Acero en Col.vig. Y Losas.

INTRODUCCIONEl material del fierro que se utiliza en la elaboracin de obras de construccin es el acero; aleacin metlica de hierro y carbono, la cual ha sido utilizada en grandes obras.ALIANZA CONCRETO ACERO:El concreto es un material dbil en traccin por lo que se usa junto con acero de refuerzo capaz de resistir los esfuerzos de traccin.

Los estribos ayudan a resistir los esfuerzos de traccin diagonal en el concreto causados por las fuerzas cortantes.

El acero tambin se utiliza para ayudar al concreto a soportar los esfuerzos de compresin, por ejemplo en el caso de las columnas o elementos que trabajan en compresin o flexo compresin.

Para que el acero trabaje de manera efectiva es necesario que exista una fuerte adherencia entre el concreto y el acero, para que no ocurran deslizamientos entre las barras de refuerzo y el concreto circundante. Unin o adherencia que proviene de tres fuentes:

Adherencia Rugosidad natural CorrugacionesOtras Caractersticas:

Los coeficientes de dilatacin trmica del acero y del concreto son similares. Esto permite que no se agriete el concreto debido a deformaciones trmicas.El concreto que rodea a las barras de refuerzo provee una buena proteccin contra la corrosin del acero.El concreto protege al acero de la exposicin a temperaturas elevadas (incendios) aumentando el tiempo de exposicin a temperaturas altas que es capaz de resistir una estructura. La resistencia al fuego del acero protegido no es buena, por su alta conductividad trmica, sus propiedades mecnicas se reducen cuando es expuesto a temperaturas elevadas.FUNCIONES O PROPOSITOS DEL REFUERZO:Resistir los esfuerzos de traccin. En el diseo se considera que el concreto es incapaz de tomar tracciones.Asegurar que los anchos de grieta no excedan de ciertos lmites. Para los reforzamientos comunes el acero no puede prevenir el agrietamiento (solo lo controla).Prevenir el agrietamiento excesivo producido por la retraccin y los cambios de temperatura restringidos.Proveer fuerzas de compresin cuando el concreto solo no puede resistir los esfuerzos actuantes.Restringir el pandeo de las armaduras en compresin (estribos).Proveer el confinamiento al concreto en las zonas de esfuerzos de compresin altos de vigas, columnas y nudos.

BARRAS DE REFUERZO LAMINADAS EN CALIENTE:El refuerzo de acero con resaltes o corrugaciones en la superficie para mejorar la adherencia con el concreto.Los aceros lisos casi no se usan como refuerzo, salvo el de pulg. Que se utilizan en nuestro medio, para el refuerzo de retraccin y temperatura en los aligerados y para estribos de columnas y elementos secundarios.

La norma ASTM A615 especifica la altura mnima que deben de tener las corrugaciones o resaltes, el espaciamiento entre los resaltes y la inclinacin de los mismos.EFECTO DE LA TEMPERATURA:

El acero expuesto a altas temperaturas pierde (reduce) sus propiedades mecnicas (fy, fu, Es).A partir de los 450C aproximadamente, la reduccin en fy y fu crece rpidamente. El recubrimiento del concreto protege, dentro de ciertos lmites, al acero de refuerzo del fuego, prolongado el tiempo necesario para que sus propiedades mecnicas se vean afectadas por el efecto de las altas temperaturas.En general tanto la resistencia a la compresin como el mdulo de elasticidad del concreto disminuyen con las temperaturas altas, mientras que el coeficiente de dilatacin aumenta. Los concretos fabricados con carbonatos (calizas, dolomitas) son menos sensibles a las altas temperaturas que los fabricados con agregados silicios (areniscas, granito, cuarcitas). Estos ltimos son los ms utilizados en nuestro medio.El color del concreto luego de un incendio, es un indicador aproximado de las temperaturas que se han alcanzado.En general cuando el color ha pasado del rosado al gris, es probable que el concreto haya sido daado de manera importante por las temperaturas.CORROSION EN ACERO:

La corrosin es una reaccin qumica (oxido reduccin) en la que intervienen tres factores: la pieza manufacturada, el ambiente y el agua, o por medio de una reaccin electroqumica.

Es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes (ruptura de una pieza) y, adems, representa un costo importante, ya que se calcula que cada pocos segundos se disuelven 5 toneladas de acero en el mundo, procedentes de unos cuantosnanmetros o picmetros, invisibles en cada pieza pero que, multiplicados por la cantidad de acero que existe en el mundo, constituyen una cantidad importante.

Consideraciones:

Cuando almacene el acero, debe evitar que tenga contacto con el suelo. Se le debe proteger de la lluvia y de la humedad para evitar que se oxide, cubrindolo con bolsas de plstico.

Las barras de acero corrugado una vez dobladas no deben enderezarse, porque las barras solo se pueden doblar una vez. Si hay un error desechar el material.

No se debe soldar las barras para unirlas. El soldado altera las caractersticas del acero y lo debilita.

Si una barra se encuentra poco oxidada, puede ser usada en la construccin. Se ha demostrado que el xido, en poca cantidad, no afecta la adherencia al concreto.

Un fierro oxidado no puede ser utilizado cuando sus propiedades de resistencia y de peso se ven disminuidas. Para determinar si podemos utilizar el fierro debemos seguir los siguientes pasos:

Verificar que el xido es superficial solamente.

Limpiar el xido con una escobilla o lija.

Verificar si el fierro mantiene el peso mnimo que exige la norma (ver tabla en pg. 25).

RECOMENDACIONES QUE DE DEBE TENER EN CUENTA PARA EL REFUERZO

2.1 DOBLADO DEL ACERO2.1.1 GANCHOS Y DOBLECES

Las barras de acero se deben doblar por diferentes motivos, por ejemplo, para formar los estribos. Estos dobleces deben tener un dimetro adecuado para no daar el acero (Ver figura 32). Por esta razn, el Reglamento de Construccin especifica dimetros de doblez (D) mnimos que varan segn se formen dobleces a 90, 135 180.

CASO A: DIMETRO DE DOBLADO EN REFUERZO LONGITUDINAL:

Los dimetros de doblado se muestran a continuacin, en la tercera columna de la Tabla.

Por otro lado, para reproducir estos dimetros de doblez cuando se est trabajando el fierro, es necesario simplemente separar el tubo de doblado de la trampa una cierta medida que est indicada en la cuarta y quinta columna de la Tabla N. 01 (Ver figura 34). Una vez que se ha dado la separacin correspondiente, se procede a doblar la barra (Ver figura 35).

CASO B: DIMETRO DE DOBLADO EN ESTRIBOS:

Cuando se doblan estribos (ver figura 36) tenemos dos casos: El doblez a 90 y el doblez a 135. En la Tabla N. 02 se indican los dimetros mnimos de dobla do y las distancias entre tubo y trampa (L) para cada ngulo. Para doblar estribos, el dimetro mnimo de doblado es 4 veces el dimetro de la barra (db).

Dimetros de doblado en estribos:

COLUMNAS:Normalmente para viviendas de dos pisos y con una adecuada cantidad de muros portantes de ladrillo, las columnas de amarre (Ver figura 37), tendrn barras de 3/8 1/2 y estribos de fierro corrugado de 6 mm, en cantidades que deben ser calculadas y especificadas en los planos.

Estas columnas deben tener sus estribos espaciados a 25 cm como mximo y deben tener un espaciamiento de 10 cm como mximo en aquellas zonas cercanas a los encuentros con vigas, techos o cimentacin.

Se recomiendan los siguientes detalles:

VEAMOS AHORA CUATRO ASPECTOS IMPORTANTES CON RELACIN A LA COLUMNA:

CONEXIN ENTRE COLUMNA DE AMARRE Y MURO PORTANTE:Dado que las cargas que actan en una vivienda convencional son elevadas, es importante que el muro de ladrillo y la columna de amarre estn fuertemente unidos, para que as ambos puedan soportar los efectos de estas fuerzas.

Esta fuerte y slida unin se logra por medio del endentado del muro (Ver figura 41). Si no ha sido posible hacer el endentado del muro, entonces tendrs que reforzarlo como se indica a continuacin.

CONEXIN ENTRE COLUMNA DE AMARRE Y VIGA TRANSVERSAL:

Para lograr una conexin ms efectiva entre la columna y la viga, puedes hacer lo siguiente:

Luego que los muros llegaron a su altura (H), vaciar el concreto de las columnas hasta donde se indica en la figura 43. sta es la primera etapa. La segunda etapa consiste en completar el vaciado del concreto de la columna, como se indica en las figuras 43 y 44, lo que debe hacerse al mis- mo tiempo que el vaciado del concreto de las vigas soleras y del techo.

SEPARACIN MXIMA ENTRE COLUMNAS DE AMARRE:

Segn el Reglamento Nacional de Edificaciones, la separacin mxima entre columnas (Ver figura 45) debe ser el doble de la altura del pao de ladrillo (H). Si es mayor, existe el riesgo de que aparezcan grietas en la parte central del muro. Por otro lado, se recomienda que la altura de piso a techo (altura H) sea de 3 metros como mximo.

Ejemplo:Si en una vivienda convencional de albailera, la altura del pao de ladrillo es 2.40 m (altura de piso a techo), entonces, segn el Reglamento Nacional de Edificaciones, la separacin entre ejes de columnas debe ser como mximo:

Separacin mxima = 2 x 2.40 = 4.80 m.

REDUCCIN DE SECCIN DE COLUMNAS:

a. Cuando hay empalme:

Cuando hay que hacer empalmes del refuerzo de una columna en zonas

donde se produce disminucin en las medidas de su seccin (ver cortes

Y-Y, X-X en la figura 46), se debe proceder de la siguiente manera:

Restar: T t

Si el resultado es menor o igual a 7.5 cm, entonces: El refuerzo de la columna del piso inferior se deber doblar tal como se muestra en la figura 46, para que as proveamos las mechas correspondientes para el empalme a realizarse en el piso superior.

La parte doblada deber tener una inclinacin menor o igual a la indicada en la figura 47.

b. Cuando no hay empalme:

Otro caso que puede presentarse es que el refuerzo del que estamos hablando contine hasta los pisos superiores (Ver figura 48), es decir, que no haya que hacer empalmes. En este caso, hay que aplicar la misma recomendacin que se ha explicado cuando hay empalme.

VIGAS:En la construccin de una vivienda normalmente se utilizan las vigas soleras. Son aquellas en donde reposan las viguetas del techo, las cuales se encuentran sobre los muros portantes y entre las columnas. Su funcin es transferir las cargas del techo sobre los muros, distribuyndolas uniforme- mente (Ver figura 50 y 51). Adems se encargan de proporcionar confinamiento y arriostre a los muros portantes de ladrillo.

Cuando el muro portante es de cabeza, la viga solera o collar tiene un ancho generalmente igual al espesor del muro; pero cuando es de soga, es mejor que sea de 25 cm para evitar la formacin de cangrejeras al momento de hacer el vaciado del concreto (Ver figura 53). En cuanto a su altura, es la misma que la de la losa aligerada (Ver figura 52), pero no debe ser menor de 17 cm. El refuerzo mnimo es 4 barras de 3/8.

Los estribos sern espaciados segn lo ordenen los planos correspondientes, teniendo en cuenta que en el centro la separacin mxima es 25 cm y en los extremos debe ser 10 cm (Ver figura 54).

LOSAS ALIGERADAS (ACERO)

Preparacin de encofrados y acero de refuerzo para vigas y losas:

Para elementos de concreto (columnas, vigas, escalera y losas) los refuerzos son varillas de acero Corrugado cortadas en longitud apropiada. Teniendo todos los muros construidos y la habilitacin de refuerzo de las vigas listas, se hace el encofrado del techo. Se debe de tomar en cuenta los debidos anclajes y traslapes en el armado del elemento de concreto armado, as como sus recubrimientos correspondientes.

Si se utilizan encofrados de madera, las planchas deben ser humedecidas antes de colocar el concreto igual que los ladrillos de techo. Debe de tomarse un especial cuidado en los niveles de los encofrados. Slo una pequea deformacin de las planchas o tablas de encofrado podra ocasionar flexiones de los elementos. Se debe revisar la longitud del empalme de las barras de acuerdo con su dimetro. La longitud del empalme debe ser mayor que 20 veces el dimetro de la barra.

Laslosas aligeradas, comnmente llamadas techos, son elementos estructurales importantes que deben ser diseados 6y construidos cuidadosamente.

Estn conformadas porviguetas,ladrillos,losayrefuerzo

En la figura siguiente figura se muestran los detalles para elanclaje del refuerzo de las viguetas de la losa aligerada. En el primer detalle, el aligerado se apoya en un muro de cabeza y en el segundo, el aligerado se apoya en un muro de soga; en este caso, se debe doblar tambin el fierro de abajo.

__________________________ Universidad Nacional de ingeniera laboratorio de estructuras-Divisin de ensayos a escala real CISMID

TUBERAS QUE PASAN A TRAVS DE LA LOSA ALIGERADA

Hay que evitar que los tubos de las instalaciones sanitarias atraviesen las viguetas del techo, las vigas chatas o las peraltadas (Ver figura 57), ya que los debilitan. Si por alguna razn hay que colocar tubos en la posicin que se muestra en la figura 57, entonces se debern colocar adosados al techo por la parte inferior o superior (Ver figura 58); de lo contrario, se deben cambiar sus posiciones y colocarlos como indica la figura 59, dentro del ladrillo de techo.

__________________________ ACEROS AREQUIPA-manuales. Manual maestro de Obra-recomendaciones sobre el refuerzo- losa aligeradaRecomendaciones de construccin

LOSAS ALIGERADAS-REFUERZO PARA LOSAS ALIGERADAS DE VIVIENDAS

a. Aligerado h = 17 cm- Un tramo- Dos tramos

b. Aligerado h = 20 cm- Un tramo- Dos tramos

Recomendacin de refuerzos en losas aligeradas:

BibliografaFuentes electrnicas:

Aceros Arequipa. Manuales digitales manual del maestro de Obra.De: http://www.acerosarequipa.com/manualesUniversidad Nacional de ingeniera. Laboratorio de estructuras-Divisin de ensayos a escala real CISMID. De: http://iisee.kenken.go.jpOtros:

http://www.buenastareas.com/ensayos

http://www.fing.luz.edu.ve

Estructuras con acero y concreto relacin del concreto y acero, http://www.buenastareas.com/ensayos/Estructruas-Compuestas-Concreto-y-Acero/1251767.html

Estructura compuesta de acero y concreto estudio del acero, http://www.buenastareas.com/ensayos/Estructruas-Compuestas-Concreto-y-Acero/1251767.html

Estudio de la universidad de Zulio centro de estudios de corrosin

ACEROS AREQUIPA-manuales. Manual maestro de Obra-recomendaciones sobre el refuerzo- vigas y columnas












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