Acero p Concreto3.113.01

PETROLEOS MEXICANOS

NORMAS PARACONSTRUCCION DE OBRAS

ACERO DE REFUERZO PARA CONCRETONORMA 3.113.01

Primera Edición1974

Esta norma se elaboró atendiendo las recomendaciones de la Comisión TécnicoConsultiva de Contratos y Obras Públicas.

En la elaboración tomaron parte las Gerencias de Explotación, Inspección y Verificación deConstrucción, Marina, Proyectos y Construcción, Refinación, Seguridad Industrial yVentas.

Agradeceremos a las personas e instituciones que hagan uso de esta norma, noscomuniquen por escrito las observaciones que estimen convenientes para tomarlas encuenta en próximas ediciones, dirigiendo su correspondencia a:

PETROLEOS MEXICANOS

Subdirección de Proyecto y Construcción de ObrasGerencia de Ingeniería de Proyecto

Departamento de Normasy Especificaciones

INDICE

A DEFINICION.......................................................................................................4

B REFERENCIAS..................................................................................................4

C MATERIALES ....................................................................................................5

D REQUISITOS DE EJECUCION .........................................................................5

E CRITERIOS DE MEDICION .............................................................................13

F CONCEPTOS DE TRABAJO ...........................................................................13

ACERO DE REFUERZOPARA CONCRETO

NORMA 3.113.01

A DEFINICION

El acero de refuerzo a que se refiere esta norma, es aquel que se colocaahogado en la masa de concreto para tomar los esfuerzos debidos a cargas,contracción por fraguado y cambios de temperatura.

A.01 Alcance

Esta norma comprende el acero de refuerzo para concreto colado en la obra opara elementos precolados. No incluye el acero de preesfuerzo o postensado,ni el acero estructural para construcción compuesta de concreto y acero.

B REFERENCIAS

B.01 Las normas que se mencionan a continuación complementan a la presente y seaplicarán en lo que corresponda.

1. Acero de refuerzo para concreto.Requisitos de calidad 4.113.01

2. Acero de refuerzo para concreto,muestreo y pruebas 5.113.01

B.02 Bibliografía

1. Building Code Requirements for Reinforced Concrete, ACI 318-71.2. Manual of Standard Practice for Detailing Reinforced Conrcete Structures,

ACI 315-74.3. Recomended Practices for Welding Reinforcing Steel, Metal Inserts and

Connections in Reinforcing Concrete Construction, AWS D 12.1.4. Recomendaciones para soldar varillas de refuerzo en estructuras de

concreto, Instituto de Ingeniería, UNAM, folleto No. 293.5. Specifications for Structural Concrete for Buildings, ACI 301-72.

Petróleos Mexicanos5

C MATERIALES

C.01 La calidad del acero de refuerzo corresponderá a lo especificado en lasnormas que se refieren en la cláusula B.

C.02 Las varillas de refuerzo que se reciban en la obra deberán clasificarse pordiámetros y almacenarse bajo cobertizo, colocadas sobre tarimas o polinespara aislarse del terreno natural.

C.03 Antes de su corte y habilitado se examinará que las varillas no estén defor-mardas por golpes o dañadas por un largo periodo de almacenamiento. Lasuperficie estará libre de lodo, aceite, pintura u otras materias que impidan odisminuyan la adherencia del concreto. Se permitirá la presencia de óxido yescamas ligeras; se considerarán como ligeras siempre que al limpiar la varillacon cepillo de alambre no se alteren las dimensiones ni el peso mínimoespecificados.

D REQUISITOS DE EJECUCION

D.01 Las varillas deberán corresponder a la clase, diámetro número indicados en losplanos autorizados. Todo el acero deberá estar sujeto con amarres, dealambre recocido o con el tipo de sujeción que se especifique. Losseparadores para dar recubrimiento al acero deberán ser cubos de mortero oconcreto y silletas de acero o asbesto: no deberán usarse para este objetogravas, trozos de madera o pedazos de metal diferente del acero.

D.02 Gancho estándar

El gancho para anclaje (fig. 1) deberá tener las siguientes características:

a) Una vuelta semicircular más una extensión de 4 diámetros de la varilla, perono menor de 65 mm, en el extremo libre.

b) Una vuelta a 90º más una extensión de 12 diámetros de la varilla en elextremo libre.

c) Para estribos y anillos, una vuelta de 90° o de 135° más una extensión de 6diámetros de la varilla en el extremo libre, pero no menor de 65 mm.

Acero de refuerzo para concreto 6

D.03 Diámetro de doblez

El diámetro interior del gancho no será menor que el indicado en la tabla 1.

TABLA 1. Diámetro interior del gancho estándar.

Número de la Diámetro mínimo *varilla D

3 a 8 6 d9, 10 y 11 8 d

14 y 18 10 d

* Para varilla del 3 al 11 y del grado 28 se permitiráque D sea igual a 5 d.

D.04 Doblado

Las varillas se doblarán en frío; se observará que el doblez de la varilla noproduzca fisuramiento, laminación o desprendimientos superficiales. El dobla-do en caliente requerirá la supervisión de personal calificado, no debiendocalentarse en ningún caso arriba de 535°C. Para las varillas parcialmenteahogadas en concreto que sea necesario calental para doblar, la temperaturade calentamiento deberá estar comprendida entre 315° y 425°C. Se evitará elcalentamiento de las varillas torcidas en frío.

D.05 Colocación

D.05.a Espaciamiento. La separación mínima libre entre varillas paralelas de unacapa será de un diámetro de las mismas o 1.3 veces el tamaño máximo delagregado grueso (fig. 2), pero en ningún caso menor de 2.5 cm. Las varillas decapas inferiores se colocarán en la misma vertical que las superiores, res-petando el espaciamiento aquí indicado. La localización longitudinal dedobleces y cortes de varillas tendrá una tolerancia de ± 50 mm.

D.05.b Recubrimiento del refuerzo.Los siguientes serán los valores del recubrimiento, en centímetros; se medirándesde la -superficie del concreto hasta la superficie más próxima del refuerzoal cual se refiere.


A. Concreto colado en el lugar:Elementos en contacto con el terrenoy permanentemente expuesto a él 7

Elementos expuestos al intemperismo:varillas No. 6 a No. 18 5varillas No. 5 o menores 4

Elementos no expuestos al intemperismoni en contacto con el terreno.Losas, muros y trabes:varillas No. 14 a No. 18 4varillas No. 11 y menores 2vigas y columnas, varillas No. 3 a No. 18 4

Cascarones y placas delgadas:varillas No. 6 y mayores 2varillas No. 5 y menores 1.5

B. Concreto precolado (con control en planta)

Elementos expuestos al intemperismo oen contacto con el terreno.Muros:varillas No. 14 a No. 18 4varillas No. 11 y menores 2Otros elementos:varillas No. 14 a No. 18 5varillas No. 6 a No. 11 4varillas No. 5 y menores 3Elementos no expuestos al internperismoni en contacto con el terreno.Losas, muros y trabes:varillas No. 14 a No. 18 3varillas No. 11 v menores 1.5

Vigas, trabes y columnas: el diámetro nominalde una varilla o alambre, pero no menorde 1.5 cm ni mayor de 4 cm.

Anillos, estribos o espirales 1Cascarones y placas delgadas:varillas No. 6 y mayores 1.5varillas No. 5 y menores 1


Se podrán aumentar los valores anteriores, si así se especifica en elproyecto, cuando el concreto está en atmósferas corrosivas o paraprotección contra el fuego.Las tolerancias en el recubrimiento están indicadas en la tabla 2.

TABLA 2. Tolerancias en el recubrimiento.

Peralte efetivo de Tolerancia*la Pieza, cm mm

_______________________________________________________________________20 ± 5

20 a 60 ± 10mayor de 60 ± 15

*La reducción máxima del recubrimiento no deberá ser mayor de un tercio del valornominal.

El recubrimiento especificado del acero longitudinal en columnas no sereducirá en más de 5 mm. El espaciamiento será igual a una y media veces eldiámetro nominal de la varilla, pero no menor de 4 cm.En muros o losas. excepto losas nervadas, la separación máxima del refuerzopor contracción o temperatura será de 5 veces el espesor de la pieza, pero nomayor de 45 cm.La separación del refuerzo transversal en trabes, vigas y columnas no diferiráde la de proyecto en 1 cm más el I0% de dicha separación.Los cruces de varillas no se fijarán con puntos de soldadura, a menos que estaoperación esté controlada personal calificado y autorizado por PetróleosMexicanos.

D.06 Paquetes de varrillas

Los paquetes no deberán constar de más de cuatro varillas, dispuestas enforma cuadrada, o triangular para el caso de tres varillas.Los paquetes deberán estar sujetos con anillos de alambre; los ganchos ydobleces de las varillas individuales se localizarán alternados y los cortes seespaciarán por lo menos 40 diámetros de la varilla.Las varillas mayores del número 11 no deberán colocarse en paquetes enestructuras de edificio o similares.


D.07 Juntas y traslapes

D.07.a No deberán traslaparse varillas mayores del número 11 excepto en las zapatascuando sean refuerzo de columnas en donde no se presente tensión. En talescasos se traslaparán a espigas de menor diámetro ancladas en la zapata, conlas longitudes de traslape correspondientes.

D.07.b Las varillas trastapadas sin contacto entre sí, en elementos sujetos a flexión,no deben separarse más de 0.20 de la longitud de traslape ni más de 15 cm.

D.07.c La longitud de traslape de los paquetes de varillas será la correspondiente aldiámetro individual de las varillas del paquete, incrementada en 20% parapaquetes de tres varillas y 33%. para paquetes de cuatro varillas. Dentro de unpaquete, las varillas que lo forman no deben traslaparse entre sí.

D.07.d Las juntas soldadas a tope tendrán una resistencia de por lo menos 125% dela resistencia de fluencia de las varillas soldadas (Bibliografía, referencias 3 y4). En zonas de bajo esfuerzo, menor de 0.5 fy, se permitirá soldar las varillas atraslape y reducir el esfuerzo de resistencia especificado en este inciso.(Ver detalles de juntas en tensión para bajo esfuerzo. D.08.b)

D.08 Longitud de desarrollo, o de traslape, para varillas sujetas a tensión.

D.08.a La longitud básica de desarrollo Id, en centímetros, para varilla corrugadasujeta a tensión, deberá ser la siguiente:

a) Para varillas No. 11 y menores 0.06 A f

f'b y

C

pero, no menor de 0.0057 db. f´y

b) Para varillas No. 12 a No. 14 0.8 f

f'

y

c

c) Para alambre corrugado 0.11d f

f'

b y

c

en que:

Ab: área de la sección de varilla, cm2

fy resistencia a la fluencia del acero de refuerzo, kg/cm2

f'c, resistencia a la compresión del concreto, kg/cm2

db: diámetro nominal del alambre, cm.


En ningún caso la logitud Id en tensión será menor de 30 cm.

En la tabla 3 están los valores de Id para diferentes diámetros de varilla.

Tabla 3. Longitud de desarrollo Id en tensión, para varilla corrugada con fy = 4200 kg/cm2

Varilla de refuerzo Concreto f'c = 200 kglcm2 Concreto f'c = 250 kglcm2

Número Diámetromm Id, cm Id, cm

2.5 7.9 30 30 3 9.5 30 30 4 12.7 30 30 5 15.9 38 38 6 19.1 51 46 7 22.2 69 62 8 25.4 89 81 9 28.6 115 10310 31.8 142 12712 38.1 240 182

D.08.b La longitud básica Id se deberá modificar de acuerdo con los siguientesfactores:1. Para refuerzo del lecho superior 1.4 Id2. Concreto con agregado ligero 1.3 Id3. Varillas confinadas por una espiral no menor

del No. 2 y con paso no mayor de 10 cm 0.75 Id

En zonas de esfuerzo alto (mayor de 0.5 fy) :

4. Para elementos con refuerzo lateral a basede anillos 2.00 Id

5. Para elementos con refuerzo lateral distinto de los anillosa). Si se van a traslapar no más de

la mitad de las varillas 1.3 ldb). Si se van a traslapar más de la

mitad de las varillas 1.7 ldEn zonas de esfuerzo bajo (menor de 0.5 fy):6. Para elementos con refuerzo lateral

base de anillos 2.0 Id


7. Para elementos con refuerzo lateral distinto de los anillos.a). Si se traslapan no más de las tres

cuartas partes de las varillas ldb). Si se traslapan más de las tres

cuartas partes de las varillas 1.3 ld

D.09 Longitud de desarrollo, o de traslape, para varillas sujetas a compresiónLa longitud básica de desarrollo Id, en centímetros, para varilla corrugadasujeta a compresión está dada por la expresión:

0 bd yf

cf

.

'

075

en que:db: diámetro nominal de la varilla, cmfy: resistencia a la fluencia del acero de refuerzo, kg/cm2

f'c: resistencia a compresión del concreto, kg/cm2

Cuando el refuerzo esté confinado con espiral, de diámetro no menor del No. 2y paso no mayor de 10 cm, la longitud de traslape será de 0.75 ld.En ningún caso la longitud ld en compresión será menor de 30 cm.En la tabla 4 están los valores de ld para diferentes diámetros de varilla.

Tabla 4. Longitud de desarrollo ld en compresión, para varilla corrugada con fy = 4200kg/cm2._______________________________________________________________________

Varilla de refuerzo Concreto f′c = 200 kglcm2 Concreto f´c = 250 kg/cm2

Número Diámetromm Id, cm Id,cm

_______________________________________________________________________2.5 7.9 30 303 9.5 30 304 12.7 30 305 15.9 35 326 19.1 43 387 22.2 50 458 25.4 57 519 28.6 64 57

10 31.8 71 6412 38.1 85 76

_______________________________________________________________________


D.10 Traslape de malla soldada

Para malla de alambre liso o alambre corrugado, la longitud de traslape seráigual al espaciamiento entre los alambres (un cuadro) más 5 cm para zonas deesfuerzo alto, figura 3.

D.11 Detalles de columnas

D.11.a Refuerzo lateral con espiral.El refuerzo en espiral consistirá en espirales continuas espaciadas regular-mente. Para elementos colados en el sitio, el diámetro mínimo de la varillaespiral será de 9.5 mm.El anclaje de la espiral se dará con una vuelta y media de la varilla en losextremos del tramo.El traslape de la varilla espiral tendrá una longitud de 48 diámetros de la varilla,o se dará soldando la junta.La espiral deberá extenderse desde el nivel del piso hasta el nivel del refuerzohorizontal de la trabe o la losa. En columnas con capitel, la espiral seextenderá hasta el nivel en el que el diámetro o ancho del capitel sea igual ados veces el diámetro o ancho de la columna, figura 4.

D.11.b Refuerzo lateral con estribos.

Los estribos se dispondrán en tal forma que cada varilla longitudinal alternadatenga un soporte lateral proporcionado por la esquina de un estribo, que formeun ángulo no mayor de 135°, figura 5.El diámetro mínimo de los estribos será del No. 3 para varillas longitudinaleshasta del No. 10; y del No. 4 para varillas longitudinales del No. 11 o mayores.El espaciamiento de los estribos será igual al valor menor de los siguientes,:

– 48 diámetros del estribo– 16 diámetros de las varillas longitudinales– dimensión menor de la columna

A partir del nivel superior e inferior de trabes o losas, los estribos se cerrarán ala mitad del espaciamiento en una longitud ocupada por tres estribos, debiendocolocar el primero a 5 cm de dichos niveles.


D.12 Conexiones de vigas y columnasEn la unión de vigas y columnas, los refuerzos respectivos continuos o losanclajes extremos se deberán confinar con estribos cerrados.

E CRITERIOS DE MEDICION

Los trabajos a los que se refiere esta norma se medirán en toneladas conaproximación de dos decimales.

F CONCEPTOS DE TRABAJO

F.01 A menos que en los documentos del concurso o del contrato se indique locontrario, los conceptos siguientes incluyen todos los recursos directos oindirectos necesarios para efectuar el trabajo, tales como materiales, mano deobra, operación y mantenimiento de equipo, administración y dirección de lostrabajos.

F.02 Conceptos para tabulador o catálogo general

Los números de los conceptos de trabajo que aparecen a continuación, son loscorespondientes del tabulador de precios unitarios de obra vigente.

020.001 Alambrón del numero 2.a Incluye las que correspondan de las siguientes operaciones: maniobras loca-

020.016 les, estibado en lugar seco, limpiezay

020.101 de oxidación superficial, enderezado, trazo, corte, doblado, armado incluyendoa traslapes y alambre para amarrar.

020.116

020.017 Acero de refuerzo de____________,de _____________ .a (1) (2)

020.099 (1) Calidad del acero:y Grado estructural

020.117 Grado duroa

020.199 (2) Diámetro del refuerzo.

Incluye las que correspondan de las siguientes operaciones: maniobraslocales, estibado en lugar seco, limpieza de oxidación superficial, enderezado,trazo, corte, ganchos, armado incluyendo traslape, alambre para amarrar ycalzado de las varillas.


020.300 Malla de acero____________ .a (1)

020.325 (1) Tipo de malla.

Incluye las que correspondan de las siguientes operaciones: maniobraslocales, estibado en lugar seco, limpieza de oxidación superficial, enderezado,trazo, corte, armado incluyendo traslapes, alambre para amarrar y calzado dela malla.

F.03 Concepto para concurso y contratación

Acero de refuerzo ________ para __________en(1) (2)

_________(3)

(1) Se especificará la calidad del acero y el diámetro de las varillas.(2) Se indicará el elemento estructural para el que está destinado.(3) Se determinará la ubicación dentro de la obra.

Incluye los que correspondan de los conceptos y, operaciones siguientes:maniobras locales, estibado en lugar seco, limpieza de oxidación superficial,enderezado, trazo, corte. ganchos, armado, traslapes, alambre para amarrar,calzado de las varillas y retiro del material sobrante al sitio indicado por Pemex.


FIG. I GANCHO ESTANDAR.

FIG. 2 COLOCACION DE VARILLAS


FIG. 3 TRASLAPE DE MALLA DE ALAMBRE

PARA DESARROLLAR ESFUERZOSMENORES DE 0.5 fy

PARA DESARROLLAR ESFUERZOSMAYORES DE 0.5 fy


FIG. 4 ARMADO TIPICO DE COLUMNAS INTERIORES

ESPIRAL

LOSA DEENTREPISO

5 CM

2 D

6

1

D


*CUANDO ES MENOR DE 15 Cm.SE PUEDE SUPRIMIR LOS ES-TRIBOS INTERIORES

FIG. 5 COLOCACION DE ESTRIBOS EN COLUMNAS

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