados de deformación del ensayo realizado a la pieza R 23 con 
profundidad 80 y distancia a borde de 40 mm 275 
Tabla 6.28: Resultados de deformación del ensayo realizado a la pieza R 21 con 
 profundidad 50 y distancia a borde de 40 mm 275 
 
 
CAPÍTULO 7: MODELIZACIÓN NUMÉRICA 
Figuras 
Figura 7.1: Esquema de las dimensiones del modelo de ensayo a tracción 290 
Figura 7.2: Esquema de las dimensiones del modelo de ensayo a cortante 1 292 
Figura 7.3: Esquema de las dimensiones del modelo de ensayo a cortante 2 293 
Figura 7.4. Análisis de arrancamiento-Tensión equivalente 294 
Figura 7.5: Análisis de arrancamiento- Tensión de tracción 295 
Figura 7.6: Análisis de arrancamiento-Tensión de compresión 295 
Figura 7.7: Análisis de arrancamiento-Tensiones en barra de acero corrugado 295 
Figura 7.8: Análisis de arrancamiento-Tensiones en la resina 296 
Figura 7.9: Análisis de arrancamiento-Tensiones en la piedra 296 
Figura 7.10: Análisis a cortante -Tensión para dos casos de separación a borde 297 
Figura 7.11: Análisis a cortante-Tensiones de tracción para dos casos de separación a borde 297 
Figura 7.12: Análisis a cortante - Deformación para dos casos de separación a borde 298 
Figura 7.13: Análisis a cortante- Tensiones SX 298 
 
Tablas 
Tabla 7.1: Coordenadas de los puntos del modelo de tracción 291 
Tabla 7.2: Coordenadas de los puntos del modelo de cortante 1 292 
Tabla 7.3: Coordenadas de los puntos del modelo de cortante 2 293 
 
 
 
 
 
 
 
 Índice Página 31 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
CAPÍTULO 8: ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 
Figuras 
Figura 8.1: índice de rebote-Rotura a compresión 306 
Figura 8.2: Velocidad de propagación-rotura a compresión en granito Albero 307 
Figura 8.3: Velocidad de propagación-rotura a compresión en granito Gris 308 
Figura 8.4: Velocidad de propagación-rotura a compresión en granito Rosa 308 
Figura 8.5: Velocidad de propagación-Índice de rebote en las muestras de granito 
Albero (A), Gris (G) y Rosa (R) 309 
Figura 8.6: Fallo por rotura de la piedra 312 
Figura 8.7 y 8.8: Fallo por rotura de piedra con extracción parcial de cono 312 
Figura 8.9: Fallo por rotura de piedra 313 
Figura 8.10 y 8.11: Fallo por rotura del material base en la proximidad de un borde libre 315 
Figura 8.12: Medida del diámetro del cono en el fallo de piedra y resina 315 
Figura 8.13: Imagen comparativa de la influencia de la distancia a borde en el tipo de fallo 
para tres ensayos con idéntica profundidad y características de las barras 316 
Figura 8.14 y 8.15: Fallo por adherencia de la resina en ensayo de tracción, vista general 
 en la imagen de la izquierda y detalle en la imagen derecha 317 
Figura 8.16 y 8.17: Fallo por adherencia de la resina en ensayo de tracción 317 
Figura 8.18: Aspecto del ensayo en el que se ha producido la rotura de la barra de acero 318 
Figura 8.19: Gráfica de ensayo: Profundidad-Fuerza de rotura: Albero, corrugado 12 y 16, 
 todas separaciones (,c) 320 
Figura 8.20: Gráfica de ensayo: Profundidad-Fuerza de rotura Gris, corrugado 12 y 16, 
 todas separaciones (,c) 320 
Figura 8.21: Gráfica de ensayo: Profundidad-Fuerza de rotura Rosa, corrugado 12 y 16, 
todas separaciones (,c). 321 
Figura 8.22: Gráfica de ensayo: Profundidad-Fuerza de rotura Albero, Gris, Rosa, 
corrugado 12, todas separaciones 322 
Figura 8.23: Gráfica de ensayo: Profundidad-Fuerza de rotura Albero, Gris, Rosa, 
corrugado 16, todas separaciones. 322 
Figura 8.24: Gráfica de ensayo: Separación-Fuerza de rotura Albero, corrugado 12 y 16, 
 todas profundidades (,H) 324 
 
 Índice Página 32 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
Figura 8.25: Gráfica de ensayo: Separación-Fuerza de rotura Gris, corrugado 12 y 16, 
todas profundidades (,H) 324 
Figura 8.26: Gráfica de ensayo: Separación-Fuerza de rotura Rosa, corrugado 12 y 16, 
 todas profundidades (,H) 325 
Figura 8.27: Gráfica de ensayo: Separación-Fuerza de rotura Albero, Gris, Rosa, 
corrugado 12, todas profundidades 326 
Figura 8.28: Gráfica de ensayo: Separación-Fuerza de rotura, Albero, Gris, Rosa, 
corrugado 16, todas profundidades 326 
Figura 8.29: Detalle de la tipología de fallo de la piedra frente a esfuerzo cortante 328 
Figura 8.30 y 8.31: Fallo por rotura de la piedra frente a esfuerzo de cortante. Vista frontal 
 y vista lateral. 329 
Figura 8.32: Vista de tres muestras de piezas rotas por fallo de la piedra en ensayo de 
cortante 329 
Figura 8.33 y 8.34: Fallo por doblado de acero en esfuerzo de cortante 330 
Figura 8.35: Fallo por doblado de acero en esfuerzo de cortante 330 
Figura 8.36: Gráfica de ensayo: Separación-Fuerza de rotura: Albero, corrugado 12 y 16, 
todas profundidades (,H) 332 
Figura 8.37: Gráfica de ensayo: Separación-Fuerza de rotura: Gris, corrugado 12 y 16, 
todas profundidades (,H) 332 
Figura 8.38: Gráfica de ensayo: Separación-Fuerza de rotura: Rosa, corrugado 12 y 16, 
 todas profundidades (,H) 333 
Figura 8.39: Gráfica de ensayo: Separación-Fuerza de rotura: Albero, Gris y Rosa, 
corrugado 12, todas profundidades (Tipo,H) 333 
Figura 8.40: Gráfica de ensayo: Separación-Fuerza de rotura: Albero, Gris y Rosa, 
corrugado 16, todas profundidades (Tipo,H) 334 
Figura 8.41: Metodología para el diseño de anclajes en piedra sometidos a esfuerzo axil y 
 cortante 335 
Figura 8.42: Gráfica de los resultados de los ensayos en los que se ha producido fallo 
del acero 340 
Figura 8.43: Gráfica de los resultados de los ensayos realizados sobre granito tipo Albero 
 en el que se ha sobreimpresionado la ecuación propuesta para el fallo 
del material base. 342 
 
 Índice Página 33 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
Figura 8.44: Gráfica de los resultados de los ensayos realizados sobre granito tipo Gris 
en el que se ha sobreimpresionado la ecuación propuesta para el fallo 
 del material base 343 
Figura 8.45: Gráfica de los resultados de los ensayos realizados sobre granito tipo Rosa 
en el que se ha sobreimpresionado la ecuación propuesta para el fallo 
 del material base 343 
Figura 8.46: Cono de rotura del material base en función de la profundidad de empotramiento 345 
Figura 8.47: Gráfica de los resultados de los ensayos a cortante en los que se ha producido 
 fallo del acero 346 
Figura 8.48: Gráfica de los resultados de los ensayos a cortante realizados sobre granito 
 tipo Albero en el que se ha sobreimpresionado la ecuación propuesta 
 para el fallo del material base y al de fallo del acero. 348 
Figura 8.49 : Gráfica de los resultados de los ensayos a cortante realizados sobre granito 
 tipo Gris en el que se ha sobreimpresionado la ecuación propuesta 
 para el fallo del material base y al de fallo del acero 348 
Figura 8.50: Gráfica de los resultados de los ensayos a cortante realizados sobre granito 
 tipo Rosa en el que se ha sobreimpresionado la ecuación propuesta 
para elfallo del material base y al de fallo del acero 349 
Figura 8.51: Influencia de la profundidad en anclajes a cortante 351 
Figura 8.52: Diagrama de interacción para cargas combinadas 352 
Figura 8.53: Gráfica comparativa de tensión deformación unitaria para diámetro 12, granito 
 Albero, con profundidad 80 mm y separación 130 mm 354 
Figura 8.54: Gráfica comparativa de tensión deformación unitaria para diámetro 12, granito 
 Albero, con profundidad 110 mm y separación 40 mm 354 
Figura 8.55: Gráfica comparativa de tensión deformación unitaria para diámetro 12, granito 
 Gris, con profundidad 50 mm y separación 13.4 mm 355 
Figura 8.56: Gráfica comparativa de tensión deformación unitaria para diámetro 12, granito 
 Gris, con profundidad 50 mm y separación 92 mm 355 
Figura 8.57: Gráfica comparativa de tensión deformación unitaria para diámetro 12, granito 
 Rosa, con profundidad 80 mm y separación 40 mm 356 
Figura 8.58: Gráfica comparativa de tensión deformación unitaria para diámetro 12, granito 
 Rosa, con profundidad 50 mm y separación 40 mm 356 
 
 
 Índice Página 34 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
Tablas 
Tabla 8.1: Resultados de las muestras de granito Albero 303 
Tabla 8.2: Resultados de las muestras de granito Gris 304 
Tabla 8.3: Resultados de las muestras de granito Rosa Porriño 305 
Tabla 8.4: Porcentaje de aparición de cono de material base en función de la profundidad para los 
dos tipos de barras ensayadas___________ 313 
Tabla 8.5: Rangos de medidas de dimensiones relativas del cono aparecidas en los ensayos 313 
Tabla 8.6: Porcentajes de rangos de medida de dimensiones relativas del cono 313 
Tabla 8.7: Diámetro de cono para anclajes con barra de 12 mm 314 
Tabla 8.8: Diámetro de cono para anclajes con barra de 16 mm 314 
Tabla 8.9: Valores últimos de adherencia calculados a partir de los resultados de los ensayos 341 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 1 
 
INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS GENERALES 
 
 Capítulo 1: Introducción y objetivos generales Página 36 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
1. GENERALIDADES 
La cuestión de cómo unir las diferentes partes de una estructura es tan antigua como la 
propia construcción. Ya Marco Vitruvio Polión en sus libros “De Architectura” escritos en el 
siglo I a.d.C, situaba a los métodos de unión dentro de los principales problemas a resolver 
en el esquema constructivo de un edificio. 
En la construcción tradicional en piedra y fábrica de ladrillo, se han adoptado sistemas para 
transferir las cargas de una parte de la estructura a otra, basadas en el ingenio de maestros 
y constructores. Muchas de estas soluciones han llegado a nuestros días en perfecto estado 
de funcionamiento, certificando la idoneidad de las técnicas empleadas. 
En la construcción moderna han aparecido multitud de materiales utilizados como 
elementos portantes estructurales, por lo que la necesidad de realizar uniones induce un 
conocimiento del funcionamiento mecánico de las mismas, aspecto cuya vigencia y control 
justifica la realización de investigaciones en este campo. 
El diseño de estructuras, tanto de hormigón como de fábrica, va inexorablemente unido a la 
aparición de cargas concentradas que requieren una garantía de transmisión de esfuerzos; 
ello genera la necesidad de realizar análisis específicos de los sistemas de unión, 
garantizando que la transferencia de carga se realiza en condiciones de capacidad del 
material, durabilidad y adecuado servicio, tanto para los usuarios como para la propia 
estructura. Estos sistemas alcanzan su máxima expresión cuando el compromiso estructural 
se lleva a sus límites, como en los casos de la reparación o del refuerzo. 
Por otra parte, la industria demanda soluciones y métodos constructivos caracterizados por 
su flexibilidad, sencillez de cálculo, facilidad para su instalación y con un mínimo, o si es 
posible nulo, mantenimiento. 
Los sistemas de unión se pueden clasificar en dos grandes familias: los colocados 
previamente al endurecimiento del material base y los colocados a posteriori. El primer 
grupo está orientado principalmente hacia el hormigón, aunque existen materiales sintéticos 
que pueden albergar de manera previa a su conformado sistemas de unión o anclaje, ya 
que éste permite la colocación de sistemas que posteriormente son fundidos durante la 
etapa de hormigonado, quedando vinculados de manera solidaria a la matriz de hormigón y, 
en algunos casos, incluso soldados a la armadura existente. El segundo grupo, objeto de 
estudio de la presente Tesis Doctoral, se refiere a sistemas de unión colocados a posteriori, 
 
 Capítulo 1: Introducción y objetivos generales Página 37 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
tanto para el caso del hormigón una vez éste ha endurecido, como para la piedra o la 
madera, donde las uniones se realizan con el material base en su estado natural. Debe 
recordarse, asimismo, que los avances en la tecnología del taladrado han supuesto un 
importante desarrollo en este campo. 
Respecto a los sistemas de anclaje, cada uno de los procedimientos presenta unas 
particularidades especiales que lo hace más apropiado para una aplicación determinada. La 
elección de cada sistema dependerá de los aspectos económicos, de diseño y, en ciertos 
casos, de los condicionantes arquitectónicos. Estas tecnologías disponibles en el mercado 
ofrecen a ingenieros y arquitectos una versatilidad en cuanto a sus posibles usos que 
sorprenderían a los maestros de la construcción de los pasados siglos. 
Resulta por ello importante resaltar que los sistemas de unión representan un factor crítico 
del diseño estructural, pues cualquier fallo, comportamiento inesperado o inadecuado puede 
conducir a la ruina estructural. Por ello, cualquier avance que se pueda aportar en este 
campo redundará siempre en el incremento de la seguridad de la construcción y en la 
ampliación de las garantías de resistencia y de durabilidad para las personas y bienes que 
alberguen. 
 
2. PLANTEAMIENTO Y OBJETIVOS GENERALES 
En los últimos años se ha producido un notable aumento de la inversión en el sector de la 
rehabilitación y reforma de edificaciones, motivado, principalmente, por la escasez de suelo 
edificable en los núcleos urbanos y por el interés creciente de las Administraciones Públicas 
y entidades privadas en la conservación y rehabilitación del patrimonio construido. 
Entre los materiales utilizados históricamente en la construcción de edificios, sobresale de 
manera destacada la piedra, que ha sido utilizada masivamente como elemento de carga en 
muros, arcos y bóvedas. 
Concretamente, en la zona norte de la Península, y especialmente en Galicia, se ha 
empleado la piedra de origen granítico, de la que nuestra comunidad es uno de los primeros 
productores mundiales, lo que ha propiciado que el granito sea la variedad de piedra por 
excelencia empleada en la construcción como elemento estructural. 
 
 Capítulo 1: Introducción y objetivos generales Página 38 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
Como ya se ha mencionado, una de las cuestiones cruciales en la rehabilitación y reforma 
de edificios radica en la unión entre elementos estructurales nuevos y antiguos, la cual se 
resuelve, habitualmente, a través de anclajes metálicos. 
La principal dificultad con la que se encuentran los proyectistas a la hora de abordar un 
proyecto de rehabilitación o reforma reside en cómo resolver la unión entre los elementos 
estructurales existentes y las nuevas estructuras que se deseanejecutar. 
En el caso de que el elemento portante sea piedra, la complejidad de la unión resulta 
todavía mayor, debido a la no existencia de normativa española ni europea específica al 
respecto, como de manuales y criterios técnicos para resolver este tipo de uniones. 
Hasta el día de hoy, las empresas fabricantes y comercializadoras de anclajes han 
desarrollado gamas de productos orientadas a resolver, fundamentalmente, la unión de 
elementos estructurales a elementos de hormigón armado endurecido, pero no a elementos 
de piedra natural. 
Para el caso de hormigón armado, dado que no existe normativa española específica 
referente al cálculo de uniones ancladas, los distintos fabricantes han tenido que desarrollar, 
para sus gamas de producto, manuales y catálogos que puedan ser utilizados por los 
profesionales competentes como soporte técnico en el diseño de las uniones, los cuales 
recogen una serie de tablas y gráficas obtenidas de forma experimental, que permiten 
establecer el tipo y número de los anclajes necesarios para la unión en función de la 
resistencia del hormigón de soporte, de las distancias entre anclajes y de la distancia a 
borde del elemento de apoyo. 
De esta manera, para el caso concreto de rehabilitaciones de edificaciones realizadas con 
fábrica de piedra existe un vacío técnico y de conocimiento en lo que respecta a las uniones 
ancladas en piedra siendo práctica habitual entre los proyectistas el utilizar los anclajes 
patentados para hormigón en las uniones a elementos portantes de piedra, a pesar de las 
incógnitas sobre el comportamiento de los mismos, sin contemplar las absolutas garantías 
que exige la legislación vigente para la seguridad de las personas y de los bienes. 
En este sentido, el objetivo global de la presente Tesis Doctoral se orienta hacia el 
establecimiento de unos criterios generales que permitan conocer el comportamiento de los 
anclajes metálicos adheridos en granito y contribuir, en la medida de lo posible, a aportar 
una referencia o método de cálculo que permita dotar a ingenieros y arquitectos de 
 
 Capítulo 1: Introducción y objetivos generales Página 39 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
herramientas de trabajo a la hora de enfrentarse a la elección o el dimensionamiento de un 
anclaje cuando el material base, al que habrá que transferir las cargas, sea piedra natural. 
Evidentemente, el cumplimiento de este objetivo global requiere una amplia campaña de 
ensayos que cubra todos y cada uno de los parámetros que influyen en el comportamiento 
de los anclajes, variando las condiciones del material base, los tipos de materiales 
empleados en los elementos de unión, las características geométricas y mecánicas de la 
pieza metálica embebida, etc. Por ello, y por evidentes razones de disponibilidad de 
espacio, tiempo y económicas, se ha planteado una campaña de ensayos que, aun siendo 
ambiciosa, presenta algunas limitaciones, pero que pretende recoger la información 
suficiente que permita conocer, analizar y evaluar el comportamiento de los anclajes. 
De este modo, a partir de la revisión de las investigaciones realizadas en este campo hasta 
la fecha, se ha planteado un trabajo centrado en un tipo de piedra, el granito, que es el más 
utilizado en amplias zonas del país como elemento portante y en un sistema de anclaje, el 
adherido, que representa el escalón inicial encaminado a sentar las bases del estudio del 
comportamiento de otros sistemas de anclajes más complejos. 
En primer lugar, y como objetivo destacado, se pretende estudiar el modo de fallo que 
presentan los anclajes, pues este conocimiento resulta crucial para abordar cualquier 
propuesta de criterio de diseño. 
Para ello, se estudian de manera detallada los dos tipos de esfuerzos a los que 
normalmente se encuentra sometido un anclaje, la tracción y el cortante. 
Asimismo, como resulta decisiva la resistencia de las piedras sobre las que se realiza el 
anclaje, se han efectuado campañas de ensayos no destructivos mediante la determinación 
del índice de rebote con martillo esclerométrico y ensayos de determinación de la velocidad 
de propagación de ultrasonidos en el interior del material. Todo ello con objeto de estimar 
los valores de resistencia a compresión y aportar la información que permita reducir al 
máximo la necesidad de realizar ensayos destructivos sobre la piedra del edificio. 
Por otro lado, con el fin de obtener resultados representativos para distintos tipos de piedra 
se han seleccionados tres variedades graníticas atendiendo a sus distintos valores de 
resistencia a compresión y a lo habitual de su producción: Albero, Gris Mondariz y Rosa 
Porriño. 
 
 Capítulo 1: Introducción y objetivos generales Página 40 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
Otro de los aspectos fundamentales que deben analizarse en los anclajes reside en la 
profundidad de empotramiento, por ello se ha escogido una serie de valores que permitan 
estimar el comportamiento y el valor de la carga última en función de esta variable. Además, 
se han fijado distintas separaciones del anclaje al borde libre con objeto de analizar la 
influencia que tiene esta distancia en la capacidad del anclaje. 
Otra de las variables analizadas ha sido la influencia en la capacidad de fijación de distintos 
diámetros de barra de acero corrugado, empleándose diámetros de 12 mm y 16 mm para 
los grupos de ensayo. 
Con objeto de extraer la máxima información de los ensayos, se han instrumentado las 
barras con comparadores mecánicos poseedores de una apreciación de centésima de 
milímetro, aportando valores indicativos de la elongación o de la deformación transversal 
sufrida por los anclajes en los estados previos a la rotura. 
Conocida la heterogeneidad en el comportamiento mecánico de la piedra, se han realizado 
series de ensayos idénticos, de tres pruebas cada uno, orientadas a la exclusión de 
resultados con valores aberrantes y a la eliminación de los factores externos que puedan 
tener alguna influencia en los resultados. 
Además del análisis de las formulaciones técnicas disponibles para el caso de la piedra, 
orientada en su totalidad a los anclajes sobre grandes macizos rocosos, se ha desarrollado 
una amplia revisión de los modelos de cálculo existentes para los anclajes en hormigón. 
Como complemento se ha realizado una aproximación al comportamiento de los anclajes 
con ayuda de un programa comercial basado en el Método de los Elementos Finitos, con el 
fin de comparar, de modo cualitativo, resultados globales de distribución de tensiones y 
condiciones de comportamiento de los anclajes. 
Finalmente, debe reseñarse de manera destacada la colaboración prestada por la empresa 
especializada en control de calidad en la construcción, G.O.C. S.A. para la realización de los 
ensayos en su laboratorio central situado en Ourense. 
3. CONTENIDO DEL PRESENTE DOCUMENTO 
Para la mejor comprensión y completo desarrollo de la presente Tesis Doctoral, que recoge 
los trabajos realizados sobre el comportamiento de las uniones ancladas en piedra natural, 
se presenta subdividida en los siguientes capítulos: 
 
 Capítulo 1: Introducción y objetivos generales Página 41 
 
Estudio del comportamiento de los anclajes metálicos adheridos en granito 
En el Capítulo 2 se realiza un repaso a las características generales de la piedra 
natural, centrado en el granito como elemento más representativo del empleo de 
la piedra natural en la construcción de edificios. El recorrido abarca desde sus 
características físicas, constructivas y mineralógicas hasta los principales métodos 
de ensayo destructivos y no destructivos. 
El Capítulo 3 se dedica al material de unión empleado en los anclajes, 
efectuándose una descripción detallada de los tipos de material disponibles para 
la industria de la construcción, sus características