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DETALLADO DEL ACERO DE REFUERZO
Refuerzo Longitudinal y Transversal.
Profesor:
Ing. Miguel Sambrano.
Universidad Católica Andrés Bello.
Escuela de Ingeniería Civil.
Concreto Reforzado I.
7° Semestre.
Ciudad Guayana, Noviembre 2015.
Introducción:
En la primera parte se presenta los criterios
recomendados para la estructuración de un edificio. Se
mencionan los tipos de estructuras e irregularidades
geométricas señaladas en la COVENIN 1756-01
Edificaciones Sismorresistentes.
Posteriormente se tocan definiciones básicas del detallado
del acero de refuerzo como longitud de desarrollo, anclaje
y empalmes, entre otros. Posteriormente, se dan los
criterios recomendados por la norma para el detallado del
acero de refuerzo longitudinal y transversal en vigas de
concreto armado, según la norma COVENIN 1753-06.
Por último se anexan cuadros, imágenes y otras
informaciones que ayudan al mejor entendimiento de los
diversos temas tratados en esta presentación.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Criterios de Estructuración y Diseño:
“Mientras más compleja es la estructura, más difícil
resulta predecir su comportamiento sísmico. Por esta
razón, es aconsejable que la estructura sea lo mas simple
y limpia posible, de manera que la idealización necesaria
para su análisis sísmico se acerque lo más posible a la
estructura real” (Blanco, s/f, pág. 9)
Para lograr una estructura sismoresistente:
1) simplicidad y simetría: Idealizar y predecir el
comportamiento símico de estructuras simétricas.
2) Resistencia y ductilidad: El sistema de resistencia
sísmica debe existir por lo menos en dos direcciones
ortogonales o aproximadamente ortogonales.
Un aumento de la carga se traduce en un aumento de la
resistencia, con disminución de la ductilidad.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
3) Hiperestaticidad y monolitismo: Se logra una
mayor capacidad resistente, al permitir que, por
producción de rótulas plásticas.
4) Uniformidad y Continuidad de la estructura: La
estructura debe ser continua tanto en planta como en
elevación con elementos que no cambien bruscamente de
rigidez, de manera de evitar concentraciones de
esfuerzos.
5) Rigidez lateral: Para que una estructura pueda
resistir fuerzas horizontales sin tener deformaciones
importantes, será necesario proveerla de elementos
estructurales que aporten rigidez lateral en sus
direcciones principales.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
6) Losas consideradas como una unidad (diafragma
rígido): Hipótesis básica, se considerará la losa rígida en su
plano, permitiendo idealizar la estructura como una unidad,
donde que todos los elementos que llegan a la losa
mantendrán una misma deformación lateral para un
determinado nivel.
7) Elementos no estructurales: estos desempeñan
un papel positivo colaborando a un mayor amortiguamiento
dinámico.
8) Subestructura o cimentaciones: se debe
considerar una acción integral de la misma durante un
sismo, considerando, cargas verticales (reacciones),
también la transmisión de corte basal de la estructura al
suelo, provisión para los momentos volcantes, posibilidad
de movimientos diferenciales de los elementos de la
cimentación, comportamiento de suelo.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Clasificación según el tipo de estructura:
La norma COVENIN 1756-01, en la sección 6.3, establece
los tipos de sistemas estructurales en función de los
componentes del sistema resistente a sismos, descritos a
continuación:
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Edificación de estructura irregular:
La norma COVENIN 1756-01, en la sección 6.5.2,
clasifica las diferentes irregularidades en alguna de las
direcciones principales de la edificación.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
El detallado de
regiones
potencialmente
plásticas de un
sistema
estructural es
particularmente
un arte.
T. Paulay.
Aspectos relevantes en el detallado
del acero de refuerzo.
Vigas
Al detallado de las vigas se debe poner particular atención, puesto
que en ella se presentan muchos aspectos que son muy
importantes y que influyen de manera relevante en el empleo de
los aceros de refuerzo, tanto longitudinal como transversal.
Las vigas presentan esencialmente dos modos de fallas: flexión y
corte. La falla por flexión puede ser dúctil o frágil, dependiendo de
la cantidad de acero de refuerzo longitudinal, mientras que la falla
por corte es usualmente frágil, cualquiera que sea la cuantía de
acero de refuerzo transversal.
Un buen diseño procura, bajo la acción sísmica, que el
comportamiento dúctil de los miembros se mantenga durante varios
ciclos, por lo cual es importante conservar la capacidad portante del
concreto armado en las zonas donde el acero de refuerzo pueda
alcanzar la cedencia.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
En vigas, dos aspectos importantes deben considerarse:
a) Las grietas diagonales por corte, que se forman de manera reversible
en los extremos de las vigas, como respuesta a los momentos que se
desarrollan en ellos; y
b) El desprendimiento del recubrimiento de protección en las caras
deformadas a compresión de las vigas solicitadas por grandes tensiones
inelásticas o altamente reforzadas.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Ambos casos traen como consecuencia que se pierda la adherencia entre el
concreto y el acero de refuerzo, permitiendo que el acero longitudinal se
pandee cuando está solicitado a compresión e impidiendo que la capacidad
resistente del acero de refuerzo longitudinal se desarrolle. Para aprovechar
íntegramente esa capacidad, es preciso que las barras de refuerzo
longitudinal estén debidamente confinadas, evitando su pandeo y
asegurando su capacidad para disipar energía.
Los prerrequisitos primarios para la ductilidad a flexión es que el acero de
refuerzo longitudinal entre en el rango inelástico, es decir, que ceda, antes
que ocurra aplastamiento y/o desprendimiento del recubrimiento y no
permitir que las grietas reversibles por corte destruyan la integridad de la
sección de la viga. Estas condiciones se consiguen, en gran parte, con un
buen detallado del acero de refuerzo transversal.
Tomado de Detallado de Estructuras sismorresistentes aporticadas de concreto armado,
por el Ing. Dennis Rodriguez.
Adherencia y Anclaje
Una de las hipótesis básicas del concreto armado es
suponer que existe una adherencia perfecta entre el
concreto y acero, es decir, que la transferencia de los
esfuerzos del concreto al acero está garantizada. Los
factores que causan esta transmisión de esfuerzos son:
• Adhesión entre acero y concreto.
• Fricción entre ambos.
• Apoyo de las corrugaciones de la barra contra el
concreto.
• Apoyo de la punta de la barra, en el caso de
compresión.
(Barboza y Delgado, pág. 153.)
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Longitud de desarrollo.
La longitud de
desarrollo puede
definirse como la
longitud mínima de
empotramiento de una
varilla que es necesaria
para que trabaje a su
esfuerzo de cedencia,
más cierta distancia
adicional para asegurar
la tenacidad del
miembro. (McCormac, pág. 186)
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Ganchos.
Cuando no se dispone de suficiente espacio para anclar las
barras a tensión prolongándolas según sus longitudes de
desarrollo requeridas, pueden emplearse Ganchos.
(McCormac, pág. 195)
Son dobleces en los extremos de las barras, de manera que
se formen ganchos o escuadras que requieren menos
espacio para desarrollar un esfuerzo dado en el acero que
una longitud recta. Si estos ganchos o escuadras reúnen
determinadas características geométricas se denominan
Ganchos Estándar. (González, pág. 280)
Los aspectos normativos se señalan en la norma COVENIN
1753-06 capítulo 12, sección 12.4.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Fig. 01. Detalles de barra con gancho. COVENIN 1753-06, Fig. H-12.4.1.1.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Empalmes y traslapes.
En Venezuela, las barras de refuerzo se fabrican en
longitudes que varían entre los 6 m y 12 m. estas medidas
no suelen ajustarse a las dimensiones de las estructuras,
por lo que resulta necesario recurrir al empleo de
Empalmes. Por otra parte, por facilidad constructiva, las
barras suelen cortarse con el fin de poder trabajar con
piezas de menor longitud, lo que facilita su manejo.
(González, pág. 284)
Cuando se traslapan barras, el esfuerzo se transmite de una
barra a otra a través del concreto que las rodea, es decir,
una barra transmite su fuerza al concreto y éste la pasa a la
otra barra. (Barboza y Delgado, pág. 160)
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Generalmente se prohíbe el empalme de barras por solape
dentro de las juntas (nodos), así como a una distancia igual
a 2d medida a partir de la cara del apoyo. Tampoco se
autoriza en zonas donde el análisis indique la posibilidad de
que la armadura en tracción alcance su límite elástico
debido a las incursiones de la estructura en el rango no
elástico. Para asegurar un comportamiento adecuado, es
recomendable disponer armadura transversal adicional a lo
largo de la longitud de solape (ver figura 03). (Grases, pág.
93)
Fig. 02. Empalmes por traslape. (González, pág. 286)
Los aspectos normativos se señalan en la norma COVENIN
1753-06 capítulo 12, sección 12.3.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Fig. 03. Zona de confinamiento en barras traslapadas. COVENIN 1753-06, Fig. H-18.3a.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Aspectos Normativos del detallado del acero
de refuerzo longitudinal
A continuación se muestran los aspectos más resaltantes
señalados en la norma COVENIN 1753-06 respecto al detallado
del acero de refuerzo longitudinal y transversal.
Las normas para el diseño de elementos de concreto armado
en zonas sísmicas, además de suministrar la resistencia y
rigidez necesarias para soportar las solicitaciones máximas
previsibles, tienen como objetivo evitar la falla prematura
generalmente de tipo frágil. Ello requiere criterios de diseño y
el respeto a disposiciones constructivas adicionales a las que
son de uso común en el diseño para soportar acciones
gravitacionales. (Grases, s/f)
Es importante el estudio en conjunto de los aspectos
normativos con la bibliografía recomendada al principio del
curso, ampliando los conocimientos de los temas tratados en
clases.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Requisitos del detallado del acero longitudinal para ND1.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Tomado del documento Actualización de la norma venezolana COVENIN 1753:83. Casos de aplicación,
por la Ing. María Barreiro.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Requisitos geométricos para vigas en ND3 y ND2.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Requisitos del detallado del acero longitudinal para ND3.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Requisitos del detallado del acero Transversal para ND3/ND2.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Requisitos del detallado del acero longitudinal para ND2.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Anexos
Anexo 1.
“La simetría de la estructura en dos direcciones es deseable, ya que la falta de ésta
produce efectos torsionales que son difíciles de evaluar y pueden ser muy
destructivos.” (Blanco, pág. 6)
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Anexo 1. Cont…
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Anexo 2.
RESISTENCIA Vs. RIGIDEZ
Ing. José Cabrera. República Dominicana
Tomado de la página: Civilgeeks.com,
URL: http://civilgeeks.com/2011/09/27/resistencia-vs-rigidez/
A menudo oímos opiniones de Profesionales en las cuales mencionan las
palabras Resistencia y Rigidez, a veces como sinónimos y en otras
atribuyéndoles propiedades que no les competen.
Por ejemplo, en estos días leí un artículo sobre materiales de construcción
en el que se le asignaban propiedades a la Fibra de Carbono de aumentar
la Rigidez de los elementos a los cuales se les coloca.
En otras ocasiones oímos hablar de que tal o cual edificación tienen
resistencia a sismos, etc.
Para aclarar conceptos vamos a definir los dos términos.
Resistencia es la capacidad de un cuerpo, elemento o estructura de
soportar cargas de sin colapsar.
Rigidez es la propiedad de un cuerpo, elemento o estructura de oponerse a
las deformaciones. También podría definirse como la capacidad de soportar
cargas o tensiones sin deformarse o desplazarse excesivamente.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Anexo 2. Cont…
Ambas definiciones son del autor. Si miramos ambas definiciones
veremos que están asociadas pero no significan lo mismo.
En la Resistencia lo importante es soportar, aguantar, mientras
que en la Rigidez lo importante es el Control de las
Deformaciones y/o Desplazamientos.
La Resistencia depende de las propiedades mecánicas de los
materiales constitutivos (Resistencia mecánica, Modulo de
Elasticidad, etc.) y del tamaño de la sección. La Rigidez depende
también del Módulo de Elasticidad, la sección, pero también de la
Inercia y la longitud del elemento.
Muchos también mencionan
Rigidez e Inercia como
sinónimos lo cual es incorrecto
pues la inercia es solo uno de los
parámetros asociados a la
Rigidez.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Anexo 2. Cont…
Para comprender mejor explicaremos por medio de un ejemplo:
Cuando calculamos una viga para que soporte una determinada
carga, P. Ej, una viga de madera que debe soportar una carga
concentrada obtenemos una sección capaz de soportar dicha
solicitación. Pero puede ocurrir que al estar operando las
solicitaciones sobre la viga esta vibre demasiado y tengamos que
aumentar la sección para evitar dichas vibraciones. También es
posible que añadamos otro material que aumente la rigidez de la
sección para lograr lo mismo. Este es el típico caso del Diseño de
Encofrados los cuales deben ser resistentes para no colapsar pero lo
suficientemente rígido para no deformarse.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Anexo 2. Cont…
Existen materiales que aumentan la
Resistencia de los elementos a los que se
les coloca. Ese es el caso de la Fibra de
Carbono. Pero esta no aumenta la Rigidez.
Por otro lado existen muchos tipos de Rigidez:
-Rigidez axial.
-Rigidez flexional.
-Rigidez a cortante.
-Rigidez torsional.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Anexo 2. Cont…
Cuando diseñamos un entrepiso es posible que aunque este
correctamente diseñado pueda vibrar cuando se le de uso.
Por eso es importante que además del diseño estructural
por resistencia se chequeen los desplazamientos a fin del
control de las vibraciones.
Cuando diseñamos una edificación en una zona no sísmica
bastará con diseñar las columnas por resistencia, pero en
zonas sísmicas habrá que tomar en cuenta los
desplazamientos laterales.
En el caso de la Ingeniería Sismorresistente ese es uno de
los tópicos más importantes a tomar en cuenta. En el Diseño
automotriz, aeronáutico y espacial es aún más importante.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Anexo 2. Cont…
La rigidez podemos incrementarla aumentando la sección,
añadiendo materiales con mayor módulo de elasticidad, pero
también disminuyendo la longitud del elemento.
Cuando aplicamos una carga lateral a un entrepiso con una
sola columna esta se deformará de acuerdo a su rigidez. Si
colocamos dos columnas de igual sección la deformación será
menor e irá disminuyendo según aumente la cantidad de
columna o si aumentamos las secciones. Por lo contrario si a
ese entrepiso le aumentamos la altura su rigidez disminuirá.
Esperamos que este sencillo artículo ayude a tener conceptos
más claros.
Concreto Reforzado.
Tema: Detallado del acero.
Ing. Miguel Sambrano.
Anexo 3. Imágenes.
Anexo 3. Imágenes. Cont…
Anexo 3. Imágenes. Cont…
Anexo 3. Imágenes. Cont…
Anexo 3. Imágenes. Cont…
Anexo 3. Imágenes. Cont…
Anexo 3. Imágenes. Cont…
Anexo 3. Imágenes. Cont…
Anexo 3. Imágenes. Cont…
Anexo 3. Imágenes. Cont…
Anexo 3. Imágenes. Cont…
Anexo 3. Imágenes. Cont…
Efecto Columna Corta.
Anexo 3. Imágenes. Cont…
Anexo 3. Imágenes. Cont…
Bibliografía.
Barboza y Delgado. (2013). Concreto Armado, Aspectos Fundamentales. Venezuela: Ediciones Astro Data
S.A.
Barreiro, M. (s/f) Actualización de la norma COVENIN 1753:85. Casos de aplicación. Presentación. Sidetur:
Venezuela.
Blanco, A. (s/f). Estructuración y Diseño de Edificaciones de Concreto Armado. Lima, Perú.
COVENIN 1753-06 Proyecto y Construcción de Obras de Concreto Armado. Venezuela.
Gónzalez C, O. (2005) Aspectos fundamentales de Concreto Reforzado. México: Limusa.
Grases, J. (s/f) Concreto Armado en Zonas Sísmicas. Venezuela.
Malaver, A. (2012) Terremoto de Haití del 12 de enero de 2010. Presentación para clases. UCAB: Venezuela.
McCormac, J. (2011). Diseño de Concreto Reforzado. México: Alfaomega Grupo Editor.
Portland Cement Association. (S/F) Notas sobre ACI 318-02.
Rodriguez, D. (s/f) Detallado de estructuras sismorresistentes aporticadas de concreto armado. Venezuela.

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Detallado acero de refuerzo en Vigas de Concreto Armado

  • 1. DETALLADO DEL ACERO DE REFUERZO Refuerzo Longitudinal y Transversal. Profesor: Ing. Miguel Sambrano. Universidad Católica Andrés Bello. Escuela de Ingeniería Civil. Concreto Reforzado I. 7° Semestre. Ciudad Guayana, Noviembre 2015.
  • 2.
  • 3. Introducción: En la primera parte se presenta los criterios recomendados para la estructuración de un edificio. Se mencionan los tipos de estructuras e irregularidades geométricas señaladas en la COVENIN 1756-01 Edificaciones Sismorresistentes. Posteriormente se tocan definiciones básicas del detallado del acero de refuerzo como longitud de desarrollo, anclaje y empalmes, entre otros. Posteriormente, se dan los criterios recomendados por la norma para el detallado del acero de refuerzo longitudinal y transversal en vigas de concreto armado, según la norma COVENIN 1753-06. Por último se anexan cuadros, imágenes y otras informaciones que ayudan al mejor entendimiento de los diversos temas tratados en esta presentación. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 4. Criterios de Estructuración y Diseño: “Mientras más compleja es la estructura, más difícil resulta predecir su comportamiento sísmico. Por esta razón, es aconsejable que la estructura sea lo mas simple y limpia posible, de manera que la idealización necesaria para su análisis sísmico se acerque lo más posible a la estructura real” (Blanco, s/f, pág. 9) Para lograr una estructura sismoresistente: 1) simplicidad y simetría: Idealizar y predecir el comportamiento símico de estructuras simétricas. 2) Resistencia y ductilidad: El sistema de resistencia sísmica debe existir por lo menos en dos direcciones ortogonales o aproximadamente ortogonales. Un aumento de la carga se traduce en un aumento de la resistencia, con disminución de la ductilidad. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 5. 3) Hiperestaticidad y monolitismo: Se logra una mayor capacidad resistente, al permitir que, por producción de rótulas plásticas. 4) Uniformidad y Continuidad de la estructura: La estructura debe ser continua tanto en planta como en elevación con elementos que no cambien bruscamente de rigidez, de manera de evitar concentraciones de esfuerzos. 5) Rigidez lateral: Para que una estructura pueda resistir fuerzas horizontales sin tener deformaciones importantes, será necesario proveerla de elementos estructurales que aporten rigidez lateral en sus direcciones principales. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 6. 6) Losas consideradas como una unidad (diafragma rígido): Hipótesis básica, se considerará la losa rígida en su plano, permitiendo idealizar la estructura como una unidad, donde que todos los elementos que llegan a la losa mantendrán una misma deformación lateral para un determinado nivel. 7) Elementos no estructurales: estos desempeñan un papel positivo colaborando a un mayor amortiguamiento dinámico. 8) Subestructura o cimentaciones: se debe considerar una acción integral de la misma durante un sismo, considerando, cargas verticales (reacciones), también la transmisión de corte basal de la estructura al suelo, provisión para los momentos volcantes, posibilidad de movimientos diferenciales de los elementos de la cimentación, comportamiento de suelo. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 7. Clasificación según el tipo de estructura: La norma COVENIN 1756-01, en la sección 6.3, establece los tipos de sistemas estructurales en función de los componentes del sistema resistente a sismos, descritos a continuación: Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 8.
  • 9. Edificación de estructura irregular: La norma COVENIN 1756-01, en la sección 6.5.2, clasifica las diferentes irregularidades en alguna de las direcciones principales de la edificación. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 10. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 11. El detallado de regiones potencialmente plásticas de un sistema estructural es particularmente un arte. T. Paulay.
  • 12. Aspectos relevantes en el detallado del acero de refuerzo. Vigas Al detallado de las vigas se debe poner particular atención, puesto que en ella se presentan muchos aspectos que son muy importantes y que influyen de manera relevante en el empleo de los aceros de refuerzo, tanto longitudinal como transversal. Las vigas presentan esencialmente dos modos de fallas: flexión y corte. La falla por flexión puede ser dúctil o frágil, dependiendo de la cantidad de acero de refuerzo longitudinal, mientras que la falla por corte es usualmente frágil, cualquiera que sea la cuantía de acero de refuerzo transversal. Un buen diseño procura, bajo la acción sísmica, que el comportamiento dúctil de los miembros se mantenga durante varios ciclos, por lo cual es importante conservar la capacidad portante del concreto armado en las zonas donde el acero de refuerzo pueda alcanzar la cedencia. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 13. En vigas, dos aspectos importantes deben considerarse: a) Las grietas diagonales por corte, que se forman de manera reversible en los extremos de las vigas, como respuesta a los momentos que se desarrollan en ellos; y b) El desprendimiento del recubrimiento de protección en las caras deformadas a compresión de las vigas solicitadas por grandes tensiones inelásticas o altamente reforzadas. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano. Ambos casos traen como consecuencia que se pierda la adherencia entre el concreto y el acero de refuerzo, permitiendo que el acero longitudinal se pandee cuando está solicitado a compresión e impidiendo que la capacidad resistente del acero de refuerzo longitudinal se desarrolle. Para aprovechar íntegramente esa capacidad, es preciso que las barras de refuerzo longitudinal estén debidamente confinadas, evitando su pandeo y asegurando su capacidad para disipar energía. Los prerrequisitos primarios para la ductilidad a flexión es que el acero de refuerzo longitudinal entre en el rango inelástico, es decir, que ceda, antes que ocurra aplastamiento y/o desprendimiento del recubrimiento y no permitir que las grietas reversibles por corte destruyan la integridad de la sección de la viga. Estas condiciones se consiguen, en gran parte, con un buen detallado del acero de refuerzo transversal. Tomado de Detallado de Estructuras sismorresistentes aporticadas de concreto armado, por el Ing. Dennis Rodriguez.
  • 14. Adherencia y Anclaje Una de las hipótesis básicas del concreto armado es suponer que existe una adherencia perfecta entre el concreto y acero, es decir, que la transferencia de los esfuerzos del concreto al acero está garantizada. Los factores que causan esta transmisión de esfuerzos son: • Adhesión entre acero y concreto. • Fricción entre ambos. • Apoyo de las corrugaciones de la barra contra el concreto. • Apoyo de la punta de la barra, en el caso de compresión. (Barboza y Delgado, pág. 153.) Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 15. Longitud de desarrollo. La longitud de desarrollo puede definirse como la longitud mínima de empotramiento de una varilla que es necesaria para que trabaje a su esfuerzo de cedencia, más cierta distancia adicional para asegurar la tenacidad del miembro. (McCormac, pág. 186) Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 16. Ganchos. Cuando no se dispone de suficiente espacio para anclar las barras a tensión prolongándolas según sus longitudes de desarrollo requeridas, pueden emplearse Ganchos. (McCormac, pág. 195) Son dobleces en los extremos de las barras, de manera que se formen ganchos o escuadras que requieren menos espacio para desarrollar un esfuerzo dado en el acero que una longitud recta. Si estos ganchos o escuadras reúnen determinadas características geométricas se denominan Ganchos Estándar. (González, pág. 280) Los aspectos normativos se señalan en la norma COVENIN 1753-06 capítulo 12, sección 12.4. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 17. Fig. 01. Detalles de barra con gancho. COVENIN 1753-06, Fig. H-12.4.1.1. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 18. Empalmes y traslapes. En Venezuela, las barras de refuerzo se fabrican en longitudes que varían entre los 6 m y 12 m. estas medidas no suelen ajustarse a las dimensiones de las estructuras, por lo que resulta necesario recurrir al empleo de Empalmes. Por otra parte, por facilidad constructiva, las barras suelen cortarse con el fin de poder trabajar con piezas de menor longitud, lo que facilita su manejo. (González, pág. 284) Cuando se traslapan barras, el esfuerzo se transmite de una barra a otra a través del concreto que las rodea, es decir, una barra transmite su fuerza al concreto y éste la pasa a la otra barra. (Barboza y Delgado, pág. 160) Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 19. Generalmente se prohíbe el empalme de barras por solape dentro de las juntas (nodos), así como a una distancia igual a 2d medida a partir de la cara del apoyo. Tampoco se autoriza en zonas donde el análisis indique la posibilidad de que la armadura en tracción alcance su límite elástico debido a las incursiones de la estructura en el rango no elástico. Para asegurar un comportamiento adecuado, es recomendable disponer armadura transversal adicional a lo largo de la longitud de solape (ver figura 03). (Grases, pág. 93) Fig. 02. Empalmes por traslape. (González, pág. 286) Los aspectos normativos se señalan en la norma COVENIN 1753-06 capítulo 12, sección 12.3. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 20. Fig. 03. Zona de confinamiento en barras traslapadas. COVENIN 1753-06, Fig. H-18.3a. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 21. Aspectos Normativos del detallado del acero de refuerzo longitudinal A continuación se muestran los aspectos más resaltantes señalados en la norma COVENIN 1753-06 respecto al detallado del acero de refuerzo longitudinal y transversal. Las normas para el diseño de elementos de concreto armado en zonas sísmicas, además de suministrar la resistencia y rigidez necesarias para soportar las solicitaciones máximas previsibles, tienen como objetivo evitar la falla prematura generalmente de tipo frágil. Ello requiere criterios de diseño y el respeto a disposiciones constructivas adicionales a las que son de uso común en el diseño para soportar acciones gravitacionales. (Grases, s/f) Es importante el estudio en conjunto de los aspectos normativos con la bibliografía recomendada al principio del curso, ampliando los conocimientos de los temas tratados en clases. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 22. Requisitos del detallado del acero longitudinal para ND1. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano. Tomado del documento Actualización de la norma venezolana COVENIN 1753:83. Casos de aplicación, por la Ing. María Barreiro.
  • 23. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 24. Requisitos geométricos para vigas en ND3 y ND2. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 25. Requisitos del detallado del acero longitudinal para ND3. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 26. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 27. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 28. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 29. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano. Requisitos del detallado del acero Transversal para ND3/ND2.
  • 30. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 31. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 32. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 33. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 34. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 35. Requisitos del detallado del acero longitudinal para ND2. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 36. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 37. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 39. Anexo 1. “La simetría de la estructura en dos direcciones es deseable, ya que la falta de ésta produce efectos torsionales que son difíciles de evaluar y pueden ser muy destructivos.” (Blanco, pág. 6) Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 40. Anexo 1. Cont… Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 41. Anexo 2. RESISTENCIA Vs. RIGIDEZ Ing. José Cabrera. República Dominicana Tomado de la página: Civilgeeks.com, URL: http://civilgeeks.com/2011/09/27/resistencia-vs-rigidez/ A menudo oímos opiniones de Profesionales en las cuales mencionan las palabras Resistencia y Rigidez, a veces como sinónimos y en otras atribuyéndoles propiedades que no les competen. Por ejemplo, en estos días leí un artículo sobre materiales de construcción en el que se le asignaban propiedades a la Fibra de Carbono de aumentar la Rigidez de los elementos a los cuales se les coloca. En otras ocasiones oímos hablar de que tal o cual edificación tienen resistencia a sismos, etc. Para aclarar conceptos vamos a definir los dos términos. Resistencia es la capacidad de un cuerpo, elemento o estructura de soportar cargas de sin colapsar. Rigidez es la propiedad de un cuerpo, elemento o estructura de oponerse a las deformaciones. También podría definirse como la capacidad de soportar cargas o tensiones sin deformarse o desplazarse excesivamente. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 42. Anexo 2. Cont… Ambas definiciones son del autor. Si miramos ambas definiciones veremos que están asociadas pero no significan lo mismo. En la Resistencia lo importante es soportar, aguantar, mientras que en la Rigidez lo importante es el Control de las Deformaciones y/o Desplazamientos. La Resistencia depende de las propiedades mecánicas de los materiales constitutivos (Resistencia mecánica, Modulo de Elasticidad, etc.) y del tamaño de la sección. La Rigidez depende también del Módulo de Elasticidad, la sección, pero también de la Inercia y la longitud del elemento. Muchos también mencionan Rigidez e Inercia como sinónimos lo cual es incorrecto pues la inercia es solo uno de los parámetros asociados a la Rigidez. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 43. Anexo 2. Cont… Para comprender mejor explicaremos por medio de un ejemplo: Cuando calculamos una viga para que soporte una determinada carga, P. Ej, una viga de madera que debe soportar una carga concentrada obtenemos una sección capaz de soportar dicha solicitación. Pero puede ocurrir que al estar operando las solicitaciones sobre la viga esta vibre demasiado y tengamos que aumentar la sección para evitar dichas vibraciones. También es posible que añadamos otro material que aumente la rigidez de la sección para lograr lo mismo. Este es el típico caso del Diseño de Encofrados los cuales deben ser resistentes para no colapsar pero lo suficientemente rígido para no deformarse. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 44. Anexo 2. Cont… Existen materiales que aumentan la Resistencia de los elementos a los que se les coloca. Ese es el caso de la Fibra de Carbono. Pero esta no aumenta la Rigidez. Por otro lado existen muchos tipos de Rigidez: -Rigidez axial. -Rigidez flexional. -Rigidez a cortante. -Rigidez torsional. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 45. Anexo 2. Cont… Cuando diseñamos un entrepiso es posible que aunque este correctamente diseñado pueda vibrar cuando se le de uso. Por eso es importante que además del diseño estructural por resistencia se chequeen los desplazamientos a fin del control de las vibraciones. Cuando diseñamos una edificación en una zona no sísmica bastará con diseñar las columnas por resistencia, pero en zonas sísmicas habrá que tomar en cuenta los desplazamientos laterales. En el caso de la Ingeniería Sismorresistente ese es uno de los tópicos más importantes a tomar en cuenta. En el Diseño automotriz, aeronáutico y espacial es aún más importante. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 46. Anexo 2. Cont… La rigidez podemos incrementarla aumentando la sección, añadiendo materiales con mayor módulo de elasticidad, pero también disminuyendo la longitud del elemento. Cuando aplicamos una carga lateral a un entrepiso con una sola columna esta se deformará de acuerdo a su rigidez. Si colocamos dos columnas de igual sección la deformación será menor e irá disminuyendo según aumente la cantidad de columna o si aumentamos las secciones. Por lo contrario si a ese entrepiso le aumentamos la altura su rigidez disminuirá. Esperamos que este sencillo artículo ayude a tener conceptos más claros. Concreto Reforzado. Tema: Detallado del acero. Ing. Miguel Sambrano.
  • 59. Efecto Columna Corta. Anexo 3. Imágenes. Cont…
  • 61. Bibliografía. Barboza y Delgado. (2013). Concreto Armado, Aspectos Fundamentales. Venezuela: Ediciones Astro Data S.A. Barreiro, M. (s/f) Actualización de la norma COVENIN 1753:85. Casos de aplicación. Presentación. Sidetur: Venezuela. Blanco, A. (s/f). Estructuración y Diseño de Edificaciones de Concreto Armado. Lima, Perú. COVENIN 1753-06 Proyecto y Construcción de Obras de Concreto Armado. Venezuela. Gónzalez C, O. (2005) Aspectos fundamentales de Concreto Reforzado. México: Limusa. Grases, J. (s/f) Concreto Armado en Zonas Sísmicas. Venezuela. Malaver, A. (2012) Terremoto de Haití del 12 de enero de 2010. Presentación para clases. UCAB: Venezuela. McCormac, J. (2011). Diseño de Concreto Reforzado. México: Alfaomega Grupo Editor. Portland Cement Association. (S/F) Notas sobre ACI 318-02. Rodriguez, D. (s/f) Detallado de estructuras sismorresistentes aporticadas de concreto armado. Venezuela.