exposicion acerca de aceros corrugados para ingenieria civil

1. ACERO CORRUGADO
“Año de la consolidación del Mar de Grau”
UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO
Facultad de Ingeniería y Arquitectura
Escuela Profesional de Ingeniería Civil
CURSO: CONSTRUCCIONES
SEMESTRE 2016-1

2. VARILLA CORRUGADA DE ACERO:
• Ha sido especialmente fabricada para usarse como refuerzo en el
concreto. La superficie de la varilla está provista de aletas y
corrugaciones, las cuales evitan el movimiento relativo longitudinal
entre la varilla y el concreto que la rodea.

3. PROPIEDADES

4. PROPIEDADES FISICAS:
 Su densidad media es de
7850 kg/m³.
 Punto de fusión del hierro puro
1510 °C.
 Punto de fusión del acero 1.375 °C.
 Por otra parte el acero funde a
1.650 °C.

5. PROPIEDADES MECANICAS:
• RESISTENCIA:
Es la oposición al cambio de forma
y a la fuerzas externas que pueden
presentarse como cargas con
tracción, compresión, flexión y
torsión.
• ELASTICIDAD:
Corresponde a la capacidad de un
cuerpo para recobrar su forma al
dejar de actuar la fuerza que lo ha
deformado.
• PLASTICIDAD:
Es la capacidad de deformación de
un metal sin que llegue a romperse si
la deformación se produce por
alargamiento se llama ductilidad y
por compresión maleabilidad.
• FRAGILIDAD:
Es la propiedad que expresa falta de
plasticidad y por lo tanto tenacidad
los metales frágiles se rompen en el
limite elástico su rotura se produce
cuando sobrepasa la carga del limite
elástico.

6. PROPIEDADES MECANICAS
• TENASIDAD:
Se define como la resistencia
a la rotura por esfuerzos que
deforman el metal.
• DUREZA:
Es la propiedad que expresa el grado
de deformación permanente que sufre
un metal bajo la acción directa de una
fuerza determinada.
• DUCTILIDAD:
Es la capacidad que tienen los
materiales para sufrir
deformaciones a tracción
relativamente alta, hasta llegar
al punto de fractura.
• RESILENCIA:
Es la capacidad que presentan los
materiales para absorber energía por
unidad de volumen en la zona elástica.

7. PROPIEDADES MECANICAS:
• LIMITE DE FLUENCIA (fy=
4,280 kg/cm2 mínimo.):
Es el punto donde comienza el
periodo de deformación plástica
del acero, por ejemplo cuando
decimos que la fluencia de un
acero es de 2400kg/cm^2
quiere decir que si superamos
esa tensión el material se
deforma cuando le aplicamos el
esfuerzo pero no vuelve a su
forma original cuando se lo
quitamos, es decir nos queda
con una deformación
permanente.
Las barras tienen cinco niveles mínimos de límite de
fluencia:
40 000 𝑙𝑏𝑠/𝑝𝑢𝑙𝑔2
[280 MPa]
60 000 𝑙𝑏𝑠/𝑝𝑢𝑙𝑔2 [420 MPa]
75 000 𝑙𝑏𝑠/𝑝𝑢𝑙𝑔2
[520 MPa]
80 000 𝑙𝑏𝑠/𝑝𝑢𝑙𝑔2
[550 MPa]
100 000 𝑙𝑏𝑠/𝑝𝑢𝑙𝑔2
[690 MPa]
1 MPa = 10,197 kg/cm2

8. PROPIEDADES MECANICAS:
• RESISTENCIA A LA TRACCION
(R= 6,320 kg/cm2 mínimo.) :
La mayor o menor dificultad que
ofrezca un material a este esfuerzo
es la "resistencia a tracción". Como
toda tensión se mide en unidades
de fuerza (pej. Kg fuerza dividido
unidades de superficie pej: cm2)

9. COMPOSICION QUIMICA DEL
ACERO CORRUGADO:
Hierro

10. ACERO DE REFUERZO
• El acero de refuerzo es el
que se coloca para
absorber y resistir
esfuerzos provocados por
cargas y cambios
volumétricos por
temperatura y que queda
dentro de la masa del
concreto.

11. ARMADO DEL ACERO DE
REFUERZO:
• Los planos de estructuras especificarán las
medidas de los cortes y de los doblados de
las barras de acero. Deberá cortarse con
sierra o también con cizalla.
• Luego de haber cortado y doblado las
barras de acero, deberá verificarse que las
medidas estén de acuerdo a las
especificaciones que figuran en el plano de
estructuras.
• Las barras longitudinales de las columnas
deberán ir amarradas o atortoladas con
alambre N° 16 a los estribos, que
generalmente para una casa son de 6 mm,
y distanciados, de acuerdo a lo que se
especifica en los planos.

12. COLOCACION:
• Se colocará la columna armada
al interior de la zanja,
apoyándola sobre unos dados
de concreto No deberá usarse
piedras, desechos u otro
material frágil en vez de estos
dados, ya que al resbalarse o
romperse la armadura, quedará
desnivelada. Para fijar la
columna de forma vertical, se le
amarrará unos barrotes* de
madera apoyados en el suelo.

13. COLOCACION:
• Si la columna se coloca en un
segundo piso, las barras
longitudinales continuarán a las
del primer piso, con una
determinada longitud de
traslape entre barra y barra,
amarrándolas con alambre N°
16 (ver fi gura 73). Las
longitudes de traslape
dependen de los diámetros de
las varillas.

14. HABILITADO Y ARMADO DEL
ACERO DE REFUERZO:

15. HABILITADO DEL ACERO:
• El habilitado comprende desde su compra hasta darle al acero la
forma necesaria para después armarlo.
• Darle forma al acero es poner ganchos, doblar, cortar a las
dimensiones correspondientes, etc.

16. DOBLADO DEL ACERO:
• GANCHOS Y DOBLECES:
Las barras de acero se deben
doblar por diferentes motivos,
por ejemplo, para formar
los estribos. Estos dobleces
deben tener un diámetro
adecuado para no dañar el
acero (Ver figura 32). Por
esta razón, el Reglamento de
Construcción especifica
diámetros de doblez (D)
mínimos que varían según se
formen dobleces a 90°, 135° ó
180°.

17. CASO A : DIÁMETRO DE DOBLADO EN
REFUERZO LONGITUDINAL:

18. Tabla N°. 01 : Diámetros de doblado
en barras longitudinales

19. • Por otro lado, para
reproducir estos
diámetros de doblez
cuando se está
trabajando el fierro, es
necesario simplemente
separar el tubo de
doblado de la trampa
una cierta medida que
está indicada en la
cuarta y quinta
columna de la Tabla
N°. 01 (Ver figura 34).
Una vez que se ha
dado la separación
correspondiente, se
procede a doblar la
barra (Ver figura 35).

20. CASO B: DIÁMETRO DE DOBLADO
EN ESTRIBOS:
• Cuando se doblan
estribos (ver figura 36)
tenemos dos casos : El
doblez a 90° y el doblez a
135°. En la Tabla N°. 02
se indican los diámetros
mínimos de doblado y las
distancias entre tubo y
trampa (L) para cada
ángulo. Para doblar
estribos, el diámetro
mínimo de doblado es 4
veces el diámetro de la
barra (db).

21. Tabla N° 02 : Diámetros de doblado
en estribos.

22. ANCLAJE Y ADHERENCIA ENTRE EL
CONCRETO Y LA BARILLA
CORRUGADA

23. ADHRENCIA Y ANCLAJE
• Una de las hipótesis básicas en el diseño de concreto armado es que
no debe existir ningún deslizamiento de las varillas respecto al concreto
circundante, en el cual se encuentra embebido, el acero y el concreto
deben aglomerase y permanecer adheridos para que actúen como una
unidad, completamente ligados entre si.
• En elementos con refuerzo adherido, los esfuerzos varían a lo largo de
las barras de refuerzo, para que ocurra la variación es necesario que se
transmitan esfuerzos al concreto.

24. TIPOS DE ADHERENCIA:
• ADHERNCIA POR CONTACTO:
Basado en adhesión o
fuerzas capilares que
dependen de la
rugosidad y el estado de
limpieza de las
armaduras. Anclar una
varilla de acero en el
concreto es transferir el
esfuerzo en barra al
concreto.

25. TIPOS DE ADHERENCIA:
• ADHERNCIA POR ROZAMIENTO:
El mínimo desplazamiento
relativo entre el acero y el
concreto origina una
resistencia por rozamiento. El
coeficiente de rozamiento
como consecuencia de la
rugosidad superficial del
acero varía entre 0.30 – 0.60,
para que exista rozamiento
adecuado debe existir
compresión transversal de la
barra, es decir confinamiento
de la barra de acero.

26. TIPOS DE ADHERENCIA:
• ADHERNCIA POR CORTE:
Constituye el tipo de
adherencia más efectivo y
seguro, el da lugar para
poder utilizar tensiones
elevadas en el acero. Esto se
obtiene mediante la
corrugación. La magnitud de
la resistencia al corte
depende de la forma,
inclinación, altura y
separación del corrugado.

27. ANCLAJE:
• 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. Las alternativas utilizadas son:
• Anclaje por desarrollo de la longitud de la varilla dentro del concreto.

28. ANCLAJE:
• Ganchos de anclaje dentro del hormigón en el extremo de la varilla

29. ANCLAJE:
• Anclaje mecánico de la varilla a través de dispositivos especiales.

30. ANCLAJE:
• Anclar una varilla de acero en el concreto es transferir el esfuerzo en
barra al concreto.

31. UNIONES ENTRE VARILLAS
(empalmes)

32. TIPOS DE EMPALMES
A) TRASLAPE

33. Empalmes por traslape
en columnas
EMPALME “a”

34. EMPALME “b” y “c”

36. Empalmes por traslape
en VIGAS

37. VIGAS QUE SE
ENCUENTREN EN UNA
ESQUINA

38. B) Empalmes por SOLDADURA
CONDICIONES
Sin
socavaciones
Sin
porosidades
Buena
penetración
Fusión
completa Sin grietas
Buen
acabado

41. UNIONES SOLDADAS
MAS COMUNES

42. UNIONES SOLDADAS MAS COMUNES

43. C) UNIONES
MECÁNICAS

44. 1.- COPLES MECÁNICOS
Consisten en un tubo con
resistencia mayor a la de las varillas

45. 2.- SISTEMA ROSCADO
El cople tiene roscas en
ambos extremos

46. 3.- SISTEMA
ALUMINOTERMICO
Es un cople liso (no roscado) en el
se introducen las varillas

47. Dimensiones y pesos nominales
astm a615-grado60/ntp 341.031-grado
60

48. nomenclatura

49. CORRUGACIONES

50. Identificación y
Geometría

51. LIMPIEZA DEL
FIERRO
• El acero debe estar libre de
oxidación, sin grasa, quiebres,
escamas, deformaciones e
imperfecciones que afecten su uso.
• La presencia de escamas u oxidación
no será causa de rechazo solo si estas
desaparecen al limpiar manualmente
con un cepillo de alambre.
• Los pedidos que se reciban en la obra
se estibaran de tal manera que se
aislé de la humedad excesiva para
evitar deformaciones.

52. Del material estibado se tomaran las muestras para las
pruebas de calidad y en caso que los resultados no sean
satisfactorios el material del lote será rechazado (ASTM-A-
700 Practices for Packing, Marking and Loading Methods for
Steel Products for Domestic Shipment ).
Debe evitarse el contacto de sustancias grasosas con la
superficie de las varillas. Si esto sucede se limpiaran con
solventes que no dejen residuos grasos.
De acuerdo a las sanas practicas de la construcción no se
permite reenderezar y desdoblar varillas, ya sea por
corrección de armado o para su reutilización.
Si por alguna circunstancia el acero de refuerzo a
permanecido almacenado un tiempo considerable (o no se
tiene certeza de su procedencia ) se encuentra oxidado o
deteriorado, se deben realizar una vez mas las pruebas de
laboratorio necesarias para determinar si el acero es apto
para utilizarse o no.

53. RECUBRIMIENTO
El recubrimiento del acero de refuerzo es
medida desde el
borde del elemento de concreto hacia la
fibra más cercana del
acero de refuerzo, y sirve para proteger al
acero de los
agentes corrosivos y del medio ambiente.
En cualquiera de los casos el
recubrimiento mínimo debe ser de
1.5 veces el tamaño máximo del agregado
(TMA) utilizado.

56. RECUBRIMIENTO:
• Es el concreto que separa al acero del medio externo y evita que entre en
contacto con el agua, la humedad o el fuego. Es importante porque protege el
acero. Se debe tomar en cuenta que este recubrimiento se mide desde la cara
exterior del estribo*. A continuación, se presenta un cuadro resumen con los
recubrimientos:

57. ENSAYOS

58. Ensayos de dureza
Rockwell: Se utiliza como punta un cono de diamante (en algunos casos
bola de acero). Es la más extendida, ya que la dureza se obtiene por
medición directa. Se suele considerar un ensayo no destructivo por el
pequeño tamaño de la huella.

59. Brinell: Emplea como punta una bola de acero templado o carburo de
W.
Vickers: Emplea como penetrador un diamante con forma de
pirámide cuadrangular. Para materiales blandos, los valores Vickers
coinciden con los de la escala Brinell.

60. Ensayo de flexión
Para realizar el ensayo de los distintos materiales bajo la acción de este
esfuerzo se emplea generalmente a las mismas comportándose como
vigas simplemente apoyadas, con la carga concentrada en un punto
medio.

61. Ensayo de compresión
El ensayo de compresión es un ensayo de materiales utilizado para
conocer su comportamiento ante fuerzas o cargas de compresión.

62. Ensayo de torsión
La torsión se refiere al torcimiento de un miembro estructural cuando se
carga con momentos que producen rotación alrededor de su eje
longitudinal.

63. Ensayo de fatiga
El ensayo de fatiga tiene por objetivo analizar las características
resistentes de los materiales cuando trabajan bajo cargas variables.
Maquina rotativa de fatiga

64. Ensayo de resiliencia
El objetivo del ensayo es conocer la energía que puede soportar un
material al recibir un choque o impacto sin llegar a romperse.

65. Ensayo de tracción
El ensayo de tracción consiste en someter a una probeta
normalizada realizada con dicho material a un esfuerzo axial
de tracción creciente hasta que se produce la rotura de la
probeta.

66. PROCESO DE FABRICACION DEL
ACERO CORRUGADO
Para la producción del acero son necesarios cuatro elementos
fundamentales:
H
I
E
R
R
O
O
X
I
G
E
N
O
C
A
L
I
Z
A
C
O
Q
U
E

67. El acero se puede obtener a partir de dos materias primas
fundamentales:
• el arrabio, obtenido a
partir de mineral en
instalaciones dotadas de
alto horno (proceso
integral)
• las chatarras tanto
férricas como
inoxidables

68. FABRICACION A PARTIR DEL
ARRABIO O FABRICACION DE
ACERO BASICO DE OXIGENO
• Para la fabricación a partir
del arrabio se utiliza el
convertidor con oxigeno.
Este método consiste en convertir el arrabio
en acero por soplado de oxigeno a través de
una lanza sobre el arrabio fundido en el
interior del horno.

69. • Se vierte el arrabio en un recipiente con revestimiento
refractario llamado cucharon.
• El metal en la cuchara se envía a una etapa de
pretratamiento. Este pretratamiento se realiza
externamente para reducir el azufre, silicio y fosforo.
• Se carga el horno con los ingredientes, El hierro fundido
desde la cuchara se añade según sea necesario para el
equilibrio de cargas
• Incorporación de oxigeno sobre el metal caliente, para
formar monóxido y dióxido de carbono y provocando que
la temperatura aumente a 1700 Cº.
• Fundentes se introducen para formar la escoria, y
absorben impurezas durante el proceso.
El proceso es el siguiente:

71. FABRICACION A PARTIR DE
CHATARRAS O FABRICACION EN
HORNO ELECTRICO
• En este caso la
materia prima a
utilizarse es el
horno de arco
eléctrico.
La fabricación del acero en horno eléctrico
se basa en la fusión de las chatarras por
medio de una corriente eléctrica, y al afino
posterior del baño fundido.

72. HORNO ARCO ELECTRICO

73. El proceso de fabricación se divide en 2 fases:
FASE DE FUSION:
Al introducir la chatarra y la escoria , se cierra el horno y se bajan
los electrodos hasta una distancia apropiada haciendo saltar el
arco hasta fundir completamente los materiales cargados. El
proceso se repite hasta obtener acero liquido.
FASE DE AFINO:
Se procede en 2 etapas:
• En la primera etapa se procede a la eliminación de impurezas y se
ajusta la comp química añadiendo ferroaleaciones.
• En la 2º etapa el acero obtenido se vacía en una cuchara colada que
termina de ajustar la comp de este, y le da la temperatura adecuada
para la siguiente fase.

74. Colada continua
Procedimiento en el que el acero se vierte en un molde cuya sección
transversal tiene la forma del semiproducto que se desea fabricar(una
palanquilla).
Luego se enfría el semiproducto y por ultimo se cortan en longitudes
deseadas.

75. La laminación
• Proceso en el cual se hace pasar el semi producto entre dos rodillos
que giran en sentido contrario reduciendo asi su sección transversal.
• La laminación solo permite obtener productos de seccion constante, un
claro ejemplo son las barras corrugadas.