el acero en el concreto

8/18/2019 El Acero en El Concreto

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ACERO EN EL CONCRETO

CONSTRUCCION DE INFRARESTRUCTURA

Ing. Benjamín López [email protected]

FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIRIA C IVIL


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El acero para ser utilizado en concreto armado se fabrica bajo las normasASTM A-615-94, A-616-93, A-617-93 y A 706-92b. En el Perú es producidoa partir de la palanquilla pero en el extranjero también se suele conseguirdel reciclaje de rieles de tren y ejes usados. Estos últimos son menosmaleables, más duros y quebradizos.

El acero es un material que tiene mucha mayor resistencia que el concreto;numéricamente el acero tiene una resistencia a compresión del orden de10 veces mayor que el concreto y, a tracción la relación es de 100 vecesmayor. Por otro lado, el acero es un material mucho más costoso que elconcreto. De esto resulta que los dos materiales se emplean mejor encombinación si el concreto se utiliza para resistir los esfuerzos decompresión y el acero los esfuerzos de tensión.


FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIRIA CIVIL


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Tipos de acero de refuerzo.

a. Barras redondas. Es el tipo más común de acerode refuerzo viene por lo general en barrascirculares llamadas comúnmente varillas y

presentan corrugaciones en su superficie parafavorecer la adherencia con el concreto. Estascorrugaciones deben satisfacer requisitos mínimos

para ser tomados en cuenta en el diseño. Existentres calidades distintas de acero corrugado; grado40, grado 60 y grado 75 aunque en nuestro medio

sólo se usa el segundo. fy (Kg./cm ) fs (Kg./cm )Grado 40 2800 4500

Grado 60 4200 6300

Grado 75 5300 7000Donde: fy = Esfuerzo de fluencia del acero.,

fs = Resistencia mínima a la tracción a la rotura.




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Identificación de los aceros fabricados en nuestro medio:




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En nuestro medio también se fabrican barras en milímetros, así tenemos:

DENOMINACIÓN

#

DIAMETRO

Ø”

DIAMETRO

db (cm)

AREA

Ab (cm2)

PESO

(Kg./m)23456

789

1011

1/43/81/25/83/4

7/81

1 1/81 1/41 3/8

0.640.951.271.591.91

2.222.542.863.193.58

0.320.711.291.992.84

3.875.106.458.1910.06

0.250.560.991.552.24

3.04 *3.975.06 *6.40 *7.91

DIAMETRO (mm.) ÄREA (cm2) PESO (Kg./m.)6812

0.280.501.13

0.220.400.89

Diámetros comerciales.

* : No existe en el mercado peruano.

db: Diámetro nominal de la varilla. Ab: Área de la sección transversal de la varilla.



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Se compone de una serie de alambres lisos o corrugados dispuestos enmallas cuadradas o rectangulares y soldadas en los puntos de unión delrefuerzo. Se usan en elementos como losas, pavimentos, estructuraslaminares y muros en los cuales se tiene un patrón regular de distribucióndel refuerzo.

b. Mallas electrosoldadas.

Se utilizan en tres formas diferentes: Alambrones de sección circular,torones y barras de acero aleado. Los alambrones para preesfuerzo sefabrican mediante extrusión en frío de aceros con alto contenido de carbón,después de lo cual el alambrón se somete a un proceso de revenido encaliente para producir las propiedades mecánicas prescritas; los diámetrosvarían desde 0.192 hasta 0.276 pulg. Los torones se fabrican usando seisalambrones enrollados alrededor de un séptimo cuyo diámetro esligeramente mayor; los diámetros varían desde 0.25 hasta 0.60 pulg. Las

barras de acero aleado están disponibles en diámetros desde 0.75 hasta1.375 pulgadas, usualmente como barras lisas circulares.

c. Aceros de preesfuerzo




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Consideraciones

•

Cuando almacene el acero, debe evitar que tenga contacto con elsuelo. Se le debe proteger de la lluvia y de la humedad para evitarque se oxide, cubriéndolo con bolsas de plástico (ver fi gura 33).

• Las barras de acero corrugado una vez dobladas no deben enderezarse,porque las barras solo se pueden doblar una vez. Si hay un errordesechar el materíal.



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• Si una barra se encuentra poco oxidada, puede ser usada en la

construcción. Se ha demostrado que el óxido, en poca cantidad,no afecta la adherencia al concreto.

• Un fierro oxidado no puede ser utilizado cuando sus propiedades deresistencia y de peso se ven disminuidas. Para determinar si

podemos utilizar el fi erro debemos seguir los siguientes pasos:

Consideraciones

• No se debe soldar las barras para unirlas. El soldado altera lascaracterísticas del acero y lo debilita.



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HABILITACIÓN DEL ACERO EN LA CONSTRUCCIÓN

Veamos a continuación algunas sugerencias y/o formas de habilitar el acero derefuerzo en una construcción



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Conocer los procesos de habilitación del acero de los diferenteselementos estructurales de concreto armado en la construcciónde una obra civil.

OBJETIVO PRINCIPAL




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HERRAMIENTAS Y EQUIPOS PARA HABILITAR EL ACERO

TRAMPA




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TUBO PARA EL DOBLADO DE VARILLAS




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GRIFA



FACULTAD DE INGENIERIA


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TORTOL





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CIZALLA DE PALANCA





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ALAMBRE DE AMARRE Nº 16



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VARILLAS CORRUGADAS DE ACERO




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DIÁMETROS MÍNIMOS DE DOBLADO

GANCHOS Y DOBLECES

Las barras de acero se deben doblarpor diferentes motivos, por ejemplo,para formar los estribos. Estos dobleces

deben tener un diámetro adecuadopara no dañar el acero (Ver figura 32).Por esta razón, el Reglamento deConstrucción especifica diámetros dedoblez (D) mínimos que varían según

se formen doblecesa 90º, 135º ó 180º.




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CASO A : DIÁMETRO DE DOBLADO EN REFUERZO LONGITUDINAL

Los diámetros de doblado se muestran a continuación, en la tercera columna

de la Tabla Nº. 01.

GANCHOS Y DOBLECES




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Tabla Nº 01 : Diámetros de doblado en barras longitudinales

GANCHOS Y DOBLECES




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CASO B: DIÁMETRO DE DOBLADO EN ESTRIBOS

Cuando se doblan estribos (ver figura 36)tenemos dos casos : El doblez a 90º y eldoblez a 135º. En la Tabla Nº. 02 seindican los diámetros mínimos dedoblado y las distancias entre tubo ytrampa (L) para cada ángulo. Para doblar

estribos, el diámetro mínimo de dobladoes 4 veces el diámetro de la barra (db).

Tabla Nº 02 : Diámetros de doblado en estribos




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RECUBRIMIENTO DE CONCRETO PARA EL REFUERZO

1. Concreto construido en sitio (no preesforzado)




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2 Concreto construido en sitio (preesforzado)





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3. Concreto prefabricado (fabricado bajo condiciones de control de planta)





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3. Concreto prefabricado (fabricado bajo condiciones de control de planta)





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ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIRIA CIVIL

DADO PARA ESPACIAMIENTO DE RECUBRIMIENTO



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DADO PARA ESPACIAMIENTO DE RECUBRIMIENTO



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ESPACIAMIENTOS DEL REFUERZO




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a. Doblado y Anclaje de Barras:

El Reglamento Nacional de Edificaciones, en las normas E-070 de Albañilería yE-060 de Concreto Armado, presenta una serie de requisitos mínimos que sedeben respetar cuando se trabaje con el acero, para formar las armaduras delos diferentes elementos (columnas, vigas, etc.).

Cuando se dobla una varilla, se debe cumplir con un diámetro mínimo de dobladoy con una longitud mínima del extremo doblado. El primero nos garantiza que sepueda doblar la barra sin fisuras, y el segundo, asegura un adecuado anclaje del

refuerzo en el concreto.


ANCLAJE Y EMPLAMES DEL ACERO DE REFUERZO



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En obra, generalmente se dobla el fierro con tubo y trampa, para lo cual sedeben respetar ciertas distancias mínimas, es decir, las distancias del tubo a latrampa, que nos aseguren un adecuado procedimiento de doblado (ver figura46).





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b. Empalmes mediante traslape

Los refuerzos que se colocan en las estructuras de concreto no son siempre continuos,muchas veces se tienen que unir las barras para alcanzar la longitud necesaria.

Cuando actúa una fuerza, el traslape de las barras resistirá debido a que toda sulongitud está embebida en concreto, es decir hay adherencia entre ambos materiales.Es necesaria una longitud mínima de traslape que asegure que lo anterior se cumpla, ypor lo tanto, la estructura pueda resistir la fuerza que se le aplique (ver figura 47).





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La longitud de empalme* variará de acuerdo con el diámetro de la barra, de laubicación del empalme, de la resistencia del concreto y del tipo de elemento(columna o viga). Estas longitudes son dimensiones mínimas que deben cumplirse,

pudiendo ser mayores.

• Longitud de empalme en columnas:

Cuando se empalma una columna, lo ideal es hacerlo en los dos tercios centrales(empalme A). Sin embargo, a veces se empalman en la parte inferior de lacolumna (empalme B y C), lo que no es recomendable ya que debilita esa sección.En el caso que se hagan los empalmes B ó C, la longitud de empalme deberáaumentar.

A continuación se detallan cada uno de estos casos:






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Empalme A: Las barras se empalman enlos dos tercios centrales de la columna y

alternadas. Este caso es el másrecomendable (ver figura 48).






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Empalme B: Las barras se empalmanalternadas en la parte inferior de lacolumna. Al realizar este tipo de empalme,

se debe aumentar la longitud del empalmetipo A en 30% (ver figura 49).






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Empalme C: Las barras se empalmansin alternar en la parte inferior de lacolumna. Al realizar este tipo de

empalme, se debe aumentar lalongitud del empalme tipo A en 70%(ver figura 50).






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• Longitud de empalme en vigas:

El acero superior debe empalmarse en el centro de la viga; y los inferiores,cerca de los extremos. En el caso de usar los empalmes tipo B ó C, se debeaumentar la longitud del empalme obtenida para el tipo A en un 30% y 70%respectivamente (ver figura 51).






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JUNTAS EN EL CONCRETO SIMPLE Y ARMADO.DISEÑO DE JUNTAS

CUARTA SEMANA

CONSTRUCCION DE INFRARESTRUCTURA

Ing. Benjamín López [email protected]

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JUNTAS EN LOSAS DE CONCRETO:

Las juntas son simplemente grietas planificadas previamente. Las juntas en laslosas de concreto pueden ser creadas mediante moldes, herramientas, aserradoy con la colocación de formadores de juntas.




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Las grietas en el concreto no se pueden prever completamente, pero pueden sercontroladas y minimizadas mediante juntas adecuadamente diseñadas. El concreto seagrieta porque:

a) El concreto es frágil frente a cargas de tracción y por lo tanto, si su tendencianatural a retraerse es restringida, pueden desarrollarse esfuerzos de tracción queexcedan su resistencia a esta fuerza, dando como resultado el agrietamiento.

b) A edades tempranas, antes de que el concreto se seque, la mayoría de las grietas soncausadas por cambios de temperatura o por la ligera contracción que tiene lugarcuando el concreto fragua y endurece. Mas tarde, cuando el concreto se seca, el seretraerá adicionalmente y cualquier grieta adicional puede formarse o las grietaspreexistentes pueden hacerse más anchas.




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TIPOS DE JUNTAS:

A) JUNTAS DE DILATACIÓN O AISLAMIENTO:

Ellas permiten los movimientos independientes verticales y horizontales entre las partesadjuntas de la estructura y ayudan a minimizar las grietas cuando estos movimientos sonrestringidos.



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juntas de dilatación o aislamiento entre la losa de el suelo y un muro o

columna lateral



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juntas de dilatación o expansión entre la losa de el suelo y una columnacentral



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B) JUNTAS DE CONTRACCIÓN:



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RECOMENDACIONES:




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RECOMENDACIONES:




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JUNTA DE CONTRACCIÓN EN FRESCO:




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JUNTA DE CONTRACCIÓN POR ASERRADO:




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C) JUNTAS DE CONSTRUCCIÓN



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JUNTAS DE CONSTRUCCIÓN EN OTROS ELEMENTOS:




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JUNTAS DE CONSTRUCCIÓN EN OTROS ELEMENTOS:




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D) NORMATIVIDAD:

• La superficie de la junta de construcción de concreto debe estar limpia ylibre de lechada.

• Inmediatamente antes de que se vacíe el nuevo concreto, todas las juntasde construcción serán humedecidas, eliminándose el exceso de agua.

• Colocar una lechada de cemento puro, es buena práctica, pero a veces esmuy difícil de aplicar.

• Cuando hay dificultad de iniciar la colocación del concreto por congestiónde acero dificultad para un buen vibrado o concreto poco plástico, sepuede emplear una primera tanda de mortero.

• Las juntas de construcción se ubicarán y ejecutarán de manera de noafectar la resistencia de la estructura.

• Debe preveerse la transmisión del corte y otras fuerzas a través de las juntas de construcción”.

ACI - 318



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• Las juntas de construcción en losas de pisos se ubicarán en el terciocentral de las losas o vigas.

• Las juntas en vigas, cuando se tienen vigas que apoyan en otras vigas,deben separarse por lo menos dos veces el ancho de las vigas que se

intersectan.• Las vigas o losas apoyadas en columnas o muros de concreto no sevaciarán o montaran hasta que el concreto en los elementos verticalesde apoyo deje de estar plástico”.

• Esto se hace para evitar la fisuración en la superficie de contacto entrelos elementos verticales y horizontales, producida por la pérdida de

agua y asentamiento del concreto plástico en los elementos de apoyo.• Vigas, cartelas, paneles reforzados y capiteles deben vaciarse

monolíticamente, como parte de un sistema de piso; a menos que seindique lo contrario en los planos o especificaciones estructurales.

• Solo se permite cuando esta indicado en los planos, y en la ubicación

que ahí aparezca.

ACI - 318

D) NORMATIVIDAD:



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N.T.E. E.60 CONCRETO ARMADO

6.4 JUNTAS DE CONSTRUCCIÓN:

6.4.1 Es importante, para la integridad de la estructura, que todas las juntas deconstrucción estén cuidadosamente definidas en los documentos deconstrucción y que se construyan según lo especificado. Cualquier variación

debe ser aprobada por la supervisión.6.4.2 La superficie del concreto en las juntas de construcción debe limpiarse y debe

estar libre de lechada. Inmediatamente antes de iniciar una nueva etapa decolocación del concreto, las juntas de construcción deben humedecerse ydebe eliminarse el agua empozada.

6.4.3 Las juntas de construcción deben hacerse y ubicarse de manera que noperjudiquen la resistencia de la estructura. Deben tomarse las medidasapropiadas para la transferencia completa de cortante y de otras fuerzas através de las juntas de construcción.

6.4.4 Las juntas de construcción en los pisos y techos deben estar localizadas

dentro del tercio central del vano de las losas, vigas y vigas principales.

D) NORMATIVIDAD:



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6.4.5 Las juntas de construcción en las vigas principales deben desplazarse a unadistancia mínima de dos veces el ancho de las vigas que las intercepten.

6.4.6 Las vigas y las losas apoyadas sobre columnas o muros no deben vaciarsehasta que el concreto del apoyo vertical haya endurecido hasta el punto

que haya dejado de ser plástico. La espera en la colocación del concreto delos elementos apoyados en columnas y muros es necesaria para prevenir elagrietamiento en la interface entre el elemento de apoyo y el elementoque se apoya, causado por la exudación y asentamiento plástico delconcreto en el elemento de apoyo. En los sistemas de encofrados basados

en vaciados continuos de muros y losas, esta disposición podrá obviarse, sila experiencia acumulada en el uso de estos sistemas demuestra que no sesuscita este problema.

6.4.7 Las vigas, capiteles de columnas y ábacos de losas, deben considerarsecomo parte del sistema de losas y deben construirse monolíticamente con

las mismas, a menos que en los planos se indique otra cosa.

N.T.E. E.60 CONCRETO ARMADO

6.4 JUNTAS DE CONSTRUCCIÓN:

D) NORMATIVIDAD:



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