capítulo 9, fabricación de las armaduras

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    9.

    FABRICACION DE LAS ARMADURAS

    9.1 GENERALIDADES

    Se define como fabricacin de las armaduras, a la actividad que agrupala preparacin del material, al corte y doblado de las barras.

    Es importante destacar que la faena de fabricacin sea programada ycoordinada, en forma continua, de manera tal que las diferentes piezasestn terminadas cuando sean requeridas para su armado e instalacin

    y as no atrasar las actividades de colocacin del moldaje y elhormigonado.

    Las herramientas y equipos bsicos que se deben disponer para estasactividades, se pueden resumir como se indica en la Tabla 6 (siguiente).

    Captulo 9, Fabricacin de las armaduras

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    Tabla 6

    HERRAMIENTAS Y EQUIPOS PARA LAFABRICACION DE ARMADURAS

    9.2 PREPARACION

    La preparacin del material se compone bsicamente del estiradoenderezadoy

    la limpiezadel acero.

    Se entiende por estirado o enderezado, la actividad que significadesenrrollar el acero suministrado en rollos, mediante algn mtodomanual o mecnico como se indica en la Figura 11, para obtener barrasrectas.

    Para corregir pequeas dobladuras en las barras rectas, producidasdurante el carguo o descarga del material, o por el estirado o corte,stas se golpean mediante un combo, martillo o el revs de la grifa, conla barra colocada sobre el banco de trabajo. Esta operacin debe hacersecon los elementos de proteccin, en especial, gafas protectoras para lavista debido a la proyeccin de escamas sueltas.

    Guillotina o cizalla con capacidad de corte de barras hasta 36 mm de dimetro.Napoleones de 30y Cortafros.Combos de 6 y 10 libras y Martillos de pea.Metro enfierrador.Huinchas de lona de 20 m y metlicas de 5 y 7 m.Panes de tiza de diferentes colores y guaipe o paos para la limpieza del acero.Grifas y trozos de tubos de acero de 1/2, 3/4, 1y 1 1/2para el doblado de las

    barras.Bancos de corte con reglas incorporadas y graduadas de 1 en 1 cm.Bancos de doblado con perforaciones y polines de dimetro y resistencia adecuada.Bulones de acero de diferentes dimetros para el doblado.Dobladoras motorizadas para barras.Gage para verificar los dimetros de doblado de las barras.Tecles manuales o motorizados.Overol de mezclilla o ropa adecuada de trabajo.Zapatos de seguridad con punta de acero y guantes de cuero descarne.Protectores faciales y para la vista.

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    Figura 11

    MAQUINA PARA ESTIRADO DEL ACERO EN ROLLOS

    La limpiezaconsiste en retirar escamas, aceites o grasas y barro adheridoal acero. La experiencia ha demostrado que delgadas, pero firmes ysuperficiales pelculas de oxidacin o escamas producto de la laminacin,color cafamarillento, no son dainas para las barras de acero, msbien seran beneficiosas, ya que aumentan la adherencia con el hormign.

    Es importante destacar que a esta misma conclusin ha llegado el InstitutoChileno del Acero (ICHA), luego del anlisis de diversas investigacionesrealizadas en Chile por el Departamento de Ingeniera Civil de laUniversidad de Chile, y en el extranjero por el ACI, American ConcreteInstitute, (Diario El Mercurio, 14 de noviembre 2001)

    Por otra parte, ya que las escamas de laminacin sueltas, no permitenuna buena adherencia, estas deben ser retiradas mediante escobillas deacero, raspadores o chorro de arena. No es necesario lograr una superficiepulida, slo basta conseguir la eliminacin de las costras sueltas.

    Las grasas o aceites que manchan, ocasionalmente, las barras, deben serlimpiadas con un guaipecon parafina y mediante algn detergente in-dustrial soluble en agua. El barro se limpiar, simplemente, con un chorrode agua pura, antes de colocar las armaduras.

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    Gentileza SCHNELL

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    9.3 CORTE

    Los cortes deben hacerse, siempre, en ngulo recto con respecto al eje de

    las barras, con ellas perfectamente estiradas y, de acuerdo a los largosindicados en los planos, tal como lo muestra la Figura 12. Es conveniente,que el operario cuente con un metro enfierrador, que es una huincha quetiene marcadas las dimensiones de 1 en 1 cm y destacadas cada 10 cm,con el objeto de tener una mayor claridad en las medidas.

    Las barras de 6 a 10 mm de dimetro se cortan, generalmente, con napoleonesy las de mayores dimensiones, mediante cortafros o guillotinas. No esrecomendable el uso de equipos oxicorte por el efecto trmico ni el deesmeriles angulares (galleteras), por el costo que significan los discos y lolento del proceso.

    Cuando se requiera una alta produccin o cortar barras de grandesdimetros, se recomienda el uso de cizallas motorizadas tal como se muestraen la Figura 13, capaces de cortar varias barras a la vez.

    Algunos modelos tienen prestaciones para barras con resaltes sobre los 36mm de dimetro, en acero calidad A63-42H, a razn de 60 cortes porminuto.

    Figura 12

    CORTE DE LAS BARRAS

    Gentileza SCHNELL

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    Figura 13

    CIZALLAS MOTORIZADAS

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    Gentileza OSCAM

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    9.5 DOBLADO DE BARRAS

    De acuerdo a lo establecido en las normas vigentes, toda armadura debedoblarse en fro, a menos que el ingeniero estructural permita otra cosa, yninguna armadura debe doblarse si estparcialmente embebida en elhormign, excepto cuando asse indique en los planos de diseo o lopermita el calculista.

    No obstante, las condiciones de la obra pueden hacer necesario doblarbarras que se encuentran embebidas en el hormign, en cuyo caso elingeniero deberdeterminar si las barras se pueden doblar en fro o si es

    necesario calentarlas. Los dobleces deben ser graduales y deben enderezarsea medida que se requiera.

    Como regla general, se recomienda que los dobleces de las barras connervios longitudinales sean efectuados de modo que dichos nervios quedenen la parte exterior o interior de los bulones o polines de doblado.

    9.4 TOLERANCIAS DE CORTE

    En cuanto a las tolerancias de corte aceptadas y recomendadas por el

    ACI, American Concrete Institute, stas se pueden resumir, tal comose indica en la Tabla 7.

    Tabla 7

    TOLERANCIAS PARA EL CORTE DE BARRAS

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    Si se detectaran casos de agrietamiento o rotura, resulta aceptable elcalentamiento previo de las barras, a una temperatura que no exceda los4200C, siempre y cuando se cuente con la autorizacin anticipada del

    ingeniero calculista. Las barras que se quiebren, durante el doblado oenderezado, pueden ser reutilizadas si son traslapadas, fuera de la reginde doblado.

    En las barras embebidas en el concreto, el calentamiento debe efectuarsede manera que no ocasione daos al hormign. Si el rea de doblado seencuentra, aproximadamente, a 15 cm del hormign, puede ser necesarioutilizar algn sistema de proteccin. El calentamiento de las barras debeser controlado por medio de crayones trmicoso por cualquier otro medioadecuado. Las barras calentadas no deben enfriarse por medios artificiales(con agua o aire a presin), sino hasta que su temperatura haya descendidopor lo menos a 315C.

    Tal como se muestra, en el ejemplo de la Figura 14, empleando un trozo decaera o tubo de acero como palanca y grifas, el doblado manual debarras se hace en bancos diseados para este efecto, los cuales tienen unaserie de perforaciones donde son instalados polines o bulones de acero, dediferentes dimetros, con el objeto de definir los dimetros o radios decurvatura deseados.

    De igual forma como para la actividad de corte, tambin para el dobladode barras, existen mquinas motorizadas direccionales y mquinas parafabricar estribos como las de la Figura 15, que son capaces de doblarvarias barras a la vez y, en algunos modelos, barras con resaltes de dimetrohasta 36 mm en acero calidad A63-42H. Como accesorio a estos equipos,se les puede incorporar un computador que permite programar una secuenciade hasta 30 ngulos diferentes con ajuste cada 1. Estas mquinas tienenuna alta productividad y son sumamente precisas.

    Es aconsejable que, la faena de doblado sea realizada en un lugar lo mscercano posible a la actividad de corte de las barras, y que dicho sitio, sealo suficientemente amplio como para permitir el armado de algunos elementos.Tambin, es conveniente contar con un lugar especial en donde se puedanguardar los equipos, herramientas, planos, etc.

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    Figura 14

    DOBLADO MANUAL DE BARRAS

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    Figura 15

    DOBLADORAS Y ESTRIBADORAS MOTORIZADAS

    Gentileza OSCAM

    Gentileza STEMA

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    9.6 FORMAS TIPICAS DE BARRAS DOBLADAS

    Las formas o figuras usadas ms tpicas, de barras dobladas y estribos,se muestran en las Figuras 16 a , 16 b y 16 c, en donde a cada dimensinde doblado, es conveniente que le sea asignada una letra deidentificacin, tal como se expone en la vista aumentada de la figura16 d, y un nmero al tipo de barra, segn la figura incluida en el planode referencia.

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    Figura 16a

    FORMAS TIPICAS DE BARRAS DOBLADAS

    I

    II

    III

    IV

    V

    VI

    VII

    IX

    X

    XII

    XI

    VIII

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    Figura 16b

    FORMAS TIPICAS DE BARRAS DOBLADAS

    XIII

    XIV

    XV

    XVI

    XVII

    XVIII

    XIX

    XX

    XXI

    XXII

    XXIII

    XXIV

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    Figura 16c

    FORMAS TIPICAS DE AMARRAS Y ESTRIBOS

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    1. Todas las medidas son afuera-afuera de la barra, excepto Ay G en ganchos normales de 135y 180.2. La dimensin Jen ganchos de 180deberindicarse slo cuando sea necesario para restringir el tamao del gancho.3. Cuando Jno se indica, Jse mantendrque Hen los tipos III, V y XX. Cuando Jexcede H, deberser indicada.

    4. La dimensin Hen los estribos deberser indicada cuando sea necesario, para que encaje en el hormign.5. Cuando las barras tengan que ser dobladas en forma ms precisa que las tolerancias estndar de fabricacin, las dimensiones de curvatura que requieran una fabricacin ms detallada debern tener lmites indicados.6. Los tipos S1, S6, S11, T1, T3, T5 y T9, se aplican solo a barras de dimetro 8 a 25 mm.

    A menos que ocurra lo contrario a lo indicado en estas notas, el dimetroDes el mismo para todas las curvaturas y ganchos en una barra,excepto para los tipos de curvado XI y XIII.

    (*) Cuando la pendiente o inclinacin difiere de 45, las dimensiones Hy Kdeben ser mostradas

    Figura 16d

    VISTA AUMENTADA DE LOS DETALLES DE CURVATURA

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    9.7 GANCHOS NORMALES

    El trmino gancho normalse emplea en el Cdigo de Diseo de HormignArmado ACI 318 con uno de los significados siguientes:

    a) Doblez de 180ms una extensin K, de 4 veces el dimetro de la barra, hasta el borde libre del gancho, pero no menor de 65 mm.

    b) Doblez de 90ms una extensin K, de 12 veces el dimetro de la barra hasta el borde libre del gancho.

    c) Para estribos normales y ganchos de amarra.

    Los estribos normales y sus ganchos estn limitados a barras de 25 mmde dimetro o menores, y el gancho de 90con una extensin Kde 6veces el dimetro de la barra estlimitado, adems, a barras de 16mm o menores, en ambos casos como resultado de investigaciones quedemuestran que los tamaos mayores de barras con ganchos de 90yextensiones de 6 dimetros, tienden a saltarsebajo cargas elevadas.

    Captulo 9, Fabricacin de las armaduras

    Tabla 8

    ANGULOS DE DOBLADO Y EXTENSIONESGANCHOS NORMALES

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    9.8 DIAMETROS MINIMOS DE DOBLADO

    Todos los dobleces normales de las barras se describen, en trminos deldimetro interior de doblado, ya que ste resulta ms fcil de medir queel radio de dicho doblez.

    Los dimetros de doblado para las barras con ganchos normales, estribosnormales, ganchos de amarras y amarras cerradas o cercos, no debenser menores que los valores indicados en la tabla 9, de otro modo lasbarras se sometern a esfuerzos excesivos que pueden llegar a ocasionarrupturas o grietas e inutilizarlas, debido a las tensiones a que es sometidoel acero.

    Tabla 9DIAMETROS MINIMOS DE DOBLADO

    9.8.1 MEDIDAS MINIMAS PARA EL DOBLADO DE BARRAS CON GANCHOS NORMALES

    Conforme a los valores de la tabla 9, en la Figura 17, se describen eincluyen las medidas mnimas, exigidas para el doblado de las barrasAZApara hormign, en las calidades de acero A44-28H y A63-42H,

    con ganchos normales a 90y 180para dimetros entre 10 y 36 mm,las cuales son equivalentes a lo establecido por el Cdigo de Diseo deHormign Armado ACI 318.

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    Figura 17

    MEDIDAS MINIMAS BARRASDE REFUERZO CON GANCHOS NORMALES

    DOBLEZ DE 180

    DOBLEZ DE 90

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    9.8.2 MEDIDAS MINIMAS PARA EL DOBLADO DE ESTRIBOS Y GANCHOS DE AMARRA

    En las tablas de la Figura 18, se muestran los valores mnimos exigidospara el doblado de barras AZAde dimetros entre 6 mm y 25 mm utilizadascomo estribos normales y ganchos de amarra con dobleces a 90y 135,en acero A44 - 28H y A63 - 42H, que son equivalentes a lo establecidopor el Cdigo del Diseo de Hormign Armado ACI 318.

    Figura 18

    MEDIDAS MINIMAS ESTRIBOS NORMALESY GANCHOS DE AMARRA

    DOBLEZ DE 135

    DOBLEZ DE 90

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    9.8.3 MEDIDAS MINIMAS PARA EL DOBLADO DE AMARRAS CERRADAS

    De acuerdo a lo establecido por el Cdigo de Diseo de HormignArmado ACI 318, se debe considerar que:Para amarras cerradas yamarras enrolladas en forma contnua definidos como cercos, senecesita un doblez de 135 ms una extensin K de al menos 6veces el dimetro de la barra, pero no menor de 75 mm. (Verdefiniciones de cerco y gancho ssmico en la seccin 4.2).

    En la Figura 19, se presentan las medidas mnimas exigidas para eldoblado de barras de dimetros entre 6 mm y 25 mm utilizadas en

    amarras cerradas o cercos con ganchos ssmicos a 135, en dondepara efectos prcticosse ha considerado que el valor de K debe ser8 veces el dimetro de la barra, perono menor que 10 cm.

    Figura 19

    MEDIDAS MINIMAS AMARRAS CERRADASCON GANCHOS SSMICOS

    DOBLEZ A 135

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    9.9 TOLERANCIAS DE FABRICACION

    Segn lo recomendado por el ACI Detailing Manualy de acuerdo alos smbolos de la Tabla 10, en la Figuras 20a, 20b, 20c, se muestranlas tolerancias estndares de fabricacin para diferentes tipos de barrasentre 8 y 36 mm de dimetro.

    A modo de ejemplo, si tenemos que fabricar una barra doblada y conganchos, tal como la del tipo III de la figura 20a, y aplicamos elsignificado de la tabla 10, que para este caso corresponde a los smbolosasignados con los nmeros 2, 3 y 4 para barras de 8 a 36 mm dedimetro, podemos determinar que las tolerancias de fabricacin son

    de 25 mm para el largo total extremo-extremo de la pieza + 0 -12mm para la altura total de ella y 12 mm para la altura de los ganchosextremos respectivamente.

    Tabla 10

    SIMBOLOGIA Y TOLERANCIAS DE FABRICACION

    +-

    +-

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    TOLERANCIASESTAND

    ARESDEFABRICACIO

    N

    (ACI315)

    PARABARRASAZA

    DE8A36mm

    DEDIAMETRO

    Figura20a

    I II III

    IV V VI

    VII

    VIII

    IX X XI

    Rec

    ta

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    22/2498

    XII XIII

    XIV

    XV

    XVI

    XVII

    XVIII

    XIX

    XX

    XXI

    XXII

    XXIII

    XXIV

    Figura20b

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    NOTAS:

    *

    Lasdimensionesen

    estalneadebernestardentrodelatoleranciaindicada,peron

    odeberndiferirdeladi mensi

    nparalela

    opuestaenm

    sde

    12mm.

    **

    Desviacinangular:m

    ximo

    2

    1/2

    4cm/ml,peronomenosque12mm,en

    todoslosganchosycurvasde9

    0.

    ***SilaaplicacindelatoleranciapositivaparaelTipo

    IXresultaenunlargodecuerda

    queellargodelarcodelabarra,labarra

    puedesertranspor

    tadaenformavertical.

    Lastoleranciaspar

    alostiposS1,S6,S11,T1,T3,

    T5yT9seaplicansloparabarrasde8a25mm

    dedimetroinclusive.

    + -

    + -

    Figura20c

    Esp

    ira

    l

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