dobleces en varilla

101

10.

ARMADO E INSTALACIONDE LAS ARMADURAS

10.1 GENERALIDADES

Dada la importancia y características de esta actividad, se recomiendaque el armado e instalación de las barras para conformar las armaduras,o el montaje de elementos prefabricados, como mallas de acero, searealizado exclusivamente, por maestros enfierradores de primera o desegunda, según la complejidad o exigencias que la obra imponga, yaque su conocimiento y experiencia en el oficio los califica para interpretarfielmente las especificaciones, simbología e indicaciones de los planosdel proyecto de estructuras.

Los ayudantes de enfierradores sólo podrán secundar a los maestros enel transporte del material y en la instalación de las amarras, polines yseparadores.

Las armaduras deberán instalarse, lo bastante firmes, para que semantengan en su sitio y conserven los espesores de recubrimientos du-rante el vaciado y vibrado del hormigón. Para este fin, se instalan

Capítulo 10, Armado e instalación de las armaduras

102

Alicates CRECENT o KLEIN Nº 10 (10”).Tenazas y cortantes de alambre.Torcedores para amarras de alambre pre-fabricadas (TWISTER).Barras de Acero para usar como palanca.Llave con torque y llaves punta-corona para el caso de barras con conexiones mecánicasMetro enfierrador.Panes de tiza de diferentes colores.Overol de mezclilla o ropa adecuada de trabajo.Zapatos de seguridad con punta de acero.Guantes de cuero descarne.Protectores para la vista.Cascos de seguridad.Cinturones de seguridad tipo arnés con cola de vida para trabajos en altura.

separadores de concreto, plástico u otro material, conocidas comocalugas, espaciados convenientemente, y de una dimensión según elespesor del recubrimiento. En los muros de doble malla, éstas se uniránpor trabas de fierro de diámetro mínimo 6 mm, ubicadas en los nudos ointersección de las barras de la malla y a distancias no mayores de50 cm.

Si existieran dudas de interpretación o falta de antecedentes en los planos,como por ejemplo, determinar qué barras pasan por arriba o por abajo,poca claridad en los nudos de barras, interferencias por paso de ductos,falta de detalles en las longitudes de anclaje o de los empalmes portraslape, los operarios deberán seguir las instrucciones expresas delprofesional o jefe de obra, quienes previamente habrán consultado conel ingeniero calculista responsable del proyecto. Como regla general,a falta de antecedentes claros los enfierradores deben evitar el cortarbarras o tomar decisiones propias, sin previa autorización.

Las herramientas y equipos necesarios para el personal que arma, instalay efectúa las amarras son las que se indican en la Tabla 11.

Tabla 11

HERRAMIENTAS Y EQUIPOSINSTALACION DE ARMADURAS

103

10.2 LONGITUD DE DESARROLLO

El concepto de longitud de desarrollo para el anclaje de la armadura,está basado en el esfuerzo de adherencia logrado a través de la longitudde las barras con resaltes o ganchos embebidos en el concreto.

El propósito de requerir esta longitud de anclaje, en gran medida sedebe a la tendencia de las barras altamente tensionadas a agrietarlongitudinalmente secciones relativamente delgadas de hormigón, porlo que es necesario efectuar el anclaje hacia cada lado de la sección delos elementos de hormigón sometidos a tracción o compresión, más alláde todos los puntos de esfuerzo máximo de la armadura.

Al respecto, cabe consignar que una sola barra embebida en un volumende hormigón no requiere una longitud de desarrollo muy grande parasu anclaje, pero una hilera de barras embedidas, aún en hormigónmasivo, puede crear un plano débil con agrietamiento longitudinal a lolargo del plano de dichas barras.

Las longitudes mínimas de anclaje requeridas para barras traccionadas ocomprimidas, se determinan a partir de los valores básicos para cada diámetrode barra, dados según la calidad del acero de refuerzo y las clases de hormigónestablecidas por la norma chilena NCh 170 Of 85, longitudes que estáncondicionadas y dependen de factores que pueden modificar ésta longitudbásica, según se trate de los casos que se explican en las secciones siguientes.

Si existen dudas en la correcta interpretación de las medidas señaladas enlas tablas que se adjuntan en este capítulo, se deberá consultar al ingenierocalculista responsable del proyecto, o el Capítulo 3 del Manual de Cálculopara Hormigón Armado, editado por GERDAU AZA, en donde se detallanlas longitudes en desarrollo y de empalmes para todos los casos, y alternativasde especificación.


ld

104

10.2.1 LONGITUD DE DESARROLLO PARA EL ANCLAJE DE BARRAS TRACCIONADAS

La longitud de desarrollo para el anclaje de barras con resaltestraccionadas debe cumplir las exigencias siguientes:

1. La longitud de desarrollo no debe ser menor que 300 mm.2. Las longitudes de desarrollo se dividen en dos casos, A y B.

Caso A:Contempla dos condiciones (figura 21)

Condición 1: Aplicable si db no es menor que el recubrimientoy el espaciamiento libre entre las barras queestán siendo desarrolladas o empalmadas.Además es requisito para esta condición quelos estribos o amarras a lo largo de ld no seaninferiores al mínimo señalado.

Condición 2: Aplicable si el espaciamiento libre entre lasbarras que están siendo desarrolladas oempalmadas no es menor que 2 db y elrecubrimiento libre no es menor que db.

Caso B: Otros Casos.

Figura 21

RECUBRIMIENTO Y SEPARACIONES MINIMAS CASO ABARRAS DE REFUERZO TRACCIONADAS

db

db

db d

bA

V 0.35

bwsfy

2 db

db

db

db

Condición 2Condición 1 = Longitud de desarrollo, mm.= Diámetro de la barra, mm.= Area de la armadura por corte en una distancia s, mm2

= Espaciamiento entre estribos, mm.= Ancho del alma de la viga, mm.= Tensión de fluencia especificada de la armadura MPa

ldd

b

AV

s

bw

fy

105

α β = No es necesario que sea mayor que 1,7

3. Las longitudes de desarrollo básicas se modifican según losfactores mostrados en la Tabla 12.

Tabla 12

FACTORES DE MODIFICACION DE LA LONGITUD DEDESARROLLO PARA EL ANCLAJE DE BARRAS

TRACCIONADAS

Factor Condición Valor

Armadura horizontal colocada de tal manera que seα = factor hormigona más de 300 mm de hormigón fresco en el

ubicación de elemento bajo la longitud de desarrollo o empalme. 1,3armadura.

Otras armaduras. 1,0

Barras revestidas con epóxico con recubrimientosmenores que 3 db , o un espaciamiento libre menor a 6db 1,5

β = factor porrevestimiento. Todas las demás barras revestidas con epóxico. 1,2

Armadura no recubierta. 1,0

λ = factor porhormigón de Con agregado corriente. 1,0agregadoliviano. Con agregado liviano. 1,3

db = Diámetro de la barra


*

106

LONGITUDES BASICAS DE DESARROLLO (mm). CASO AANCLAJE DE BARRAS TRACCIONADAS

Tabla 13ACERO CALIDAD A44-28H (fy=280 MPa)

α =1,0; β =1,0; λ=1,0Grado del Resistencia Diámetro de la barra (mm)hormigón especificada

NCh 170 Of 85 f’c[MPa] 8 10 12 16 18 22 25 28 32 36

H20 16 280 350 420 560 630 963 1094 1225 1400 1575H25 20 250 313 376 501 563 861 978 1096 1252 1409H30 25 224 280 336 448 504 770 875 980 1120 1260H35 30 204 256 307 409 460 703 799 895 1022 1150H40 35 189 237 284 379 426 651 740 828 947 1065H45 40 177 221 266 354 398 609 692 775 885 996H50 45 167 209 250 334 376 574 652 730 835 939



NCh 170 Of 85 f’c[MPa] 8 10 12 16 18 22 25 28 32 36

H20 16 420 525 630 840 945 1444 1641 1838 2100 2363H25 20 376 470 563 751 845 1291 1467 1644 1878 2113H30 25 336 420 504 672 756 1155 1313 1470 1680 1890H35 30 307 383 460 613 690 1054 1198 1342 1534 1725H40 35 284 355 426 568 639 976 1109 1242 1420 1597H45 40 266 332 398 531 598 913 1038 1162 1328 1494H50 45 250 313 376 501 563 861 978 1096 1252 1409

a) Los valores de las Tablas 13 y 14 están condicionadas a los factores de modificaciónα, β y λ de la Tabla 12, según sean las especificaciones del caso.

b) Los valores que se representan en forma destacada, como también aquellosdeterminados por la aplicación de los factores de modificación de la Tabla 12,deberán ser ajustados a las longitudes mínimas de 300 mm de desarrollo exigidaspor el Código ACI 318.

107




NCh 170 Of 85 f’c[MPa] 8 10 12 16 18 22 25 28 32 36

H20 16 630 788 9451260 1418 2166 2461 2756 3150 3544H25 20 563 704 8451127 1268 1937 2201 2465 2817 3170H30 25 504 630 7561008 1134 1733 1969 2205 2520 2835H35 30 460 575 690 920 1035 1582 1797 2013 2300 2588H40 35 426 532 639 852 958 1464 1664 1864 2130 2396H45 40 398 498 598 797 897 1370 1556 1743 1992 2241H50 45 376 470 563 751 845 1291 1467 1644 1878 2113

a) Los valores de las Tablas 15 y 16 están condicionados a los factores de modificaciónα, β y λ de la Tabla 12, según sean las especificaciones del caso.

b) Los valores de la Tabla 15 que se presentan en forma destacada, como tambiénaquellos determinados por la aplicación de los factores de modificación de laTabla 12, deberán ser ajustados a las longitudes mínimas de 300 mm de desarrolloexigidas por el Código ACI 318.

LONGITUD BASICAS DE DESARROLLO (mm). CASO BANCLAJE DE BARRAS TRACCIONADAS



NCh 170 Of 85 f’c[MPa] 8 10 12 16 18 22 25 28 32 36

H20 16 420 525 630 840 945 1444 1641 1838 2100 2363H25 20 376 470 563 751 845 1291 1467 1644 1878 2113H30 25 336 420 504 672 756 1155 1313 1470 1680 1890H35 30 307 383 460 613 690 1054 1198 1342 1534 1725H40 35 284 355 426 568 639 976 1109 1242 1420 1597H45 40 266 332 398 531 598 913 1038 1162 1328 1494H50 45 250 313 376 501 563 861 978 1096 1252 1409

108

10.2.2 LONGITUD DE DESARROLLO PARA EL ANCLAJE DE BARRAS TRACCIONADAS CON GANCHOS

NORMALES

En el caso que las barras de refuerzo traccionadas terminen en un ganchonormal (Ver definiciones en la sección 9.7) en vez de contemplar unalongitud como la señalada en la sección anterior, la longitud equivalentese calculará a partir de los valores básicos dados en las Tablas 18 y 19y los factores de modificación descritos en la Tabla 17 para los ganchoscon doblez de 90º y 180º mostrados en la Figura 22.

Las longitudes de desarrollo para el anclaje no podrán ser menores a 8veces el diámetro de la barra ni menor a 150 mm, aún aplicando losfactores de modificación, y están referidas sólo para los ganchos conlos diámetros mínimos de doblado mostrados en la sección 9.8.1, ademásse deberá considerar que los ganchos no son efectivos como anclaje debarras en compresión.

Las barras ancladas mediante un gancho normal en extremos discontinuosde elementos de hormigón, tales como extremos de vigas simplementeapoyadas o voladizos, que tengan un recubrimiento menor a 6 cm deespesor por ambos lados y en el borde superior o inferior, la barra congancho requerirá a lo largo de todo su anclaje ser confinada dentro deamarras o estribos espaciados no más de 3 veces el diámetro de labarra con gancho, en cuyo caso no se deberá aplicar el valor 0,8 de laTabla 17.

109


Tabla 17

FACTORES DE MODIFICACION PARABARRAS CON GANCHO

Factor Condición Valor

Recubrimiento

Para barras con recubrimiento lateral (normales

de hormigón

al plano del gancho) no menor de 60 mm,y para ganchos de 90º, con recubrimiento 0,7

en la extensión de la barra, más alládel gancho, no menor de 50 mm

Amarras

Para barras con ganchos confinados vertical u

o estribos

horizontalmente por amarras o estribos-amarrasespaciados a lo largo de la longitud de 0,8

desarrollo total l dh a no más de 3 db, donde db

es el diámetro de la barra con gancho.

Armadura

Cuando no se requiera específicamente anclaje

en excesoo longitud de desarrollo para fy, y se dispone As requerido

de armadura en exceso al requerido As proporcionadopor el análisis.

Hormigón con agregado 1,3

liviano

Armadura con Barras con gancho que van cubiertas recubrimiento con epóxico 1,2

epóxico

• Para el desarrollo de barras en compresión, los ganchos no deben ser considerados como efectivos.

110

Figura 22

EJEMPLO DE LONGITUD DE ANCLAJEBARRAS TRACCIONADAS CON GANCHOS NORMALES

DETALLE GANCHOS NORMALES(SECCIÓN 9.7)

l d h

l d h

l d h

l d h

SECCIÓN CRÍTICA

: Longitud de desarrollo del anclajee : Diámetro nominal de las barras

ldh

ldh

ldh

ldh

ldh

DETALLE GANCHOS NORMALES(SECCION 9.7)

db 2r10-25 6db

28-36 8db

111

LONGITUDES BASICAS DE DESARROLLO (mm)ANCLAJE DE BARRAS CON GANCHO TRACCIONADAS

Tabla 18

ACERO CALIDAD A44-28H (fy=280 MPa)HORMIGON AGREGADO CORRIENTE

Grado del Resistencia Diámetro de la barra (mm)hormigón especificada

NCh 170 Of 85 f’c[MPa] 8 10 12 16 18 22 25 28 32 36

H20 16 133 167 200 267 300 367 417 467 533 600H25 20 119 149 179 239 268 328 373 417 477 537H30 25 107 133 160 213 240 293 333 373 427 480H35 30 97 122 146 195 219 268 304 341 389 438H40 35 90 113 135 180 203 248 282 316 361 406H45 40 84 105 126 169 190 232 264 295 337 379H50 45 80 99 119 159 179 219 248 278 318 358

a) Los valores de las Tablas 18 y 19 están condicionados a los factores de modificaciónde la Tabla 17, según sean las especificaciones del caso.

b) Los valores que se presentan en forma destacada, como también aquellosdeterminados por la aplicación de los factores de modificación de la Tabla 17,deberán ser ajustados a las longitudes mínimas de 150 mm de desarrollo exigidaspor el Código ACI 318.

Tabla 19

ACERO CALIDAD A63-42H (fy=420 MPa)HORMIGON AGREGADO CORRIENTE


NCh 170 Of 85 f’c[MPa] 8 10 12 16 18 22 25 28 32 36

H20 16 200 250 300 400 450 550 625 700 800 900H25 20 179 224 268 358 402 492 559 626 716 805H30 25 160 200 240 320 360 440 500 560 640 720H35 30 146 183 219 292 329 402 456 511 584 657H40 35 135 169 203 270 304 372 423 473 541 609H45 40 126 158 190 253 285 348 395 443 506 569H50 45 119 149 179 239 268 328 373 417 477 537


112

10.2.3 LONGITUD DE DESARROLLO PARA EL ANCLAJE DE BARRAS COMPRIMIDAS

Para establecer la longitud de desarrollo para el anclaje de barras derefuerzo con resaltes sometidas a compresión se debe considerar losiguiente:1. La longitud de desarrollo no debe ser menor que 200 mm2. la longitud de desarrollo básica (mm), no debe ser menor que la indicada en la Tabla 20.

Tabla 20

LONGITUD DE DESARROLLO BASICA MINIMA (mm)ANCLAJE DE BARRAS EN COMPRESION

Nota: Los valores que se presentanen forma destacada, deberán serajustados a las longitudes mínimasde 200 mm de desarrollo exigidaspor el Código ACI 318

3. Las longitudes de desarrollo básicas según las calidades de hormigón,deben ser las mostradas en las Tablas 21 y 22.

4. Las longitudes de desarrollo básicas de las Tablas 21 y 22 estáncondicionadas por los siguientes factores de modificación.

a) Si la armadura proporcionada excede la cantidad de acero requeridopor el cálculo, en la sección del elemento de hormigón analizado,las longitudes básicas dadas en las Tablas 21 y 22 se puedenmultiplicar por el cuociente: As requerido/As proporcionado.

b) Si la armadura está confinada por una espiral de no menos de 6 mmde diámetro y no más de 100 mm de paso, o dentro de amarras deø12 mm y espaciados a distancias no mayores que 100 mm medidoentre centros, se pueden multiplicar las longitudes de desarrollobásicas de las Tablas 21 y 22, por el factor 0,75.

Diámetro Calidad del Acerode las barras

(mm) A44-28H A63-42H8 90 13510 112 17012 135 20516 180 27018 205 30522 250 37025 280 42028 315 47032 360 54036 405 605

113


a) Los valores de las Tablas 21 y 22 están condicionados a los factores de modificaciónseñalados en el punto 4 precedente.

b) Los valores que se presentan en forma destacada, como también aquellosdeterminados por la aplicación de los factores de modificación señalados en elpunto 4 precedente, deberán ser ajustados a las longitudes mínimas de 200 mm dedesarrollo exigidas por el Código ACI 318.

Tabla 22

ACERO CALIDAD A63-42H (fy=420 MPa)


NCh 170 Of 85 f’c[MPa] 8 10 12 16 18 22 25 28 32 36

H20 16 210 263 315 420 473 578 656 735 840 945H25 20 188 235 282 376 423 517 587 657 751 845H30 25 168 210 252 336 378 462 525 588 672 756H35 30 153 192 230 307 345 422 479 537 613 690H40 35 142 177 213 284 319 390 444 497 568 639H45 40 133 166 199 266 299 365 415 465 531 598H50 45 125 157 188 250 282 344 391 438 501 563

LONGITUD BASICA DE DESARROLLO (mm)ANCLAJE DE BARRAS COMPRIMIDAS

Tabla 21

ACERO CALIDAD A44-28H (fy=280 MPa)


NCh 170 Of 85 f’c[MPa] 8 10 12 16 18 22 25 28 32 36

H20 16 140 175 210 280 315 385 438 490 560 630H25 20 125 157 188 250 282 344 391 438 501 563H30 25 112 140 168 224 252 308 350 392 448 504H35 30 102 128 153 204 230 281 320 358 409 460H40 35 95 118 142 189 213 260 296 331 379 426H45 40 89 111 133 177 199 243 277 310 354 398H50 45 83 104 125 167 188 230 261 292 334 376

114

10.2.4 ANCLAJE DE BARRAS EN PAQUETES

La longitud de anclaje de cada barra individual dentro de un atado opaquete de barras traccionadas o comprimidas deberá ser aquella dela barra individual incrementada en un 20% para un paquete de 3barras y en un 33% para un paquete de 4 barras.

10.2.5 ANCLAJE DE BARRAS EN PUNTOS DE INFLEXION

Excepto en los apoyos de vigas simplemente apoyadas y en el extremolibre de voladizos, la armadura por tracción se deberá extender másallá del punto en el que teóricamente ya no es necesario resistir la flexión(Puntos de Inflexión), por lo que no se requiere cuantía de acero pararesistirla, en una longitud igual al mayor valor dado por la altura efectivah del elemento de hormigón o 12 veces el diámetro de la barra.

En la Tabla 23 se entregan los valores para la longitud del anclaje debarras localizadas en zonas sin solicitación por flexión, en base aldiámetro de la barra e independiente de la calidad del hormigónutilizado.

Tabla 23

LONGITUD DE ANCLAJEBARRAS EN PUNTOS DE INFLEXION

115

10.2.6 ANCLAJE DE BARRAS EN ZONAS DE MOMENTO POSITIVO

En las zonas de momento positivo, se requiere que a lo menos una terceraparte de las armaduras especificadas en vigas simplemente apoyadas y, deuna cuarta parte de las armaduras especificadas en vigas continuas, seprolonguen a lo largo de la misma cara del elemento hasta el apoyo, con unaextensión mínima de 15 cm más allá del eje del apoyo, tal como se muestra enlos ejemplos de la Figura 23, con el propósito de considerar eventuales cambiosen los momentos debido a variaciones de la carga, asentamiento del apoyo,efecto de cargas laterales y otras causas.

Además, se deberá considerar que cuando un elemento sometido a flexiónsea parte fundamental de un sistema que resiste cargas laterales, laprolongación de la armadura requerida en el apoyo se deberá anclaradecuadamente, para que sea capaz de desarrollar la tensión de fluenciaespecificada por tracción en la cara de apoyo, para asegurar la flexibilidadde repuesta en caso de tener esfuerzos adicionales, tales como sismos, por lotanto en este caso no se deberá aplicar el factor de reducción Área acerorequerido/Área acero proporcionado.


116

Figura 23

EJEMPLO DE ANCLAJE DE BARRASEN ZONAS DE MOMENTO POSITIVO

SUPLE

VIGA CONTINUA

VIGA SIMPLEMENTE APOYADA

SUPLE

SUPLE

117

10.2.7 ANCLAJE DE BARRAS EN ZONAS DE MOMENTO NEGATIVO

En las zonas de momento negativo de un elemento continuo, empotrado,o en voladizo o en cualquier elemento de un marco rígido, tal como semuestra en los ejemplos de la Figura 24, se requiere que por lo menosuna tercera parte de la armadura total por tracción proporcionadadebe anclarse en o a través de los elementos de apoyo, mediante unalongitud embebida más allá del punto de inflexión, igual al mayor valordado por la altura útil h del elemento, 12 veces el diámetro de labarra ó 1/16 de la luz libre del tramo, o mediante ganchos normalesde longitud de anclaje conforme a los valores dados en las Tablas 18 y19, incluidos los factores de modificación, indicadas en la sección 10.2.2precedente, si así correspondiera.

Figura 24

EJEMPLOS DE ANCLAJE DE BARRASEN ZONAS DE MOMENTO NEGATIVO

10.3 EMPALMES DE BARRAS


VIGA CONTINUA(VÁLIDO PARA VIGAS EMPOTRADAS O EN VOLADIZO)

ARMADURA POR TRACCIÓN Ø e

L: Luz libre del tramoh: Altura útil : Longitud del anclaje (h, 12e, ó 1/16L)P.I.: Punto de inflexión

l dhl dh

l d h

118

10.3 EMPALMES DE BARRAS

La longitud mínima de los empalmes, está dada por el tipo de solicitacióna que estén sometidas las barras, a la calidad del acero y a la clase delhormigón utilizado.

Dado que sólo se permite hacer empalmes cuando lo requieran o permitanlos planos de cálculo y las especificaciones, es importante tomar laprecaución de no tener varios empalmes en el mismo punto o proyección,tratando que ellos estén ubicados lejos de los puntos de máximo esfuerzode tracción, sobre todo que a veces esto se hace habitualmente enterreno por necesidad de largos y no siempre con el conocimiento delingeniero estructural responsable del proyecto quién debe autorizar dichaoperación. (Ver figura 25)

Los empalmes pueden ser ejecutados mediante el traslape de las barras,utilizando conexiones mecánicas o soldadura, en cuyo último caso serequerirá considerar la soldabilidad del acero en cuanto a su composiciónquímica o índice de Carbono Equivalente (CE).

Aunque la norma chilena NCh 204 no hace referencia a la soldabilidadde las barras para hormigón, en casos especiales se especifican poringeniería los empalmes soldados, siempre y cuando se obtenga laaprobación previa del IDIEM, DICTUC u otro organismo autorizado porel Estado y esta operación sea realizada por personal calificado yadecuadamente controlada.

10.3.1 EMPALME POR TRASLAPE DE BARRAS TRACCIONADAS

1. Los empalmes traslapados de barras de refuerzo con resaltes sometidasa tracción, se clasifican como clase A y B

2. La longitud mínima de traslape de barras en tracción requerida paralos empalmes clase A y B, no deberá ser menor que 300 mm.

3. Las longitudes mínimas de los empalmes por traslape traccionadosclase A, deben ser las mismas que las longitudes de desarrollo parael anclaje de barras traccionadas, presentadas en las Tablas 13, 14,15 y 16, incluídos los factores de modificación de la Tabla 12, sicorrespondiera.

119

4. Las longitudes mínimas de los empalmes por traslape traccionadosclase B, deben ser las longitudes de desarrollo de las tablas 25 y 26.

5. Las longitudes de desarrollo para el anclaje de barras traccionadas,que se consideran como base de las longitudes mínimas de losempalmes por traslape clase A y B, no deben contemplar el factor decorrección por exceso de armadura.

6. Los traslapes de alambres y barras con resaltes sujetos a tracción,deben ser traslape clase B.Sólo se admiten traslapes clase A cuando:a) El área de la armadura proporcionada es al menos el doble que el

requerido por el cálculo, a todo lo largo del traslape, ob) La mitad o menos de la armadura total está traslapada dentro de

la longitud de traslape requerida.

Tabla 24

CONDICIONES PARA LA CLASE DETRASLAPES POR TRACCION

Porcentaje máximo de AsAs proporcionado traslapado en la longitud

As requerido requerida para dicho traslape50% 100%

Igual o mayor que 2 Clase A Clase B

Menor que 2 Clase B Clase B

As=Area de la armadura en tracción, mm2


120

Figura 25

EJEMPLO DE EMPALME POR TRASLAPEBARRAS TRACCIONADAS

lep: Longitud del empalme por traslapeEs: Escalonamiento de los empalmes (≥ 60 cm)

lep

lep

TRASLAPE A TRACCIÓN

ESCALONAMIENTO DE LOSEMPALMES

121


b) Los valores que se presentan en forma destacada en la Tabla 25, como tambiénaquellos determinados por la aplicación de los factores de modificación de la Tabla12, deberán ser ajustados a las longitudes mínimas de 300 mm de desarrolloexigidas por el Código ACI 318.

LONGITUDES MINIMAS EMPALMES POR TRASLAPECLASE B (mm)

BARRAS TRACCIONADAS CASO A

Tabla 25

ACERO CALIDAD A44-28H (fy=280 MPa)α =1,0; β =1,0; λ=1,0


NCh 170 Of 85 f’c[MPa] 8 10 12 16 18 22 25 28 32 36

H20 16 364 455 546 728 819 1251 1422 1593 1820 2048H25 20 326 407 488 651 733 1119 1272 1424 1628 1831H30 25 291 364 437 582 655 1001 1138 1274 1456 1638H35 30 266 332 399 532 598 914 1038 1163 1329 1495H40 35 246 308 369 492 554 846 961 1077 1231 1384H45 40 230 288 345 460 518 791 899 1007 1151 1295H50 45 217 271 326 434 488 746 848 950 1085 1221

Tabla 26



NCh 170 Of 85 f’c[MPa] 8 10 12 16 18 22 25 28 32 36

H20 16 546 683 819 1092 1229 1877 2133 2389 2730 3071H25 20 488 610 733 977 1099 1679 1908 2137 2442 2747H30 25 437 546 655 874 983 1502 1706 1911 2184 2457H35 30 399 498 598 797 897 1371 1558 1744 1994 2243H40 35 369 461 554 738 831 1269 1442 1615 1846 2077H45 40 345 432 518 691 777 1187 1349 1511 1727 1942H50 45 326 407 488 651 733 1119 1272 1424 1628 1831


122


LONGITUDES MINIMAS EMPALMES POR TRASLAPECLASE B (mm)

BARRAS TRACCIONADAS CASO B

Tabla 27



NCh 170 Of 85 f’c[MPa] 8 10 12 16 18 22 25 28 32 36

H20 16 546 683 819 1092 1229 1877 2133 2389 2730 3071H25 20 488 610 733 977 1099 1679 1908 2137 2442 2747H30 25 437 546 655 874 983 1502 1706 1911 2184 2457H35 30 399 498 598 797 897 1371 1558 1744 1994 2243H40 35 369 461 554 738 831 1269 1442 1615 1846 2077H45 40 345 432 518 691 777 1187 1349 1511 1727 1942H50 45 326 407 488 651 733 1119 1272 1424 1628 1831

Tabla 28



NCh 170 Of 85 f’c[MPa] 8 10 12 16 18 22 25 28 32 36

H20 16 819 1024 1229 1638 1843 2815 3199 3583 4095 4607H25 20 733 916 1099 1465 1648 2518 2861 3205 3663 4121H30 25 655 819 983 1310 1474 2252 2559 2867 3276 3686H35 30 598 748 897 1196 1346 2056 2336 2617 2991 3364H40 35 554 692 831 1107 1246 1903 2163 2423 2769 3115H45 40 518 647 777 1036 1165 1781 2023 2266 2590 2914H50 45 488 610 733 977 1099 1679 1908 2137 2442 2747

123


TRASLAPE A COMPRESIÓN

lep: Longitud del empalme por traslape 300 mm

lep

10.3.2 EMPALME POR TRASLAPE DE BARRAS COMPRIMIDAS

Las longitudes mínimas recomendadas para el empalme por traslape debarras con resaltes sometidas a solicitaciones de compresión se presentanen la Tabla 29, pero no podrán ser menores que 300 mm tal como semuestra en el ejemplo de la Figura 26.

Además se debe considerar que cuando se traslapan barras encompresión de diferentes diámetros, la longitud de traslape debe sermayor que: la longitud de desarrollo de la barra de tamaño mayor, o lalongitud de traslape de la barra de diámetro menor.

Figura 26

EJEMPLO DE EMPALME POR TRASLAPEBARRAS COMPRIMIDAS

124

Tabla 29

LONGITUDES MINIMAS DE EMPALMES POR TRASLAPE (mm)BARRAS CON RESALTES COMPRIMIDAS

Los factores de reducción siguientes pueden aplicarse a los valores de la Tabla29, como requisitos especiales de empalmes para columnas, siempre y cuando enambos casos los resultados sean mayores que 300 mm.

a) Para elementos con amarras en compresión, sí el área efectiva de las amarras entoda la longitud del traslape es de al menos 0,0015 veces el producto de la alturaefectiva h del elemento por la separación de la armadura transversal, los valoresdados del traslape pueden multiplicarse por 0,83.

b) Las longitudes de los traslapos por compresión pueden multiplicarse por 0,75 cuandoel traslape está en toda su longitud dentro de un zuncho en espiral, en el entendidoque la cuantía de acero del zuncho sea la adecuada según el cálculo y que ademáscumpla con los requisitos de tener un diámetro mínimo de 10 mm, estar espaciadolibre y uniformemente no más de 80 mm ni menos de 25 mm y que su empalme portraslapo sea de 48 veces su diámetro pero no menor de 300 mm.

Calidad del hormigón (NCh 170 Of 85)H20 H25-H30-H35-H40-H45-H50

A44-28H A63-42H A44-28H A63-42H8 210 320 160 240

10 270 400 200 30012 320 470 240 35016 420 630 310 47018 470 710 350 53022 580 870 430 65025 660 990 490 74028 730 1100 550 82032 840 1250 630 94036 950 1410 710 1060D

iám

etro

de

la b

arra

(mm

)

Nota: Los valores que se presentan en forma destacada, como también aquellos determinadospor la aplicación de los factores de reducción, deberán ser ajustados a la longitud mínima de300 mm exigida por el Código ACI 318

Calidad Acero

125


10.3.3 CONEXIONES MECANICAS

Con respecto a las conexiones mecánicas, aunque no son ampliamenteutilizadas en la práctica chilena, básicamente, existen dos tipos dedispositivos para efectuar los empalmes de barras:

a) Coplas y manguitos : Usadas tanto para barras sometidas a tracción como a compresión. Figuras 27a y 27b.

b) Conectores de tope : Recomendados, solamente, como empalmes para esfuerzos de compresión. Figura 27c.

Como criterio básico, se debe considerar que la calidad del acero delas coplas, manguitos y de los conectores de tope debe ser, a lo menos,equivalente al de las barras, además que las uniones deben desarrollara lo menos el 125% de la tensión de fluencia especificada para elacero de las barras empalmadas cuando la armadura se encuentre enzonas comprimidas o traccionadas.

Comentario: En general, no es recomendable en Chile usar este tipo deconexiones en elementos sísmicos en las zonas críticas, yaque pueden desarrollar rótulas plásticas.

Figura 27a

COPLAS Y MANGUITOS

Fuen

te: A

ncon

Cla

rk, G

B

126

Figura 27c

CONECTORES DE TOPE

INSTALACIÓNCOMPONENTES

Figura 27b

COPLAS Y MANGUITOS

B

B

ABRAZADERA

MANGUITO TERRAJADO

SECCIÓN B - B

PASADOR

127


10.4 AMARRAS

Las amarras para fijar los empalmes traslapados y los estribos a lasbarras, son realizadas habitualmente en las obras en nuestro país,mediante alambre o el uso de amarras prefabricadas.

10.4.1 AMARRAS CON ALAMBRE

Generalmente, se usa alambre negro recocido Nº 16 o Nº 18 paraamarrar las barras, el cual tiene un rendimiento aproximado de 59 y104 m/kg respectivamente y que se suministra en rollos de 25 a 30 kgde peso. El alambre necesario por tonelada de armadura es 18 kg parael Nº16 y de 11 kg para el Nº 18, incluidas las pérdidas.

El maestro enfierrador que arma e instala podrá transportar el alambrede diferentes formas; las más recomendadas son las siguientes: cruzarsobre el hombro un rollo aproximado de 3 a 4 kg, llevar bobinas de 1a 2 kg sujetas al cinturón o trozos de alambre, previamente cortados,de 25 cm de largo y doblados en el cinturón.

128

Existen, principalmente, 6 tipos de amarras con alambre, tal como semuestran, en la Figura 28.

1. Amarra rápida: Consiste en hacer pasar el alambre en diagonalalrededor de las dos barras, con las dos puntas hacia arriba, paraposteriormente, retorcerlas con el alicate hasta que queden apretadas,cortando las puntas sobrantes o doblándolas hacia adentro. Este tipode amarra es la más usual en losas y parrillas de fundación.

2. Amarra simple con doble alambre: Es una versión igual a la anterior,pero, en este caso, el alambre es puesto doble con el objeto de soportarbarras más pesadas.

3. Amarra envolvente: Es una clase de amarra muy efectiva, perorelativamente complicada, aunque no ejerce el mismo efecto de torsiónen las barras cruzadas; a veces, es usada en vigas con puentes. En estetipo de amarra, el alambre se pasa alrededor de la mitad de una de lasbarras, haciendo una envoltura de media vuelta por cualquier lado paraluego llevar ambos extremos por sobre la otra barra, sacándolos haciaadelante y abrazando la primera barra, donde las puntas son retorcidasy cortados los excedentes.

4. Amarra para muros: Es una amarra en la cual se pasa el alambrealrededor de la barra vertical de la malla, dándole una y media vuelta,pasándolo diagonalmente alrededor de la interseccción y retorciendoambos extremos juntos, hasta que la unión quede firme y cortando losextremos excedentes.

5. Amarra retorcida: Es una variedad de la amarra envolvente, peromás firme y es usada, habitualmente, en parrillas o enrejados pesadosque tienen que ser levantadas con grúa o pluma. En este caso, al alambrese le hace dar una vuelta completa alrededor de una de las barras,procediendo en seguida, tal como para la amarra envolvente y pasandosobre la otra barra, ya sea en forma paralela o en diagonal y retorciendoambos extremos sobre la primera barra.

6. Amarra cruzada: Esta amarra, con forma de 8, tiene la ventaja decausar poca o nada de torsión en las barras.

129


1. Amarra rápida.2. Amarra simple con doble alambre.3. Amarra envolvente.4. Amarra para muros.5. Amarra retorcida.6. Amarra cruzada.

1 2 3

4 5 6

Figura 28

TIPOS DE AMARRAS CON ALAMBRE

130

10.4.2 AMARRAS PREFABRICADAS

En la Figura 29, se puede apreciar un tipo de amarra que ha sidopreviamente preparada, en base a un alambre de un largo apropiadopara reducir excedentes y al cual se le han cerrado ambas puntas. Aesta amarra, se le da una vuelta por una de las dos barras, haciendopasar, uno de los extremos, por el interior del ojal de la otra punta paraque pueda ser enrollada y tirada, alrededor de la intersección, medianteel gancho de un torcedor o Twister, como el del dibujo. Otra clase deamarras prefabricadas , para la unión de intersecciones de barras, escon grampas o clips, como las indicadas en la misma figura.

Como regla general, podemos decir que, la cantidad de amarras noayuda en nada a la rigidez de las estructuras terminadas, pero mejoresresultados se obtendrán con una correcta forma de amarrar las barras yel cuidado que se tenga con las armaduras, previo al vaciado delhormigón, sobre todo, para el caso de enfierraduras de pilares, vigas ymuros que estarán sometidas a las fuerzas propias del concreto y a lasprecauciones que se tomen para que los trabajadores no transiten otrepen por ellas.

Figura 29

AMARRAS PREFABRICADAS

AMARRAPREFABRICADA TORCEDOR GRAMPAS O CLIPS

131


10.4.3 CANTIDAD DE AMARRAS

La cantidad recomendada de amarras según el tipo de elemento lapodemos sintetizar como sigue.

a) Para armaduras de losas sencillas armadas en obra:* A lo menos en tres puntos de cada barra.* Las suficientes para que las barras no se desplacen con el vibrado

del hormigón.* En todas las intersecciones del perímetro exterior.* A distancias de 1,5 a 1,8 m para barras de diámetro ≤16 mm y de

2,4 a 3,0 m para barras ≥18 mm.

b) Para armaduras de muros armados en obra:* A lo menos en tres puntos por cada 2,5 m de largo de barra.* Las suficientes para que las barras no se desplacen con el vibrado

del hormigón.* Cada 3ra o 4ta interseccción.* A distancias de 0,9 a 1,2 m para barras de diámetro ≤16 mm y de

1,2 a 1,5 m para barras ≥18 mm.

c) En las parrillas de fundaciones, generalmente, las amarras se hacen antes de la intalación en la excavación y lo recomendable es que se hagan cada 2 o 3 intersecciones interiores y en todos los cruces del perímetro exterior.

d) En vigas, pilares o columnas dependerá del número de barras y estribos que formen una sección transversal.

En la Figura 30 se muestra el número de amarras recomendadas paraeste último caso.

132

4 Ba

rras

4 A

mar

rada

s6

Barra

s6

Am

arra

das

8 Ba

rras

6 A

mar

rada

s10

Bar

ras

8 A

mar

rada

s12

Bar

ras

9 A

mar

rada

s14

Bar

ras

11 A

mar

rada

s

16 B

arra

s12

Am

arra

das

18 B

arra

s14

Am

arra

das

20 B

arra

s15

Am

arra

das

14 B

arra

s11

Am

arra

das

10 B

arra

s9

Am

arra

das

10 B

arra

s7

Am

arra

das

Figura

30

CA

NTI

DA

D D

E A

MA

RRA

S REC

OM

END

AD

AS

SEG

UN

EL

NU

MER

O D

E BA

RRA

S

133

Tabla 30

SEPARACION MINIMA RECOMENDADA ENTRE BARRAS

Comentario: Sin embargo, para el espaciamiento de las barras, siempredeberá prevalecer, lo expresado en los planos por elingeniero responsable del proyecto.

10.5 ESPACIAMIENTOS ENTRE BARRAS

Aunque la normativa establece que entre barras paralelas deberácontemplarse un espacio libre que permita una buena penetración delhormigón y que en todo caso no sea inferior al diámetro de las barras nimenor a 2,5 cm, en la práctica ocurre que un espaciamiento de 2,5 cmes insuficiente para introducir el vibrador, ya que su aguja tiene undiámetro mínimo de 45 mm en los vibradores eléctricos y de hasta 70mm en los de aire comprimido.

Una distancia pequeña de separación entre las barras suele ocasionarel atascamiento de la aguja del vibrador, imposibilitando a veces elsacarla, teniendo que cortar la manguera. Por otra parte debe tenerseen cuenta que la separación mínima entre las barras deberá ser mayoro igual a 1,3 veces el tamaño máximo del agregado pétreo.

Por lo tanto, la distancia libre entre barras debe ser la máxima posible,tomando como base los valores mínimos recomendados que se entregana continuación en la Tabla 30 para barras de acero entre 10 y 36 mmde diámetro en vigas, pilares o columnas.


134

10.6 SEPARADORES Y SOPORTES

Las barras de las armaduras deben ser soportadas, ancladas, amarradase inspeccionadas antes de iniciar la faena de hormigonado, por lo quees de mucha importancia que los separadores sean capaces de sostenerfirmemente las barras, que sean lo suficientemente sólidos como pararesistir el vaciado del hormigón y eviten la posibilidad que las barrastiendan a moverse, se desplacen o se curven.

Es importante insistir que las barras sean instaladas con sumo cuidado,ya que la resistencia de un elemento estructural depende de la correctaposición de las barras de refuerzo.

Como separadores de moldajes o soportes de barras se usanhabitualmente bloques de concreto de diferentes medidas según elrecubrimiento especificado, conocidos como calugas, los que estánprovistos de 2 patas de alambre para ser amarrados al acero. Tambiénes habitual el uso de soportes y espaciadores de plástico o metálicostal cual los esquemas de las Figuras 31a, 31b, 31c.

Para soportar las barras superiores de las losas se usan indistintamentesillas individuales o continuas, instaladas a distancias aproximadas de1,5 m. Para juntas de hormigonado se recomienda el uso de “sillas dejuntas”.

135


Figura 31a

SEPARADORES Y SOPORTES DE CONCRETO

136

Figura 31b

SEPARADORES Y SOPORTES PLASTICOS

137


Figura 31c

SEPARADORES Y SOPORTES DE ACERO

dobleces en varilla

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