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ADHERENCIA , RECUBRIMIENTO, ESPACIAMIENTO, LONGITUD DE ANCLAJE Y GANCHO ESTANDAR DEL ACERO

ADHERENCIA ENTRE CONCRETO Y ACEROADHERENCIA: YA QUE MUY RARAMENTE SE APLICA LA CARGA EXTERNA DIRECTAMENTE AL REFUERZO, EL ACERO PUEDE RECIBIR SU PARTICIPACION DE LA CARGA SOLO DEL CONCRETO QUE LO RODEA. ESFUERZO DE ADHERENCIA ES EL NOMBRE QUE SE LE ASIGNA AL ESFUERZO CORTANTE ENTRE LA ENTRECARA DE LA VARILLA Y EL CONCRETO QUE, AL TRANSFERIR LA CARGA ENTRE LA VARILLA Y EL CONCRETO QUE LO RODEA, MODIFICA LOS ESFUERZOS DEL ACERO .CUANDO SE DESARROLLA DE MANERA EFICAZ ESTA ADHERENCIA , PERMITE QUE LOS DOS MATERIALES FORMEN UNA ESTRUCTURA COMPUESTA . EL LOGRO DE UNA BUENA ADHERENCIA ES EL OBJETIVO MAS IMPORTANTE DEL DETALLADO DEL REFUERZO EN LAS COMPONENTES ESTRUCTURALES.

MECANISMO DE ADHERENCIAEN LA FIGURA SE VE UN RETAZO DE BARRA DE ACERO CORRUGADO DENTRO DE UN BLOQUE DE CONCRETO.PARA QUE LA BARRA DE ACERO SE SOSTENGA DEL BLOQUE DE CONCRETO Y PUEDA SOPORTAR ADECUADAMENTE LA FUERZA T, NECESITA UNA LONGITUD DE BARRA MINIMA.EL PRIMER MECANISMO DE ADHERENCIA QUE PRESENTA EL CONCRETO Y EL ACERO ES LA ADHESION QUIMICA. POR SU BAJA RESISTENCIA ESTE MECANISMO ES VENCIDO FACILMENTE (14 21 KG/CM2).

EL SEGUNDO MECANISMO DE ADHERENCIA ES EL DE FRICCION, ESTA DEPENDE DE LAS CONDICIONES SUPERFICIALES DEL ACERO Y ESTAS NO SON DE CONSIDERACION.EL TERCER MECANISMO DE ADHERENCIA ES EL DE APLASTAMIENTO DEL CONCRETO POR LAS CORRUGACIONES DE LAS VARILLAS.LA FUERZA DE ADHERENCIA SE GENERA POR EL MECANISMO ENTRE LA CORRUGACION Y EL CONCRETO CIRCUNDANTE. LAS DIMENSIONES DE LA CORRUGACION EN ESTA CLASE DE ACERO, DETERMINA EL TIPO DE FALLA EN EL ELEMENTO SI ES QUE ESTE FALLA POR PROBLEMAS DE ADHERENCIA.SI LA CORRUGACION ES DE POCA ALTURA SE PODRA GENERAR UNA FALLA POR APLASTAMIENTO EN EL CONCRETO, SI LA CORRUGACION TIENE GRAN ALTURA ESTE FALLA POR FLEXION, SI LA SEPARACION ENTRE CORRUGACIONES TIENDE A SER GRANDE LA RESISTENCIA POR ADHERENCIA TENDERA A DISMINUIR .

SE PRESENTAN ESFUERZOS DE CORTE PARALELOS A LA DIRECCION DE LA BARRASE PRESENTA ESFUERZOS DE COMPONENTE RADIAL QUE TRACCIONA EL CONCRETO

LOS ESFUERZOS POR COMPONENTE RADIAL TIENEN SU CONSIDERACION EN EL COMPORTAMIENTO DEL MECANISMO DE ADHERENCIA PUES ESTOS ESFUERZOS GENERAN TRACCION EN EL CONCRETO FORMANDO GRIETAS EN LA SECCION DE MENOR ESPESOR OCASIONANDO PERDIDA DE ADHERENCIA CON EL REFUERZO. EL RECUBRIMIENTO Y EL ESPACIAMIENTO ENTRE VARILLAS SON FACTORES CRITICOS.

RECUBRIMIENTO Y ESPACIAMIENTO DEL REFUERZOEl recubrimiento y espaciamiento del refuerzo deben ser controlados para evitar las fallas por adherencia descritas en la seccin precedente y para garantizar una distribucin del acero que facilite el procedimiento constructivo. Adems, es necesario asegurar un recubrimiento mnimo de concreto para proteger el refuerzo contra la corrosin, el fuego, la abrasin, etc.Las varillas colocadas muy cerca de los bordes del elemento pueden ser atacadas por agentes externos pues el concreto es un material poroso y siempre presenta fisuras debidas a la contraccin de fragua. Sin embargo, el recubrimiento no debe ser demasiado grueso pues esto puede ocasionar rajaduras en el concreto por falta de refuerzo.

RECUBRIMIENTOS: EL CDIGO DEL ACI SUGIERE ALGUNOS VALORES PARA EL RECUBRIMIENTO MNIMO LOS CUALES SE INDICAN EN LA SIGUIENTE TABLA:EL CDIGO DEL ACI SUGIERE ESPACIAMIENTOS PARA OTRO TIPO DE ESTRUCTURAS COMO SER LAS PREFABRICADAS Y LAS PRE TENSADAS LOS MISMOS QUE SE ENCUENTRAN SEALADAS EN LA NORMA ACI 318-05.

ESPACIAMIENTO MINIMO ENTRE VARILLAS:

ESPACIAMIENTO MINIMO ENTRE VARILLAS:

LONGITUD DE ANCLAJE 0DESARROLLO DEL REFUERZOPOR LO GENERAL ES POSIBLE QUE UNA VARILLA DE ACERO CORRUGADO ANCLADO EN EL CONCRETO PUEDA DESARROLLAR TODA SU RESISTENCIA A LA TRACCION, SIEMPRE QUE LA VARILLA SE EXTIENDA EN EL CONCRETO A DISTANCIA SUFICIENTE. A LA LONGITUD DE LA VARILLA REQUERIDA PARA DESARROLLAR LA RESISTENCIA DE LA VARILLA SE LE CONOCE COMO LONGITUD DE ANCLAJE O LONGITUD DE DESARROLLO DEL REFUERZO LA LONGITUD DE ANCLAJE O DESARROLLO ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA FUERZA QUE SE DEBE DESARROLLAR E INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA RESISTENCIA A TRACCION DEL CONCRETO, YA QUE ESTOS DOS FACTORES CONTROLAN LA FISURACION DEL CONCRETO.

EN LA PRCTICA, EL CDIGO DEL ACI HACE USO DEL CONCEPTO DE LONGITUD ANCLAJE PARA ASEGURAR LA ADECUADA ADHERENCIA ACERO-CONCRETO, Y DEFINE LA LONGITUD DE ANCLAJE COMO LA LONGITUD DE LA VARILLA DE ACERO QUE SE REQUIERE EMBEBER EN CONCRETO PARA GARANTIZAR EL DESARROLLO DE SU RESISTENCIA DE DISEO A PARTIR DE UNA DETERMINADA SECCIN CRTICA. LA LONGITUD DE ANCLAJE (ld) DEPENDER DE LAS CARACTERSTICAS DE LA BARRA, DIMETRO, UBICACIN, RECUBRIMIENTO, Y DEL CONCRETO QUE LA RODEA NORMAL O LIGERO.

LONGITUD DE ANCLAJE DE VARILLAS A TRACCION

DONDE NO DEBE SER UN VALOR MAYOR A 2.5

LA LONGITUD DE ANCLAJE NO SERA MENOR A 30 cm.

FACTORES QUE INTERVIENEN

FACTORES QUE INTERVIENENEs conveniente efectuar algunas aclaraciones en torno a la Tabla mostrada, En primer lugar, se denominan varillas superiores a aqullas que se ubican de modo que tienen por lo menos 30 cm. de concreto fresco debajo de ellas y que, por lo tanto, tienen ms burbujas de aire rodeando la varilla. En estos casos, la adherencia acero-concreto, se ve reducida por lo que el factor de ubicacin del refuerzo es mayor que la unidad. En segundo lugar, el producto de los dos primeros factores no debe exceder 1.7.

El trmino c de la expresin ser igual a la distancia del centro de la varilla a la superficie de concreto ms cercana o a la mitad de la distancia centro a centro de las varillas o alambres desarrollados, la que sea menor. El ndice de refuerzo transversal ser evaluado con la siguiente expresin:

FACTORES QUE INTERVIENEN

Para simplificar el diseo, el cdigo permite considerar nulo el ndice de refuerzo transversal aunque los estribos estn presentes.Para situaciones particulares que se presentan comnmente en el diseo, el cdigo del ACI propone como alternativa, expresiones ms sencillas para evaluar la longitud de anclaje en tensin las cuales se presentan en la siguiente Tabla

FACTORES QUE INTERVIENEN

FACTORES QUE INTERVIENENEN LOS MIEMBROS SOMETIDOS A FLEXIN, LA LONGITUD DE ANCLAJE EN TENSIN PODR SER REDUCIDA SI EL REA DE REFUERZO REQUERIDA POR ANLISIS ES MENOR QUE LA PROVISTA. EN ESTE CASO EL FACTOR DE REDUCCIN SER EQUIVALENTE A LA RELACIN DEL REA DE ACERO REQUERIDO ENTRE EL REA DE ACERO COLOCADA.

ESTA PROVISIN NO ES VLIDA CUANDO SE REQUIERA, ESPECFICAMENTE, QUE EL REFUERZO SEA ANCLADO PARA DESARROLLAR SU ESFUERZO DE FLUENCIA. TAMPOCO ES VLIDA EN ZONAS DE RIESGO SSMICO. SIEMPRE QUE SE CUENTE CON ESPACIO SUFICIENTE PARA DESARROLLAR TOTALMENTE EL REFUERZO, ES ACONSEJABLE NO TOMAR EN CUENTA ESTE FACTOR PARA TENER MAYOR MARGEN DE SEGURIDAD ANTE UNA EVENTUAL SOBRECARGA DE LA ESTRUCTURA.

LONGITUD DE ANCLAJE DE VARILLAS A COMPRESIONPARA LA DETERMINACIN DE LA LONGITUD DE ANCLAJE EN COMPRESIN, PRIMERAMENTE, SE EVALA LA LONGITUD BSICA DE ANCLAJE Y POSTERIORMENTE, STA ES AFECTADA POR LOS FACTORES QUE SON APLICABLES A CADA CASO.

LA LONGITUD BSICA DE LONGITUD DE ANCLAJE A COMPRESIN ES

Y DEBER CUMPLIRSE QUE:

LA LONGITUD BSICA DE ANCLAJE PODR SER MULTIPLICADA POR LOS SIGUIENTES FACTORES:

1. FACTOR DE CORRECCIN POR EXCESO DE REFUERZO SI EL REFUERZO PROVISTO ES MAYOR QUE EL REQUERIDO.2. FACTOR DE CORRECCIN POR REFUERZO TRANSVERSAL, SI LAS VARILLAS ESTN SUJETAS POR REFUERZO TRANSVERSAL ESPIRAL DE DIMETRO NO MENOR A 1/ 4" Y CON PASO MENOR QUE 10 CM, O POR ESTRIBOS DE DIMETRO NO MENOR AL #4 Y ESPACIADOS A MENOS DE 10 CM, CENTRO A CENTRO, LA LONGITUD BSICA DE ANCLAJE PODR SER MULTIPLICADA POR 0.75.

LA LONGITUD DE ANCLAJE EN COMPRESIN, EN NINGN CASO, SER MENOR QUE 20 cm.

GANCHO ESTANDAR

LOS GANCHOS SE UTILIZAN CUANDO EL ESPACIO DISPONIBLE EN EL ELEMENTO NO ES SUFICIENTE PARA DESARROLLAR TODA LA LONGITUD DE ANCLAJE DEL REFUERZO. LOS GANCHOS SIRVEN DE ANCLAJE SLO A VARILLAS QUE SE ENCUENTRAN EN TRACCIN SIENDO INTILES PARA ACERO EN COMPRESIN. SE PRESENTAN LOS SIGUIENTES TIPOS:

GANCHO ESTANDAR

LAS DIMENSIONES DEL GANCHO SON MUY IMPORTANTES PARA ASEGURAR SU EFICIENCIA.

EN LA PORCIN RECTA SE DESARROLLAN ESFUERZOS DE ADHERENCIA Y EN LA PORCIN CURVA, ESFUERZOS DE APLASTAMIENTO EN EL CONCRETO. EXISTEN DOS MECANISMOS DE FALLA EN ESTE TIPO DE ANCLAJE. EL PRIMERO SE PRESENTA SI NO SE CUENTA CON RECUBRIMIENTO SUFICIENTE, EN CUYO CASO EL CONCRETO SE DESPRENDE DEBIDO A LOS ESFUERZOS RADIALES QUE GENERA LA PRESENCIA DE LAS CORRUGACIONES DE LA VARILLA. EL SEGUNDO TIENE SU ORIGEN EN EL APLASTAMIENTO DEL CONCRETO ADYACENTE A LA PORCIN CURVA DEL GANCHO.

AL IGUAL QUE PARA DETERMINAR LA LONGITUD DE ANCLAJE DEL REFUERZO EN COMPRESIN, PARA CALCULAR LA LONGITUD DE ANCLAJE DEL GANCHO ESTNDAR SE DETERMINA PRIMERO UNA LONGITUD BSICA DE ANCLAJE Y LUEGO STA ES AFECTADA DE UNA SERIE DE FACTORES.

LA LONGITUD BSICA DE ANCLAJE DE UNA BARRA CORRUGADA CON GANCHO ESTNDAR SER:

GANCHO ESTANDAR

LOS FACTORES QUE AFECTAN LA LONGITUD BSICA DE ANCLAJE DEL GANCHO ESTNDAR SE PRESENTAN EN LA SIGUIENTE TABLA

EMPALMES

LOS EMPALMES SON UTILIZADOS CUANDO LA LONGITUD DEL REFUERZO EN UN ELEMENTO EXCEDE LA LONGITUD COMERCIAL DE LAS VARILLAS DE ACERO Y ES NECESARIO UNIR DOS DE ELLAS PARA CONSEGUIR EL LARGO ADECUADO. TAMBIN SE PRESENTAN EN LOS NUDOS O APOYOS Y CUANDO SE DESEA CAMBIAR EL DIMETRO DE LAS VARILLAS. DEBEN UBICARSE EN LAS ZONAS MENOS ESFORZADAS PARA NO DISMINUIR LA RESISTENCIA DE LA PIEZA Y SU DISTRIBUCIN SER ESPECIFICADA EN LOS PLANOS.

EXISTEN TRES TIPOS DE EMPALME:EMPALME TRASLAPADO, EMPALME SOLDADO Y EMPALME MECNICO.EL EMPALME TRASLAPADO CONSTA DE LAS DOS VARILLAS A EMPALMAR, UNA A CONTINUACIN DE LA OTRA, CON UNA CIERTA LONGITUD DE TRASLAPE. LA FUERZA EN UNA BARRA SE TRANSFIERE AL CONCRETO QUE LA RODEA POR ADHERENCIA Y, SIMULTNEAMENTE, POR EL MISMO EFECTO, DEL CONCRETO A LA OTRA BARRA.LA EFICIENCIA DE UN EMPALME DEPENDE DEL DESARROLLO DE LA ADHERENCIA A LO LARGO DE LA SUPERFICIE DE LAS VARILLAS Y DE LA CAPACIDAD DEL CONCRETO PARA TRANSFERIR LOS ELEVADOS ESFUERZOS CORTANTES QUE SE GENERAN. LOS EMPALMES TRASLAPADOS TIENEN LA DESVENTAJA QUE EL CONCRETO QUE LOS RODEA PRESENTA GRIETAS LOCALES IRREGULARES.