Catálogo técnico de Ductilidad Completo (incluye los otros 3

DUCTILIDAD CELSAGARANTÍA DE SEGURIDAD

DUCTILIDAD CELSAGARANTÍA DE SEGURIDAD

Cuando el término ductilidad se aplica alcampo del hormigón armado, define unconjunto complejo de conceptos.

En el caso particular de los aceros paraarmaduras pasivas, la ductilidad se podríadefinir de una manera sencilla como lacapacidad del acero para admitirdeformaciones importantes una vez superado ellímite elástico, manteniendo al mismo tiemposu capacidad mecánica.

Este concepto, está pues, directamenterelacionado con el comportamiento “no lineal”de las estructuras, en el cual la ductilidaddesempeña un papel importante.

Hace ya mucho tiempo, se observó que lacapacidad resistente real de los elementoshiperestáticos de acero era muy superior enrelación con la obtenida mediante el cálculobasado en los principios de la teoría lineal.También se pudo detectar que, en este tipo deestructuras hiperestáticas, a partir de unmomento dado y en las proximidades de sucolapso, se manifestaban deformaciones muyimportantes para incrementos pequeños de lascargas, apartándose, por tanto, delcomportamiento lineal previsto teóricamente.Para justificar esta respuesta del acero,

comprobada en la práctica y distinta de laesperada, se pensó ya, que en el seno de esematerial debía producirse un cierto fenómenode fluencia o plastificación.

Posteriormente, con estudios más profundos delas relaciones tensión/deformación en losaceros, se constató este comportamiento nolineal de los mismos bajo ciertas condiciones.

En 1965 se publica el Boletín nº 52 del CEBdonde se recogen los principios básicos delcálculo no lineal.

En la actualidad, esta problemática vuelve aestar en primer plano debido a la posibilidad deabordar determinados cálculos plásticos graciasa los conocimientos sobre el tema, a lasprestaciones de los ordenadores actuales y a lainclusión, en casi todas las normas, de métodosindirectos de cálculo plástico en base acriterios de redistribución de los esfuerzosobtenidos mediante el cálculo lineal.

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LA DUCTILIDADLA DUCTILIDADINTRODUCCIÓN

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+ CAL IDAD

+ TECNOLOG ÍA

INVEST IGAC IÓN :

NECESIDAD DE LA DUCTILIDAD

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La resistencia es una característica de losaceros requerida por el cálculo y recogida en laInstrucción EHE, dado que el acero colabora deuna forma importante en el comportamientomecánico del hormigón armado.

Desde el punto de vista de resistencia laInstrucción refleja sus exigencias sobre dosparámetros: el límite elástico, cuyo valor seemplea en este tipo de aceros para designarlos,y la carga unitaria de rotura.

Ahora bien, la resistencia es una característicanecesaria pero no suficiente para que elcomportamiento de los aceros para hormigónarmado sea adecuado, ya que se requierenademás unos requisitos de ductilidad. Esto esasí, porque el hormigón es un material frágil(no tiene ductilidad) y no puede emplearse sinla participación del acero en aplicacionesestructurales. Esta es una de las razones delorigen del hormigón armado o de la utilizaciónconjunta del hormigón y el acero.

La exigencia de ductilidad en la estructura, queel hormigón no es capaz de cubrir, tiene quesatisfacerla el acero, y por tanto, tiene quetener la ductilidad suficiente para que cadasección de hormigón armado tenga unacapacidad de deformación adecuada, y paraque los elementos estructurales dispongan deesta propiedad.

La poca ductilidad de que dispone el hormigónlo llevó a ser considerado desde el principiocomo el limitador de las rotaciones plásticas.Por el contrario, hasta hace poco tiempo seconsideraba que la capacidad de rotaciónplástica era independiente del tipo de aceroempleado, ya que se suponía que sólo elhormigón la limitaba y se atribuía suficienteductilidad al acero para no limitar dichasrotaciones. La explicación a esto puede debersea que, con anterioridad, los aceros empleadoseran de baja resistencia y con unascaracterísticas de ductilidad altas, producto desu composición química y de su proceso defabricación. Más tarde, se introdujeron otrosaceros muy poco dúctiles y con resistenciassuperiores, como los denominados aceroslaminados en frío, (trefilados, tipo “T”).

La ductilidad de un acerosometido a tracción es la

capacidad para deformarsebajo carga sin romperse,una

vez superado el límite elástico.

Después de una serie de estudios, se ha puestode manifiesto que el nivel de ductilidad delacero influye y limita la rotación de las rótulasplásticas.

Además de los requisitos de resistencia yductilidad, el hormigón armado precisa de unascaracterísticas de adherencia para que elhormigón y el acero puedan trabajarsolidariamente y la fisuración esté controlada.

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La ductilidad es, por tanto, una característicadel acero para hormigón armado muy deseableen todos los casos e imprescindible en lassituaciones de estructuras sometidas a deter-minadas solicitaciones (sísmicas, dinámicas, deimpacto, etc.), o en las que, por las hipótesis decálculo, se han previsto redistribuciones deesfuerzos o no se pueden valorar lassolicitaciones con la necesaria precisión, biensea por la naturaleza de dichas acciones o porel insuficiente conocimiento sobre sus efectosen la estructura de que se trate.

En el caso particular de una estructura dehormigón armado sometida a solicitacionessísmicas, su comportamiento está íntimamenterelacionado con la ductilidad del acero ya que,en esta situación más que en ninguna otra, esfundamental la capacidad de adaptación de laestructura frente a solicitaciones excepcionalesde esta índole, en las que, con muchaprobabilidad se sobrepasan las fases elásticasdel acero y se precisa de la máxima reservaposible de energía, proporcionada por unaelevada ductilidad del acero.

De igual manera, en los casos apuntadosanteriormente en donde las acciones sondifíciles de cuantificar, es deseable proyectarestructuras con capacidad de resistirsolicitaciones que, de manera excepcional,puedan superar ampliamente los valoresadoptados en el cálculo sin que provoquen sucolapso antes de alcanzar una deformación yfisuración importantes.

Una de las razones que ejemplifican lanecesidad de la ductilidad es la posibilidad deefectuar la redistribución de momentos en

elementos continuos a flexión como vigas yforjados, lo cual permite un mayoraprovechamiento del hormigón y el acero,puesto que las zonas más solicitadas soncapaces de transferir el esfuerzo a zonascolindantes menos solicitadas.

Cuando una estructura dúctilestá próxima al colapso adviertede su situación experimentando

grandes deformaciones eimportante fisuración.

Si la estructura es frágil el colapsose alcanza sin previo aviso, con

pequeñas deformaciones yfisuración reducida

La redistribución de momentos significa podertransferir momentos negativos a momentospositivos o viceversa, y está contemplada ennuestra Instrucción EHE y en la mayoría de loscódigos (ACI, Eurocódigo 2, Código Modelo,etc).

Las redistribuciones importantes sólo puedenalcanzarse si el acero dispone de una elevadaductilidad.

El Eurocódigo determina la redistribución en función del grado de ductilidad del acero. (dos grados)

En cambio, en nuestra Instrucción EHE sólo seemplea un grado de ductilidad sin relacionarlocon el tipo de acero empleado.

LEY ELÁSTICA DE MOMENTOS0.85M0.70M

M’+0.15M(ó 0.30)M

REDISTRIBUCIONES SEGÚN EHE Y EUROCÓDIGO 2

M M

M’M’+0.15M

0.85M 0.85M

EC-2

0.85M:acero de ductilidad normal0.70M: acero de ductilidad alta

EHE

PARÁMETROS QUE DEFINEN LA DUCTILIDAD

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El comportamiento de los aceros estácaracterizado por su diagrama detensión/deformación correspondiente al ensayo de tracción, en el cual se manifiestanlas variaciones de deformación en función delos incrementos de carga.

Si se analiza una curva típicatensión/deformación de un acero se puedenobservar dos comportamientos:

fase elástica

Las deformaciones son proporcionales a las cargasaplicadas (rama recta) hasta alcanzar el límiteelástico (fy). Las deformaciones son recuperables sise descarga.

fase plástica

Una vez superado el límite elástico, las deforma-ciones no son proporcionales a las cargas y vanaumentando con la carga unitaria hasta alcanzar elvalor de la carga máxima (rama curva).A partir de este momento, la deformación continúacon incrementos de carga muy pequeños, hastaque se produce la rotura de la probeta.Las deformaciones son remanentes, es decir, noson recuperables.Durante el transcurso del ensayo, la sección inicialde la probeta disminuye hasta alcanzar el mínimo,cuando se rompe (estricción).

En los aceros laminados en caliente, laidentificación del límite elástico en el diagramaes muy clara, dada la existencia del “escalónde cedencia”, el cual es un tramosensiblemente horizontal que marca el cambioentre el comportamiento elástico y el plástico.

En cambio, los diagramas tensión/deformaciónde los aceros laminados en frío (trefilados)carecen de dicho escalón, lo cual dificulta ladeterminación del límite elástico. Por estarazón, la Instrucción EHE considera un límiteelástico convencional correspondiente al valorde la tensión que produce una deformaciónremanente del 0.2 %. Su determinación sobreel diagrama se realiza trazando una paralela ala rama elástica desde este valor dedeformación, y el punto de corte de esta rectacon la curva tendrá por ordenada la tensióncorrespondiente al límite elástico.

Habitualmente, la ductilidad del acero se hadefinido mediante dos parámetros obtenidos dela citada curva σ−ε y que son recogidos en lasiguiente Instrucción EHE.

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DIAGRAMA TENSIÓN/DEFORMACIÓN DE UNACERO LAMINADO EN CALIENTE B 500 SD

σfs

fy

εε elástica ε plástica

ε

σfs

fy

0,2%

εelástica

εplástica

GRÁFICA TENSIÓN/DEFORMACIÓN DE UNACERO LAMINADO EN FRÍO B 500 T

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Relación tensión de rotura-límiteelástico (fs / fy). Es un parámetro que relaciona la tensión decolapso del acero, que suele ser la tensión derotura o máxima (fs), con la tensión corres-pondiente al límite del comportamiento elás-tico real, siendo la más empleada el límiteelástico del acero (fy).

Este parámetro nos indica la reserva de resis-tencia que tiene el acero una vez iniciada suplastificación, y es llamado en ocasiones,endurecimiento.

Alargamiento de rotura sobre la basede 5 diámetros (A5). Este es el parámetro que indica la capacidad dedeformación del acero y que, hasta ahora, seadoptaba como el alargamiento después de larotura, medido sobre una longitud inicial deprobeta igual a 5 Ø. En otras normas la base dereferencia es de 10 Ø.

El modo de determinar el valor del parámetroA5 es:

Una vez realizado el ensayo de tracción del aceroy después de alcanzar la rotura, se juntan los dostrozos de la probeta para medir el alargamientoexperimentado por el acero, considerando la zonade rotura dentro de la medición.

En la actualidad, se emplea otro parámetro dedeformación alternativo al A5 para definir laductilidad, el cual no es recogido en laInstrucción EHE pero sí que lo está en múltiples

normas y códigos (Eurocódigo, Código Modelo,etc.), se denomina εmáx y en terminologíasiderúrgica “AGT ”.

Se define por “εmáx” o “AGT”, al alargamientouniforme experimentado con la carga máxima, o ladeformación en tanto por ciento correspondiente ala tensión máxima fs, en el diagrama (σ−ε).

Se mide en el gráfico tensión/deformacióntrazando la tangente horizontal a la curva, elpunto obtenido tiene por ordenada la tensiónmáxima (fs) y por abscisa el valor del “AGT”.

Así, tanto el Eurocódigo como nuestraInstrucción EHE exigen unos valores mínimos delos dos parámetros (fs / fy y A5 respectivamente)que deben verificarse simultáneamente.

Actualmente se está estudiando el cuantificarla ductilidad mediante un único parámetro quepermita la graduación de los aceros respecto aesta característica y la introducción delconcepto de aceros de ductilidad equivalente.

La ductilidad del acero está relacionada con elárea limitada bajo la zona plástica de la curvatensión/deformación, área que representa laenergía que dispone el acero para deformarseen régimen plástico hasta la rotura.

Este área o “factor de energía plástica”representa la resistencia y deformación que leresta al material después de alcanzar su límiteelástico, y por lo tanto, es una medida de laenergía disponible una vez ha plastificado elmaterial.

DETERMINACIÓN DEL AGT SOBRE LA GRÁFICA(σ−ε)

σfs

fy

AGT (εmáx.)0,2% ε

GRÁFICA DEL “FACTOR DE ENERGÍA PLÁSTICA”

fs

fy

AGT (εmáx.)0,2% ε

FACTOR DEENERGÍAPLÁSTICA

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COMPARACIÓN DE DUCTILIDADES SEGÚN

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La Instrucción EHE no distingue explícita-mente aceros de distintas ductilidades, aunquesí exige requisitos diferentes según el tipo deacero e independientemente de su empleo.

La Instrucción EHE contempla tres tipos deaceros:

Aceros trefilados obtenidos por laminaciónen frío (alambres corrugados), de acuerdo con laNorma UNE 36099:96, empleados exclusivamenteen la fabricación de mallas electrosoldadas yarmaduras básicas electrosoldadas.

Para este tipo de acero hay una única calidad,B 500 T, y las exigencias de ductilidad sonnetamente inferiores:

B 500 T: fs / fy ≥ 1.03 A5 ≥ 8%

Aceros soldables obtenidos por laminación encaliente, de acuerdo con la Norma UNE 36068:94.

En este grupo se contemplan dos calidades: B 500 S y B 400 S, y para cada una de ellas seexigen unos valores mínimos de los parámetrosfs / fy y A5:

B 500 S: fs / fy ≥ 1,05 A5 ≥ 12%

B 400 S: fs / fy ≥ 1,05 A5 ≥ 14%

Aceros soldables de especial ductilidadcomo novedad se recogen estos tipos de acerossoldables con características especiales deductilidad, denominados B 400 SD y B 500 SD,definidos en la Norma UNE 36065 EX:1999, alos que se les exigen las siguientes característicasbásicas:

B 500 SD: 1.35 ≥ fs / fy ≥ 1.15 A5 ≥ 16%

fy (real) / fy (nominal) ≤ 1.25

B 400 SD: 1.35 ≥ fs / fy ≥ 1.20 A5 ≥ 20%

fy (real) / fy (nominal) ≤ 1.20

A estos aceros se les exigen además, un deter-minado comportamiento frente a las solicita-ciones de ciclo completo (histéresis), que lesrelaciona con el tipo de solicitación generadaen los sismos.

Además, todos los aceros deben superar unensayo tipo de fatiga.

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LA CALIDAD DEL ACERO. GRADOS DE DUCTILIDAD

TIPO DE ACERO

TIPO DE ACERO GRADO DUCTILIDAD

TIPO T (B 500 T ) MUY REDUCIDA

TIPO S (B 400 S y B 500 S) NORMAL

TIPO SD(B 400 SD y B 500 SD) ESPECIAL O ALTA

GRÁFICA DEL CICLO DE HISTÉRESIS

σ

ε

GRÁFICA DEL CICLO DE FATIGA

σ

σmín.

∆σ

σmáx

t

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El Eurocódigo 2 (“Proyecto de estructuras dehormigón”), sin embargo, sí clasifica los acerosen dos tipos según su ductilidad eindependientemente de su origen o proceso defabricación:

Aceros de alta ductilidad

fs / fy ≥ 1.08 εmáx ≥ 5,0% (valores característicos)

Aceros de ductilidad normal:

fs / fy ≥ 1.05 εmáx ≥ 2,5% (valores característicos)

El “factor de energía plástica” está asociado al área encerrada bajo la curva de tensión/deformación, permite comparar los niveles deductilidad de distintos aceros de igual límiteelástico.

A la vista de este diagrama, se puede observarla gran diferencia de ductilidades que hay entreun acero trefilado en frío, un acero laminado en caliente B 500 S y un acero B 500 SD dealta ductilidad.

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GRÁFICA DEL FACTOR DE “ENERGÍA PLÁSTICA” DE UN ACERO TREFILADO EN FRÍO, LAMINADOEN CALIENTE Y DE ALTA DUCTILIDAD.

El Factor de energía plásticade un acero laminado en

caliente TIPO SD es mayor que el de un acero laminado

en caliente TIPO S y muchomayor que el de un acero

trefilado en frío TIPO T.

Cuanto mayor sea la relación fs / fy y el valor de εmáx (AGT),

mayor será la ductilidad del acero.

B 500 SB 500 T

B 500 SDσ

fs (B 500 T-B500 S)fy (B 500 T)

fy (B 500 S)

0,2% AGT(B 500 T)

AGT(B 500 S)

ε

fs (B 500 SD)

AGT(B 500 SD)

GENERALIDADES

Las barras “DUCTICELSA 500 SD” y“NERVADUCTIL 500 SD” son barras corrugadasde acero soldable para armaduras de hormigónque se fabrican a partir de palanquillas decolada continua, tras un proceso de laminaciónen caliente. Las barras así obtenidas, sesometen a un tratamiento térmico final, queconsiste en un enfriamiento controladomediante el sistema Tempcore.

Ambos productos cumplen con todas lasespecificaciones contempladas en la NormaUNE 36065 EX:1999, características especialesde ductilidad.

Las características de ductilidad de este tipo deacero, que se referencian en el siguienteapartado y que según el Eurocódigo 2 loclasificaría como un acero de ductilidad “alta”,indicado para todas aquellas situaciones en lasque se requieren unas prestaciones especialesde ductilidad.

La ductilidad es una característica del aceropara hormigón armado muy deseable en todoslos casos e imprescindible en las situaciones deestructuras sometidas a determinadassolicitaciones.

CARACTERÍSTICASMECÁNICAS

El tipo de acero normalizado para el redondocorrugado “DUCTICELSA 500 SD” y“NERVADUCTIL 500 SD” es: B 500 SDUNE 36065 EX:1999

donde:

- la letra B indica el tipo de acero (acero parahormigón armado)

- el número 500 indica el valor del límite elásticonominal garantizado, expresado en Mpa.

- las letras SD indican la condición de soldabley las características especiales de ductilidad.

Las características mecánicas que deben satisfacerlas barras de acero B 500 SD, son las siguientes:

(*) Estas acotaciones se realizan para evitar hiperresistencias en lasestructuras que retrasen la formación de rótulas plásticas, y por lotanto no permitan a las mismas desarrollar un comportamientoductil frente al colapso.

Los parámetros de ductilidad, correspondientesa este tipo de acero B 500 SD, deben cumplirlas siguientes condiciones :

Estos dos criterios deben cumplirse simultánea-mente.

BARRAS CORRUGADASDE ACERO B 500 SDBARRAS CORRUGADASDE ACERO B 500 SD

DU

CT

ILID

AD

ALT

A /

AC

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O B

50

0 S

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PARÁMETROS DE DUCTILIDAD

Alargamiento de rotura, (A5)º ≤≤ ≥ 16 ó εmáx 8%

Relación: Resistencia a tracción/límite elástico (fs/fy) 1,15 ≤ fs/fy ≤ 1,35(*)

CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS

Límite elástico (fy)≥≤ ≥ ≥ 500 Mpa

Resistencia a la tracción (fs). ≥ 575 Mpa

Relación fy real/fy nóminal. 1,25 (*)

Aptitud al doblado - desdoblado

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ILID

AD

ALT

A /

AC

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CARACTERISTICAS FRENTEA LA FATIGA

Los fenómenos de fatiga pueden provocar larotura del acero a unos niveles de tensióninferiores al de la resistencia a tracción delmaterial, es por ello que la Instrucción EHE, a diferencia de sus antecesoras EH y EP,establece como novedad un estado límiteespecial de resistencia a fatiga para el acero delas armaduras pasivas.

Aunque en sentido estricto, la fatiga, tal ycomo se contempla en el caso de los acerospara hormigón armado es una variante más delas que podemos llamar solicitaciones cíclicas,en la práctica, denominaremos fatiga al fenó-meno producido en el acero cuando es some-tido a tensiones cíclicas repetidas que varían,normalmente de forma sinusoidal, entre dosniveles definidos pero que son siempre detracción. Este sería el caso de las solicitacionesoriginadas por el paso de cargas móviles deimportancia como: ferrocarriles, puentes grúa,etc...

Por tanto, a partir de la entrada en vigor de laEHE será obligatorio conocer el comporta-miento de los aceros frente al estado límite defatiga.

ENSAYO DE FATIGA

El ensayo consiste en someter a las barras a unesfuerzo axial, cíclico y controlado, entre un valormáximo y otro mínimo, ambos positivos (tracción).

El ensayo se realizará sobre barras rectas a lasque se aplicará una tensión pulsatoria perosiempre de tracción.

Las probetas tendrán la sección completa de labarra, es decir, no se considera válido el ensayode probetas mecanizadas.

Las condiciones del ensayo son:

Tensión máxima: σmáx = 0,6 x fs nominal == 300 Mpa

Amplitud 2σa = 150 Mpa

Frecuencia ≤ 200 Hz

Longitud libre entre mordazas ≤ 10 Ø

El ensayo se realizará a temperatura ambiente(entre 10 ºC y 35 ºC )

El ensayo se continúa hasta que se alcancen2x106 ciclos o hasta que se produzca la rotura dela probeta. Si la rotura se produce en la zona demordazas a una distancia inferior a 2 Ø de labarra medidas desde el punto de sujeción, elensayo se considera nulo.

fs

fy1.15

fs

fy1.03

fs

fy1.05

σ

fs (B 500 T-B500 S)fy (B 500 T)

fy (B 500 S)

0,2% AGT(B 500 T)

AGT(B 500 S)

ε

fs (B 500 SD)

AGT(B 500 SD)

COMPARACIÓN CURVAS DETENSIÓN/DEFORMACIÓN ENTRE UN ACERO B 500 SD, UN B 500 S Y UN B 500 T

σ

σmín.

t

σ

σmáx.

1 ciclo de tensión

GRÁFICA TÍPICA DE DEFINICIÓN DEL ENSAYODE FÁTIGA

Los aceros DUCTICELSA 500 SD yNERVADUCTIL 500 SD cumplen las

condiciones de fatiga exigidas por lainstrucción EHE.

BARRAS CORRUGADASDE ACERO B 500 SD

COMPORTAMIENTO FRENTEA CICLOS DE HISTÉRESIS

Al hablar de ciclos de histéresis, nos referimos alos casos en que las tensiones en el acero pasanrepetidamente de ser tracciones a sercompresiones, de forma que se generan losllamados ciclos completos de histéresis.

El comportamiento que experimenta el acerocuando es solicitado por tensiones cíclicas orepetidas y de signo cambiante (tracciones-compresiones), como es el caso de lasgeneradas por el sismo, es muy diferente deldescrito para la fatiga en el apartado anterior.

Esta alternancia en el signo de las tensiones delas armaduras produce un efecto destructivodel acero muy superior al que genera la fatiga.

Estas solicitaciones constituyen un modeloaproximado de una acción de tipo sísmico, enla cual, las armaduras pasan de estartraccionadas a estar comprimidas por el cambioen el sentido de las acciones.

En estos casos deben realizarse ensayos conciclos de histéresis completos, en los que sehan de fijar como variables:

- la variación de tensión (tracción-compresión)en cada ciclo,

- la variación de las deformaciones (alargamiento-acortamiento) impuesta en cada ciclo.

- en definitiva, hay que definir las leyes σ-t ó ε-t.

El comportamiento de los aceros frente a estetipo de solicitaciones está lógicamenterelacionado con su ductilidad.

Las condiciones del ensayo están descritas en la pág. 36 deeste documento.

CARACTERÍSTICA DESOLDABILIDAD

Debido a su controlada composición química elporcentaje de carbono equivalente (% Ceq) esinferior al 0,50, dando como resultado un acerosoldable, que no precisa precauciones especialesde soldabilidad.

% Ceq = % c + % Mu + % Cr + Mo + %V +6 5

+ % Ni + % cu15

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A /

AC

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σ

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0 S

D

p.15La ductilidad es unacaracterística muy deseable

en todos los casos eimprescindible en otros.

APLICACIONES DELDUCTICELSA 500 SD Y DELNERVADUCTIL 500 SD

Las posibles aplicaciones del acero de ductilidadespecial “DUCTICELSA 500 SD” y “NERVADUCTIL 500 SD” son las siguientes.

– Estructuras sometidas a solicitacionessísmicas.

– Estructuras calculadas con un método decálculo no lineal, en los que se admitenredistribuciones limitadas de esfuerzo.

– Estructuras solicitadas por accionesdifíciles de cuantificar, estas pueden ser:

- solicitaciones dinámicas

- explosiones

- de impacto

- relacionadas con efectos de retracción ofluencia

- sobrecargas accidentales

– Estructuras donde el riesgo de incendio seagrande.

– Redistribución de antiguas estructuras.

En definitiva, el empleo de acero de ductilidadalta es adecuado en aquellas estructuras endonde la prevención de una rotura frágil y sinaviso, evite pérdidas importantes.

VENTAJAS DEL EMPLEO DEACERO B 500 SDDE ALTA DUCTILIDAD

La ductilidad es una característica de los acerospara hormigón armado muy deseable en todoslos casos e imprescindible en determinadassituaciones. El acero B 500 SD, de altaductilidad frente a otros aceros de igual límiteelástico, B 500 S y B 500 T, proporciona lassiguientes ventajas:

– la formación de rótulas plásticas en laestructura, disponiendo así de una capacidadde giro suficiente para poder admitirsolicitaciones hasta que se alcancemecanismo de colapso.

– respuesta óptima de estructura solicitada asismo debido a la disposición de una máximareserva de energía disponible.

– posibilidades de aplicar cálculo no lineal deestructuras, que admiten redistribucioneslimitadas de esfuerzo con la consiguienteoptimización del acero empleado.

– en estructuras hiperestáticas que dispongande un buen diseño, favorecerá la distribuciónde esfuerzos.

En definitiva, el empleo de este tipo de aceroconfiere a la estructura la prevención deroturas frágiles con previo aviso, evitando asídaños muy importantes.

Estas tecnologías han dado origen a nuevasexigencias en las características del acero, y por esta razón el Grupo Siderúrgico CELSA hainvestigado un nuevo producto, el acero B 500 SD.

MARCAS DE IDENTIFICACIÓNDUCTICELSA 500 SD / NERVADUCTIL 500 SD

CÓDIGO DELFABRICANTE

CELSA: 5 barras

INICIODE

LECTURA

CÓDIGO PAÍSESPAÑA:7 barras

Las características geométricas del corrugado vienen definidas porel Certificado de Homologación de Adherencia expedido por INTEMAC.

CÓDIGO DEL FABRICANTENERVACERO: 18 barras

INICIODE

LECTURA


10 barras + 8 barras = 18


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CT

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CARACTERÍSTICASGEOMÉTRICAS Y MARCASDE IDENTIFICACIÓN

Las características geométricas de las barras deacero corrugado “DUCTICELSA 500 SD” y“NERVADUCTIL 500 SD” son de 2 caras decorrugas dispuestas en forma de “espiga”.

Así, las corrugas de ambos sectores estánagrupadas en dos series de igual separaciónpero distinta inclinación.

Respecto a las marcas de identificación, tantoel país de origen como el fabricante seidentifican por el regruesamiento de algunascorrugas en el sector de la barra con corrugasde igual inclinación.

El inicio de la identificación y la dirección de lalectura, se señalan mediante una corruganormal entre dos regruesadas que se sitúan a laizquierda del observador.

A partir de la segunda corruga regruesada delinicio, se deja un intervalo de 7 corrugasnormales, regruesándose la octava. Este códigoes el asignado a todas las barras fabricadas enEspaña y Portugal. A continuación sigue laidentificación del fabricante según el códigoasignado por AENOR.

Además, cada paquete está identificadomediante dos etiquetas de color naranja.

Etiqueta A

- Nombre del Fabricante (CELSA o NERVACERO),dirección y teléfono.

- Marca ARCER, así como el nº de Contrato.

- Nombre comercial del producto (DUCTICELSA 500 SD o NERVADUCTIL 500 SD).

- Calidad del acero.- Diámetro de la barra.- Número de colada.- Longitud de la barra.- Marcas de identificación de las barras según la

Norma UNE 36065 EX:1999 y el Informe TécnicoUNE 36811:1986.

- Número de Contrato de AENOR.- Número del Certificado de Homologación de

Adherencia realizado por INTEMAC.

Etiqueta B

- Marca ARCER, con el Código de Certificación.- Calidad del acero (B 500 SD)- Nombre y señas del fabricante.- Marcas de identificación de las barras.

DU

CT

ILID

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A /

AC

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TABLAS DE SECCIONES Y CAPACIDADES MECÁNICAS

B 500 SDDIÁMETRONOMINAL

mm

SECCIÓNcm2

MASANOMINAL

kg/m 10 cm 15 cm 20 cm 25 cm 30 cm

SECCIÓN DE ACERO EN cm2/m SEGÚN SEPARACIÓN ENTRE BARRAS

6 0,283 0,222 2,83 1,88 1,41 1,13 0,94

8 0,503 0,395 5,03 3,35 2,51 2,01 1,68

10 0,785 0,617 7,85 5,24 3,93 3,14 2,62

12 1,131 0,888 11,31 7,54 5,65 4,52 3,77

16 2,011 1,578 20,11 13,40 10,05 8,04 6,70

20 3,142 2,47 31,42 20,94 15,71 12,57 10,47

25 4,909 3,85 49,09 32,72 24,54 19,63 16,36

32 8,042 6,31 80,42 53,62 40,21 32,17 26,81

40 12,566 9,86 125,66 83,78 62,83 50,27 41,89

DIÁMETRONOMINAL

mm

MASANOMINAL

kg/m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

SECCIÓN DE ACERO “A” EN cm2, SEGÚN NÚMERO DE BARRAS

6 0,222 0,28 0,57 0,85 1,13 1,41 1,70 1,98 2,26 2,54 2,83

8 0,395 0,50 1,01 1,51 2,01 2,51 3,02 3,52 4,02 4,52 5,03

10 0,617 0,79 1,57 2,36 3,14 3,93 4,71 5,50 6,28 7,07 7,85

12 0,888 1,13 2,26 3,39 4,52 5,65 6,79 7,92 9,05 10,18 11,31

16 1,578 2,01 4,02 6,03 8,04 10,05 12,06 14,07 16,08 18,10 20,11

20 2,47 3,14 6,28 9,42 12,57 15,71 18,85 21,99 25,13 28,27 31,42

25 3,85 4,91 9,82 14,73 19,63 24,54 29,45 34,36 39,27 44,18 49,09

32 6,31 8,04 16,08 24,13 32,17 40,21 48,25 56,30 64,34 72,38 80,42

40 9,86 12,57 25,13 37,70 50,27 62,83 75,40 87,96 100,53 113,10 125,66

DIÁMETRONOMINAL

mm

MASANOMINAL

kg/m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

CAPACIDAD MECÁNICA EN kn, SEGÚN NÚMERO DE BARRAS (trabajando a tracción) - Para γs = 1.15

6 0,222 12,29 24,59 36,88 49,17 61,47 73,76 86,05 98,35 110,64 122,93

8 0,395 21,85 43,71 65,56 87,42 109,27 131,13 152,98 174,84 196,69 218,55

10 0,617 34,15 68,30 102,44 136,59 170,74 204,89 239,03 273,18 307,33 341,48

12 0,888 49,17 98,35 147,52 196,69 245,86 295,04 344,21 393,38 442,55 491,73

16 1,578 87,42 174,84 262,25 349,67 437,09 524,51 611,93 699,35 786,76 874,18

20 2,470 136,59 273,18 409,77 546,36 682,95 819,55 956,14 1092,73 1229,32 1365,91

25 3,850 213,42 426,85 640,27 853,69 1067,12 1280,54 1493,96 1707,39 1920,81 2134,23

32 6,310 349,67 699,35 1049,02 1398,69 1748,36 2098,04 2447,71 2797,38 3147,06 3496,73

40 9,86 546,36 1092,73 1639,09 2185,46 2731,82 3278,18 3824,55 4370,91 4917,28 5463,64

DIÁMETRONOMINAL

mm

MASANOMINAL

kg/m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

CAPACIDAD MECÁNICA EN kn, SEGÚN NÚMERO DE BARRAS (trabajando a compresión) - Para γs = 1.15

6 0,222 11,31 22,62 33,93 45,24 56,55 67,86 79,17 90,48 101,79 113,12

8 0,395 20,11 40,21 60,32 80,42 100,53 120,64 140,74 160,85 180,96 201,06

10 0,617 31,42 62,83 94,25 125,66 157,08 188,50 219,91 251,33 282,74 314,16

12 0,888 45,24 90,48 135,72 180,96 226,19 271,43 316,77 361,91 407,15 452,39

16 1,578 80,42 160,85 241,27 321,70 402,12 482,55 562,97 643,40 723,82 804,25

20 2,470 125,66 251,33 376,99 502,65 628,32 753,98 879,65 1005,31 1130,97 1256,64

25 3,850 196,35 392,70 589,05 785,40 981,75 1178,10 1374,45 1570,80 1767,15 1963,50

32 6,31 321,70 643,40 965,10 1286,80 1608,50 1930,19 2251,89 2573,59 2895,29 3216,99

40 9,86 502,65 1005,31 1507,96 2010,62 2513,27 3015,93 3518,58 4021,24 4523,89 5026,55

Ø2x π x 500 x n

4 1,15 1000Ø en mm / n: nºúm. de barras Ø2

x π x 400 x n4 1000

Ø en mm / n: nºúm. de barras

ROLLOS DE ACEROCORRUGADO B 500 SD

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GENERALIDADES

Durante los últimos años se ha experimentadouna notable industrialización de los procesosde transformación o elaboración de la ferralla,extendiéndose ampliamente en el sectorferrallista el empleo de máquinas o estribadorasautomáticas que permiten reducir los costesde transformación y aumentar los parámetrosde calidad.

Estas tecnologías han dado origen a nuevasexigencias en las características del acero,y por esta razón el Grupo Siderúrgico CELSAha investigado un nuevo producto, la barracorrugada presentada en forma de rollo,denominado “CELSAFER 500 SD”, y que esla solución más adecuada para ser empleadacon este tipo de maquinaria.


La geometría del “CELSAFER 500 SD” es decuatro caras, por lo que su núcleo presentaen su sección recta la forma de un cuadradocuyas esquinas están truncadas (redondeadas),inscribiéndose todo el conjunto en un círculoque forman las corrugas.

Cada rollo está identificado a su vez por dosetiquetas de color naranja.


(*) Estas acotaciones se realizan para evitar hiperresistenciasen las estructuras que retrasen la formación de rótulasplásticas, y por lo tanto no permitan a las mismasdesarrollar un comportamiento ductil frente al colapso.

GAMA DE FABRICACIÓN


Diámetro nominal (mm) 6 8 10 12 16

Sección útil (cm2) 0,28 0,50 0,78 1,13 2,01

Peso (Kg/m) 0,222 0,395 0,617 0,888 1,578









MARCAS DE IDENTIFICACIÓN CELSAFER 500 SD


CÓDIGO DELFABRICANTE

CELSA: 5 barras

INICIODE

LECTURA


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Etiqueta A

- Nombre del Fabricante (CELSA), dirección y teléfono.- Marca ARCER- Nombre comercial del producto

(CELSAFER 500 SD)- Calidad del acero.- Diámetro de la barra.- Número de colada.- Marcas de identificación de las barras según la




Etiqueta B

- Marca ARCER, con el Código de Certificación. - Calidad del acero (B 500 SD).- Nombre y señas del fabricante.- Marcas de identificación de las barras.

VENTAJAS DEL EMPLEO DELCELSAFER 500 SD

Las ventajas que comporta la utilización del“CELSAFER 500 SD” son las siguientes:

Geometría de cuatro caras decorrugas. Cuando la barra es enderezada porla estribadora automática, se minimiza larotación producida alrededor de su eje. Comoconsecuencia, al conformarse cercos o estriboscerrados, se consigue una mejor disposición delas ramas extremas en el mismo plano.

El CELSAFER 500 SD permiteobtener formas cerradas

de gran calidad.Con el CELSAFER 500 SD

no se produce aplastamientode los nervios.

Se precisan máquinas estribadoras menospotentes.

Provoca un desgaste de los rodillos muy inferior.

No se produce desgaste ni aplastamiento de lascorrugas, ya que la proyección normal de lasección recta es un círculo.

En definitiva, con el acero corrugado enrollos “CELSAFER 500 SD” se obtienen losmejores resultados al emplear las actualesmáquinas automáticas para la elaboración deformas de la armadura.

MALLAS ELECTROSOLDADAS CON BARRAS DE ACERO CORRUGADO B 500 SDMALLAS ELECTROSOLDADAS CON BARRAS DE ACERO CORRUGADO B 500 SD

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p.20

El Grupo Siderúrgico CELSA, a través de susempresas fabricantes de malla: CAMPESA,ACEROS PARA LA CONSTRUCCIÓN Y MAVISA,ha desarrollado un nuevo producto denominado“AGT 8” con unas condiciones óptimas deductilidad para la fabricación de mallaselectrosoldadas de acero que debendesempeñar funciones de armadura estructural.

¿POR QUÉ LA MALLAFABRICADA CON REDONDOLAMINADO EN CALIENTEAGT 8?

El empleo de los aceros laminados en frío tipo“T”, con los que tradicionalmente se hanfabricado las mallas electrosoldadas, ha sidoobjeto de críticas y controversias entre losexpertos de hormigón armado, debido a suductilidad tan reducida en comparación conotros tipos de acero.

Los aceros laminados encaliente tienen la cualidadnecesaria para conseguir

seguridad.

A nivel orientativo, un acero laminado en fríotipo “T” es del orden de 3 a 5 veces menosdúctil que un acero laminado en calienteB 500 S y de 6 a 10 veces menos dúctil que unacero B 500 SD.

Por lo tanto es conveniente conseguir un nivelde ductilidad elevado aunque no se tenga encuenta la redistribución de momentos en loscálculos, con el fin de disponer de la suficienteenergía plástica, y en consecuencia, de unareserva de resistencia y deformación una vez elacero haya alcanzado su límite elástico.

Para ello, se precisan aceros con unasprestaciones de ductilidad superiores a las que,en la actualidad, tienen los aceros laminadosen frío tipo “T”.

CARACTERÍSTICASGEOMÉTRICAS

La geometría de las barras es de 4 caras decorrugas dispuestas en forma de “rosca” talcomo se indica en la siguiente ilustración:

MARCAS DE IDENTIFICACIÓN AGT 8

CÓDIGO DEL FABRICANTECELSA: 5 barras

INICIO DELECTURA

CÓDIGO PAÍSESPAÑA: 7 barras


B 500 SB 500 T

B 500 SDσ

fs (B 500 T-B500 S)fy (B 500 T)

fy (B 500 S)

0,2% AGT(B 500 T)

AGT(B 500 S)

ε

fs (B 500 SD)

AGT(B 500 SD)

COMPARACIÓN DE GRÁFICASTENSIÓN/DEFORMACIÓN ENTRE UN ACERO B 500 T, UN B 500 S Y UN B 500 SD

p.21

CARACTERÍSTICASMECÁNICASEl acero empleado en la fabricación de las“mallas laminadas en caliente AGT 8” tiene lascaracterísticas de un acero laminado encaliente de calidad B 500 SD y cumple laNorma UNE 36065 EX:1999, con las siguientescondiciones básicas que son exigidas tambiénpor la Instrucción EHE:

(*) Estas acotaciones se realizan para evitar hiperresistenciasen las estructuras que retrasen la formación de rótulasplásticas, y por lo tanto no permitan a las mismasdesarrollar un comportamiento ductil frente al colapso.

Además, anticipándonos a las directricesempleadas en las normas actuales más avan-zadas, el alargamiento uniforme bajo cargamaxima (εmáx) es superior al 8%, con lo que seconsiguen unos factores de ductilidad entre 6 y10 veces superiores a los de las mallaselectrosoldadas tradicionales, es decir, las fabri-cadas con acero trefilado en frío. (Tipo “T”)

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MALLAS ELECTROSOLDADAS CON BARRAS DE ACERO CORRUGADO B 500 SD

IDENTIFICACIÓN DE LOSPANELES

Con el fin de poder identificar sin problemas lospaneles de la “Malla laminada en caliente-AGT8”,se disponen dos etiquetas distintas :

Etiqueta A

- Nombre del Fabricante, dirección y teléfono.- Marca ARCER.- Nombre comercial del producto: “AGT 8”.- Calidad del acero: B 500 SD.- Código de la malla.- Trama de la malla.- Diámetros de las barras.- Dimensiones del panel.- Lote (Identificación de control de calidad y

trazabilidad).- Número de paneles por paquete.- Denominación de la malla, según Norma UNE

36092:1996.- Marcas de identificación de las barras que forman

las mallas según la Norma UNE 36065 Ex:1999 yel Informe Técnico UNE 36811:1986.



Etiqueta B

- Marca ARCER, con el Código de Certificación. - La denominación: “Malla SD”.- Calidad del acero (B 500 SD).- Nombre y señas del fabricante.- Marcas de identificación de las barras.

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p.23

MALLAS AGT 8 - ESTÁNDAR

Las mallas AGT 8 - ESTÁNDAR se diferenciangeométricamente de las mallas estándarlaminadas en frío (tipo “T”) por no disponer de“barras de ahorro” longitudinales en amboslados del panel.

Tal como se puede apreciar en la siguientefigura, la característica física principal delpanel “AGT 8 - ESTÁNDAR ” es que todas lasbarras longitudinales del panel son del mismodiámetro, y se omiten la segunda y lapenúltima barra longitudinales, a excepción delas mallas constituidas por barras de 6 mm dediámetro en las que se mantiene el esquemadel panel sin omisión de barras

Las mallas “AGT 8 - ESTÁNDAR” por ser defabricación continua responden a plazos deentrega muy rápidos.

Es por ello aconsejable utilizar primordialmenteeste tipo de mallas, pero si sus característicasno se ajustan a sus necesidades técnicasconcretas, existen las “Mallas especiales -OPTIMALLA”.

A continuación, se recogen las distintastipologías de las “Mallas AGT 8 - ESTÁNDAR”.

TABLA DE TIPOS

CÓDIGO TIPO DE MALLAPESO DEL

PANEL kg

MASA NOMINALUNITARIA

kg/m2 de panel

CUANTÍA GEOMÉTRICATRANS. = LONG.

S (cm2/m)

CAPACIDAD MECÁNICATRANS. = LONG. γs = 1,15

Kn/m

C-81 35 x 35 Ø 6-6 16,29 1,234 0,81 35,12

C-94 30 x 30 Ø 6-6 19,09 1,446 0,94 40,98

C-141 20 x 20 Ø 6-6 27,97 2,119 1,41 61,47

C-188 15 x 15 Ø 6-6 36,85 2,792 1,88 81,95

C-251º 20 x 20 Ø 8-8 47,40 3,591 2,51 109,97

C-335 15 x 15 Ø 8-8 65,57 4,967 3,35 145,70

C-393 20 x 20 Ø 10-10 74,04 5,609 3,93 170,74

C-524 15 x 15 Ø 10-10 98,72 7,479 5,24 227,65

C-565 20 x 20 Ø 12-12 106,56 8,073 5,65 245,86

C-754 15 x 15 Ø 12-12 142,08 10,764 7,54 327,82

Mallas AGT 8 - Estándartienen disponibilidad

inmediata.

DETALLE DEL SOLAPO POR SUPERPOSICIÓN DE MALLAS AGT8-ESTÁNDAR

MALLAS CON BARRAS DE Ø 6 mm

SOLAPO

MALLAS CON BARRAS DE Ø 8,10 ó 12 mm

SOLAPO

TIPOLOGÍAS DE LAS “MALLAS AGT 8 - ESTÁNDAR”

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TIPOLOGÍAS DE PANELES AGT 8 - ESTÁNDAR

C-94

TAMAÑO CUADRÍC.

30 x 30 cm

DIÁMETRO BARRAS

Ø 6-6

TAMAÑO MALLA

6,0 x 2,2 m

NÚMERO DE BARRAS

7 X 20 ut

6oo cm (20 barras de ø6)

570 cm 1515

220 c

m (7 b

arra

s de ø

6)

180 c

m2

02

0

30

30


580 cm 1010

220 c

m (10

ba

rras d

e ø

6)

140 c

m3

53

5

20

205

5

C-141

TAMAÑO CUADRÍC.

20 x 20 cm

DIÁMETRO BARRAS

Ø 6-6

TAMAÑO MALLA

6,0 x 2,2 m

NÚMERO DE BARRAS

10 X 30 ut


585 cm7,57,5

220 c

m (13 b

arra

s de ø

6)

150 c

m3

03

0

1 5

155

5

C-188

TAMAÑO CUADRÍC.

15 x 15 cm

DIÁMETRO BARRAS

Ø 6-6

TAMAÑO MALLA

6,0 x 2,2 m

NÚMERO DE BARRAS

13 X 40 ut

C-251

TAMAÑO CUADRÍC.

20 x 20 cm

DIÁMETRO BARRAS

Ø 8-8

TAMAÑO MALLA

6,0 x 2,2 m

NÚMERO DE BARRAS

9 X 30 ut


580 cm 1010

220 c

m (9

ba

rras d

e ø

8)

120 c

m4

04

0

20

2010

10


560 cm 2020175 c

m22,5

35

22,5

35

220 c

m (6

ba

rras d

e ø

6)

C-81

TAMAÑO CUADRÍC.

35 x 35 cm

DIÁMETRO BARRAS

Ø 6-6

TAMAÑO MALLA

6,0 x 2,2 m

NÚMERO DE BARRAS

6 X 17 ut

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TIPOLOGÍAS DE PANELES AGT 8 - ESTÁNDAR

C-393

TAMAÑO CUADRÍC.

20 x 20 cm

DIÁMETRO BARRAS

Ø 10-10

TAMAÑO MALLA

6,0 x 2,2 m

NÚMERO DE BARRAS

9 X 30 ut


580 cm 1010

220 c

m (9

ba

rras d

e ø

10)

120 c

m4

04

0

20

2010

10

C-524

TAMAÑO CUADRÍC.

15 x 15 cm

DIÁMETRO BARRAS

Ø 10-10

TAMAÑO MALLA

6,0 x 2,2 m

NÚMERO DE BARRAS

12 X 40 ut


585 cm7,57,5

220 c

m (12 b

arra

s de ø

10)

135 cm

30

30

1 5

1512,5

12,5

C-565

TAMAÑO CUADRÍC.

20 x 20 cm

DIÁMETRO BARRAS

Ø 12-12

TAMAÑO MALLA

6,0 x 2,2 m

NÚMERO DE BARRAS

9 X 30 ut


580 cm 1010

220 c

m (9

ba

rras d

e ø

12)

120 c

m4

04

0

20

2010

10

C-754

TAMAÑO CUADRÍC.

15 x 15 cm

DIÁMETRO BARRAS

Ø 12-12

TAMAÑO MALLA

6,0 x 2,2 m

NÚMERO DE BARRAS

12 X 40 ut


585 cm7,57,5

220 c

m (12 b

arra

s de ø

12)

135 cm

30

30

1 5

1512,5

12,5

C-335

TAMAÑO CUADRÍC.

15 x 15 cm

DIÁMETRO BARRAS

Ø 8-8

TAMAÑO MALLA

6,0 x 2,2 m

NÚMERO DE BARRAS

13 X 40 ut


585 cm7,57,5

220 c

m (13 b

arra

s de ø

8)

150 c

m3

03

0

1 5

155

5


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p.26

MALLA ESPECÍFICA PARA EL ARMADO DE LA CAPA DECOMPRESIÓN DE FORJADOSUNIDIRECCIONALES YBIDIRECCIONALES

La importancia de los forjados dentro de laedificación, tanto desde el punto de vistatécnico como económico, motivó la elaboraciónpor el Ministerio de Fomento, de una normaespecífica denominada “Instrucción para elProyecto y la Ejecución de ForjadosUnidireccionales de Hormigón Armado oPretensado” (EF-96).

El empleo de las mallas electrosoldadas comoarmadura de reparto de la losa superior deforjados se ha generalizado tanto por surapidez y sencillez de colocación como por lasventajas técnicas que aportan.

En el cuadro siguiente se recoge el tipo demalla recomendado para esta aplicación, asícomo sus características:

VENTAJAS

• Colabora como armadura frente alos esfuerzos horizontales.

• Sirve de apoyo y guía de colocaciónpara la armadura de negativos delforjado.

• Controla la fisuración de la losa decompresión.

• Reduce el tiempo de colocaciónrespecto a la ferralla tradicional.

• No requiere mano de obraespecializada para su puesta enobra.

• Calidad garantizada por fábrica.• Puede ser utilizada como parte de la

armadura de momentos negativos. • Colabora en la seguridad frente a la

caída de personas.(Por ejemplo, porrotura accidental de una bovedilla)

CÓDIGO TIPOLong. Trans.

PESOkg/m2 Long. Trans.

SECCIONES DE ACERO cm2/m CAPACIDAD MECÁNICA Kn/m

C-81 35 x 35 ≈Ø 6-6 0,81 0,81 1,234 35,12 35,12

La longitud de solapo recomendada, tanto en el sentido longitudinal como en el transversal,es de 25 cm.


560 cm 2020

175 cm

22,5

35

22,5

35

220 c

m (6

ba

rras d

e ø

6)

DEFINICIÓN DEL PANEL PARA CAPA DE COMPRESIÓN DE FORJADOS

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p.27

MALLAS ESPECIALES“OPTIMALLA”

CARACTERÍSTICAS GENERALES

Las mallas especiales “OPTIMALLA” comocomplemento de las mallas “ESTÁNDAR”, sonaquellas que se fabrican “a medida” para darsolución a un problema concreto, y a diferenciade las ya comentadas pueden tener:

- Diámetros de barras longitudinales distintos alos de las transversales.

- Cualquier medida de panel en longitud yanchura con unas limitaciones. (*)

- Cualquier separación entre barraslongitudinales o transversales, pudiendo serambas iguales o distintas. (*)

CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICASY FORMA DEL PANEL ESPECIAL“OPTIMALLA”

La particular geometría de la “OPTIMALLA” estáconcebida para permitir, gracias a sus sobrelargosfrontales y laterales, la máxima facilidad en lacolocación de los paneles, además de asegurarque ésta sea técnicamente idónea.

Las ventajas que supone esta geometríaespecial del panel son:

• Evitar las 4 capas de mallas en las zonas desolapo que se generan con la malla estándar.

• Las longitudes de solapo están definidas porel mismo panel.

Por tanto, el operario que coloque los panelesno debe medir el solapo, ya que dispone de unareferencia geométrica clara, lo cual supone:

- Menor control de ejecución.- Menor probabilidad de error en la colocación.- Mayor rapidez de colocación.

MALLA ESTÁNDAR SECCIÓN A-A

MALLA ESPECIAL

an

chura

Longitud

ISI

LST

SI

IST

SI

SI

SI

SI

SI

SI

SI

SI

SI

LSI ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST ST STST ST

A

A

La tipología del panelOPTIMALLA permite que la

totalidad de las barras esténen el mismo plano, incluso

en las zonas de solapo.

TIPOLOGÍA DE PANEL ESPECIAL OPTIMALLA

SI = Separación entre barras longitudinales. (Ej. 20 cm)

ST = Separación entre barras transversales. (Ej. 20 cm)

LSI = Longitud de solapo de las barras longitudinales (Ej. 40 cm)

ISI = Dimensión igual o sensiblemente igual a “ST” (Ej. 15 cm)

LST = Longitud de solapo de las barras transversales (Ej. 40 cm)

IST = Dimensión igual o sensiblemente igual a “SI” (Ej. 15 cm)

(*) Consultar en cada caso con nuestro Departamento Técnico.

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TIPOS DE MALLAS ESPECIALES A MEDIDA “OPTIMALLA”

A continuación se reflejan distintos tipos de mallas que pueden fabricarse para dar respuesta adiferentes problemas que se pueden presentar.

Ø12

Ø8

Ø12

1 Panel conseparaciones entrebarras transversalesvariables a lo largodel mismo.

2 Panel conseparaciones entrebarraslongitudinalesvariables a lo anchodel mismo.

3 Panel con ausenciade barraslongitudinales y/otransversales.

4 Panel con diámetrosde barraslongitudinalesdistintos entre si.

5 Panel con barraslongitudinales“dobles”.

VENTAJAS DERIVADAS DELEMPLEO DE LAS MALLASESPECIALES “OPTIMALLA”

El SISTEMA de armado mediante mallasespeciales a medida “OPTIMALLA” tiene comoobjetivo industrializar la actividad de la ferrallaen las obras, consiguiendo las ventajas propiasde una industrialización.

VENTAJAS QUE PROPORCIONA LA MALLA

ESPECIAL A MEDIDA “OPTIMALLA”

- No se requiere mano de obraespecializada.

- La colocación es muy sencilla.

- La elaboración u operación paracortar o doblar paneles mediantemáquinaria específica es fácil.

- El número de atados es muyreducido, ya que únicamentese ata entre paneles.

- El solapo viene definido por lapropia configuración geométricadel panel.

- El operario de montaje no debemedir el solapo.

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Los rendimientos de colocaciónson muy altos.

El rendimiento de colocación de la mallaelectrosoldada es, por término medio, del ordende tres veces superior al de la ferralla convencional,proporcionando las siguientes ventajas:

- Disminución de los plazos de ejecución de lasunidades de obra, lo cual se traduce en unareducción de costes de la misma.

- Se requiere menos personal de montaje, dadoque la capacidad de colocación por personaen Kg/hora es muy superior. Esto se traduceen una mayor seguridad y control global enla obra. Otra característica que se deriva delreducido grupo del personal de montaje quese requiere, es el mayor rendimiento, puestoque a partir de un cierto número de operariosel rendimiento en vez de aumentar disminuye.

- El grupo de montaje es muy uniforme a lolargo de la obra, fruto también de estaelevada capacidad de colocación.

Alta calidad de la armaduracolocada.

- Las separaciones entre barras son exactas ycoinciden con las especificadas en elproyecto, lo cual permite un menor control deejecución, tanto por parte de la Constructoracomo de la Dirección Facultativa y del Controlde Calidad.

- Los paneles tienen una gran rigidez gracias a que todas las uniones entre barras estánsoldadas. Esta característica tiene una especialimportancia en las siguientes situaciones:

• En cualquier elemento horizontal: La armadura superior debe tener una rigidezimportante ya que por ella se debe transitarsin dificultad (seguridad) para abordar lasactividades posteriores al armado, como sonel hormigonado y el vibrado. Comoconsecuencia de dicha rigidez se requiere unnúmero muy inferior de separadores o“calzos” frente a la ferralla tradicional(barras sueltas), para asegurar losrecubrimientos de armadura exigidos en elproyecto.

• En alzados de muros con una cierta altura(superiores a 2,0 mts), la malla permite evitarel problema del posible desplazamiento delas barras horizontales respecto a su posiciónoriginal ocasionada por el vertido delhormigón sobre las mismas.

NÚMERO DE OPERARIOS CON FERRALLACONVENCIONAL

NÚMERO DE OPERARIOS CON MALLAELECTROSOLDADA

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PROCEDIMIENTO DE COLOCACIÓN

La única indicación que se le debe dar alpersonal de colocación de la malla especial“OPTIMALLA”, es que una vez colocado elprimer panel, el sobrelargo corto del segundopanel, ya sea el transversal o el longitudinal,debe tocar la última barra longitudinal otransversal del primer panel.

Por ejemplo, en la parte inferior se representaun panel, y en la transparencia adosada otropanel igual al anterior. Si se sostiene latransparencia en posición vertical, y se dejacaer sobre la opaca, se puede observarclaramente el sencillo y eficaz mecanismo decolocación descrito.


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APLICACIONES

Las mallas especiales “OPTIMALLA”,cuyo diseño son fruto de un estudio de racionalización de las armaduras, son susceptibles de poder ser dobladas o conformadas mediante máquinas específicascon el fin de poder abordar el armado de cualquier elemento estructural.

Esta posibilidad de conferir una formadeterminada a la malla, ya sea abierta ocerrada, permite que ésta pueda ser empleadaen elementos no necesariamente planos, conlo cual el ámbito de aplicación de la mismase amplia extraordinariamente.

En el caso de que el cliente no disponga deeste tipo de máquinas, como es habitual,nosotros se la facilitamos durante el tiempoque fuera preciso.

Edificación:

Losas macizas.Losas postensadas con cables no adherentes.Prelosas.Estructuras mixtas.Zunchos y riostras.Pavimentos.

Obras hidraúlicas:

Muros de encauzamientos.Colectores tipo marco.Galerías semicirculares.Canales abiertos.Estaciones depuradoras.Depósitos.

Cimentaciones:

Pilotes.Muros pantalla.Zapatas.

Obras civiles:

Tableros de puentes.Túneles.Falsos túneles.Muros anclados.Prefabricación.Muros.Canales.Vigas “T”.

Malla OPTIMALLA

+Máquina dobladora

ASESORAMIENTO TÉCNICO

Nuestro Departamento Técnico constituido porpersonal técnico altamente cualificado lesasesorará en todas las cuestiones que ustedesnos planteen.

A partir de los planos o datos que el cliente nosfacilita, y conocido el tipo de elementoestructural, así como las fases constructivas,tipo de encofrado a emplear, etc. procedemos arealizar el estudio de racionalización de laarmadura de proyecto mediante mallasespeciales a medida “OPTIMALLA” con el fin deoptimizar e industrializar la ferralla en la obra.

Este documento incluye la solución técnica y laoferta económica.

ARMADURA DOVELA

Hastialcentral

Hastiallateral

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NECESIDAD DE LAS BARRASDE ACERO CORRUGADO B 400 SD

Como ya hemos expuesto la ductilidad es unacaracterística de los aceros para hormigónarmado muy deseable en todos los casos eimprescindible en unas situacionesdeterminadas, como es el caso de estructurassometidas a solicitaciones de tipo sísmico,dinámicas o de impacto.

Una ductilidad elevada junto con las restantescaracterísticas exigidas a este acero,proporciona las condiciones adecuadas paraque las zonas plastificadas (rótulas) que seformen en la estructura dispongan de unacapacidad de giro suficiente y compatible conlas exigencias de deformación de la estructurapara poder seguir admitiendo solicitacioneshasta que se alcance el mecanismo de colapsode la misma.

En definitiva, la ductilidad es deseable entodos aquellos casos en los que se quieranevitar roturas frágiles que puedan producirsu colapso.

La Instrucción de Hormigón Estructural EHErecoge por primera vez, en su Anejo 12, TablaA.12.1, Artículo 4, un nuevo tipo de acero concaracterísticas especiales de ductilidad,denominado B 400 SD, y recomiendaespecialmente el empleo de este acero en loscasos de acciones sísmicas.

Para satisfacer esta necesidad estructural,CELSA y NERVACERO, pertenecientes al Grupo

Siderúrgico CELSA, lanzan al mercado el acerocorrugado B 400 SD, denominado “DUCTICELSA”y “NERVADUCTIL” respectivamente, que cumple con los requisitos exigidos por la NormaUNE 36065 EX:1999.


El tipo de acero normalizado del redondo“DUCTICELSA” o “NERVADUCTIL” es del tipo: B 400 SD UNE 36065 EX:1999

donde :

- la letra B indica el tipo de acero (acero parahormigón armado)

- el número 400 indica el valor del límite elásticonominal garantizado, expresado en Mpa.

- las letras SD indican la condición de soldabley las características especiales de ductilidad.

Las características mecánicas que debensatisfacer las barras de este tipo de acero, sonlas siguientes:


Límite elástico (fy)≥≤ ≥ (1) ≥ 400 Mpa


Relación fy (real) / fy (nominal) 1,20 (*)


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Los parámetros de ductilidad, correspondientesa este tipo de acero B 400 SD, deben cumplirsimultáneamente las siguientes condiciones:

CARACTERÍSTICAS FRENTEA CICLOS DE FATIGA

Tal como se ha indicado la fatiga es unfenómeno que provoca la rotura del acero sinllegar a alcanzarse la resistencia a tracción delmaterial, por la actuación cíclica de lasolicitación.

Dada la particularidad de este tipo desolicitación la Instrucción EHE, a diferencia desus antecesoras EH, introduce un nuevo estadolímite especial de resistencia a fatiga que debeser cumplido por todos los tipos de aceros .

Las barras “DUCTICELSA” y “NERVADUCTIL”, decalidad B 400 SD, cumplen los requisitosrelativos a su comportamiento frente a la fatigaexigidos por la Norma UNE 36065 EX:1999.

ENSAYO DE FATIGA

El ensayo consiste en someter a las barras a unesfuerzo axial, cíclico y controlado, entre unvalor máximo y otro mínimo, ambos positivos(tracción).

El ensayo se realizará sobre barras rectas a lasque se aplicará una tensión pulsatoria perosiempre de tracción.

Las probetas tendrán la sección completa de labarra, es decir no se considera válido el ensayode probetas mecanizadas.

Las condiciones del ensayo para el acero B 400 SDson:

Tensión máxima: σmáx = 0,6 x fs nominal == 240 Mpa

Amplitud 2σa = 150 Mpa

Frecuencia ≤ 200 Hz

Longitud libre entre mordazas ≤ 10 Ø

El ensayo se realizará a temperatura ambiente(entre 10 ºC y 35 ºC).

El ensayo se continúa hasta que se alcancen2x106 ciclos o hasta que se produzca la rotura dela probeta. Si la rotura se produce en la zona demordazas a una distancia inferior a 2 Ø de labarra medidas desde el punto de sujeción, elensayo se considera nulo.


Alargamiento de rotura, (A5)º ≥ 20% ó εmáx 9%

Relación: resistencia a tracción/límite elástico 1,20 ≤ fs/fy ≤ 1,35 (*)

fsB 400 SD

fsB 500 S

AGT(B 400 SD)

9%

AGT(B 500 S)

5%

ε

σ AntiguoB 500 S

B 400 SD

COMPARACION DE CURVASTENSION/DEFORMACION ENTRE ACEROS: Antiguo B 500 S y B 400 SD.

σ

σmín.

t

σ

σmáx.

1 ciclo de tensión

GRÁFICA TÍPICA DE DEFINICIÓN DEL ENSAYODE FÁTIGA

(*) Estas acotaciones se realizan para evitar hiperresistencias en las estructurasque retrasen la formación de rótulas plásticas, y por lo tanto no permitan alas mismas desarrollar un comportamiento ductil frente al colapso.

Los parámetros de ductilidad(A5 y fs/fy) son muy superioresa los del antiguo acero B 500 S“.


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COMPORTAMIENTO FRENTEA CICLOS DE HISTÉRESIS

Al hablar de ciclos de histéresis, nos referimos alos casos en que las tensiones en el acero pasanrepetidamente de ser tracciones a sercompresiones, de forma que se generan losllamados ciclos completos de histéresis.

El comportamiento que experimenta el acerocuando es solicitado por tensiones cíclicas orepetidas y de signo cambiante (tracciones-compresiones), como es el caso de lasgeneradas por el sismo, es muy diferente deldescrito para la fatiga en el apartado anterior.

Esta alternancia en el signo de las tensiones delas armaduras produce un efecto destructivodel acero muy superior al que genera la fatiga.

Estas solicitaciones constituyen un modeloaproximado de una acción de tipo sísmico, enla cual, las armaduras pasan de estartraccionadas a estar comprimidas por el cambioen el sentido de las acciones.

En estos casos deben realizarse ensayos conciclos de histéresis completos, en los que sehan de fijar como variables:

- la variación de tensión (tracción-compresión)en cada ciclo,

- la variación de las deformaciones(alargamiento-acortamiento) impuesta encada ciclo.

- en definitiva, hay que definir las leyes σt ó - εt.

El comportamiento de los aceros frente a estetipo de solicitaciones está lógicamenterelacionado con su ductilidad. Por ello, una de

las exigencias expuestas en algunos Códigos,en particular en el Eurocódigo 8,es la dedisponer de relaciones fs/fy muy altas, delorden de 1.20 y de unos alargamientos bajocarga máxima, εmáx, también muy elevados, delorden del 9%.

El nuevo tipo de acero “DUCTICELSA” o“NERVADUCTIL”, considerado en la InstrucciónEHE como se expuso con anterioridad, cumplelos requisitos más exigentes del Eurocódigo 8para su empleo en estructuras sismorresistentes.

ENSAYO DE CICLOS DE HISTERESIS

Tal y como se recoge en el apartado 10.8 de laNorma UNE 36065 EX:1999, el ensayo de cargacíclica consiste en someter a una probeta a tresciclos completos de histéresis, simétricos, a unafrecuencia de 1 a 3 Hz y con las longitudeslibres entre mordazas y las deformacionesmáximas de tracción y compresión siguientes:

σ

ε


DIAMETRONOMINAL

LONGITUDLIBRE

DEFORMACIÓN(%)

Ø < 16 mm 5 Ø ± 4

16 mm < Ø < 25 mm 10 Ø ± 2,5

25 mm < Ø 15 Ø ± 1,5

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Las características geométricas fundamentales deestos aceros de ductilidad especial “DUCTICELSA”y “NERVADUCTIL”,que permiten diferenciarlo delas otras barras de acero actuales son :

- Geometría de 2 caras.

- Corrugas en forma de “espiga”.

- Igual separación de corrugas en ambas caras.

Además de los requisitos de resistencia yductilidad, el hormigón armado tiene quepoder funcionar como un conjunto y eso exigeunas características de adherencia entre elhormigón y el acero.

Este tipo de acero proporciona unas tensionesde adherencia con el hormigón, que cumplen elensayo “Beam Test” definido según la NormaUNE 36740:1997 y recogido en la InstrucciónEHE. Es decir, el “DUCTICELSA” y el“NERVADUCTIL” satisfacen las condiciones deadherencia exigidas por dicha Instrucción.

El marcado de identificación de las barras delacero B 400 SD está definido en el Apartado nº 12 de la Norma UNE 36065 EX:1998 y seconsigue mediante el regruesamiento decorrugas tal y como se presenta en lailustración inferior.

Además, cada paquete está identificadomediante dos etiquetas de color negro.

Etiqueta A

- Nombre del Fabricante (CELSA o NERVACERO),dirección y teléfono.

- Marca ARCER.- Nombre comercial del producto (DUCTICELSA o

NERVADUCTIL).- Calidad del acero (B 400 SD).- Diámetro de la barra.- Número de colada.- Longitud de la barra.- Marcas de identificación de las barras según la




Etiqueta B

- Marca ARCER, con el Código de Certificación. - La denominación: ”DUCTIBAR”.- Calidad del acero (B 400 SD)- Nombre y señas del fabricante.- Marcas de identificación de las barras.

MARCAS DE IDENTIFICACIÓN DUCTICELSA / NERVADÚCTIL


INICIO DELECTURA



CÓDIGO DEL FABRICANTENERVACERO: 18 barras

INICIO DELECTURA


10 barras + 8 barras = 18


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APLICACIONES DEL“DUCTICELSA” Y DEL“NERVADUCTIL”

Las posibles aplicaciones del acero deductilidad especial “DUCTICELSA” y“NERVADUCTIL” son las siguientes:

Estructuras sometidas a solicitacionessísmicas. Frente a este tipo de solicitaciones larespuesta de la estructura está muy condicionadapor la ductilidad del acero ya que, en estasituación excepcional es fundamental lacapacidad de adaptación de la estructura, pues sesobrepasan las fases elásticas del acero y seprecisa de una máxima reserva de energía posible.

Estructuras calculadas con un métodode cálculo no lineal o en las que se admitanredistribuciones limitadas de esfuerzos. Enparticular, en las estructuras hiperestáticas esnecesario disponer de armaduras que dispongande la ductilidad suficiente para poder garantizarlos grados de redistribución esperados.

Estructuras solicitadas por accionesdifíciles de cuantificar, ya sea por lanaturaleza de dichas acciones o por elinsuficiente conocimiento sobre sus efectos enla estructura considerada.

Estas acciones pueden ser:

- Solicitaciones dinámicas.

- Explosiones.

- De impacto.

- Relacionadas con efectos de retracción ofluencia.

- Sobrecargas accidentales.

En definitiva, el empleo del acero de ductilidadespecial es adecuado en aquellas estructuras endonde la prevención de una rotura frágil y sinaviso evite pérdidas importantes.

Estructuras en donde el riesgo deincendio sea grande. Si por la acción delfuego una sección de una estructura dúctilplastifica generando una rótula, las seccionescolindantes se adaptan y retrasan el colapso dela estructura mejor que si la estructura fuerafrágil.

Siempre y cuando una estructura hiperestáticadisponga de un buen diseño que le confieraductilidad estructural, el grado de ductilidaddel acero favorecerá la redistribución deesfuerzos, y por tanto, el mecanismo deformación de las rótulas plásticas.

Estructuras existentes en donde seprevee un cambio de uso, o bien,estructuras antiguas que deben serrehabilitadas. En estas situaciones puedeser conveniente el realizar una redistribuciónlimitada de esfuerzos para trasladar la ley demomentos flectores con el fin de aprovechar almáximo la capacidad resistente de la estructuraoriginal y al mismo tiempo minimizar lasoperaciones de refuerzo, o que éstas se realicenen las zonas de mayor facilidad de ejecución.

DIÁMETRONOMINAL

mm

MASANOMINAL

kg/m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


6 0,222 0,28 0,57 0,85 1,13 1,41 1,70 1,98 2,26 2,54 2,83

8 0,395 0,50 1,01 1,51 2,01 2,51 3,02 3,52 4,02 4,52 5,03

10 0,617 0,79 1,57 2,36 3,14 3,93 4,71 5,50 6,28 7,07 7,85

12 0,888 1,13 2,26 3,39 4,52 5,65 6,79 7,92 9,05 10,18 11,31

16 1,578 2,01 4,02 6,03 8,04 10,05 12,06 14,07 16,08 18,10 20,11

20 2,47 3,14 6,28 9,42 12,57 15,71 18,85 21,99 25,13 28,27 31,42

25 3,85 4,91 9,82 14,73 19,63 24,54 29,45 34,36 39,27 44,18 49,09

32 6,31 8,04 16,08 24,13 32,17 40,21 48,25 56,30 64,34 72,38 80,42

40 9,86 12,57 25,13 37,70 50,27 62,83 75,40 87,96 100,53 113,10 125,66

Ø2x π x 400 x n

4 1,15 1000Ø en mm / n: nºúm. de barras

DIÁMETRONOMINAL

mm

MASANOMINAL

kg/m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

CAPACIDAD MECÁNICA EN kn, SEGÚN NÚMERO DE BARRAS (trabajando a tracción y compresión) - Para γs = 1.15

6 0,222 9,83 19,67 29,50 39,34 49,17 59,01 68,84 78,68 88,51 98,35

8 0,395 17,48 34,97 52,45 69,93 87,42 104,90 122,39 138,87 157,35 174,84

10 0,617 27,32 54,64 81,95 109,27 136,59 163,91 191,23 218,55 245,86 273,18

12 0,888 39,34 78,68 118,01 157,35 196,69 236,03 275,37 314,71 354,04 393,38

16 1,578 69,93 139,87 209,80 279,74 349,67 419,61 489,54 559,48 629,41 699,35

20 2,470 109,27 218,55 327,82 437,09 546,36 655,64 764,91 874,18 983,46 1092,73

25 3,850 170,74 341,48 512,22 682,95 853,69 1024,43 1195,17 1365,91 1536,65 1707,39

32 6,31 279,74 559,48 839,22 1118,95 1398,69 1678,43 1958,17 2237,91 2517,65 2797,38

40 9,86 437,09 874,18 1311,27 1748,36 2185,46 2622,55 3059,64 3496,73 3933,82 4370,91



mm

SECCIÓNcm2

MASANOMINAL

kg/m 10 cm 15 cm 20 cm 25 cm 30 cm


6 0,283 0,222 2,83 1,88 1,41 1,13 0,94

8 0,503 0,395 5,03 3,35 2,51 2,01 1,68

10 0,785 0,617 7,85 5,24 3,93 3,14 2,62

12 1,131 0,888 11,31 7,54 5,65 4,52 3,77

16 2,011 1,578 20,11 13,40 10,05 8,04 6,70

20 3,142 2,47 31,42 20,94 15,71 12,57 10,47

25 4,909 3,85 49,09 32,72 24,54 19,63 16,36

32 8,042 6,31 80,42 53,62 40,21 32,17 26,81

40 12,566 9,86 125,66 83,78 62,83 50,27 41,89

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GENERALIDADES

El rollo de acero corrugado CELSAFER D - B 400 SDes otra novedad, fruto del trabajo de I+D que sedesarrolla en el seno de nuestro grupo, con elfin de conseguir las mismas ventajas que ofreceel “CELSAFER 500 S” y responder a lasnecesidades que requieren el empleo del acerode ductilidad especial B 400 SD.


Las características mecánicas que debesatisfacer el “CELSAFER D - B 400 SD” son las mismas que las expuestas para el “DUCTICELSA” y el “NERVADUCTIL”: Además,al ser un acero B 400 SD, debe verificar losrequisitos exigidos por la Instrucción EHEreferente a su comportamiento frente a lafatiga y a los ciclos de histéresis.


La geometría del “CELSAFER D - B 400 SD”, aligual que la del “CELSAFER 500 S“, es decuatro caras, por lo que su núcleo presenta ensu sección recta la forma de un cuadradocuyas esquinas están truncadas (redondeadas),inscribiéndose todo el conjunto en un círculoque forman las corrugas.


MARCAS DE IDENTIFICACIÓN CELSAFER-D 400 SD

SECCIÓN



INICIO DELECTURA





Relación fy (real) / fy (nominal) 1,20 (*)



Relación: resistencia a tracción/límite elástico 1,20 ≤ fs/fy ≤ 1,35


Diámetro nominal (mm) 6 8 10 12 16

Sección útil (cm2) 0,28 0,50 0,78 1,13 2,01

Peso (Kg/m) 0,222 0,395 0,617 0,888 1,578

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Cada rollo está identificado a su vez por dosetiquetas de color negro.

Etiqueta A

- Nombre del Fabricante (CELSA), dirección yteléfono.

- Marca ARCER.- Nombre comercial del producto

(CELSAFER D - B 400 SD).- Calidad del acero.- Diámetro de la barra.- Número de colada.- Marcas de identificación de las barras según la




Etiqueta B

- Marca ARCER,con el Código de Certificación. - La denominación: ”DUCTIBAR”. ROLLO.- Calidad del acero (B 400 SD).- Nombre y señas del fabricante.- Marcas de identificación de las barras.

VENTAJAS DEL EMPLEO DEL“CELSAFER D - B 400 SD”

Las ventajas que ofrece este producto para suutilización en las máquinas automáticas detransformación de la ferralla, son las siguientes:

Geometría de cuatro caras decorrugas. Cuando la barra es enderezada porla estribadora automática, se minimiza larotación producida alrededor de su eje. Comoconsecuencia, al conformarse cercos o estriboscerrados, se consigue una mejor disposición delas ramas extremas en el mismo plano.

Con el CELSAFER D - B 400 SD no se produce aplastamiento

de los nervios.

Se precisan máquinas estribadoras menospotentes.

Provoca un desgaste de los rodillos muy inferior.

No se produce desgaste ni aplastamiento de lascorrugas, ya que la proyección normal de lasección recta es un círculo.


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¿POR QUÉ LA DUCTIMALLAAGT 9?

Ya hemos comentado la conveniencia endeterminadas ocasiones de abordar el armadode elementos estructurales de hormigónarmado mediante barras corrugadas de acerodotadas de unas prestaciones especiales deductilidad como las que le confiere el acero B 400 SD.

En el caso de las mallas electrosoldadas, lanecesidad obviamente es la misma que seorigina en el caso de las barras.

Para ello ponemos a su disposición la malla“AGT 9”, la cual está constituida por barras deacero de ductilidad especial B 400 SD.

Los parámetros de ductilidad(A5 y fs/fy) de la malla AGT 9

son muy superioresa los de la malla AGT 5


La geometría de las barras que componen lamalla “AGT 9” es de 4 caras de corrugas.

La disposición de las corrugas es en forma de“rosca”, como se expone en la figura.


El acero empleado en la fabricación de lasmallas “DUCTIMALLA - AGT 9“ es un acero: B 400 SD UNE 36065 EX:1998.

Estos dos criterios deben cumplirsesimultáneamente.

COMPORTAMIENTO FRENTEA LA FATIGA Y A LASCARGAS CÍCLICAS

Las barras que conforman las mallas “AGT 9”deberán cumplir los requisitos que la NormaUNE 36065 EX:1999 exige a las barras de aceroB 400 SD.




Relación fy (real) / fy (nomina) 1,20



Alargamiento de rotura, (A5)º ≥ 20% ó εmáx 9%

Relación: resistencia a tracción/límite elástico 1,20 ≤ fs/fy ≤ 1,35

MARCAS DE IDENTIFICACIÓN AGT 9


INICIO DELECTURA



SECCIÓN

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IDENTIFICACIÓN DE LOSPANELES

Con el fín de poder identificar sin problemas la“DUCTIMALLA - AGT 9”, se disponen tresetiquetas distintas :

Etiqueta panel

- En élla se indica la marca ARCER, ladenominación “DUCTIMALLA - AGT 9”, eldiámetro principal, el tipo de acero (B 400 SD) y el nombre del fabricante.

Dos etiquetas de color negro en cada paquete:

Etiqueta A

- Nombre del Fabricante, dirección y teléfono.- Marca ARCER.- Nombre comercial del producto.- Calidad del acero.- Código de la malla.- Separaciones entre barras de la malla.- Diámetros de las barras.- Dimensiones del panel.- Lote.- Número de paneles por paquete.- Denominación de la malla, según Norma

UNE 36092:1996.- Marcas de identificación de las barras que

forman las mallas según la Norma UNE 36065:1999 y el Informe Técnico UNE 36811:1986.



Etiqueta B

- Marca ARCER, con el Código de Certificación. - La denominación: ”DUCTIMALLA”.- Calidad del acero (B 400 SD).- Nombre y señas del fabricante.- Marcas de identificación de las barras.

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TIPOS DE PANELES “DUCTIMALLA - AGT 9”

Las mallas “AGT 9” se fabrican “bajo pedido”, por lo tanto, no existe una gama de mallasestándar DUCTIMALLA-AGT 9.

La tipología del panel podrá ser la misma que la de las mallas “ESTÁNDAR - AGT 5 “, o bien lade la “OPTIMALLA - AGT 5 ”, o cualquier otra posible de fabricar.

En las figuras siguientes se representan algunas estructuras de paneles dentro de las múltiplesposibles de fabricación.

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DIÁMETRONOMINAL

mm

MASANOMINAL

kg/m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


6 0,222 0,28 0,57 0,85 1,13 1,41 1,70 1,98 2,26 2,54 2,83

8 0,395 0,50 1,01 1,51 2,01 2,51 3,02 3,52 4,02 4,52 5,03

10 0,617 0,79 1,57 2,36 3,14 3,93 4,71 5,50 6,28 7,07 7,85

12 0,888 1,13 2,26 3,39 4,52 5,65 6,79 7,92 9,05 10,18 11,31


mm

SECCIÓNcm2 10 cm 15 cm 20 cm 25 cm 30 cm


6 0,283 2,83 1,88 1,41 1,13 0,94

8 0,503 5,03 3,35 2,51 2,01 1,68

10 0,785 7,85 5,24 3,93 3,14 2,62

12 1,131 11,31 7,54 5,65 4,52 3,77

DIÁMETRONOMINAL

mm

MASANOMINAL

kg/m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

CAPACIDAD MECÁNICA EN kn, SEGÚN NÚMERO DE BARRAS (trabajando a tracción y compresión) - Para γs = 1.15

6 0,222 9,83 19,67 29,50 39,34 49,17 59,01 68,84 78,68 88,51 98,35

8 0,395 17,48 34,97 52,45 69,93 87,42 104,90 122,39 139,87 157,35 174,84

10 0,617 27,32 54,64 81,95 109,27 136,59 163,91 191,23 218,55 245,86 273,18

12 0,888 39,34 78,68 118,01 157,35 196,69 236,03 275,37 314,71 354,04 393,38

Ø2x π x 400 x n

4 1,15 1000Ø en mm / n: nºúm. de barras

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LA CERTIFICACIÓNY SUS VENTAJASSEGÚN LA EHE-99

Dentro de este documento de ductilidad se haquerido dedicar un lugar especial para dostemas que han suscitado un particular interéspor el incremento de la calidad que van asuponer en las obras, y que son consideradoscomo dos de las grandes novedades quepresenta la nueva Instrucción de HormigónEstructural EHE: el Diseño Sismorresistente deEstructuras y la Certificación de los aceros.

Debido a la sensibilización por las conse-cuencias sociales, económicas, de comunica-ciones, etc, que puede acarrear en la sociedadactual un desastre natural como es el sismo, seha decidido incluir en la nueva Instrucción EHE,unas “Recomendaciones especiales para estruc-turas en zonas sísmicas” en su Anejo nº 12.

En el Anejo I se introduce la Marca ARCER para armaduras pasivas certificadaspara hormigón armado, así como las ventajasque la Instrucción concede a las armadurascertificadas.

En el Anejo II hemos contado con lainestimable colaboración del Doctor Ingenierode Caminos, Canales y Puertos Alex H. Barbat,profesor de la Universidad Politécnica deBarcelona. En este Anejo, el profesor Barbatnos aproxima a los conceptos básicos delRiesgo Sísmico de Edificios de HormigónArmado.

La Instrucción EHE introduce por primera vezla Certificación “en cascada” de las armaduras

con el fin de garantizar, no sólo la calidad delacero fabricado (Certificación del fabricante),sino también la correcta elaboración ycolocación en obra del mismo (Certificacióndel ferrallista).

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LA DUCTILIDADLA DUCTILIDADANEJOS I, II

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CONSIDERACIÓN DEL RIESGO SÍSMICO EN EL DISEÑO DE EDIFICIOS

La marca ARCER se refiere exclusivamente alas armaduras pasivas para hormigón armado.

Las armaduras que están en posesión de lamarca ARCER garantizan unas prestacionessuperiores en relación con:

- El estado límite de fatiga.- El comportamiento frente a ciclos de histéresis.- El tratamiento estadístico de las características

obtenidas en ensayos.- La garantía de calidad.- El inmediato tratamiento y solución de

cualquier problema o aclaración tanto en lafase de proyecto como en el de ejecución.

VENTAJAS DE LA CERTIFICACIÓN

La EHE establece una clara diferencia entreaceros certificados (homologados por elMinisterio de Fomento) y aceros no certificados,premiando el empleo de los primeros a travésde tres vías:

A. Las Condiciones de SuministroB. El Control de CalidadC. El Control de Ejecución

A. CONDICIONES DE SUMINISTRO

La EHE exige una serie de documentos según elacero esté certificado o no.

Si el acero está certificado, cada partida:

- Acreditará estar en posesión de la marca.- Deberá llevar el Certificado de Garantía del

fabricante, en el que se indiquen los valoreslímites de las características.

- Acompañará el Certificado de Homologaciónde Adherencia.

- En el caso que se solicite, el fabricantefacilitará los resultados de los ensayos decontrol de producción correspondientes aesa partida.

Si el acero no está certificado,cada partida.

- Deberá acompañarse de los resultados de losensayos de composición química, caracte-rísticas mecánicas y geométricas, realizadospor un laboratorio oficialmente acreditado,que justifiquen que el acero cumple lasexigencias establecidas en la EHE.

- Adjuntará el Certificado de Homologaciónde Adherencia expedido por un laboratoriooficialmente acreditado, según la Norma UNE 36740:1997.

LA CERTIFICACIÓN Y SUS VENTAJAS SEGÚN LA EHE-99

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LA CERTIFICACIÓN Y SUSVENTAJAS SEGÚN LA EHE-99

LA MARCA ARCER (ARMADURAS CERTIFICADAS)

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B. CONTROL DE CALIDADDEL ACERO

Según el artículo 90 de la EHE, se establecendos niveles para controlar la calidad del acero:

b.1. Control a nivel reducido.b.2. Control a nivel normal.

Las partidas deben ir acompañadas de losdocumentos de suministro.

b.1. CONTROL A NIVEL REDUCIDO

Según el artículo 90.2 de la EHE, este nivel decontrol, que sólo es aplicable para armaduraspasivas, se deberá contemplar únicamente enlas siguientes situaciones:

– Obras en las que el consumo de acero es muyreducido.

– Obras en donde existan dificultades pararealizar ensayos completos del material, yasea por su especial ubicación, o por cualquierotra causa.

El control consiste en comprobar, sobre cadadiámetro, que :

– Su sección equivalente cumple loespecificado en la EHE.

– No se forman grietas o fisuras en las zonasde doblado y en los ganchos de anclaje,mediante la inspección en obra.

b.2. CONTROL A NIVEL NORMAL

En el control a nivel normal se puede emplearacero certificado o no, teniendo en cuenta lassiguientes consideraciones.

Si el acero está certificado:

• A efectos de control, las armaduras sedividirán en lotes, correspondientes cada uno aun mismo suministrador, designación y serie, ysiendo su cantidad máxima de 40 toneladas ofracción.• Para la realización de este tipo de control seprocederá de la siguiente manera: – Se tomarán dos probetas por cada lote, para

sobre ellas:– Comprobar que la sección equivalente

cumple lo especificado en el art. 31.1 dela EHE.

– Comprobar que las característicasgeométricas de sus resaltos estáncomprendidas entre los límites admisiblesestablecidos en el certificado específico deadherencia según el art. 31.2 de la EHE.

– Realizar, después de enderezado, el ensayode doblado-desdoblado indicado en el art.31.2 y 31.3 de la EHE.

– Se determinarán, al menos en dos ocasionesdurante la realización de la obra el límiteelástico, carga de rotura y alargamientocomo mínimo en una probeta de cadadiámetro y tipo de acero empleado ysuministrador según las UNE 7474-1:92. Enel caso particular de las mallas electrosoldadasse realizarán, como mínimo, dos ensayos porcada diámetro principal empleado en cadauna de las dos ocasiones y dichos ensayosincluirán la resistencia al arrancamiento delnudo soldado según UNE 36462:0.

– En el caso de existir empalmes porsoldadura en armaduras pasivas, secomprobará, de acuerdo con lo especificadoen 90.4, la soldabilidad.

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Si el acero no está certificado:

• Los resultados del control del acero, talcomo se ha comentado con anterioridad,deben conocerse antes del hormigonado de lazona.• A efectos de control, las armaduras sedividirán en lotes, correspondientes cada uno aun mismo suministrador, designación y serie, ysiendo su cantidad máxima de 20 toneladas ofracción.• Se procederá de la siguiente forma:– Se tomarán dos probetas por cada lote, para

sobre ellas:– Comprobar que la sección equivalente

cumple lo especificado en el art. 31.1 dela EHE.

– En el caso de barras corrugadas,comprobar que las característicasgeométricas de sus resaltos estáncomprendidas entre los límites admisiblesestablecidos en el certificado específico deadherencia según el art. 31.2 de la EHE.

– Realizar, después de enderezado, el ensayode doblado-desdoblado, indicado en el art.31.2 y 31.3 de la EHE.

– Se determinarán, al menos en dos ocasionesdurante la realización de la obra, el límiteelástico, carga de rotura y alargamiento (enrotura, para las armaduras pasivas; bajocarga máxima, para las activas) comomínimo en una probeta de cada diámetro ytipo de acero empleado y suministradorsegún las UNE 7474-1:92 y 7326:88respectivamente. En el caso particular de lasmallas electrosoldadas, se realizarán, comomínimo, dos ensayos por cada diámetroprincipal empleado en cada una de las dosocasiones; y dichos ensayos incluirán laresistencia al arrancamiento del nudosoldado según UNE 36462:80.

– En el caso de existir empalmes porsoldadura en armaduras pasivas secomprobará la soldabilidad de acuerdo conlo especificado en el art. 90.4.

• En este caso los resultados del control delacero deben ser conocidos antes del hormi-gonado de la parte de obra correspondiente.

C. CONTROL DE EJECUCIÓNEl Control de Ejecución tiene por objetogarantizar que la obra se ajusta al proyecto ya las prescripciones de la Instrucción EHE.

Según el artículo 95.1 de la EHE, correspondea la Propiedad y a la Dirección de Obra laresponsabilidad del control externo de laejecución, el cual se adecuará al nivelcorrespondiente, en función del valoradoptado para γf en el proyecto.

El nivel de control de la ejecución se relaciona

directamente con el valoradoptado γf

en el proyecto.

Se consideran los tres siguientes niveles parala realización del control de la ejecución:

- Control de ejecución a nivel reducido.- Control de ejecución a nivel normal.- Control de ejecución a nivel intenso.

que están relacionados con el coeficiente demayoración de acciones empleado para el proyecto.

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NIVEL DE CONTROL

COEFICIENTE DE MAYORACIÓNDE ACCIONES

P. propio yC. Muerta

Sobrecarga

REDUCIDO 1,60 1,80

NORMAL 1,50 1,60

INTENSO 1,35 1,50

LA CERTIFICACIÓN Y SUS VENTAJAS SEGÚN LA EHE-99

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c.1 CONTROL A NIVEL INTENSO

Este nivel de control, además del controlexterno, exige que el Constructor posea unsistema de calidad auditado de forma externa,y que la ferralla esté certificada, es decir, quela elaboración de la ferralla se realice eninstalaciones industriales fijas y con unsistema de control interno y externo certificadospor un organismo independiente y acreditado.

Si no se dan estas condiciones, la Dirección deObra deberá exigir al Constructor unosprocedimientos específicos para la realizaciónde las diversas actividades de control internoinvolucradas en la construcción de la obra.

Para este nivel de control externo, se exige larealización de, al menos, tres inspecciones porcada lote en los que se ha dividido la obra.

c.2 CONTROL A NIVEL NORMAL

Según el artículo 95.3 de la Instrucción EHE,este nivel de control externo es de aplicacióngeneral y exige la realización de, al menos,dos inspecciones por cada lote en los que seha dividido la obra.

Existen unas diferencias muyimportantes entre considerar

un nivel de control deejecución intenso y otro

cualquiera. Además, paraadoptarlo se requiere ferralla

certificada.

C.3 CONTROL A NIVEL REDUCIDO

Este nivel de control externo es aplicablecuando no existe un seguimiento continuo yreiterativo de la obra, y exige la realización de,al menos, una inspección por cada lote en losque se ha dividido la obra.

CONCLUSIÓN DE LAS GRÁFICAS

Las diferencias entre las cargas decálculo en las tres hipótesis deniveles de control son:

• Nivel de control normal frente con-trol intenso: + 9,7 % de incrementode las cargas de cálculo.

• Nivel de control reducido frentecontrol intenso: + 19 % de incre-mento de las cargas de cálculo.

Este aumento de las cargas de cálculoafecta, lógicamente, a toda laestructura: cimentación, estructura,etc, además del acero.

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PESO PROPIO

+CARGA MUERTA (G)

SOBRECARGA DEUSO(Q)

480 kp / m2 200 kp / m2

NIVEL DE CONTROL

APLICANDO ELCOEFICIENTE

ADECUADO DEMAYORACIÓN

EJEMPLO DE APLICACIÓN DEL NIVEL DE CONTROL DE EJECUCIÓN EN UNA

ESTRUCTURA DE EDIFICACIÓN NORMAL

REDUCIDO P = 5,64 Q

NORMAL P = 5,20 Q

INTENSO P = 4,74 Q

Valor de P = G + Q


La mayoría de los desastres sísmicos del mundo seproducen en ciertas zonas del planeta, denominadas“cinturones sísmicos”. En la figura siguiente puedeverse el denominado “cinturón de fuego” que rodeael Océano Pacífico y también el cinturón Himalayo-Alpino-Mediterráneo. Los terremotos son loscausantes de más de catorce millones de víctimasen todo el mundo desde 1775 cuando un seísmodestruyó la ciudad de Lisboa. Se tiene tambiénconciencia histórica de varios terremotos ocurridosen el pasado en España.

Se ha observado que las pérdidas económicas y elnúmero de víctimas que se producen durante losterremotos dependen directamente del daño sufridopor los edificios. Esto se debe al alto número deedificios vulnerables existententes en las zonassísmicas, es decir, a los edificios propensos a sufrirdaños durante la acción de los terremotos.

Los terremotos severos suelen poner en evidenciatodos los errores que se cometen en todas las fasesde realización de una estructura: cálculo, diseño yconstrucción. Obviamente, una incorrecta selecciónde los materiales de construcción es una fuente deerror de carácter decisivo. Durante los desastressísmicos ocurridos en la última década en el mundose han producido fallos muy graves en estructurasde hormigón armado.

Riesgo sísmicoSe entiende por riesgo sísmico las pérdidas espera-das en un elemento en riesgo durante un períodode tiempo especificado. El elemento en riesgopuede ser un edificio, una ciudad entera, las propias

personas que viven en los edificios, la actividadeconómica desarrollada en la zona o las líneas decomunicación.

El riesgo sísmico se expresa en costes que puedenser de diferente tipo: físico, económico, financiero,de indemnización, social, humano, etc. Dicho riesgose obtiene como convolución entre la peligrosidad yla vulnerabilidad, las cuales se definen de lasiguiente manera:

• La peligrosidad sísmica es la probabilidad deocurrencia, dentro de un período específico detiempo y en una zona dada, de un movimientosísmico del terreno de una fuerza determinada.

• La vulnerabilidad sísmica de una estructura es elgrado de daño debido a la ocurrencia de un movi-miento sísmico del terreno de una fuerza deter-minada. Esta directamente relacionada con lascaracterísticas del diseño de la estructura.

Peligrosidad sísmicaLa peligrosidad sísmica puede definirse de unamanera muy intuitiva y en general como la descrip-ción de los efectos provocados por los movimientossísmicos en el suelo de una cierta zona.

Durante los seismos se libera bruscamente laenergía de deformación acumulada durante largosperíodos de tiempo en las zonas de contacto entrelas placas tectónicas. En la siguiente figura puedeobservarse la distribución de los epicentros de losterremotos que han afectado la Península Ibérica eneste siglo.

Existe un parámetro muy utilizado para definir lapeligrosidad, concretamente la intensidadmacrosísmica, la cual describe los efectos de losterremotos sobre las estructuras, personas, suelo,objetos, etc. En el caso de las estructuras, el efectomás relevante es el daño que sufren las mismas.

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por A. H. Barbat

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II

Existen, hoy en día, más de 40 escalas diferentes deintensidad; la de Medvedev-Sponheuer-Karnik (MSK)es la que se utiliza en España. La peligrosidadsísmica se evalua también a través de otros efectosde los terremotos, tales como la evolución en eltiempo de la aceleración, velocidad y desplaza-miento sísmicos del terreno o sus valores máximos.

Un concepto muy útil para definir la peligrosidad esel período de retorno que es el tiempo medio quetranscurre entre la ocurrencia de dos seismos conlas mismas características.

Éstas podrían ser, por ejemplo, la aceleraciónmáxima del terremoto o su intensidad. Otroconcepto de utilidad es el tiempo de exposición quees el período de vida útil de la estructura. A partirde estas definiciones, la peligrosidad puedecaracterizarse como la probabilidad de que en unazona ocurra un sismo de determinadas caracte-rísticas, asociado a un cierto período de retorno y aun tiempo de exposición dado de las estructuras.Esta es la forma de definición utilizada en los mapasde las normativas de diseño sísmico como, porejemplo, el de la figura siguiente que muestraaceleraciones horizontales del terreno, ab, esperadasen España para un período de retorno de 500 años,de acuerdo con la normativa NCSE (1994). En elmismo mapa se muestra también la variación delcoeficiente de contribución K, utilizado paradescribir la influencia que tiene sobre el terremotode diseño el hecho de que los terremotos se originenen zonas con diferentes características sismológicas.

DuctilidadEl coeficiente sísmico de un edificio se define comola relación entre la fuerza lateral máxima que puederesistir dicho edificio y el peso total del mismo.Expresado en estos términos el coeficiente sísmicohace referencia a la resistencia sísmica, pero tam-bién puede definirse uno que describa la demandasísmica. En tal caso sería expresado por la relaciónentre la fuerza horizontal máxima que ejerce uncierto terremoto sobre el edificio y el peso propiototal del mismo. Obviamente, la fuerza sísmicaequivalente en la base, denominada cortante en labase, puede calcularse mediante multiplicación delmencionado coeficiente por el peso total de laestructura. En la figura siguiente puede verse lavariación del coeficiente sísmico así definido enfunción del período propio de los edificios dehormigón armado.

Las diferentes curvas que aparecen en la figuraanterior corresponden a ciertos niveles de fuerzassísmicas equivalentes que tiene una especial rele-vancia en el diseño sismorresistente. Por ejemplo, laIínea continua corresponde a las fuerzas sísmicas decálculo estipuladas en las normativas, que corres-ponden a un comportamiento lineal del material dela estructura. La Iínea de puntos corresponde a lasfuerzas sísmicas que será capaz de resistir el edificiopor la redundancia estructural que no se tuvo encuenta en los cálculos y por las característicasmecánicas reales de los materiales que habitual-mente son mejores que las del proyecto. Es decir,esta linea define la resistencia real del edificiofrente al sismo de diseño. La Iínea interrumpidasuperior corresponde al nivel de fuerzas deresistencia. La gran diferencia entre la demanda deresistencia frente a un sismo real y la resistencia deproyecto del edificio debe ser absorbida por elcomportamiento no lineal del edificio,concretamente a través de su ductilidad.

La ductilidad, tal como se estipula en lasnormativas de cálculo sísmico de edificios dehormigón armado, toma en cuenta las modifi-caciones que sufre la rigidez de dichos edificioscomo consecuencia de los fenómenos no linealesque se producen durante la acción de un terremotosevero. En la práctica del diseño, la totalidad de losfenómenos que contribuyen a la no linealidad de larigidez de un edificio de hormigón armado suelenincorporarse, de una manera simplificada, en unacaracterística única denominada ductilidadestructural. Esta describe la capacidad de una

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Líneas de igual aceleración sísmica básica ab

Líneas de igual coeficiente decontribución K

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II estructura de deformarse inelásticamente sin llegar

al fallo y sin una substancial pérdida de resistencia.La ductilidad estructural que se consigue dependede la del mismo acero que se utiliza comoarmadura, de la cuantía del mencionado acero y delos detalles del armado de las vigas y pilares quecomponen los pórticos del sistema resistente deledificio.

La siguiente figura muestra que debido a laductilidad se producen grandes incrementos en losdesplazamientos x, con incrementos pequeños,nulos o incluso negativos en las fuerzas f. En lasnormativas sísmicas se definen coeficientesy=xult/xe, siendo xult el desplazamiento úItimo del

oscilador y xe su desplazamiento al Iímite defluencia, que reducen la fuerza sísmica de cálculopor ductilidad.

La diferencia entre la resistencia de proyecto y lademanda puede ser muy grande en el caso deterremotos severos, pudiendo llegar a valores dehasta 10 veces mayores que los de cálculo y, poreste motivo, edificios modernos, proyectadosmediante normativas que utilizan una ductilidadinsuficiente, pueden no ofrecer garantíassuficientes contra sismos severos.

El hormigón adquiere una cierta ductilidad cuandose confina mediante un refuerzo transversaldispuesto en forma de estribos. En la figurasiguiente se muestra esquemáticamente lainfluencia de refuerzo transversal, tanto en laresistencia como en la ductilidad, para diferentestipos de confinamiento (Park y Paulay 1991).

La forma de estas curvas depende de variables talescomo la relación volumétrica entre el acerotransversal y el volumen del núcleo confinado dehormigón, las tensiones de fluencia del acero, elespaciamiento entre el refuerzo transversal, eldiámetro de los redondos, la cuantía del refuerzolongitudinal y la resistencia de hormigón.

Vulnerabilidad sísmicaLa vulnerabilidad sísmica está directamente rela-cionada con la calidad del diseño y construcción delas estructuras, la cual depende en gran medida delnivel técnico de las normativas. En el Eurocódigo 8(E8 1997) que es una de las normativas de diseñosísmico más avanzadas del mundo y que será deobligada aplicación en todos los países de la UniónEuropea, se recomienda el cumplimiento de lossiguientes requisitos:

• que la estructura no colapse• limitar su susceptibilidad al daño.

La vulnerabilidad sísmica de una estructura puedeexpresarse a través de funciones de vulnerabilidad,las cuáles son relaciones gráficas o matemáticas queexpresan en forma continua la vulnerabilidad enfunción de algún parámetro que describa la fuerzadel sismo. Dichas funciones nacen de la inspecciónpost-terremoto de las estructuras así como dellevantamiento de los daños sísmicos y su posteriorestudio estadístico. Tales levantamientos propor-cionan como resultado más importante un índice dedaño que, caracteriza globalmente la degradaciónque sufriría una estructura sometida a la acción deun sismo.

En muchos de los estudios de vulnerabilidad y riesgoque se llevan a cabo en el mundo, la evaluación deldaño estructural global de los edificios se realizautilizando la definición de grado de daño globalproporcionada por las distintas escalas de intensidadmacrosísmicas. Sin embargo, en un análisis másdetallado de los resultados de daños obtenidosmediante inspección se caracteriza el comporta-miento sísmico global de los edificios mediante uníndice de daño global, que toma valores en unaescala de O a 100. Éste debe caracterizar global-mente la degradación del conjunto de todos loselementos estructurales.

El método del índice de vulnerabilidad (GNDT 1986)utiliza los datos obtenidos por inspección pararealizar una calificación de calidad del diseño yconstrucción sismorresistente de los edificiosmediante un coeficiente denominado índice de

Confinamiento medianteprensa hidráulica

Refuerzo circularo en espiral

Refuerzo rectangular conpequeño espaciamiento

Hormigón sin refuerzopor confinamiento

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vulnerabilidad. A partir de una inspección post-terremoto se obtiene también un índice de dañoque sufre la estructura. Las funciones de vulnera-bilidad relacionan los dos índices para cada tipo-logía estructural y para cada grado de intensidadmacrosísmica del terremoto.

Para evaluar el daño global de un edificio se cali-fican sus elementos, tanto los que forman parte delsistema resistente como los no estructurales, en unaescala entre A (ningún daño) y F (fallo totaI). Loselementos considerados son: elementos resistentesverticales, forjados, cubiertas y escaleras. Una vezrealizada esta evaluación, los grados de daños A-Fse relacionan con un índice de daño global deledificio entre O y 100.

El cálculo del índice de vulnerabilidad parte de unaoperación de calificación de once parámetrosestructurales cuya influencia sobre el daño sísmicode los edificios de hormigón armado es determi-nante. Éstos son:

- Organización del sistema resistente.

- Calidad del sistema resistente.

- Resistencia convencional de los materiales.

- Influencia de la cimentación.

- Elementos horizontales.

- Configuración en planta.

- Configuración en elevación.

- Conexión entre los elementos de los sistemasresistentes vertical y horizontal.

- Elementos de baja ductilidad.

- Elementos no estructurales.

- Estado de conservación.

Cada uno de estos parámetros es calificado en clasesde calidad entre A y C conforme la calidad del pará-metro decrezca. Una vez realizadas las calificacionesse asignan valores numéricos Ki a cada una dedichas clases de acuerdo con una escala propuesta

por Benedetti y Petrini (1984). El valor del índice devulnerabilidad, Iv, normalizado a valores entre O y100, se obtiene mediante la expresión:

Funciones de vulnerabilidadMediante este método ha sido obtenida unafunción de vulnerabilidad para los edificiosafectados por los terremotos ocurridos en lasprovincias de Almería y Granada en los días 23 deDiciembre de 1993 y 4 de Enero de 1994. Éstos hansido notados en una extensa zona del sur deEspaña, comprendiendo además de las provinciasmencionadas, a las de Málaga, Albacete, Jaén yMurcia. Sus epicentros se localizaron, el primerocerca de las poblaciones de San Roque y Berja y elsegundo en el mar, a unos 20 km de la costa, frentea las localidades de Almerimar, Balerma y Baños. Seha determinado que los dos terremotos hanalcanzado una intensidad máxima del grado VII enla escala MSK y han producido daños tanto enestructuras de mampostería no reforzada como dehormigón armado. Algunos de los daños observadosen los edificios de hormigón armado se muestranen las siguientes tres fotografías.

Los dos tipos de edificios de hormigón armado quemás se utilizan en España son los de forjados planosy, en menor medida, las estructuras` porticadas convigas planas. Para evaluar la ductilidad de losedificios porticados con vigas planas, han sidoconsiderados dos edificios del mismo tipo y desimilares dimensiones en planta y en elevación. Elprimero de buena calidad sísmica, tiene un índice devulnerabilidad de 15; el índice del segundo, que esde baja calidad sísmica, es de 65. Se realizó uncálculo no lineal sometiendo los edificios a fuerzasestáticas horizontales que han sido incrementadas

Foto 1 izquierda. Edificio de hormigón armado de Balerma queha sufrido daños severos en la planta baja y daños ìmportantesen el primer piso. Sus úItimos tres pisos se comportaronprácticamente como un cajón rígido. Los daños se debieron alcambio brusco de rigidez entre la planta baja y el primer pisoy a la flexibilidad excesiva del forjado de primer piso.

Foto 2 derecha. Detalles de daños importantes en un edificiode hormigón armado de Guardías Viejas.

Foto 3 centro. Detalle del daño observado en un pilar de unedificio de hormigón armado ubicado en Adra, con unatipología similar a la del edificio de la anterior figura. Losdaños globales de los primeros dos pisos no parecen, aprimera vista, tan graves como en el caso anterior, pero seobservan daños locales severos en los pilares. El recubrimientode la armadura está desconchado, dejando ver armadurascorroídas e insuficiencia de estribos; además los dos estribosvisibles están rotos.

11∑

i =1Iv = 10

Ki x Wi x 1

4( )

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hasta el fallo estructural, proceso numérico denomi-nado “push over”. Como resultado se obtuvo unaestimación de la ductilidad global de las estructuras.En la gráfica (a) de la siguiente figura ha sido repre-sentado el coeficiente sísmico en función del por-centaje del desplazamiento lateral del piso superioren relación con la altura total del edificio. En lamencionada figura han sido incluidos resultadostanto para edificios de nudos rígidos como paraedificios de nudos deformables. Todos muestran lainsuficiente ductilidad, es decir, un comportamientosísmico frágil. En la misma figura ha sido incluida,para comparación, una curva del mismo tipo para unedificio de similares características pero que tieneun diseño sísmico adecuado.

En ninguno de los casos, los coeficientes sísmicossuperan el valor del coeficiente sísmico requeridopor la normativa sismorresistente vigente en eltiempo del diseño. Pero la normativa española, aligual que todas las demás, especifica unos valoresmás bajos del coeficiente sísmico suponiendo que elproyectista asegurará un comportamiento dúctil deledificio mediante aplicación de ciertas medidas dediseño y construcción. Sin embargo, tal como puedeverse en la figura, las estructuras analizadas presen-tan una ductilidad insuficiente, puesto que en elinstante en que alcanzan su máxima resistenciallegan a una deformación relativa del piso superiorde máximo 2%. Por el contrario, en el caso delpórtico semirresistente, que fue diseñado para uncoeficiente sísmico de 0.10, se alcanzan valores dehasta 0.22 de dicho coeficiente y, lo más impor-tante, sin que ocurra una caída significativa deresistencia.

En la gráfica (b) de la misma figura pueden verseresultados para los edificios con forjados reticulares.También se consideran dos casos: un edificio debuena calidad sísmica, con un Iv = 20 y un segundode calidad sísmica inferior, con un Iv = 60. A losresultados del análisis de push-over obtenidos tantopara estructuras con conexiones losa-pilar rígidas,como para modelos con conexiones deformables, seañadieron de nuevo, para comparación, los corres-pondientes al edificio con diseño sismorresistenteadecuado.

Puede observarse que en este caso los edificiostienen un comportamiento sísmico aún más frágilque los porticados con vigas planas. Los coefi-cientes sísmicos obtenidos no cumplen losrequisitos de la normativa de cálculo sísmicoutilizada en su diseño. Ninguno de los edificiosestudiados presenta ductilidad, la cual alcanza tansolo valores del orden del 1% de deformación

Resultados de un análisis de push-over realizado sobreedificios de hormigón armado con diferentes indices devulnerabilidad sísmica y diferentes conexiones pilar-viga.

a. Edificios porticados con vigas planasb. Edificios con forjados reticulares

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Estructuras porticadas con vigas planas

Iv = 15: Nudos deformablesIv = 15: Nudos rígidosIv = 65: Nudos deformablesIv = 65: Nudos rígidosPórtico dúctil sismorresistente

Estructuras porticadas con forjados reticulares

Iv = 20: Conexiones deformablesIv = 20: Conexiones rígidasIv = 60: Conexiones deformablesIv = 60: Conexiones rígidasPórtico dúctil sismorresistente

Deformación piso superior (%)C

oefi

cien

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ísm

ico,

c

Deformación piso superior (%)

Coe

fici

ente

sís

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o,c

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relativa del piso superior en el instante de sumáxima resistencia. Además de todos estosaspectos muy importantes, los edificios de hormigón armado estudiados tienen una serie dedefectos ilustrados en las siguientes tres fotogra-fías, que tienden a incrementar su ya altavulnerabilidad sísmica.

Se simularon mediante el método de Monte Carlolas funciones de vulnerabilidad sísmica para edi-ficios de mampostería no reforzada, para edificiosporticados con vigas planas y para edificios conforjados reticulares que se muestran en las

siguientes tres gráficas (Barbat et al. 1996). En elcaso de los edificios porticados con vigas planas,los valores para la intensidad VI MSK no han sidoincluidos en la figura puesto que los índices de dañoeconómico fueron inferiores al 5% para todos los Iv.En el caso de los edificios con forjados planos, losvalores para la intensidad IX MSK no se muestrandebido al hecho de que todas las estructurascolapsarían. Los índices de vulnerabilidad y de dañotan altos pueden explicarse tanto por los tipos deestructuras que son inadecuados en zonas sísmicascomo por el detallamiento estructural incorrecto.

Foto 4. Edificio de hormigón armado con pilares cortos en su base. La mayorrigidez de éstos implica un incremento del esfuerzo cortante que puedeproducir un fallo frágil de la estructura.

Gráfica 1. Funciones de vulnerabilidad obtenidas por simulación paraedificios de mampostería reforzada

Gráfica 2. Funciones de vulnerabilidad para edificios porticados dehormigón armado con vigas planas

Gráfica 3. Funciones de vulnerabilidad para edificios de hormigón conforjados planos.

Foto 5. Edificio con el pilar de esquinas insuficientemente armado pararesistir acciones sísmicas. Observese que los pilares centrales tienen másarmadura, lo que demuestra que la estructura ha sido dimensionada sólo aacciones verticales y estáticas.

Foto 6. Nudos excesivamentedébiles en un edificio de hormigónarmado con forjados reticulares. Suspilares están girados bajo un ángulode 450 respecto a la dirección segúnla cual se espera el mayordesplazamiento horizontal duranteun terremoto. La conexión pilar-forjado que puede verse essumamente débil lo que reduce aúnmás la ductilidad estructural.

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Riesgo sísmico del Eixamplede Barcelona Las funciones de vulnerabilidad simuladas seaplicaron para obtener escenarios de riesgo sísmicoen el distrito del Eixample de Barcelona. Dichodistrito, construido de acuerdo con el diseñourbanístico del ingeniero de caminos Ildefons Cerdà,cubre actualmente una superficie de 750 hectáreasde la ciudad y está constituido por manzanas casisimétricas con dimensiones de 113x113 m. Elnúmero promedio de niveles de los edificios de lazona es de 6, la altura promedio de 19 m y lasuperficie promedio be las plantas de los edificios de281 m2.

La mayoría de los edificios existentes son demampostería no reforzada, están diseñadossólamente a cargas verticales y han sido construidosentre 1860 y 1940. El resto son en hormigónarmado, construidos durante los años 1960-1970,después de la demolición de algunos edificiosantiguos de mampostería. Los edificios de hormigónarmado del Eixample son con forjados reticulares oporticados con vigas planas, siendo del tipocontemplado por las funciones de vulnerabilidad delas figuras anteriores. Esto quiere decir que en sucálculo se tomaron en cuenta fuerzas sísmicas, deacuerdo con los requerimientos de la normativa deese momento, pero no los detalles de diseño queproporcionan ductilidad.

Barcelona se encuentra en una zona de sismicidadmoderada y este hecho viene reflejado en lasprevisiones de las distintas normativas que hanexistido en España entre 1936 y 1994. En éstas se leasignó a Barcelona un grado de intensidad VII en laescala MSK. A partir de 1997 Barcelona “perdió” elgrado VII de intensidad sísmica y, de acuerdo con lanormativa NCSE-94 (1994) ha sido incluida en unazona que no requiere diseño sismorresistente algunode sus edificios. En esta normativa, que utiliza laaceleración máxima del terreno como parámetro dedefinición de la peligrosidad sísmica, se le asignó aBarcelona una “aceleración sísmica básica” de 0.4 g.Incluso en el caso que se utilizase un coeficiente deriesgo p de 1.3, correspondiente a un período devida de la estructura de 100 años, se llegaría a unvalor de la “aceleración sísmica de cálculo” de 0.529,por debajo del valor limite de 0.69 requerido paraque la aplicación de la normativa sea obligatoria.En un estudio reciente de riesgo sísmico, Egozcueet al. (1997) utilizaron la teoría de toma dedecisiones para determinar cuál debe ser laintensidad sísmica de diseño de la ciudad deBarcelona. En la siguiente figura puede observarse

que el coste total esperado en la zona es mínimopara la intensidad macrosísmica VII MSK, por lo cualésta sería la decisión óptima a tomar por ellegislador.

Para simular escenarios de daño en el Eixample seutilizaron las anteriores funciones de vulnerabilidad.Se realizó la simulación de escenarios de daño,utilizando el sistema de información geográficaARC/INFO. Algunos de Ios once parámetros delíndice de vulnerabilidad se pudieron obtenerdirectamente utilizando información de la base dedatos del Ayuntamiento de Barcelona; otros sepudieron inferir a partir de éstos. Finalmente el restose generó de manera aleatoria utilizando lasdistribuciones de probabilidad obtenidas a partir dela inspección de una muestra de edificios de la zona.Los resultados obtenidos para el área estudiadafueron representados gráficamente en forma demapas. En la figura se muestra un posible escenariode daños para un grado de intensidad macrosísmicaVII en la escala MSK; obsérvese que la mayoría delos edificios tendrían daños menores del 20%. Sinembargo, el 9% de ellos tendrían un índice de dañoentre un 20% y 30% y un 3% tendrían dañosseveros, mayores de 40% (Barbat et al. 1998).

La vulnerabilidad de los edificios de hormigónarmado se puede reducir mejorando su diseñosismorresistente, utilizando las siguientes cuatroposibilidades:

• Utilizar sistemas estructurales adecuados parazonas sísmicas. Si esta condición no se cumple,es prácticamente inútil refinar los detalles decálculo y diseño.

• Utilizar mejores materiales de construcción, talescomo hormigones de calidad y aceros de altaductilidad.

• Evitar los errores de diseño conceptual al utilizarun sistema estructural adecuado.

• Aplicar detalles de diseño adecuados para elsistema estructural.

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ESPECIAL

Iv < 10%

Iv = 11-20%

Iv = 21-35%

Iv = 36-50%

Iv = 51-65%

Iv = 66-80%

Iv = 81-90%

Iv > 91%

ESPECIAL

D < 5%

D = 6-10%

D = 11-15%

D = 16-20%

D = 21-30%

D = 31-40%

D = 41-50%

D = 51-60%

D = 61-80%

D = >81%

Bibliografía anejos

Barbat, AH; Yépez Moya, F; Canas, JA. (1996).“Damage scenarios simulation for seismic riskassessment in urban zones”, Earthquake Spectra,12 (3), 371-394.

Barbat, AH; Mena U; Yépez Moya, F. (1998).“Evaluación probabilística del riesgo sísmico enzonas urbanas”, Revista Internacional de MétodosNuméricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería, 14 (2), 247-268.

Benedetti, D; Petrini, V. (1984). “Sulla Vulnerabilitásismica di edifici in muratura: Proposte di unmetodo di valutazione”, L’Industria delleConstruzioni, 149, 66-78, Roma.

Egozcue, JJ; Simarro, G; Díez, PD. (1997).“Vulnerabilidad sísmica y toma de decisiones”,Revista Internacional de Ingeniería de Estructuras, 2 (1), 35-38.

E8 (1997). “Eurocode 8: Desing of structures forearthquake resistance”, European Committee forStandardization, Brussels.

GNDT (1986). “Instruzioni per la compilazionedella scheda di relivamento exposizione evulnerabilitá degli edifici”, Grupo Nacionale per laDifesa dai Terremoti, CNR. Roma.

NCSE-94 (1994). “Norma de ConstrucciónSismorresistente, Parte General y de Edificación”,Comisión Permanente de Normas Sismorresistente,Real Decreto 2543/1994 del 29 de diciembre de1994, Boletín Oficial del Estado, 33, Miércoles 8 defebrero 1995, 3.936-3.980.

Park, R; Paulay, T. (1991). “Estructuras de ConcretoReforzado”, sexta edición, Editorial Noriega-Limusa,México.

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