La adherencia-h

2016-2017 CI
TEMA:
ADHERENCIA, ANCLAJE, LONGITUD DE
DESARROLLO Y TRASLAPE.
Sub- Grupo 1

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
1
HORMIGON I
INTEGRANTES
CEPEDA SALDAÑA ANDREA.
GOMEZ SANTOS GABRIELA.
GUAGUA ESCOBAR WILMER.
GUZHÑAY PERALTA JOHN.
GRUPO:
1B
DOCENTE:
ING.LEONARDO PALOMEQUE FREIRE
AÑO LECTIVO
2016-2017CI

2
Contenido
DEDICATORIA:......................................................................................................................3
AGRADECIMINTO:................................................................................................................4
INTRODUCCION....................................................................................................................5
OBJETIVOS...........................................................................................................................6
GENERALES:.....................................................................................................................6
ESPECIFICOS.....................................................................................................................6
MARCO TEORICO..................................................................................................................7
CONCLUSION .....................................................................................................................16
RECOMENDACIÓN..............................................................................................................16

3
DEDICATORIA:
Los integrantesdel sub-grupo1de la materiade hormigón I
de la Universidad de Guayaquil dedicamos este trabajo y
exposición a nuestro mentor y guía el Ing. Leonardo
Palomeque quien con dedicación y esmero nos ha sabido
guiary brindarlos conocimientosbásicosparael desarrollo
y motivación de la asignatura impartida.

4
AGRADECIMINTO:
Sin desmerecer el trabajo de nosotros como estudiantes
solonosquedaun infinito sentimiento de agradecimiento
al Ing. Leonardo Palomeque por su atención y guía a
nuestrotrabajo, y por qué no gradecer a todos los que nos
ayudaron para realizar este proyecto, también a quienes
con gran motivación supimos de mejor manera realizar
todo lo encomendado.

5
INTRODUCCION
Mediante el presente trabajo de investigación queremos dar a conocer de manera general
temas relacionados a la materia de hormigón I como son: adherencia, traslape, longitud de
desarrollo y anclaje temas que son de vital importancia en nuestra formación como
estudiantes y futuros Ingenieros civiles.
Los cuales iremos reforzando y aprendiendo con mayor claridad a lo largo de este curso de
Hormigón I, además de la explicación que daremos a continuación.

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OBJETIVOS
GENERALES:
Realizarunainvestigaciónefectivayeficazde temasrelacionadosaHormigón1, teniendo
como base y requerimientosmínimoslasnormativasdelACI-14
ESPECIFICOS
Definir los conceptos de:
 Adherencia
 Anclaje
 Longitud De Desarrollo
 Traslape.

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MARCOTEORICO
ADHERENCIA:
La adherenciahormigón-aceroesel fenómenobásicosobre el que descansael funcionamiento
del hormigón armado como material estructural. Si no existiese adherencia, las barras serían
incapaces de tomar el menor esfuerzo de tracción, ya que el acero deslizaría sin encontrar
resistencia en toda su longitud y no acompañaría al hormigón en sus deformaciones, con lo
que, al fisurarse éste, sobrevendría bruscamente la rotura. Por el contrario, dadas a la
adherencia son capaces las armaduras de trabajar, inicialmente, a la vez que el hormigón;
después cuando éste se fisura, lo hace de forma más o menos regularmente distribuida a lo
largo de la pieza, en virtud de la adherencia; la adherencia permite que el acero tome los
esfuerzos de tracción, manteniendo la unión entre los dos materiales en las zonas entre
fisuras.
La adherencia cumple fundamentalmente dos objetivos: asegurar el anclaje de las barras y
transmitir las tensiones tangentes periféricas que aparecen en la armadura principal como
consecuencias de las variaciones de su tensión longitudinal.
El fenómenode adherenciaestáoriginadopordostiposde causas,unas de naturaleza física (o
físico-química) y otras de naturaleza mecánica.
Las primeras provocan la adhesión del acero con el hormigón, a través de fuerzas capilares y
moleculares desarrolladas en la interfaz; es como si el acero absorbiese pasta cementante,
ayudado por el efecto de la retracción.
Las segundas mucho más importantes, están constituidas por la resistencia al deslizamiento
debida a la penetración de pasta de cemento en las irregularidades de la superficie de las
barras. Esta causa de origenmecánico,que puede denominarse rozamiento,eslaque produce
la mayor parte de la adherencia en las barras lisas (hoy día prácticamente en desuso) y varía
apreciablemente con el estado de su superficie. En el caso de barras corrugadas, a este
rozamientose añade el efectode acuñamientodel hormigónentre los resaltos, de primordial
importancia.
Tensiones de adherencia

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En resumen, el mecanismo de la adherencia puede asignarse a tres causas: adhesión,
rozamiento (tensiones tangentes en el hormigón) y acuñamiento (de las corrugas). De estas
trescausas, la adhesiónquedaanuladacuandoel deslizamiento de la barra alcanza una cierta
magnitud. Por su parte, el rozamiento comienza a actuar cuando la tensión alcanza un cierto
valor; y a él se añade el acuñamiento, no siendo posible separar ambos efectos.
Figura 1.- Separación del hormigón de la barra en una grieta primaria
Figura 2.- Mecanismos de falla una barra con resaltes, Park y Paulay.
La adherenciadepende de la razón a/c de los resaltes, Figura 2. La mejor adherencia se logra
con razonespequeñas,cercanasa0.065. Si losresaltessonaltosy muy cercanos la adherencia
controlael fenómenoylabarra se sale.Al aumentarse el distanciamientoentre resaltes a diez
vecessualtura,el hormigónaplastadopuede formarunacuña frente al resalte produciéndose
la fallaporfisuracióndel hormigón que rodea a la barra. El hormigón en esta situación puede
resistir una presión de apoyo mucho mayor que la resistencia al aplastamiento medida en el
ensayode una probetacilíndrica,debidoal confinamientoque enesa zona existe. En la Figura

9
2 se muestrandostiposde mecanismosde fallaasociadosa las características de los resaltes.
No deben usarse geometrías que conduzcan a una falla por extracción.
Anclajes rectos en tracción.
Si una barra con resaltes se prolonga dentro del hormigón en una distancia adecuada puede
desarrollartodasuresistencia en una sección determinada. La longitud necesaria más allá de
esasección,necesariaparaque la barra desarrolle toda su resistencia, se le llama longitud de
desarrollo o largo de anclaje. La longitud de desarrollo interesa donde se corte una barra. No
siempre se puede determinar de manera exacta el punto desde donde se necesita medir la
longitudde desarrollo, debiéndoseconsiderarunatoleranciaadecuada.Longitudde desarrollo
esdirectamente proporcional alafuerzaque se debe desarrollare inversamente proporcional
a la resistencia a la tracción del hormigón, factores que controlan la fisuración del hormigón.
En losanclajes,longitudesde desarrolloytraslapos,hay una fuerza que se transfiere desde la
barra al hormigónque larodea,la resistenciaatracción del hormigónesun factor importante.
La transferencia de fuerzas se mejora usando barras con resaltes y ganchos de 90 o de 180
grados.Las barras lisasrectastienen muy poca adherencia que además se degrada bajo carga
cíclica.
Las longitudesde anclaje olargosde desarrollodependenfuertemente del confinamiento del
hormigón circundante. El confinamiento puede estar dado por estribos muy cercanos o a la
presencia de armaduras a la flexión y al corte ubicadas en elementos cercanos. En el caso de
un hormigónsinconfinar,lafallaporanclaje oempalmesnormalmenteocurre con grietas que
se desarrollan en el hormigón que rodea las barras, ilustradas en la Figura 3, izquierda.
a) falla en hormigón sin confinar b) falla en un hormigón confinado.
Figura 3.- Falla de anclaje de una barra aislada
Si las barras estánmuyjuntas,se formangrietasentre ellasreduciéndose lasuperficiede falla,
las grietas se agrandan si no hay confinamiento y las barras pierden su resistencia
produciéndoselafalla.Si hayconfinamiento,las grietas no se agrandan y se produce una falla
diferente, aplastándose el hormigón que está junto a los resaltes y desarrollándose una

10
superficie de falla en torno a la barra, de diámetro pequeño, algo mayor que el diámetro
exteriorde labarra, comose muestraenla Figura 3, derecha.Losensayosque se han hechoen
nudos con hormigón confinado y sin confinar, demuestran que las barras que pasan a través
de un nudo,sometidasacargas cíclicas, si el hormigónestáconfinado necesitan longitudes de
desarrollo mucho menores que las longitudes típicas de desarrollo indicadas por las normas
para hormigón sin confinar.
En la Figura 3 se muestran cuatro casos de anclajes y traslapos típicos de estructuras de
puentes.Laslongitudes l1 a l4 son longitudes de anclaje o de desarrollo, en cambio, l5 a l7 son
casos de traslapos.En lafigura3-c se muestrala conexiónde unacolumna con una viga donde
las barras cercanas al eje longitudinal tienen solamente el confinamiento que aportan los
estribos. En cambio, las barras cercanas al eje transversal reciben el efecto favorable del
pretensado transversal o el efecto del puntal diagonal comprimido en el nudo.
a) Unión viga-columna b) Base de una columna
c) Extremo superior de una columna d) Traslapos en una columna

11
Figura 4. Explicación de los casos 1 y 2 de la Tabla 1.
El ACI 318-08, capítulo 12 y sus comentarios.
En el ACI318 se usa el concepto de longitud de desarrollo y no de adherencia porque la
adherencia varía fuertemente a lo largo de la longitud donde se desarrolla el anclaje de la
barra. La longitud de desarrollo, ld, es el menor largo necesario para que en la barra las
tensionesaumentendesde ceroasuvalor de fluencia.Si el largoesmenor, la barra se sale del
hormigónantesde fluir. La longitud de desarrollo es diferente para una barra en compresión
que para una barra en tracción porque si la barra está en tracción, el anclaje depende
exclusivamente de la adherencia, necesitándose de una mayor longitud de desarrollo.
Si Δfs se reemplaza por fsy en la ecuación,
l
df bs
avg
4

 , queda
avg
bsy
d
df
l
4

En los ensayos, μavg, es la adherencia en la falla.
Los largos de adherencia que se incluyen en los códigos de diseño provienen de un análisis
estadístico de los resultados de varios ensayos. Hay diversos factores que intervienen en e l
fenómeno. En el cilindro de la Figura 5, de diámetro 2c, con una barra de acero en su interior
de diámetros db, la componente radial de la fuerza en el hormigón produce una presión p,
equilibrada por las tensiones de tracción en el hormigón. En la Figura 5c, se supuso
arbitrariamente una distribución triangular de tensiones.

12
Longitudes de desarrollo para barras con resaltes sometidas a compresión.
La longitud de desarrollo para una barra en compresión es mucho menor que para una barra
en tracción porque las barras comprimidas se apoyan en el hormigón y el hormigón
comprimidotiene menosgrietasque el sometidoatracción.Si el hormigón está confinado por
estribos los largos de desarrollo pueden reducirse en un 25 por ciento. El artículo 12.3 da dos
expresiones para su cálculo:
db
f
f
l
c
y
d
'
24.0

 y
ld=0.043fydb,
Debiéndose tomar el menor valor de las dos, pero no menos que 200 mm.
TRASLAPOS
En un traslapola fuerzaenunabarra se transmite al hormigón circundante quien la transfiere
a la otra barra. En la Figura 6 se muestra un esquema para la transmisión de fuerzas.
a) Fuerzas en un traslapo

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b) Grietas internas en un traslapo
c) Fuerzas radiales en el hormigón en un traslapo
Figura 7.- Traslapo de barras en tracción.
La transferencia de fuerzas desde la barra al hormigón produce tensiones hacia fuera y un
agrietamiento radial. Una vez formada la grieta, la barra falla por deslizamiento, como se
muestra en la foto de la Figura 7.
Figura 7.- Falla de un traslapo de barras en tracción sin estribos.

14
Las grietas se generan en los extremos de las barras que se traslapan, siendo mayores las
tensiones en el centro del traslapo. Si hay estribos en esa zona, la abertura de esas grietas
quedarestringidamejorándoselatransmisiónde fuerzasdesde una barra a otra. En el artículo
12.15 se distinguen dos tipos de traslapos que dependen de la cantidad de barras que se
traslapan respecto al total de barras que hay en la sección y de la tensión en la barra. En la
Tabla R12.15.2 del comentarionoaparece ahora la equivalencia con fs/fy, término que estuvo
hasta la versión de 2002.
Cantidad de armadura Tensiones en el acero Porcentaje máximo de As empalmado en la
longitud requerida
50 100
2
requeridas
adaproporcions
A
A
5.0
y
s
f
f Clase A Clase B
2
requeridas
adaproporcions
A
A
5.0
y
s
f
f Clase B Clase B
Empalmes de barras con resaltes en compresión.
La longitud de empalme por traslapo para barras con resaltes sometidas a compresión está
definida en el artículo 12.16 del ACI318-08.
ldc = 0.071 fy db para fy ≤ 420 MPa
ldc = (0.13 fy - 24) db para fy > 420 MPa, pero no menor que 300 mm.
Para fc’ menorque 21 MPa, la longitud de empalme por traslapo debe incrementarse en 1/3.
Si se asegura que las barras van a quedar siempre en compresión, se pueden poner de tope,
con las caras cortadas a noventa grados, asegurando que el contacto será concéntrico
mediante un dispositivo adecuado y siempre que existan estribos cerrados o zunchos.

15
Para columnas el artículo 12.17.2 agrega algunas disposiciones especiales. Las longitudes de
empalmesparabarrasen compresiónse aplicansolamente si el aceroestáencompresiónbajo
la acción de las cargas mayoradas. Pero si las barras quedan en tracción sin sobrepasar 0.5 fy,
losempalmesportraslapodebenserClase B si se empalman más de la mitad de las barras en
cualquiersección,o Clase A si se empalman menos de la mitad, y los empalmes por traslapo
alternados quedan escalonado a una distancia ld. Si las barras en tracción tienen esfuerzos
mayores que 0.5 fy, los empalmes por traslapo deben ser Clase B.
Si existenestribosalolargo de toda lalongitudde empalme enelementosencompresión, con
un área efectiva no menor que 0.0015 h s, la longitud de empalme se puede multiplicar por
0.83, o por 0.75 si lacolumnaestá zunchada,perolalongitudde empalme no debe ser menor
que 300 mm.
Tanto entracción como encompresión,si se empalmanbarrasde diámetrosdistintos se debe
tomar el mayor valor calculado para la longitud de desarrollo.

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CONCLUSION
Con todoloinvestigadoanteriormente podemos concluirque tantolaadherencia, longitud de
desarrollo y traslape son fundamentales en cualquier obra de ingeniería ya que no permite
desarrollar todas propiedades del acero haciendo que nuestra estructura trabaje de manera
eficaz alargando su vida útil, mejorando el rendimiento de los material y habiendo
económicamente rentable la obra.
RECOMENDACIÓN
Solo nos queda como estudiantes y futuros ingenieros civiles recomendar la correcta
aplicación de las normas y reglas de construcción ya que de esta manera estamos
salvaguardando la vida de los futuros ocupantes de cualquier obra que ejecutemos

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