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hormigon
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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABÍ
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS FÍSICAS Y
QUÍMICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
TEMA:
DETALLE DE REFUERZO, ADHERENCIA,
LONGITUDES DE DESARROLLO Y ANCLAJE
AUTOR:
BARBERAN GARCIA JIPSON JOSE
CÁTEDRA:
HORMIGON I
CATEDRÁTICO:
ING. WILTER RUIZ
NIVEL:
VI “D”
MAYO 2015- SEPTIEMBRE 2015
BARBERAN GARCIA JIPSON JOSE HORMIGON I
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Contenido
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABÍ ............................................................................................ - 0 -
TEMA:............................................................................................................................................................... - 2 -
CAPITULO I .................................................................................................................................................... - 3 -
1.1 INTRODUCCION ................................................................................................................................... - 3 -
1.2 OBJETIVOS .............................................................................................................................................. - 4 -
1.2.1 OBJETIVO GENERAL ................................................................................................................ - 4 -
1.2.2 OBJETIVO ESPECIFICO .......................................................................................................... - 4 -
CAPITULO II .............................................................................................................................................. - 5 -
2.1MARCO REFERENCIAL .................................................................................................................. - 5 -
2.1.1 CORTE Y DOBLADO DE BARRAS DE ACERO .................................................................... - 5 -
Ejercicio 2.1.1 ........................................................................................................................................ - 10 -
2.1.2 ESFUERZOS DE ADHERENCIA ............................................................................................ - 11 -
......................................................................................................................................................................... - 14 -
Ejercicio 2.1.2 ........................................................................................................................................... - 14 -
2.1.3 LONGITUDES DE ANCLAJE PARA EL REFUERZO POR FLEXIÓN Y COMPRESIÓN ..-
15 -
..................................................................................................................................................................... - 20 -
Ejercicio 2.1.3 ...................................................................................................................................... - 20 -
2.1.4 GANCHOS ..................................................................................................................................... - 22 -
Ejercicio 2.1.4 ...................................................................................................................................... - 25 -
2.1.5 EMPALMES DE BARRAS EN MIEMBROS A FLEXIÓN, TENSIÓN Y COMPRESIÓN ...-
27 -
Ejercicio 2.1.5 ........................................................................................................................................ - 29 -
CONCLUSIONES ................................................................................................................................... - 30 -
BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................................................... - 31 -
BARBERAN GARCIA JIPSON JOSE HORMIGON I
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TEMA:
DETALLE DE REFUERZO,
ADHERENCIA, LONGITUDES DE
DESARROLLO Y ANCLAJE
BARBERAN GARCIA JIPSON JOSE HORMIGON I
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CAPITULO I
1.1 INTRODUCCION
El concepto de la longitud de anclaje de las barras conformadas y los alambres
conformados solicitados a tracción se basa en la tensión de adherencia
promedio que se logra en la longitud embebida de las barras o alambres. Este
concepto exige que las armaduras tengan longitudes mínimas especificadas o
que se prolonguen las distancias mínimas especificadas más allá de las
secciones en las cuales la armadura está solicitada a las tensiones máximas.
En los elementos solicitados a flexión estas tensiones máximas generalmente
ocurren en las secciones donde las tensión es máxima y en aquellas donde la
armadura adyacente termina o cambia de dirección. Las armaduras necesitan,
a partir de la sección donde se produce la tensión máxima, una cierta longitud o
algún dispositivo a través del cual transmitir al hormigón los esfuerzos a los que
están solicitadas. Esta longitud o dispositivo de anclaje son necesarios a
ambos lados de las secciones donde se producen las máximas tensiones. Por
ejemplo, en los elementos continuos, típicamente la armadura se prolonga una
distancia considerable a un lado de una sección crítica, de modo que
generalmente sólo es necesario realizar los cálculos correspondientes al lado
en el cual termina la armadura.
BARBERAN GARCIA JIPSON JOSE HORMIGON I
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1.2 OBJETIVOS
1.2.1 OBJETIVO GENERAL
Investigar cada uno de los temas propuestos para así obtener mayor
conocimiento sobre la materia.
1.2.2 OBJETIVO ESPECIFICO
Analizar la teoría para resolver los ejercicios propuestos.
Comprender cada tema investigado.
Realizar un ejercicio de cada tema.
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CAPITULO II
2.1MARCO REFERENCIAL
2.1.1 CORTE Y DOBLADO DE BARRAS DE ACERO
El refuerzo longitudinal de vigas de concreto reforzado puede variarse a lo
largo de su longitud de acuerdo con la variación del momento. Esto puede
efectuarse cortando barras o doblándolas a 45" y haciéndolas continúas con el
refuerzo del lado opuesto.
La capacidad para resistir momento de una sección, puede expresarse por
medio de la ecuación
Donde z es el brazo del par interno, formado por la fuerza de tensión
desarrollada por el acero y la fuerza de compresión correspondiente al
concreto. (Esto será cierto siempre que se cuente con una longitud de
desarrollo adecuada a cada lado de la sección en estudio.)
El brazo del par interno, z, varía poco y nunca es menor que el correspondiente
a la sección de momento máximo. Por tanto, puede suponerse que el acero
requerido en las diversas secciones es directamente proporcional al momento
correspondiente; o, de otra manera, que el diagrama del acero necesario en las
distintas secciones tiene la misma forma que el diagrama de momentos. Esto
permite determinar fácilmente los puntos teóricos donde pueden cortarse o
doblarse barras.
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Considérese, por ejemplo, la viga simplemente apoyada con carga
uniformemente repartida de la figura 9.28. Supóngase que se desea cortar
primero la barra central, luego otras dos barras y prolongar las dos barras
restantes hasta los apoyos. (Es aconsejable hacer los cortes de barras de
manera que el refuerzo quede simétrico en todas las secciones de una viga.)
Puesto que el diagrama de momentos es parabólico, es sencillo determinar
analíticamente las distancias xl y x2 correspondientes, respectivamente, a los
puntos teóricos de corte de la primera barra cortada y al par de barras
siguientes. También es posible determinar estos puntos gráficamente trazando
líneas horizontales en la forma indicada en la figura; las intersecciones de estas
horizontales con el diagrama definen los puntos deseados. En el ejemplo de la
figura 9.28 se supuso que el área de acero propuesta coincidía con la
teóricamente necesaria.
En el voladizo de la figura 9.29 el área del refuerzo es mayor que la que pide el
cálculo. Se trata aquí de cortar dos de las cuatro barras propuestas.
La forma de proceder es semejante a la descrita para la viga simplemente
apoyada.
Cuando los diagramas de momento no corresponden a una ley matemática
sencilla, los métodos .gráficos son los apropiados.
Las barras de refuerzo no deben cortarse en las secciones donde dejan de ser
necesarias de acuerdo con los diagramas teóricos de momento flexionante. Se
BARBERAN GARCIA JIPSON JOSE HORMIGON I
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debe esto a las incertidumbres que se tienen sobre la magnitud y distribución
de las cargas actuantes, a las aproximaciones usuales en el análisis
estructural, a los efectos de asentamientos diferenciales de los apoyos y otros
efectos similares. Por otra parte, como se señaló en el inciso 7.3.1 y se aprecia
en la figura 7.7, las grietas inclinadas debidas a tensión diagonal producen un
desplazamiento del esfuerzo en el acero. Por estas razones los códigos
recomiendan que las barras se prolonguen una cierta distancia más allá de los
puntos teóricos de corte.
El Reglamento ACI 31 8-02, por
ejemplo, indica que la longitud
adicional sea por lo menos igual al
peralte efectivo, d, o 12 veces el
diámetro de la barra, db. Algunos
autores, como Winter [9.221 y
Ferguson [9.231, son aún más
conservadores y opinan que estos
valores deben sumarse a la longitud
de desarrollo Ld.
Además de lo anterior, los
reglamentos suelen establecer
algunos requisitos adicionales.
Así, por ejemplo, el Reglamento ACI 3 1 8-02 recomienda que el refuerzo que
queda, una vez que se han cortado una o varias barras, se prolongue una
distancia igual a Ld más allá de la sección donde el esfuerzo interrumpido no
se requiere para resistir momento. En cambio, según las NTC-04, esta
distancia debe ser igual a Ld + d. Según el Reglamento ACI 31 8-02, por lo
menos la tercera parte del refuerzo negativo debe prolongarse más allá del
punto de inflexión una distancia no inferior al mayor de los siguientes valores: el
peralte efectivo del miembro, 1 2 veces el diámetro de las barras, o 111 6 del
claro libre.
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En la figura 9.30, basada en la referencia 9.24, se muestran los principales
requisitos del Reglamento ACI 31 8-02 relativos al corte de barras.
Como se indicó en la sección 7.6.1 b, el corte de barras en las regiones de las
vigas sujetas a tensión produce concentraciones de esfuerzos que pueden
ocasionar agrietamientos prematuros. Por ello los códigos suelen establecer
alguna restricción a esta práctica. El Reglamento ACI 31 8-02, por ejemplo,
sólo la permite si se cumple alguna de las siguientes condiciones que fueron
brevemente reseñadas en la sección citada
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1. La fuerza cortante actuante en la sección donde se efectúa el corte de
barras no es superior a las dos terceras partes de la resistencia de
diseño a cortante de la sección.
2. Se proporciona refuerzo transversal adicional a lo largo de la barra
interrumpida en un tramo igual a 0.75 veces el peralte efectivo medido
desde el punto de corte.
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Ejercicio 2.1.1
2.1.1DETERMINAR EL CORTE DE LAS BARRAS
Mu(2 BARRAS) =Φ*b*d^2 fc*w(1-0.59w)
W=p(fy/fc)=(2*3.87/30*43)(4200/250)=0.1008
Mu=0.9*30*43^^2*250*0.1008(1-0.59(0.1008))
=1183240 kg-cm
=11.83 t-m
y/Y=X^2/(L/2)
=9.57/21.4
=X^2/3.5^2
d=43 cm
12 db=12*2.22
=26.6<43 cm
Distancia del corte a partir del centro=2.34+0.43=2.77m
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2.1.2 ESFUERZOS DE ADHERENCIA FUNDAMENTOS DE LA ADHERENCIA
Si se utilizaran barras de refuerzo circulares lisas para la construcción de la
viga de concreto reforzado de la figura 5.la, y si estas mismas se engrasaran o
lubricaran de alguna otra manera antes del vaciado del concreto, la viga sería
apenas un poco más fuerte que si se construyera utilizando concreto simple, es
decir, sin refuerzo. Si se aplicara una carga como en la figura 5.1b7 las barras
mantendrían su longitud original a medida que la viga se deflecta. Las barras
se deslizarían longitudinalmente con respecto al concreto adyacente, que
estaría sometido a deformaciones de tensión a causa de la flexión presente. En
este caso no sería valida la propuesta No. 2 de la sección 1.8 relativa a la
premisa de que la deformación en la barra embebida de refuerzo es la misma
que la del concreto circundante. Para que el concreto reforzado se comporte
como se pretende es esencial que se desarrollenfuenas de adherencia en la
interfase entre el concreto y el acero, de manera que se evite un deslizamiento
significativo en ella.
La figura 5.lc ilustra las fuerzas de adherencia que actúan en la interfase del
concreto como resultado de la flexión, mientras que la figura 5.ld presenta las
fuerzas de adherencia, iguales y opuestas, que se ejercen sobre el refuerzo. Es
mediante la acción de estas fuerzas de adherencia en la interfase que se
impide el deslizamiento indicado en la figura 5.lb.
Hace algunos años, cuando se utilizaban barras lisas, es decir, sin
deformaciones en la superficie, la resistencia de adherencia inicial era provista
únicamente por la unión química y por la fricción mecánica, relativamente
débiles, entre el acero y el concreto. Una vez que se sobrepasaban las fuerzas
de adhesión y la fricción estática para cargas superiores, pequeñas cantidades
de deslizamiento llevaban al entrelazamiento de las rugosidades naturales de
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la barra con el concreto. Sin embargo, esta resistencia de adherencia natural
es tan baja que la unión entre el acero y el concreto se rompía con frecuencia
en vigas reforzadas con barras lisas. En estos casos, la viga entraba en
colapso a medida que la barra se deslizaba a través del concreto. Para evitar
esto, se proporcionaba anclaje en los bordes, principalmente en forma de
ganchos como aparece en la figura 5.2. Si el anclaje es adecuado, la viga no
presentará colapso aunque la adherencia se rompa en toda la longitud entre los
anclajes. Esto se explica porque el elemento actúa como un arco atirantado
como se ilustra en la figura 5.2, donde el concreto no fisurado que aparece en
forma sombreada representa el arco, y las barras de anclaje, el tensor. En este
caso, los esfuerzos de adherencia son cero a lo largo de la longitud en donde
ya no existe adherencia. Esto significa que a todo lo largo de la longitud no
adherida, la fuerza en el acero es constante e igual a T = M,, /t. En
consecuencia, la elongación total del acero en estas vigas es mayor que en
aquéllas donde se mantiene la adherencia, lo cual a su vez genera deflexiones
más grandes y mayores anchos en las grietas
BARBERAN GARCIA JIPSON JOSE HORMIGON I
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ESFUERZO DE ADHERENCIA BASADO EN EL ANÁLISIS SIMPLE DE
SECCIÓN FISURADA
Para el tramo corto de una viga con longitud 05, como el que se ilustra en la
figura 5.3ª, el momento a un lado por lo general difiere de aquél al otro lado en
una pequeña cantidad dM. Si esta pieza se aísla y se supone que después del
agrietamiento el concreto no resiste esfuerzos de tensión, las fuerzas internas
son las que se indican en la figura 5.3ª. El cambio en el momento flector Dm
produce un cambio en la fuerza de la barra
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Ejercicio 2.1.2
DETERMINE LA LONGITUD REAL DE UNA BARRA CORRUGADA DE
ACERO G40 DE DIÁMETRO NOMINAL 25,4 MM DOBLADA DOS VECES EN
ÁNGULO DE 45° Y CON GANCHOS DE 180° EN LOS EXTREMOS TAL
COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA 3.C1.
Fig 3.C1 Barra corrugada de acero con doble gancho
)2(22)60(2400)300(2 º180º180º45 eneLreal , donde:
8
)(º45
ndDe
, ndD
n 2
º180 , 2
)(º180
ndDe
En este caso los dobleces de 45° se harán con un diámetro de mandril:
D = 10 dn y los ganchos con dobleces de 180° se harán con un diámetro de
mandril D = 7 dn, tal como se indica en la Tabla 3.6, luego:
)2
)4,258(1416,3)4,25
2
4,257(2(2)
8
)4,2511(1416,3(21120
realL , por
lo que:
mmLreal 6,15202,1814,2191120)2,3196,228(24,2191120
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2.1.3 LONGITUDES DE ANCLAJE PARA EL REFUERZO POR
FLEXIÓN Y COMPRESIÓN
ANCLAJES
A partir del sitio en que la barra de acero alcanza su esfuerzo máximo, se debe
desarrollar un mecanismo de anclaje en el hormigón para asegurar su
funcionamiento adecuado (318-12, 2011)
Las alternativas utilizadas son:
Anclaje por desarrollo de la longitud de la varilla dentro del hormigón.
Ganchos de anclaje dentro del hormigón en el extremo de la varilla
Anclaje mecánico de la varilla a través de dispositivos especiales
Figura 1: Anclajes por longitud de desarrollo y por ganchos doblados
Figura 2: Anclajes mecánicos
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Los códigos permiten combinar técnicamente varias de las alternativas de
anclaje antes mencionadas. El desarrollo del anclaje se requiere en las 2
direcciones, aunque generalmente el propio detallamiento del refuerzo ya
impone el cumplimiento en la una dirección (318-12, 2011)
LONGITUD DE DESARROLLO
La longitud de desarrollo es la longitud de empotramiento necesaria para
desarrollar toda la resistencia a tensión de la barra controlada por adherencia o
por agrietamiento, también se lo conoce como la longitud que se requiere
embeber a una varilla de acero dentro del hormigón, para alcanzar los
esfuerzos especificados en el diseño (generalmente Fy).
Para aplicar las longitudes de anclaje se deben de tener en cuenta los
siguientes puntos:
Cuando puedan existir efectos dinámicos (por ejemplo, en zonas
sísmicas), las longitudes de anclaje deben aumentarse en 10 𝜙.
En el caso de vigas, debe llevarse hasta los apoyos extremos al menos
un tercio de la armadura necesaria para resistir el máximo momento
positivo; y debe haber al menos un cuarto en los apoyos intermedios.
En las zonas de anclaje de barras de gran diámetro (𝜙40), éstas deben
quedar situadas en esquinas de estribos; y si existen más de dos capas,
las barras situadas junto a los paramentos deben llevar estribos
adicionales.
La longitud de anclaje de una armadura es función de sus características
geométricas de adherencia, de la resistencia del hormigón, de la posición de la
barra con respecto a la dirección del hormigonado, del esfuerzo en la armadura
y de la forma del dispositivo de anclaje.
Es muy aconsejable, como norma general, disponer los anclajes en zonas en
las que el hormigón esté sometido a compresiones y, en todo caso, deben
evitarse las zonas de fuentes tracciones. Esto conduce, en vigas, a llevar las
armaduras de momento negativo, sobre apoyos intermedios, hasta una
distancia de éstos del orden del quinto de la luz; y en apoyos extremos, a bajar
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las armaduras dobladas a 90º, por la cara más alejada del soporte o muro.
(Montoya, 2000)
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA LONGITUD DE DESARROLLO
Esfuerzo de fluencia: mientras mayor sea el esfuerzo de fluencia, se requerirá
proporcionalmente una mayor longitud de desarrollo.
Sección transversal: cuanto mayor sea la sección transversal de la varilla,
desarrollara una mayor fuerza, y se necesitará proporcionalmente una mayor
longitud de desarrollo.
Perímetro de la varilla: mientras mayor sea el perímetro de la varilla, existirá
una mayor superficie de hormigón en la que se desarrolle la adherencia, por lo
que se requerirá proporcionalidad inversa con la longitud de desarrollo.
Resistencia del hormigón: cuanto mayor sea la resistencia a tracción del
hormigón se podrán desarrollar esfuerzos más altos de adherencia, por lo que
existirá proporcionalidad inversa con la longitud de desarrollo.
La distancia de recubrimiento
Espaciamiento entre las barras
Refuerzo transversal
DESARROLLO DE BARRAS CORRUGADAS Y ALAMBRES CORRUGADOS
A COMPRESIÓN
La longitud de desarrollo parra barras y alambres corrugados a compresión ldc,
se debe calcular a partir de los literales mostrados a continuación, y con de
los factores de modificación mencionados anteriormente, pero ldc, no debe ser
menor de 200 mm: (318-12, 2011)
a) Para las barras corrugadas y alambres corrugados, ldc debe tomarse
como el mayor entre:
(0.24𝑓𝑦
𝜆√𝑓′𝑐) 𝑑𝑏 𝑦 (0.043𝑓𝑦)𝑑𝑏
Donde 𝜆 se toma como 1.0 y la constante 0.043 tiene la unidad de 𝑚𝑚2/𝑁
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El refuerzo excede lo requerido por el análisis (318-12, 2011)
𝜓 =𝐴𝑠 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑜
𝐴𝑠 𝑠𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑠𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜
DESARROLLO DE PAQUETES DE BARRAS
La longitud de desarrollo de cada barra individual dentro de un paquete de
barras sometido a tracción o compresión, debe ser aquella de la barra
individual aumentada un 20% para un paquete de 3 barras y en un 33% para
un paquete de 4 barras. Un paquete de barras debe ser tratado como una sola
barra de un diámetro derivado del área total equivalente y con un centroide que
coincide con el del paquete de barras. (318-12, 2011)
𝑙𝑑 = 3.3 (𝐴𝑏
𝑆) (
𝑓𝑦
𝜆√𝑓′𝑐)
DESARROLLO DEL REFUERZO DE FLEXION
Se permite desarrollar el refuerzo de tracción doblándolo dentro del alma para
anclarlo o hacerlo continuo con el refuerzo de la cara opuesta del elemento. El
refuerzo se debe extender más allá del punto en el que ya no es necesario para
resistir flexión por una distancia igual a d o 12db la que sea mayor, excepto
en los apoyos de viga simplemente apoyadas y en el extremo libre de
voladizos. (318-12, 2011)
BARBERAN GARCIA JIPSON JOSE HORMIGON I
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DESARROLLO DEL ACERO A COMPRESIÓN:
La longitud básica de desarrollo Ld para barras corrugadas en compresión [ACI
Debe calcularse como la mayor de las siguientes expresiones:
La longitud básica de desarrollo puede ser reducida por los siguientes factores
[ACI 12.3.3]:
Donde exista refuerzo en exceso con respecto al requerido en el diseño:
Cuando el refuerzo esté confinado por armadura en espiral que tenga un
diámetro no menor a 8 mm, y un paso no mayor a 10 cm:
ψ = 0.75
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Ejercicio 2.1.3
EN UNA SECCIÓN A DE UNA VIGA DE HORMIGÓN DE 0.55 M DE ANCHO
SE DEBEN DISPONER 12(620. SI EN ESA SECCIÓN SE QUIERE REDUCIR
ARMADURA, CALCULE LA LONGITUD DE ANCLAJE NECESARIA. EL
HORMIGÓN ES HA 251P125LIIIB YEL CONTROL DE EJECUCIÓN
NORMAL.
12 r/J 20 no caben en la sección, por tanto es necesario disponer la armadura
formando grupos de barras. Una solución puede ser formar 4 grupos de 3 r/J
20: el diámetro equivalente de un grupo es rÍJ eq= 3,46 cm.
Compruebo si entran los cuatro grupos en la sección: La distancia libre,
horizontal y vertical, entre dos barras aisladas consecutivas será igualo
superior al mayor de los tres valores siguientes:
a) dos centímetros;
b) el diámetro de la mayor = 3,46 cm este es el mayor valor.
c) 1,25 veces el tamaño máximo del árido = 2,5"1,25::::: 3,125 cm
4-3,46 +3"3,46::::: 24,24cm entran en la sección.
La norma recomienda que los anclajes de las barras de un grupo se hagan por
prolongación recta.
Siendo h la longitud básica de anclaje correspondiente a una barra aislada.
Calculo h: Posición l, de adherencia buena, Para barras en posición 1:
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Dónde:
ϕ: Diámetro de la barra, en centímetros;
m: Coeficiente numérico, que puede tomar el valor de 12 ó 15, para aceros
B400S o B500S, respectivamente. Se toma el valor 15.
fyk :Límite elástico garantizado del acero, en N/mm2 .
Las dos soluciones posibles son:
Cuando todas las barras del grupo dejan de ser necesarias en la misma
sección: La longitud de anclaje será, como mínimo: 1,4-h = 1,4- 60 cm = 84 cm.
Cuando las barías del grupo dejan de ser necesarias en secciones diferentes:
La longitud de anclaje será, como mínimo: l,3-lb = 1,3" 60 cm = 78 cm.
En cualquiera de los dos casos, se debe incrementar la longitud de anclaje con
el valor del canto útil d.
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2.1.4 GANCHOS ESPECIFICACIONES PARA GANCHOS ESTÁNDARES O
NORMALIZADOS:
Los ganchos solamente se considerarán efectivos en varillas de tracción [ACI
12.1]. De acuerdo a [ACI 7.1], la expresión “gancho normalizado” tiene uno de
los siguientes significados:
Doblez de 180º más una extensión de 4db, pero no menos de 65mm
en el extremo libre de la varilla [ACI 7.1.1].
Doblez de 90º más una extensión de 12db en el extremo libre de la
varilla [ACI 7.1.2].
Para estribos [ACI
7.1.3]:
En varillas de 14 mm y menores, doblez de 90º más una extensión
de 6db en el extremo libre de la varilla, pero no menor de 6.5 cm.
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En varillas de 16 mm a 25 mm, doblez de 90º más una extensión de
12db en el extremo libre de la varilla.
En varillas de 25 mm y menores, doblez de 135º más una extensión
de 6db en el extremo libre de la varilla.
El diámetro interior de doblez de estribos y anillos con diámetro entre
8 mm y 16mm no debe ser menor de 6db [ACI 7.2].
El diámetro de doblez de la cara interior de los estribos de más de 16
mm, deberá cumplir con la tabla mostrada a continuación
Todas las otras varillas requeridas en las estructuras deberán cumplir con las
especificaciones de la tabla
DIAMETRO DE LA VARILLA
DIÁMETRO MINIMO DE
DOBLADO
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8mm a 25 mm 6 db
28mm a 32 mm 8 db
Mayor de 32 mm 10 db
GANCHOS DE BARRAS LONGITUDINALES, ESTRIBOS Y GRAPAS
SUPLEMENTARIAS
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Ejercicio 2.1.4 RECUBRIMIENTO LIBRE DE BARRAS PRINCIPALES = 5 CM
Usar especificaciones ACI 318-02
Determinar la longitud del gancho
2 Barras del N° 10
Asp=15.88 cm2
Ap =7.94 cm2
db=3.18 cm
anclaje en la columna usado gancho de 90°
𝐿ℎ𝑏 =0.075 𝑓𝑦 𝑑𝑏
√𝑓𝑐
𝐿ℎ𝑏 =0.075 ∗ 4200 ∗ 3.18
√250= 63 𝑐𝑚
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Recubrimiento = 5 + 2.54= 7.54 <6
: aplicar factor de modificación = 0.7
Asr<Asp
Asr/Asp=14/15.88=0.88
Longitud del desarrollo del gancho
Ldh=0.7*0.88*Lhb
=39 cm
Longitud disponible
=40-5=35<39 cm
Por lo tanto la longitud no es disponible por lo que tendrá que usarse barras de
menor diámetro
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2.1.5 EMPALMES DE BARRAS EN MIEMBROS A FLEXIÓN,
TENSIÓN Y COMPRESIÓN
Mientras el hormigón, por su consistencia plástica en estado fresco, puede
tener las dimensiones continuas que el diseño estructural requiera, las
dimensiones longitudinales comerciales de las barras de acero pueden ser
insuficientes para cubrir las necesidades de los elementos estructurales. En
dichos casos será necesario empalmar algunas varillas o algunos segmentos
de varillas, colocados de manera continua, para asegurar el comportamiento de
cada sección de los elementos estructurales
La discontinuidad del acero de refuerzo puede atentar contra la capacidad
resistente de la estructura, por lo que se requeriría de algún mecanismo de
transferencia de los esfuerzos de una varilla hacia la varilla de continuidad
geométrica. En caso de ser necesaria esa transferencia, se puede recurrir a
varillas traslapadas, varillas soldadas o dispositivos mecánicos de continuidad.
El traslape de varillas es el mecanismo de empalme de mayor uso en nuestro
medio. En principio las 2 varillas deben cruzarse una longitud apropiada para
que el acero transmita esfuerzos al hormigón por adherencia, y este último los
restituya a la otra varilla, sin acumular esfuerzos elevados de tracción en el
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hormigón, pues estos últimos provocarían una fisuración extensa, con sus
consecuencias indeseables.
EMPALMES DE ALAMBRES Y VARILLAS CORRUGADAS A
COMPRESIÓN:
La longitud mínima de un empalme a compresión por traslape será la longitud
de desarrollo a compresión con sus respectivos factores ψ [ACI 12.16.1].
Para Fy mayor que 4200 Kg/cm2 la longitud de empalme por traslape no podrá
ser menor que las siguientes expresiones:
Dónde:
Le: longitud del empalme por traslape en cm
Fy: esfuerzo de fluencia del acero en Kg/cm2
db: diámetro de la varilla en cm
Cuando f’c sea inferior a 210 Kg/cm2, la longitud del empalme por traslape
debe incrementarse en un tercio.
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Ejercicio 2.1.5 DETERMINAR LA SECCIÓN DE EMPALME
Acero requerido en la sección de empalme=10*10 mm2
Acero propuesto
2 barras N°9
Asp=12.84 *10^2 mm^2
Ab= 6.42 *10^2 mm^2
Db=28.6 mm
Refuerzo transversal
Estribos del N°3 a cada 150 mm
Longitud del traslape según el reglamento
Separación libre=s=320-120-3*2.86=94.2 mm> 2db
Recubrimiento = 50 mm> db
Como se cumple las condiciones:
Ld =(28.6*280*1*1)/(1.7*20)=1053 mm
Determinación del tipo de traslape
Asp/Asr=12.84/10=1.28 <2
Porcentaje de traslape traslapado =100 %
El traslape es clase B
Longitud de traslape= 1.3 Ld=1.3*1053=1369 mm
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CONCLUSIONES
En el presente trabajo investigativo logramos obtener nuevos
conocimientos de gran importancia en nuestra vida útil como futuros
profesionales en la rama de la ingeniería civil.
Los temas investigados son muy importantes y es necesario saber de
los temas tratados para así poder realizar nuestras obras con eficiencia.
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BIBLIOGRAFÍA
http://www.cicp-ec.com/pdf/hormigon05.pdf
http://www.acerosarequipa.com/manuales/manual-maestro-de-obra/2-
recomendaciones-sobre-el-refuerzo/21-doblado-del-acero/211-ganchos-
y-dobleces.html
ROMO MARCELO-TEMAS DE HORMIGÓN ARMADO-PRIMERA
EDICIÓN 2009 –ESPE
NILSON ARTHUR-DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO –
DUODÉCIMA EDICIÓN 2001-MCGRAW-HILL
GONZALES CUEVAS, ROBLES FERNÁNDEZ-ASPECTOS
FUNDAMENTALES DEL CONCRETO REFORZADO-CUARTA
EDICIÓN-NORIEGA EDITORES
TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN- HOWLAND