varilla corrugada
varilla corrugada

Tipos de acero de refuerzo.

 

El acero usado en las estructuras de concreto puede ser en formas de barras o mallas soldadas de alambre. Las barras pueden ser lisas o corrugadas. Las barras corrugadas tienen protuberancias laminadas en sus superficies (los patrones difieren según los fabricantes) para aumentar la adherencia entre el acero y el concreto se usan en casi todos los casos. El alambre corrugado es dentado, y no con protuberancias por laminado. Las barras lisas no se usan con frecuencia, excepto para rodear la barras longitudinales, sobre todo en columnas.

 

Las barras redondas lisas se identifican por sus diámetros en fracciones de pulgada, como de 3"/8Ø, 1"/2Ø, y 5"/8Ø. Las barras corrugadas son redondas y varían en tamaños de #3 al #11, con dos tamaños muy grandes, el #14 y el #18, también disponibles. Para barras de hasta #8 inclusive, el número de barra coincide con el diámetro de la barra en octavos de pulgada. Las barras de refuerzo  pueden comprarse en longitudes de hasta 60pies. Las barras más largas tienen que ordenarse especialmente. Por lo común, son muy flexibles y difíciles de manejar.

Las mallas soldadas de alambre se usan con frecuencia como refuerzo en losas, pavimentos y cascarones, en lugares donde no se tiene suficiente espacio para proporcionar el recubrimiento necesario de concreto que se requiere para las barras regulares de refuerzo. La malla se hace con alambres estirados en frio, colocados en dos direcciones ortogonales y soldados en los puntos de intersección. Los tamaños y separaciones del alambre pueden ser los mismos en ambas direcciones o pueden ser diferentes, dependiendo de los requisitos del diseño.

(MacCormak.2002)

 

Barras de refuerzo.

El tipo mas común de acero de refuerzo viene en formas de barras circulares llamadas por lo general varillas y disponibles en un amplio intervalo de diámetros aproximadamente de 3/8 hasta de 1 3/8 de pulgada para aplicaciones normales  y en dos tamaños de barra pesados de aproximadamente de 13/4 y 2 1/4 de pulgada. Estas barras vienen corrugadas para aumentar la resistencia al deslizamiento entre acero y concreto.

 

Barras de refuerzo revestidas.

A menudo se especifican barras de refuerzo galvanizadas o revestidas con sustancias epoxicas con el fin de minimizar la corrosión del refuerzo y el consecuente decascaramiento del concreto bajo condiciones ambientales severas, tales como tableros de puentes o estacionamientos sometidos a la acción de productos químicos para el descongelamiento, puertos o estructuras marítimas y plantas de tratamiento de aguas residuales.

 

Mallas electrosoldadas de alambron.

Se utilizan mallas electrosoldadas de alambrón para reforzar losas y otras superficies, tales como cascarones, y para reforzar a cortante el alma de vigas delgadas, particularmente en vigas preesforzadas. El refuerzo con alambrones soldados consta de un conjnto de alambrones de acero estruidos en frio, longitudinales y transversales anglos rectos el uno del otro, y soldados entre sí en todos los puntos de intersección. El tamaño y espaciamiento de los alambrones puede ser el mismo en las dos direcciones o puede ser diferente dependiendo los requisitos del diseño.

(Nilson 2002)

 

2.2 Habilitado y colocación de acero de refuerzo

 

Para facilitar la fabricación en el taller y la colocación de las varillas de refuerzo en el sitio de la construcción, el proveedor de las varillas prepara, por lo general, un conjunto de planos, comúnmente llamados planos de taller. Estos planos consisten en la interpretación que hace el proveedor de los planos del contrato de ingeniería, con la información necesaria para que la comprendan los trabajadores que fabrican las varillas en el taller y los que las colocan en la construcción antes de colar el concreto.

 

En estos planos se indicaran las longitudes exactas de corte de varillas, la ubicación de todos los dobleces, el No. De varilla etc. Si bien la precisión de estos planos es la responsabilidad del proveedor, en general es una buena idea que el proyectista revise los planos para reducir los errores en la construcción.

 

Las varillas de refuerzo deben estar firmemente sujetas  en su lugar durante el colado del concreto. Las varillas horizontales tiene que estar sostenidas para que queden separadas de la cimbra; las verticales deben arriostrarse para que no se ladeen contra las cimbras. La colocación y sujeción de las varillas se realizan gracias al uso de varios accesorios y a una gran cantidad de alambre para amarrar de calibre delgado.

 

Cuando las superficies de concreto van a quedar expuesta después de ser coladas, corresponde al proyectista estar al pendiente de los diversos problemas para sujetar las varillas y arriostrar las cimbras, puesto que muchos de los accesorios de uso común quedaran, en parte, a la vista en la superficie del concreto terminado.

 

La colocación del refuerzo  puede ser simple y fácil de realizar, como en el caso de una zapata simple o una sola viga. En otros casos donde el refuerzo es extenso y complejo, los problemas de instalación pueden requerir atención durante el diseño de los miembros. (Parker 2008)

 

Existen tres calidades distintas de acero corrugado: grado 40, grado 60 y grado 75 aunque en nuestro medio sólo se usa el segundo. Las características de estos tres tipos de acero se muestran en la Tabla 2.7.

Tabla 2.7 Características resistentes de los aceros grado 40, 60 y 75.
Tabla 2.7 Características resistentes de los aceros grado 40, 60 y 75.

Donde:

fy: Esfuerzo de fluencia del acero.

fs: Resistencia mínima a la tracción a la rotura.

 

Las varillas se denominan por números y sus características geométricas se presentan en la Tabla 2.8.

Tabla 2.8 Varillas corrugadas y sus características
Tabla 2.8 Varillas corrugadas y sus características

Donde:

d: Diámetro nominal de la varilla.

P: Perímetro de la varilla.

As: Área de la sección transversal de la varilla.

w: Peso lineal de la varilla.

e: Máximo espaciamiento entre corrugaciones de la varilla.

h: Altura mínima de las corrugaciones de la varilla.

c: Cuerda de las corrugaciones de la varilla.

La norma ASTM-A-61 5/6 15M-00 especifica aceros grado 40 y 60 en todas las denominaciones y acero grado 75 en varillas #11, #14 y #18. La norma ASTM-A-7061706M-00 específica aceros de baja aleación soldables, grado 60. La norma ASTM-A-9961996M-00 permite el uso de acero proveniente de rieles y ejes.

 

El alambre de refuerzo puede ser liso o corrugado y es fabricado bajo las normas ASTM-A-82-97a y A-496-97a, respectivamente. Se usa, principalmente, como refuerzo transversal en columnas.

 

El código del ACI establece que para aceros con esfuerzo de fluencia mayor que 4200 kg/cm². Se considerará como esfuerzo de fluencia, el esfuerzo correspondiente a una deformación de 0.35%. Este esfuerzo no deberá ser superior a los 5600 kg/cm² (ACI-3.5.3.2, 9.4). Actualmente, se están desarrollando nuevos tipos de corrugaciones que aumentan la adherencia entre acero y concreto.

(Harmsen, 2002)