adherencia y anclaje resumen

7/26/2019 Adherencia y Anclaje Resumen

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Escuela Politcnica NacionalNombre: Pamela CastilloCurso: Civ.Fecha: 26/04/2014

ADHEENC!A " ANC#A$E%

En elementos de concreto reforzado es necesario que exista adherencia entreel concreto y las barras de refuerzo, de manera que ambos materiales estnntimamente ligados entre s.Si no hay adherencia, el comortamiento del elemento ya no es el mismo.

.!ig ".#efuerzo adherido #efuerzo $ibre

Cuando el refuerzo esta adherido los esfuerzos en el acero varan a lo largo delelemento, ya que son r%cticamente roorcionales a la magnitud delmomento &exionante. En cambio, en el segundo caso el esfuerzo en el acero esconstante a lo largo del claro, ya que, como las barras est%n libres, el elemento

se comorta como un arco atirantado y no como una viga. En este caso esnecesario anclar mec%nicamente las barras en los extremos del elemento ormedio de lacas u otros disositivos adecuados.

Se mencion' que en elementos con refuerzo adherido, los esfuerzos varan a lolargo de las barras de refuerzo. Para que ueda ocurrir esta variaci'n, esnecesario que se transmitan esfuerzos del refuerzo al concreto, como uedeverse si se analiza un diagrama de cuero libre de un tramo de una barra.

Por e&em'lo:En la (gura se muestra el diagrama de cuero libre de una orci'n de la barrade la (g ". $a fuerza de tensi'n en el extremo de la derecha es mayor que en

el extremo de la izquierda, orque ah es mayor el momento &exionante, araestablecer el equilibrio, deben existir fuerzas distribuidas en su suer(cie, queson originadas or esfuerzos de adherencia, u, entre el concreto y el acero.

$os esfuerzos de adherencia se resentan en los elementos de concretoreforzado or dos causas)

$a necesidad de roorcionar ancla*e adecuado ara barras.


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$a variaci'n de fuerzas en stas debido a la variaci'n del momento a lolargo del elemento.

$as barras de refuerzo deben estar ancladas en el concreto a ambos lados de lasecci'n donde se requieran, de manera que ueda desarrollarse en ellas elesfuerzo requerido.

E&em'lo)+na barra anclada en una masa de concreto, su*eta a una fuerza -(gura ./0.Para que se conserve el equilibrio, al actuar esta fuerza deber%n desarrollarseesfuerzos de adherencia en la suer(cie de la barra. Se considera un esfuerzouniforme romedio, u, equivalente a la variaci'n real de la adherencia.Partiendo de consideracionesde equilibrio uede establecerse la siguiente exresi'n)

1onde)db 2 di%metro de la barraLdes 2 longitud de la barra que enetra en el concretof, 2 esfuerzo a desarrollar en el acerou 2 esfuerzo de adherencia romedio

1ese*ando u resulta)

Si se conoce el esfuerzo de adherencia 3ltimo, u,, la longitud, Ld, necesaria

ara desarrollar, el esfuerzo de &uencia del acero, fy, uede calcularse con laexresi'n

A(herencia en )e*i+n%

$os esfuerzos de adherencia en &exi'n ueden calcularse te'ricamente.


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Considrese una viga con momento &exionante variabley dos secciones a-a yb-b searadas entre s una distancia 4x.$as fuerzas que act3an en el elemento de viga de longitud 4x, si se suone queel concreto no resiste tensiones. $as fuerzas de tensi'n en la barra en las

secciones a5a y b-b se ueden calcular con las ecuaciones)

$a siguiente ecuaci'n indica que si la variaci'n del momento es alta -es decir,cuando lafuerza cortante es grande0 los esfuerzos de adherencia tambin ser%n altos.

Sin embargo su validez es relativa, ya que la distribuci'n de esfuerzos es m%scomle*a. 6un en orciones de una viga donde el momento es constante y ortanto la fuerza cortante es nula, de manera que los esfuerzos de adherencia deacuerdo con la ecuaci'n tambin seran nulos, cuando existe grietas seresentan esfuerzos de magnitudes considerables, la magnitud de losesfuerzos no es constante ya que entre grieta y grieta el concreto resisteesfuerzos de tensi'n.El cambio de esfuerzos en el acero roduce necesariamente esfuerzos deadherencia.


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Naturale,a (e la a(herencia%

$a adherencia o resistencia al deslizamiento tiene su origen en los fen'menossiguientes)

6dhesi'n de naturaleza qumica entre el acero y el concreto.

!ricci'n entre la barra y el concreto, que se desarrolla al tender adeslizar la rimera.

6oyo directo de las corrugaciones de las barras sobre el concreto quelas rodea.

El rimer fen'meno se resenta cuando los esfuerzos son eque7os del ordende "8 a /" 9g:cm/. Cuando la adhesi'n qumica se rome entran a actuar losotros dos mecanismos siendo el alastamiento del concreto el m%s efectivoque la fricci'n lo que queda demostrado al observar el desrendimiento de lasvarillas sin corrugaciones, en el momento del desrendimiento el concreto est%sometido a una serie de esfuerzos comort%ndose como un reciiente de areddelgada.

;ediante este desrendimiento se observan dos tios de falla) $a rimera se roduce cuando los esfuerzos en el acero sueran los

esfuerzos del concreto, en la secci'n menor se formaran grietas queocasionaran la erdida de adherencia. El esaciamiento y elrecubrimiento de las varillas cumle un ael imortante.


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$a segunda falla se resenta cuando entre el concreto y lascorrugaciones falla or alastamiento o desrendimiento con elconsecuente deslizamiento del refuerzo.

#on-itu( (e Ancla&e o Desarrollo (el re.uer,o%

$a longitud de ancla*e hace referencia a la longitud necesaria ara que sedesarrolle la adherencia concreto5acero. Se de(ne como longitud de ancla*ecomo la longitud de la varilla de acero que se requiere embeber en concretoara garantizar el desarrollo de su resistencia de dise7o a artir de unadeterminada secci'n crtica. $a longitud de ancla*e deender% de lascaractersticas de la barra) di%metro ubicaci'n y recubrimiento y del concretoque la rodea) normal o ligero.

#on-itu( (e Ancla&e en arillas (e acero a tensi+n%$os factores que afectan a la longitud de ancla*e se resentan en lasiguiente ecuaci'n)

#on-itu( (e Ancla&e en arillas (e acero a com'resi+n%

$a longitud de ancla*e a comresi'n es mayor que la longitud de ancla*ea tensi'n ues el concreto no resenta ra*aduras que resentan unadistribuci'n irregular de esfuerzos. 6dem%s arte de la secci'n setransmite or alastamiento del concreto en el extremo de la varilla.Para establecer la longitud a comresi'n rimero se establece lalongitud b%sica de ancla*e y osteriormente esta se ve afectada or losfactores que son alicables a cada caso.

$as ecuaciones ueden multilicarse or los siguientes factores)


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Factor de correccin por exceso de refuerzo: Si el refuerzo esmayor que el requerido, la longitud b%sica de ancla*e se odr%

multilicar

A s requerida

As provista

Factor de correccin por refuerzo transversal:Si las varillas est%nsu*etas or refuerzo transversal esiral de di%metro no menor a -":8


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recauciones ara estructuras exuestas a climas muy agresivos, tales comoinstalaciones qumicas o estructuras ortuarias.En el caso de usar aquetes de barras como refuerzo el ancho de la grietamax en mm, se estima con la siguiente exresi'n)

Factor , 'ara elcontrol eri5caci+n

$a veri(caci'n de grietas solo se hace necesario en le caso de usar acero con

resistencia de &uencia que excede a los /D== 9g:cm/.

Control (el ancho (e la -rietas

El control de (suras estar% de acuerdo a una distribuci'n del refuerzo ara locual indica que el acero en tensi'n cercano a una suer(cie no deber% excedera)


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i-as 'eralta(as

Para el caso en el que el eralte efectivo sea mayor que = cm, se tendr% queroveer refuerzo adicional en las caras ara evitar (suramiento. El c'digo 6CFrecomienda que este refuerzo se rearta en la mitad inferior del elemento, elrefuerzo adicional en cada lado deber% ser)

El esaciamiento entre varillas deber% ser menor que G= cm ' d:B , el %reatotal del refuerzo adicional en ambas caras -/6S90, no necesita exceder la mitaddel refuerzo longitudinal en tensi'n dada or el dise7o longitudinal a &exi'n.

E&em'lo:


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DEF#E7!3NE8

El c%lculo de de&exiones tiene dos asectos. Por un lado, es necesario calcularlas de&exiones de miembros estructurales ba*o cargas y condicionesambientales conocidas or otro, deben establecerse criterios sobre lmitesacetables de de&exiones.

Casos Particulares

Elementos sim'lemente a'oa(os

Elementos em'otra(os en sus e*tremos

Determinaci+n (e Par9metros AC!;:

El momento de inercia efectivo en elementos arcialmente (surados est%ncomrendidos entre el valor del momento de inercia de la secci'n agrietada,


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$cr, y el momento de inercia de la secci'n total del concreto resecto al e*ecentroidal desreciando el refuerzo del acero.

De)e*i+n a(icional 'or car-as (e lar-a (uraci+n%

$a retracci'n y la &uencia debido a cargas sostenidas causan de&exionesadicionales mayores que las que ocurren cuando se alican inicialmente lascargas a la estructura. Estas de&exiones deenden de la temeratura,humedad, condiciones de curado, la edad al momento de la carga, cantidad deacero de comresi'n, magnitud de las cargas sostenidas y de otros factores.Hing3n rocedimiento simle uede considerar esos factores sin embargo el6CF5, da una exresi'n que da unos resultados satisfactorios.$a de&exi'n adicional de cargas sostenidas ara miembros &exionantes sedetermina multilicando la de&exi'n inmediata debida a cargas sostenidas orel factor I)

Car-as sosteni(as o 'ermanentes

Jue se deben considerar son la carga muerta y una arte de la carga viva, quedeende de la utilidad o uso de la estructura.


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Est%s cargas ermanentes dan lugar a de&exiones instant%neas y de largaduraci'n.

Car-as no 'ermanentes

Constituida or la diferencia de las cargas vivas que no se consideran comocargas ermanentes. Estas dan lugar a de&exiones instant%neas o de cortaduraci'n.

A8#APE8

;ientras el hormig'n, or su consistencia l%stica en estado fresco, uedetener las dimensiones continuas que el dise7o estructural requiera, lasdimensiones longitudinales comerciales de las barras de acero ueden serinsu(cientes ara cubrir las necesidades de los elementos estructurales. Endichos casos ser% necesario emalmar algunas varillas o algunos segmentosde varillas, colocados de manera continua, ara asegurar el comortamientode cada secci'n de los elementos estructurales.

$a discontinuidad del acero de refuerzo uede atentar contra la caacidadresistente de la estructura, or lo que se requerira de alg3n mecanismo detransferencia de los esfuerzos de una varilla hacia la varilla de continuidadgeomtrica. En caso de ser necesaria esa transferencia, se uede recurrir avarillas traslaadas, varillas soldadas o disositivos mec%nicos de continuidad

En rinciio las / varillas deben cruzarse una longitud aroiada ara que elacero transmita esfuerzos al hormig'n or adherencia, y este 3ltimo losrestituya a la otra varilla, sin acumular esfuerzos elevados de tracci'n en elhormig'n, ues estos 3ltimos rovocaran una (suraci'n extensa, con susconsecuencias indeseables.$a distancia transversal entre las varillas que conforman el traslae debe sereque7a ara lograr el ob*etivo lanteado. Se establece que dicha searaci'nno debe suerar un quinto de la longitud de traslae ni ser mayor a "@ cm.


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Para la realizaci'n de uniones soldadas, or otra arte, se debe veri(car que eltio de acero constitutivo de las varillas admita este tio de rocesos -existenaceros que se vuelven fr%giles luego de un roceso de soldado, y existen otrostios de aceros cuyas caractersticas mec%nicas no se ven afectadas con lasoldadura0, y se deber% realizar un dise7o y control de calidad de lassoldaduras. Aeneralmente se utilizan edazos del mismo di%metro de varilla

que se sueldan, en el extremo coincidente de las / varillas ara lograr lacontinuidad .$os emalmes soldados deben desarrollar al menos un /@K m%sque el esfuerzo de &uencia de las barras.

Es'eci5caciones 'ara em'almes 'or trasla'e%

Em'almes (e alambres arillas corru-a(as a tracci+n%El emalme or traslae mnimo a tracci'n deber% cumlir con losrequisitos de emalmes clases 6, L o C, ero no uede tener unalongitud menor a G= cm.$os emalmes clase 6, L y C deben tener la siguiente longitud)

$os emalmes de tracci'n or traslae deben estar escalonados cada B=cm de manera que desarrollen en cada secci'n or lo menos / veces lafuerza de tracci'n calculada.

Em'almes (e alambres arillas corru-a(as a com'resi+n%

$a longitud mnima de un emalme a comresi'n or traslae ser% lalongitud de desarrollo a comresi'n con sus resectivos factores M .Para !y mayor que 8/== 9g:cm/ la longitud de emalme or traslae noodr% ser menor que las siguientes exresiones)

D3


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da7ar el acero. Por esta raz'n, el #eglamento de Construcci'n eseci(ca

di%metros de doblez -10 mnimos que varan seg3n se formen dobleces a =N,

"G@N ' "D=N.

CA83 A : D!=E3 DE D3E?3 #3N!>D!NA#

$os di%metros de doblado se muestran a continuaci'n, en la tercera

columnade la abla HN. =".

abla N@% 01 : Di9metros (e (obla(o en barras lon-itu(inales


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Por otro lado, ara reroducir estos di%metros de doblez cuando se est%

traba*ando el (erro, es necesario simlemente searar el tubo de

doblado de la trama una cierta medida que est% indicada en la cuarta y

quinta columna de la abla HN. =" -Oer (gura G80. +na vez que se ha

dado la searaci'n corresondiente, se rocede a doblar la barra -Oer

(gura G@0.

CA83


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abla N@ 02 : Di9metros (e (obla(o en estribos

recomendaciones5sobre5el5refuerzo:/"5doblado5del5acero:/""5ganchos5y5

dobleces.html htt)::.cic5ec.com:df:[email protected]

htt)::.smie.org.mx:aginas:P1!:6cero.df

Qarmsen, 1ise7o de estructuras de Concreto 6rmado, 8ta Edici'n.

#equisitos de #eglamento ara concreto Estructural -6CF G"D S5=@0

Cuevas, 6sectos fundamentales del Concreto #eforzado, Ca.) 5"=5"".
http://www.acerosarequipa.com/manuales/manual-maestro-de-obra/2-recomendaciones-sobre-el-refuerzo/21-doblado-del-acero/211-ganchos-y-dobleces.htmlhttp://www.acerosarequipa.com/manuales/manual-maestro-de-obra/2-recomendaciones-sobre-el-refuerzo/21-doblado-del-acero/211-ganchos-y-dobleces.htmlhttp://www.acerosarequipa.com/manuales/manual-maestro-de-obra/2-recomendaciones-sobre-el-refuerzo/21-doblado-del-acero/211-ganchos-y-dobleces.htmlhttp://www.cicp-ec.com/pdf/hormigon05.pdfhttp://www.smie.org.mx/paginas/PDF/Acero.pdfhttp://www.cicp-ec.com/pdf/hormigon05.pdfhttp://www.smie.org.mx/paginas/PDF/Acero.pdfhttp://www.acerosarequipa.com/manuales/manual-maestro-de-obra/2-recomendaciones-sobre-el-refuerzo/21-doblado-del-acero/211-ganchos-y-dobleces.htmlhttp://www.acerosarequipa.com/manuales/manual-maestro-de-obra/2-recomendaciones-sobre-el-refuerzo/21-doblado-del-acero/211-ganchos-y-dobleces.htmlhttp://www.acerosarequipa.com/manuales/manual-maestro-de-obra/2-recomendaciones-sobre-el-refuerzo/21-doblado-del-acero/211-ganchos-y-dobleces.html

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