La base de una columna metálica es el lugar donde se cruzan tres oficios. El taller corta y agujerea la placa; la obra civil deja los pernos en el hormigón, muchas veces semanas antes de que llegue la estructura; y el calculista tiene que haber definido las dos cosas para que encastren. Cuando el plano dice poco, cada uno completa lo que falta, y ahí aparecen los pernos que no coinciden con los agujeros, los ganchos que no aguantan la succión del viento y los bordes de pedestal que se desprenden.
La Guía de Diseño 7 del AISC, la referencia norteamericana para naves industriales, enumera los problemas que más se repiten en las bases: pernos chicos, pernos mal anclados en el hormigón, fundaciones mal detalladas para las fuerzas de los pernos, placas finas, mala resolución del encuentro entre perno y placa, pernos mal replanteados y fatiga. Ninguno se arregla en el taller: se resuelven en el plano.
Para hacer la cuenta con tus números armamos una calculadora: placa base y anclajes. Acá va qué tiene que traer el plano y qué muestran los números.
Qué tiene que decir el plano
| Ítem | Qué define | Por qué importa |
|---|---|---|
| Placa | Largo, ancho, espesor y acero (F-24 o F-36) | El espesor sale de la compresión y, si la columna levanta, de la tracción de los pernos |
| Agujeros | Diámetro de cada agujero | Van agrandados para absorber las tolerancias de la obra: la Tabla C-J.9.1 del comentario del CIRSOC 301 recomienda, por ejemplo, 30 mm para pernos de 16 y 42 mm para pernos de 24 |
| Arandelas | Tipo y espesor | El art. J.9 permite agujeros agrandados si las tuercas apoyan bien sobre arandelas o perfiles de transición; si son de chapa, el comentario pide considerar la flexión del perno |
| Pernos | Diámetro, material con su norma y largo | El CIRSOC 301-2018 admite, entre otros, los ASTM F1554 y los bulones de su sección A.3.2; el material cambia el factor φ |
| Extremo embebido | Tuerca, chapa o gancho | Define el arrancamiento: con gancho, el perno rinde menos de la mitad |
| Empotramiento | Profundidad hef | Define el cono de hormigón, pero en un pedestal no alcanza con alargarlo |
| Separaciones y bordes | Distancia entre pernos y al borde del hormigón | Con tuerca ajustada, la Tabla 17.9.2(a) del CIRSOC 201-2025 pide 6 diámetros entre pernos y al borde |
| Mortero de nivelación | Si lleva y de qué espesor | Con mortero, la resistencia al corte del acero del perno se multiplica por 0,80 |
| Replanteo | Ubicación de cada perno | El comentario del 301 pide coordinarla con la armadura de la fundación, y que el extremo embebido sea lo más chico posible para no chocar con ella |
Qué pasa en el hormigón
El CIRSOC 301-2018 manda proyectar el anclaje con el reglamento de hormigón (art. J.9). Hoy es el Capítulo 17 del CIRSOC 201-2025, que en tracción verifica el acero del perno, el desprendimiento del cono de hormigón, el arrancamiento y, cerca de un borde, el descascaramiento lateral. En corte verifica el acero, el desprendimiento hacia el borde y el cabeceo, y al final, la interacción entre tracción y corte.
Un ejemplo de nave liviana: columna IPE 300 con base articulada, cuatro pernos M20 de acero ASTM F1554 grado 36 con tuerca en el extremo, empotrados 300 mm y separados 400 × 150 mm, en hormigón H-25.
Tres lecturas:
- El gancho rinde menos de la mitad. El reglamento calcula su arrancamiento como 0,9·f′c·eh·da, con un gancho de entre 3 y 4,5 diámetros. Con 90 mm, los cuatro pernos toman 113 kN; con tuerca, 261. En una base grande, el gancho es lo que manda. El propio comentario del CIRSOC 301 dice que una tuerca hexagonal o una cabeza forjada son adecuadas para formar el cono.
- En el pedestal, alargar el perno no suma. Si los pernos quedan a menos de 1,5 veces el empotramiento de tres o más bordes, el art. 17.6.2.1.2 obliga a calcular con un empotramiento reducido: el mayor entre la distancia al borde dividida por 1,5 y un tercio de la separación. En el pedestal de 650 × 400 mm son 133 mm aunque el perno tenga 300, y el cono da 78 kN contra 306 en una base grande. La salida es la armadura del anclaje (art. 17.5.2.1): barras que cosen la superficie de falla y reemplazan al cono. Para 60 kN, con ADN 420 y φ 0,75, son 1,9 cm².
- El borde del pedestal manda el corte. Con el corte hacia una cara del pedestal, el comentario del reglamento pide dos hipótesis: la fila de adelante toma la mitad del corte con su distancia al borde, o la fila de atrás lo toma entero con la suya. En el ejemplo, la segunda da 26,3 kN de diseño. Con 40 kN de levantamiento y 15 de corte, la interacción suma 0,51 + 0,57 = 1,08 y verifica, porque el límite es 1,2. Con 60 y 25 kN suma 0,77 + 0,95 = 1,72 y no verifica: hace falta más pedestal, armadura de borde o una llave de corte.
Y un detalle de material: un bulón 8.8 resiste más que un F1554 grado 36, pero el CIRSOC 201-2025 llama dúctil al acero con al menos 14 % de alargamiento y 30 % de reducción de área, y la norma ISO 898-1 le pide al 8.8 un alargamiento mínimo de 12 %. Para el reglamento es frágil: su φ baja de 0,75 a 0,65 en tracción y de 0,65 a 0,60 en corte. En el ejemplo no cambia nada, porque manda el hormigón.
Y la placa
En compresión, la placa trabaja como un voladizo que sale del perfil. Con el método del Manual del AISC en el que se basa el CIRSOC 301, se toma el mayor entre tres voladizos y el espesor es ese voladizo por la raíz de 2·Pu/(0,9·Fy·B·N). Para la placa de 500 × 250 mm de F-24 del ejemplo, con 250 kN de compresión mayorada, el voladizo es de 107,5 mm y el espesor sale 14,8 mm: una chapa de 5/8".
Si la columna levanta, cada perno flexa la placa respecto del ala o del alma del perfil. La Guía de Diseño 7 lo resuelve como un voladizo con un ancho repartido a 45° desde el perno. Con los pernos a 50 mm de las alas, 40 kN de levantamiento piden 9,7 mm y 60 kN, 11,9 mm. En el ejemplo manda la compresión.
Lo que la calculadora no hace
- Bases empotradas. Si la base toma momento, como en muchos pórticos de naves, la placa y los pernos se calculan con otra distribución de tensiones.
- Puentes grúa. El Capítulo 17 no cubre cargas de fatiga ni de impacto (art. 17.1.4).
- Zonas sísmicas. Los anclajes de estructuras sismorresistentes cumplen además los requisitos del INPRES-CIRSOC 103, Parte II (art. 17.10).
- Anclajes químicos o de expansión. Parte de su resistencia, como el arrancamiento o la adherencia, sale de ensayos del producto y no de una fórmula del reglamento.
- Llaves de corte, armadura del anclaje, soldadura de la columna y armadura del pedestal. Se calculan aparte.
En EDICI calculamos bases y entregamos el plano que necesita el taller: placa, agujeros, pernos, empotramiento y replanteo, con la memoria. Todo a distancia. Si estás con una nave o una estructura en curso, pedinos presupuesto o mirá cómo trabajamos la ingeniería de detalle para talleres. Para el resto de la estructura tenés el predimensionado de naves y las bases de equipos.
Preguntas frecuentes
¿Qué diámetro de agujero lleva una placa base?
Más grande que el perno, para absorber las tolerancias de la obra. La Tabla C-J.9.1 del comentario del CIRSOC 301-2018 recomienda, por ejemplo, 30 mm para pernos de 16 mm, 42 mm para pernos de 24 y 60 mm para pernos de 36. El artículo J.9 los permite siempre que las tuercas apoyen bien sobre la placa con arandelas o perfiles de transición.
¿Es mejor un perno de anclaje con gancho o con tuerca?
Con tuerca. El CIRSOC 201-2025 calcula el arrancamiento de un perno con gancho como 0,9·f′c·eh·da, y el de uno con cabeza como 8 veces el área de apoyo de la cabeza por f′c. Un M20 en hormigón H-25 con gancho de 90 mm da 28,4 kN de diseño; con una tuerca hexagonal en el extremo, 65,1 kN. El comentario del CIRSOC 301 dice que una tuerca hexagonal o una cabeza forjada son adecuadas para formar el cono de hormigón.
¿Por qué alargar los pernos no siempre aumenta la resistencia?
Porque en un pedestal el cono de hormigón choca con los bordes. Cuando los pernos quedan a menos de 1,5 veces el empotramiento de tres o más bordes, el artículo 17.6.2.1.2 del CIRSOC 201-2025 obliga a calcular con un empotramiento reducido. En un pedestal de 650 × 400 mm con pernos a 125 mm de los bordes, el cálculo usa 133 mm aunque el perno tenga 300, y cuatro M20 toman 78 kN contra 306 kN en una base grande. Lo que suma es la armadura del anclaje.
¿Qué tiene que pasarle el calculista al taller para una placa base?
La placa con largo, ancho, espesor y acero; el diámetro de los agujeros y el tipo de arandela; los pernos con diámetro, material y norma, empotramiento y extremo embebido; las separaciones y la distancia a los bordes; si lleva mortero de nivelación; y un replanteo coordinado con la armadura de la fundación.
Fuentes: CIRSOC 301-2018, arts. J.8 y J.9, sección A.3.3 y comentario C J.9 con la Tabla C-J.9.1, leídos en el PDF oficial. CIRSOC 201-2025, Capítulo 17 (arts. 17.1.4, 17.5.2.1, 17.6, 17.7, 17.8, 17.9 y 17.10, Tablas 17.5.3 y 17.9.2a, Figura C 17.7.2.1b) y definición de elemento dúctil de acero, leídos en el PDF oficial (Resolución 11/2026). AISC, Design Guide 7, Industrial Building Design, 3.ª ed., cap. 8. Manual del AISC, Parte 14, y Guía de Diseño 1 (espesor de placa en compresión). ISO 898-1 (alargamiento de la clase 8.8 y área resistente de la rosca). Los números del ejemplo son cálculos de EDICI con la calculadora de este post.