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INGENIERÍA CIVIL ACEROS
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA.
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA
ARMADA NACIONAL.
NÚCLEO BOLÍVAR - SEDE PUERTO ORDAZ.
ING-C-8S-D01
PUERTO ORDAZ; OCTUBRE DE 2015.
ACERO DE REFUERZO.
PROFESOR:
ING. TEOLINDO PACHECO
REALIZANDO POR:
ADRILY CHAVEZ
LUIS ROJAS
MILAGROS BALSA
MARVIN AVILA
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TABLA DE CONTENIDO
PAG.
Introducción.
1. El Acero………………………………………………………………………….………4
2.Armadura Pasiva………………………………………………………………….….………….4
2.1 Acero De Refuerzo Según Su Fabricación…………………………….…………..5
2.3 Barras Lisas…………………………………….…………………………….………..6
2.3 Barras Corrugadas……………………………………………………………………6
2.4 Identificación de barras corrugadas………………………………………………...7
2.5 Mallas Electrosoldadas……………………………………………………………….7
3. Soldadura de acero de refuerzo………………………………………………………9
3.1. Características……………………………………………..…………………………9
4. Diámetro Nominal……………………………………………………………………..11
5. Armadura Activa………………………………………………………………………13
6. Formas de Armaduras Activa………………………………………………………..14
6.1Tensado de las armaduras activas …………………………………………….…14
6.2 Programa de tensado……………………………………………………………….15
7. Fabricación de la Armadura Activa……………………………………………….…15
7.1 Colocación de las armaduras activas……………………………………………..16
7.2 Distancias entre armaduras activas……………………………………………….17
7.3 Empalmes de las armaduras activas…………………………………………...…18
7.4 Colocación de los dispositivos de anclaje………………………………………...19
8. Conclusiones………………………………………………………………………..…20
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INTRODUCCIÓN
El concreto se ha venido estudiando desde los siglos XVIII XIX, fue en 1824 cuando
un albañil Joseph Aspdin, después de largos y laboriosos experimentos, obtuvo una
patente para un cemento que él llamó cemento portland, el cual tiene la capacidad
de resistir esfuerzos de comprensión y poco a la tracción y flexión se implementa la
combinación del concreto y el acero para dar mejor resistencia a la estructura. El
acero de refuerzo es aquel que se coloca para absorber y resistir esfuerzos
provocados por cargas y cambios volumétricos por temperatura y para quedar
ahogado dentro de la masa del concreto.
El acero se clasifica según su resistencia dependiendo de su contenido de carbono.
Para la fabricación de armadura de refuerzo se debe usar un acero de refuerzo de
4200 kg/cm²
La armadura de refuerzo la podríamos clasificar en dos grupos como se refleja en
el siguiente informe como lo son armadura pasiva y armadura activa, donde las dos
tienen una función muy importante en su colocación, Y se debe cumplir todas las
especificaciones de las norma por la cual debe guiarse los diseñadores.
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El Acero.
Generalidades:
El acero es normalmente conocido como un metal pero en realidad el mismo es una
aleación de un metal (el hierro) y un metaloide (el carbono) que puede aparecer en
diferentes proporciones pero nunca superiores al dos por ciento del total del peso
del producto final. El acero, debido a sus propiedades, es una de las alineaciones
más utilizadas por el hombre en diferentes circunstancias, tanto en la construcción
como en la industria automotriz y en muchas otras.
Al mismo tiempo, los materiales que lo componen son muy abundantes en el planeta
a diferencia de otros metales que son mucho más escasos y difíciles de conseguir.
Por lo tanto, la generación de acero es mucho más accesible en términos de costos
que otros metales o aleaciones.
La historia del acero nos cuenta que ya existen registros de este material desde
tiempos remotos en diversas partes del planeta. Sin embargo, no hay dudas de que
un fenómeno tan único como la Revolución Industrial contribuyó en gran manera
con la producción masiva de acero que luego era destinado a un sinfín de industrias
y ramas de la producción. Con los avances industriales, el hombre pudo finalmente
en el siglo XIX acceder a la producción en grandes cantidades de este producto
gracias al uso de hornos de fundición de gran capacidad y tamaño.
Una de las propiedades más importantes y útiles del acero es que, dependiendo de
su proporción de hierro y de carbono, el mismo se puede convertir en un material
flexible y mucho más fácil de trabajar que otros metales ya que se puede llegar a
moldear y a dar forma de acuerdo a las necesidades de cada caso. La temperatura
de fundición del acero es de alrededor de 3000 grados Centígrados y a partir de ella
se pueden generar diferentes tipos y formas de acero que servirán a diferentes
utilidades.
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Armadura Pasiva.
Son las armaduras habituales de hormigón armado. En la construcción de
forjados se utilizan las siguientes: Barras Lisas, Barras Corrugadas, Mallas
Electrosoldadas:
Acero de refuerzo según su fabricación.
El acero de refuerzo, también llamado ferralla, es un importante material para la
industria de la construcción utilizado para el refuerzo de estructuras y demás obras
que requieran de este elemento, de conformidad con los diseños y detalles
mostrados en los planos y especificaciones. Por su importancia en las edificaciones,
debe estar comprobada y estudiada su calidad. Los productos de acero de refuerzo
deben cumplir con ciertas normas que exigen sea verificada su resistencia,
ductilidad, dimensiones, y límites físicos o químicos de la materia prima utilizada en
su fabricación.
Debido a la baja resistencia del concreto a la tensión, se ahoga acero en él, para
resistir los esfuerzos de tensión. Ahora bien, el acero también se utiliza para recibir
la compresión en vigas y columnas y permitir el uso de elementos más pequeños;
así mismo sirve para otros fines. Controla las deformaciones debidas a la
temperatura y a la contracción y distribuye la carga al concreto y al resto del acero
de refuerzo. Puede utilizarse para presforzar el concreto y sirve para amarrar entre
sí a otros refuerzos para facilitar el colado o resistir esfuerzos laterales.
La mayoría de los refuerzos son en forma de varillas o de alambres. Sus superficies
pueden ser lisas o corrugadas. Este último tipo es de empleo más general, porque
produce mejor adherencia con el concreto debido a las rugosidades y salientes de
la varilla.
Los diámetros de las varillas son de ¼ a 2 ¼ pulg. Los tamaños se designan con
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números equivalentes a unas ocho veces los diámetros nominales. El uso de varillas
con límite de fluencia mayor de 60 000 psi, para refuerzo de flexión es limitado, pues
se requieren dimensiones especiales para controlar el agrietamiento y la deflexión.
BARRAS LISAS:
Son de uso cada vez menos frecuente, debido a que las barras
corrugadas presentan ventajas sobre ellas, tanto desde el punto de vista técnico
como económico.
Aparte de las especificaciones de la Instrucción EHE, la calidad, métodos de ensayo
y condiciones de aceptación y rechazo figuran en la Norma UNE 36097-80.
Redondo liso para hormigón armado.
El límite elástico característico es 2200 kg / cm2.
BARRAS CORRUGADAS:
Aparte de las especificaciones de la Instrucción EHE, la calidad, métodos
de ensayo y condiciones de aceptación y rechazo figuran en la Norma UNE
36088-81. Barras corrugadas para hormigón armado (Partes 1 y 2).
Se entiende por barra corrugada, según la Instrucción EHE, aquélla que
cumple con los requisitos del ensayo de adherencia por el método «Beam-
Test», que figura como Anejo número 5 en la citada Instrucción.
Existen dos clases de barras desde el punto de vista del proceso de
fabricación. Las barras de dureza natural están fabricadas exclusivamente
por laminación en caliente, alcanzándose en esa etapa la resistencia
requerida. Las estiradas en frío, además de laminarse en caliente, se
someten posteriormente a un proceso de estirado y torsión en frío, que
aumenta el límite elástico y la carga de rotura y reduce el alargamiento.
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Identificación de barras corrugadas.
(UNE 36068:1994 - UNE 36065:2000 EX - UNE 36811:1996)
Se normalizan y certifican los siguientes tipos de aceros, que se pueden distinguir
por la disposición de las corrugas como se muestra en la figura 1.
Figura 1. Tipos de barras corrugadas.
Calidad B 400 S.
Las corrugas de cada uno de los dos sectores opuestos presentan diferente
separación. Todas las corrugas tienen la misma inclinación.
Calidad B 500 S.
Las corrugas de un sector presentan una misma inclinación y están uniformemente
separadas. Las corrugas del sector opuesto están agrupadas en dos series de
corrugas, de igual separación pero de distinta inclinación.
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Calidad B 400 SD.
En el acero B 400 SD la disposición de corrugas es la misma en los dos sectores
de la barra. Todas las corrugas tienen la misma = 70: 10:) e igual
separación. como se muestra en la figura 1.
Figura 2. Acero B 400 SD
Calidad B 500 SD.
En el acero B 500 SD la disposición de corrugas es la misma en los dos sectores
de la barra. Las corrugas forman, en cada uno de los sectores, dos series de igual
separación pero distinta inclinación. La inclinación de una de las series de
corrugas β 1 # 75: y la de la otra es β 2 # 45:. La diferencia β 1 - β 2 será siempre igual
o mayor de 10:.
Figura 3. Acero B 500 SD
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MALLAS ELECTROSOLDADAS:
Aparte de las especificaciones de la Instrucción EHE, la calidad, métodos de ensayo
y condiciones de aceptación y rechazo figuran en la Norma UNE 36092-81. Mallas
electrosoldadas de acero para hormigón armado (Partes 1 y 2).
Se dividen en mallas lisas y mallas corrugadas.
Soldadura de acero de refuerzo.
Características:
Para que una soldadura tenga la resistencia esperada deberá cumplir con las
siguientes condiciones:
Buena penetración: El material aportado fundirá la raíz y penetrara debajo
de ella.
Sin socavaciones: El metal base presentara ahondamientos en el pie de la
soldadura.
Fusión completa: El metal base y el metal aportado formaran una masa
homogénea.
Sin porosidades: La soldadura no presentara en su interior ni burbujas de
aire ni escoria.
Sin grietas: Ni grietas ni fisuras.
Buen acabado: El cordón de soldaduras se verá uniforme y sin hendiduras
ni realces.
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Las soldaduras para uniones deberán tener una sección transversal mayor a la
sección nominal de la varilla.
Cuando las varilla estén en posición horizontal y son de igual diámetro debe
hacerse un corte en “V” en forma sencilla o doble para poder soldar.
Figura 4. Muestra la forma correcta para soldar la barra en posición
horizontal.
Si se encuentra en posición vertical conviene soldarlas con bisel sencillo o
doble.
Figura 5. Muestra la forma correcta para soldar la barra en posición vertical.
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La especificación de resistencia para la junta soldada debe ser igual al
125% de la resistencia de fluencia del acero de refuerzo.
Es deseable realizar pruebas físicas y radiográficas de las soldaduras para
verificar la calidad y eficiencia.
Diámetro Nominal:
Tabla 1. Dimensiones nominales de la barra de refuerzo.
Doblado De Armaduras.
El diámetro mínimo de doblado de una barra ha de ser tal que evite compresiones
excesivas y hendimiento del hormigón en la zona de curvatura de la barra, debiendo
evitarse fracturas en la misma por dicha curvatura. Asimismo, no deben doblarse un
número elevado de barras en una misma sección de la pieza, con objeto de no crear
una concentración de tensiones en el hormigón que pudiera llegar a ser peligrosa.
El doblado de las barras, salvo indicación en contra del proyecto, se realizará con
mandriles de diámetro no inferior a los indicados en la tabla siguiente:
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BARRAS
CORRUGADAS
GANCHOS Y PATILLAS
BARRAS DOBLADAS
Diámetro de la barras en
mm
Diámetro de la barras en mm
φ < 20
φ ≥ 20
φ ≤ 25 mm
φ > 25 mm
B 400 S - B400
SD
4φ
7φ
10 φ
12 φ
B 500 S- B500 SD
4φ
7φ
12 φ
14 φ
Tabla 2. Diámetro mínimo de doblado de armadura.
Los cercos o estribos de diámetro igual o inferior a 12 mm podrán doblarse con
diámetros inferiores a los indicados en la tabla, con tal que ello no origine en dichos
elementos un principio de fisuración. Para evitar esta fisuración, el diámetro
empleado no deberá ser inferior a 3 φ ni a 3 cm
Las barras de refuerzo se doblarán en frío de acuerdo con los detalles y
dimensiones mostrados en los planos. No podrán doblarse en la obra barras que
estén parcialmente embebidas en el concreto, salvo cuando así se indique en los
planos o lo autorice el interventor en la obra. Todo el acero de refuerzo se colocará
en la posición exacta mostrada en los planos y deberá asegurarse firmemente, en
forma aprobada por el Interventor, para impedir su desplazamiento durante la
colocación del concreto. Para el amarre de las varillas se utilizará alambre y en
casos especiales soldadura. La distancia del acero a las formaletas se mantendrá
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por medio de bloques de mortero prefabricados, tensores, silletas de acero u otros
dispositivos aprobados por el Interventor.
Armadura Activa.
Se entiende por armaduras activas aquéllas mediante cuyo tensado se introducen
tensiones previas en el hormigón. En el caso particular de los forjados pretensados,
éstos se construyen casi sin excepción con armaduras pretensas, es decir, que se
tensan con anterioridad al hormigonado y se anclan posteriormente al hormigón
cuando éste ha alcanzado un cierto grado de endurecimiento.
Durante la ejecución de las armaduras activas, se comprobará que se cumplen los
requisitos y especificaciones del proyecto y la normativa que sea de aplicación.
Estos se reflejarán en el Programa de Puntos de Inspección durante la ejecución.
Las inspecciones, mediciones y ensayos, que indiquen el Programa de Puntos de
Inspección, se realizarán a medida que se ejecuten las operaciones, generándose
los informes de inspección que sean necesario.
En caso de aparecer una No Conformidad durante el desarrollo de los procesos de
ejecución de las obras, se generará el correspondiente parte de No Conformidad
Pueden ser de dos tipos:
Armaduras pretensas: Las que se tensan antes del vertido del hormigón, al
cual transmiten su esfuerzo por adherencia una vez endurecido.
Armaduras postensas: Las que se tensan una vez endurecido el hormigón,
al cual transmiten su esfuerzo por medio de anclajes.
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Formas de Armaduras Activa.
Alambres: producto de sección maciza, procedente del estirado en frío o
trefilado de alambrón que normalmente se suministra en rollo.
Barras: producto de sección maciza, que se suministra solamente en forma
de elementos rectilíneos.
Cordones de 2 o 3 alambres: conjunto formado por dos o tres alambres de
igual diámetro nominal, arrollados helicoidalmente, con el mismo paso y
sentido de torsión, sobre un eje ideal común.
Cordones de 7 alambres: conjunto formado por seis alambres de igual
diámetro nominal d, arrollados helicoidalmente, con igual paso y en el mismo
sentido de torsión, alrededor de un alambre central recto cuyo diámetro
estará comprendido entre 1,02d y 1,05 d.
Se denomina tendón al conjunto de las armaduras paralelas de pretensado
que están alojadas dentro de un mismo conducto. En el caso de armaduras
pretensas recibe el nombre de tendón cada una de las armaduras
individuales.
Tensado de las armaduras activas.
Se entiende por tensado el conjunto de operaciones necesarias para poner en
tensión las armaduras activas.
El tensado no se iniciará hasta que el hormigón haya alcanzado por lo menos una
resistencia igual a la especificada como mínima para comenzar dicha operación.
Se cuidará que el gato apoye perpendicularmente y esté centrado sobre el anclaje.
Por detrás de los gatos se colocarán protecciones resistentes y se prohibirá
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durante el tensado el paso entre dichas protecciones y el gato. Se proscribirá el
tensado cuando la temperatura sea inferior a dos grados centígrados.
Programa de tensado.
El programa de tensado se incluye en el Pliego de Prescripciones Particulares e
indica:
A. Armaduras pretensas:
Orden de tensado de las armaduras
Presión o fuerza de los gatos
Valor de la carga de tensado en los anclajes
Alargamientos que deben obtenerse
Modo y secuencia a seguir para liberar los tendones
Resistencia requerida al hormigón en el momento de la transferencia
B. Armaduras postensas:
Orden de tensado de las armaduras
Presión o fuerza de los gatos
Alargamiento previsto y máxima penetración de la cuña
Momento de retirada de las cimbras durante el tensado, en su caso
Resistencia requerida al hormigón antes del tensado
Número, tipo y localización de los acopladores
Fabricación de la Armadura Activa.
Según su forma de colocación en las piezas, se distinguen tres tipos de
armaduras activas:
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Armaduras adherentes
Armaduras en vainas o conductos inyectados adherentes
Armaduras en vainas o conductos inyectados no adherentes
Las armaduras se colocarán en obra, limpias, exentas de óxido, grasa, aceite,
pintura, polvo, tierra o cualquier otra materia perjudicial para su buena conservación
o su adherencia. Se adoptarán las precauciones necesarias para evitar que las
armaduras, durante su colocación en obra, experimenten daños, especialmente
entalladuras o calentamientos locales que puedan modificar sus características.
Todo ajuste de longitud o arreglo de los extremos de las armaduras se hará
mecánicamente o por oxicorte. Una vez colocados los tendones y antes de autorizar
el hormigonado se revisarán las armaduras, vainas, anclajes y demás elementos, y
se comprobará si la posición de las armaduras es la indicada en los planos y si sus
sujeciones garantizarán la invariabilidad de su posición durante el hormigonado.
En el intervalo de tiempo entre hormigonado y la inyección de la vaina se tomarán
las precauciones necesarias, para evitar la entrada, a través de los anclajes de agua
o cualquier otro agente agresivo. Una vez terminadas las operaciones de tesado, y
en su caso de retensado, y realizada la inyección de los conductos en que van
alojadas las armaduras, todas las piezas que constituyen el anclaje deberán
protegerse contra la corrosión mediante hormigón, mortero, pintura u otro tipo de
recubrimiento adecuado.
Colocación de las armaduras activas
Se dispondrán de acuerdo a las indicaciones de planos y el Pliego de Prescripciones
Técnicas Particulares. La posición de las armaduras o de sus vainas en el interior
de los encofrados, se realizará con alambres o calzos. Los medios de fijación
adoptados no provocarán aumentos de rozamiento de las armaduras cuando se
tesen. Las fijaciones deberán resistir a los efectos que puedan derivarse de las
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variaciones de temperatura. También deberá asegurarse que la posición de los
tendones dentro de sus vainas o conductos es la adecuada, para lo cual, si es
preciso, se recurrirá al empleo de espaciadores.
En los elementos con armaduras pretensas habrá que conceder un cuidado especial
al paralelismo de las mismas.
Distancias entre armaduras activas
Armaduras pretensas.
La separación libre mínima de los tendones individuales, tanto en horizontal como
en vertical, será igual o superior al mayor de los tres valores siguientes:
20 mm para la separación horizontal y 10 mm para la separación vertical.
El diámetro de la mayor.
1,25 veces el tamaño máximo del árido para la separación horizontal y 0,8
veces
para la separación vertical.
Armaduras postensas.
Se admite colocar en contacto diversas vainas formando grupo, limitándose a dos
en horizontal y a no más de cuatro en su conjunto. Para ello, las vainas deberán ser
corrugadas, y a cada lado del conjunto, habrá de dejarse espacio suficiente para
que pueda introducirse un vibrador normal interno.
Las distancias libres entre vainas o grupos de vainas en contacto, o entre estas
vainas y las demás armaduras, deberán ser al menos iguales al mayor de los valores
siguientes:
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Dirección vertical:
a) El diámetro de la vaina.
b) La dimensión vertical de la vaina, o grupo de vainas.
c) 5 centímetros.
Dirección horizontal:
a) El diámetro de la vaina.
b) La dimensión horizontal de la vaina.
c) 1,6 veces la mayor de las dimensiones de las vainas individuales que formen un
grupo de vainas.
Empalmes de las armaduras activas.
Se efectuarán en las secciones indicadas en el proyecto y se dispondrán en
alojamientos especiales de la longitud suficiente para que puedan moverse
libremente durante el tesado.
Los acopladores se situarán distantes de los apoyos intermedios, evitándose su
colocación en más de la mitad de los tendones de una misma sección transversal.
Colocación de los dispositivos de anclaje.
El montaje de los dispositivos de anclaje se realizará siguiendo estrictamente las
especificaciones propias del sistema utilizado. En los puntos en que se vaya a
disponer de un anclaje, se colocará en el encofrado o molde un taco adecuado para
formar un cajeado, en el cual apoye el anclaje y que facilite la colocación del material
de protección del anclaje una vez terminado el tesado y la inyección.
Las placas de reparto de los anclajes deben colocarse perpendiculares al trazado
de los tendones correspondientes, con objeto de que el eje del gato coincida con el
del trazado, y se fijarán entre sí mediante las oportunas sujeciones, manteniéndose
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mediante piezas adecuadas las distancias al encofrado, de modo que quede
impedido todo movimiento de las armaduras durante el vertido y compactación del
hormigón, y permitiendo a éste envolverlas sin dejar coqueras.
Antes de utilizar un anclaje, se comprobará que las cuñas y el interior de los tacos
o conos hembra de anclaje están limpios.
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CONCLUSIONES
El acero de refuerzo para la construcción se presente en forma de varilla corrugada
o lisa; además de los torones y cables utilizados para pretensados y potenzados.
Otros elementos que se utilizan como refuerzo para el concreto son las mallas
electrosoldadas, castillos y cadenas electrosoldadas, escalerillas entre otros.
Las armaduras pasivas se emplean para el hormigón armado, y como bien han
dicho ya, no empiezan a trabajar hasta que el elemento de hormigón esté sometido
a cualquier acción, estas armaduras serán de acero y podrán estar constituidas por
barras corrugadas, mallas electrosoldadas y armaduras básicas electrosoldadas en
celosía, por el contrario las armaduras activas se emplearán en la ejecución del
hormigón pretensado, por tanto, están trabajando antes de la puesta en servicio de
dicho elemento de hormigón, estas armaduras activas serán de acero de alta
resistencia y podrán estar constituidas por alambres, barras, cordones de 2 ó 3
alambres, cordones de 7 alambres, y tendones, la E.H.E(Instrucción Española del
Hormigón Estructurales, nombre que recibe la normativa española sobre el cálculo
y seguridad en estructuras de hormigón.)
La armadura activa presenta mayor sensibilidad a la corrosión que la armadura
pasiva, debido a que está expuesta a los agentes atmosféricos.