EMPALMES DE VARILLAS En columnas, muros y vigas, el traslape del refuerzo longitudinal se realizará en forma alternada. En ningún caso se puede traslapar más del 50% del refuerzo en la longitud de traslape. La distancia entre traslapes alternos debe ser mayor que 30 veces el diámetro de la varilla de refuerzo. Cuando se efectúen empalmes con soldadura o cuando se utilice cualquier dispositivo de unión mecánica, al menos el 50% del refuerzo debe ser continuo y la distancia entre empalmes de varillas adyacentes no puede ser inferior a 300 mm. Si se utilizan empalmes con soldadura, el procedimiento de soldadura debe cumplir con los requisitos del Código de Soldadura Estructural para Acero de Refuerzo, ANSI/AWS D 1.4 de la Sociedad Americana de Soldadura. No se debe hacer hacer traslapes traslapes en: (a) Los nudos. (b) Una distancia menor que 2h de los extremos del elemento, donde h es su peralte. (c) Sitios donde el análisis indique la posibilidad de formación de rótulas plásticas.
ANCLAJES: A partir del sitio en que la barra de acero alcanza su esfuerzo máximo, se debe desarrollar un mecanismo de anclaje en el hormigón para asegurar su funcionamiento adecuado [ACI 12.1]. Las alternativas utilizadas son:
Anclaje por desarrollo de la longitud de la varilla dentro del hormigón. Ganchos de anclaje dentro del hormigón en el extremo de la varilla Anclaje mecánico de la varilla a través de dispositivos especiales. especiales.
LONGITUD DE DESARROLLO: a. Definición: Es la longitud que se requiere embeber a una varil la de acero dentro del hormigón, para alcanzar los esfuerzos especificados en el diseño (generalmente Fy).
b. Factores que Influyen en la Longitud de Desarrollo: Los siguientes factores principales afectan directamente a la longitud de desarrollo de las varillas de acero en el hormigón armado:
Esfuerzo de Fluencia: Mientras mayor sea el esfuerzo de fluencia, se requerirá
proporcionalmente una mayor longitud de desarrollo.
Sección Transversal: Cuanto mayor sea la sección transversal de la varilla,
desarrollará una mayor fuerza, y se necesitará proporcionalmente una mayor longitud de desarrollo.
Perímetro de la Varilla: Mientras mayor sea el perímetro de la varilla, existirá una
mayor superficie de hormigón en la que se desarrolle adherencia, por lo que se requerirá proporcionalidad inversa con la longitud de desarrollo.
Resistencia del Hormigón: Cuanto mayor sea la resistencia a tracción del hormigón
se podrán desarrollar esfuerzos más altos de adherencia, por lo que existirá proporcionalidad inversa con la longitud de desarrollo. En consideración a los criterios expuestos un primer tipo de fórmula par a el cálculo de la longitud de desarrollo, que incluye todos los factores, sería:
Dónde: Ld: longitud de desarrollo : coeficiente de proporcionalidad
α
Fy: esfuerzo de fluencia del acero A b: área de una varilla P b: perímetro de la varilla f t: resistencia a la tracción del hormigón Dado que la resistencia a la tracción del hormigón es proporcional a la raíz cuadrada de su resistencia a la compresión, se tendría la siguiente modificación:
Por otro lado, mientras el área es proporcional al cuadrado del diámetro de la varilla, el perímetro es proporcional al diámetro.
Dónde: d b: diámetro de la varilla Los 2 tipos de ecuaciones generalmente gobiernan la descripción de la longitud de desarrollo del acero en los códigos de diseño.
c. Longitud de Desarrollo del Acero a Tracción: La longitud básica de desarrollo 12.2.1 y 12.2.2] ,
Ld para barras y alambres con resaltes, en tracción [ACI
debe calcularse con las siguientes expresiones, pero en ningún caso podrá
ser menor que 30 cm.
Dónde: Ld: longitud de desarrollo en cm A b: área de una varilla en cm 2 d b: diámetro de la varilla en cm Fy: esfuerzo de fluencia en Kg/cm 2 f’c: resistencia a la compresión del hormigón en Kg/cm2 Tabla 5.1: Longitud de Desarrollo Básica en Varillas a Tracción
ESPECIFICACIONES PARA GANCHOS ESTÁNDARES O NORMALIZADOS:
Corte y doblez: A menos que se especifiquen límites más reducidos en los documentos del contrato, las varillas rectas deben tener una tolerancia longitudinal de 2.5 cm y las varillas
dobladas deben medirse de exterior a exterior. El corte y doblez de las varillas de refuerzo deben cumplir con los requerimientos del Capítulo 7 del ACI 318.
Los ganchos solamente se considerarán efectivos en varilla s de tracción [ACI 12.1]. De acuerdo a [ACI 7.1], la expresión “gancho normalizado” tiene uno de los siguientes significados:
Doblez de 180º más una extensión de
4db, pero no menos de 6 cm en el extremo libre
de la varilla [ACI 7.1.1].
F igura 5.9: Dimensiones mínimas del gancho de 180º.
Doblez de 90º más una extensión de
12db en el extremo libre de la varilla [ACI
7.1.2].
F igur a 5.10: Dimensiones mínimas del doblez de 90º.
Todas las otras varillas requeridas en las estructuras deberán cumplir con las especificaciones de la tabla 5.4.
Tabla 5.4: Diámetros mínimos de doblado.
Diámetro de la varilla Diámetro mínimo de doblado 8 mm a 25 mm
6db
28 mm a 32 mm
8db
Mayor de 32 mm
10db
GANCHOS DE ESTRIBOS Y REFUERZO TRANSVERSAL
EN ZONAS SÍSMICAS
DI ÁMETROS M ÍNI M OS DE DOBL ADO
10 mm db 25 mm 6db 29 mm db 36 mm 8db 43 mm db 57 mm 10db Estribos 4db Malla electrosoldada 2db
COLOCACIÓN DEL ACERO DE REFUERZO Una especial consideración debe tener quien supervise las Estructuras de Hormigón Armado en la verificación de resistencia, grado, tamaño, dobleces, espaciamiento horizontal y vertical, ubicación, conveniencia de soportes, amarres y condición de la superficie del acero de refuerzo. La colocación inapropiada del acero de refuerzo puede conducir a agrietamientos severos, corrosión del refuerzo y deflexiones excesivas. El refuerzo empleado en la construcción de estructuras de hormigón armado debe tener un diámetro nominal (db) comprendido dentro de los valores expresados en la siguiente tabla.
Tabla 4.7. Diámetros mínimos y máximos de las varillas de refuerzo. Tipo
Diámetro mínimo Diámetro máximo de barra, db
de barra, db
Barras corrugadas
8 mm
36 mm
Alambre para mallas
4 mm
10 mm
Estribos
10 mm
16 mm
