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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA NÚCLEO ANZOÁTEGUI- EXT. PUERTO PÌRITU

ARMADURA LONGITUDINAL EN VIGAS Y COLUMNAS

Docente:

Bachilleres: Celianny Ordosgoitte C.I:20.154.187

Angelina Millán VIII Semestre de Ing. Civil Sección 1#

Reynaldo Labana

C.I:22.851.165

José Zambrano

C.I:22.570.824

Carlos Carvajal

C.I:12.631.413

Pedro Rondón

C.I:24.341.359

Puerto Pìritu, 1 de Abril del 2014 ÍNDICE 1

INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………..III

Armadura longitudinal………………………………………………………………..4 Adherencia del concreto al acero…………………………………………………..4 Anclaje………………………………………………………………………………...6 Longitud de desarrollo……………………………………………………………….7 Elección y separación de las barras en la sección……………………………….8 Corte…………………………………………………………………………………..8 Levantamiento……………………………………………………………………….10 Empalme de barras…………………………………………………………………11 Cálculo de vigas y despieces………………………………………………………12

CONCLUSIÓN…………………………………………………………………….. XVII

BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………….XVIII

NTRODUCCIÓN 2

El término armadura es empleado para varias definiciones, sin embargo, al que se hace referencia en este trabajo, es a la armadura como conjunto de cabillas y alambres que forman el esqueleto de un elemento de concreto armado. La armadura está constituida por los elementos de acero

que se

encuentran recubiertos por el concreto, de esta manera se forma el concreto armado, donde ambos materiales actúan conjuntamente para resistir las cargas y esfuerzos necesarios. La armadura es importante porque aporta resistencia al elemento; el concreto es un material inapropiado para soportar fuerzas de tracción, pero el acero es excelente para cumplir esta función. Además, la armadura se encarga de suministrarle ductilidad al elemento para que éste pueda deformarse ampliamente antes de permitir el colapso. La armadura puede ser longitudinal o transversal, cada una de ellas cumple funciones específicas e importantes para garantizar la estabilidad del elemento estructural y de la estructura como un todo.

ARMADURA LONGITUDINAL EN VIGAS Y COLUMNAS 3

Armadura longitudinal Las armaduras de los pilares están constituidas por dos familias de barras: armadura longitudinal y armadura transversal. Ésta armadura longitudinal colabora con el concreto en los esfuerzos de compresión, y absorbe los esfuerzos de tracción si los hubiera. La EHE obliga a que esa ardura longitudinal este formada al menos por 4 barras si el pilar es cuadrado o rectangular, y por 6 barras si el pilar es circular. Si el pilar es poligonal, se colocara una barra en cada vértice. En todos los casos, las barras comprimidas serán al menos de diámetro 12mm. Por lo tanto se puede decir que la Armadura Longitudinal es la armadura formada por barras de acero paralela al eje longitudinal de un elemento estructural de concreto armado, o paralela a la superficie horizontal del concreto, encargada de absorber los esfuerzos producidos por las cargas y las fuerzas aplicadas. Adherencia del concreto al acero La resistencia a deslizarse desarrolladamente entre el concreto y las varillas. El esfuerzo de adherencia se expresa en kg/cm², del área superficial de contacto de varillas lisas, redondas. El lograr evitar el deslizamiento entre las varillas de refuerzo y el concreto es de gran importancia en toda construcción de concreto armado y la resistencia al deslizamiento, puede ser la resultante de la fricción y/o resistencia adhesiva al deslizamiento para lograr el equivalente de resistencia se emplean a veces anclajes en los extremos, extensiones y varillas con gancho.

La resistencia a la adherencia varia considerablemente el tipo de cemento, de los aditivos y la relación agua cemento; todo esto influye en la calidad de la 4

mezcla del concreto. Esto no se reduce notablemente mediante aire arrastrado; aumenta por la vibración retardada si se aplica debidamente y durante un tiempo adecuado lo que mejora aparentemente al contacto, después que tiene lugar el encogimiento por asentamiento. Es mayor para concreto seco que para concreto húmedo; es menor para varillas horizontales que para varillas verticales debido a la acumulación de aguas de bajo de las varillas horizontales. La resistencia a la adherencia se reduce por la humidificación y secado alternos por la carga aplicada, o temperaturas bajas. Acero de refuerzo El acero de las varillas proviene de la laminación en caliente, y en algunos casos se determina mediante un proceso en frío de lingotes de acero (obtenidos en distintos tipo de hornos: de hogar abierto, horno eléctrico etc.), partiendo de minerales de hierro, o bien de desperdicios de metales (chatarra), pudiendo notar la calidad de los aceros comparando las superficies de dos tipos de varilla.

Anclaje 5

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 [ACI 12.1]. Las alternativas utilizadas son:   

¾ Anclaje por desarrollo de la longitud de la varilla dentro del hormigón. ¾ Ganchos de anclaje dentro del hormigón en el extremo de la varilla ¾ Anclaje mecánico de la varilla a través de dispositivos especiales. Los anclajes extremos de las barras podrán hacerse por gancho, patilla,

prolongación recta, o cualquier otro procedimiento (como soldadura sobre otra barra por ejemplo) garantizado por la experiencia y que sea capaz de asegurar la transmisión de esfuerzos al hormigón sin peligro para éste. A efectos de anclaje de las barras en tracción para tener en cuenta el efecto de la fisuración oblicua debida al esfuerzo cortante, se supondrá la envolvente de momentos flectores trasladada, paralelamente al eje de la pieza, en una magnitud igual al canto útil y en el sentido más desfavorable.

Longitud de desarrollo

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Según la Norma COVENIN 1753-06: PROYECTOS Y CONSTRUCCION DE OBRAS EN CONCRETO ESTRUCTURAL. La longitud de desarrollo o longitud de transferencia es la longitud del acero de refuerzo embebido en el concreto, requerida para desarrollar la resistencia prevista en el diseño del refuerzo en una sección crítica. Anteriormente designada longitud de desarrollo. Los siguientes factores principales afectan directamente a la longitud de desarrollo de las varillas de acero en el hormigón armado: 

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, desarrollará

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 adherencia, por lo que se requerirá proporcionalidad inversa conla 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.

Elección y separación de las barras en la sección La elección del diámetro de la barra y la separación de estribos ya sea en vigas y columnas depende de la carga que vaya a soportar dichas estructuras. Normalmente las distancias más comunes usadas para la elaboración de vigas

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y columnas se deja un espacio entre estribo de 0.10m, 0.15m o 0.20m, dependiendo de las cargas que actúen sobre dichas vigas o columnas. El objetivo básico de estas distancias es asegurar la total adherencia entre el concreto y las barras corrugadas y evitar la presencia de cangrejeras. De esta manera, se garantiza la calidad de la construcción.

Corte En todas las secciones la capacidad de tracción de la armadura longitudinal del lado del elemento fraccionado por flexión se deberá dimensionar de manera que satisfaga la siguiente condición:

Vs = resistencia al corte proporcionada por la armadura transversal en la sección; Vs nunca se deberá tomar mayor que Vu/ ∅ (N) θ = ángulo de inclinación de las tensiones de compresión diagonal utilizado para determinar la resistencia nominal al corte de la sección. ∅ f

∅ v

∅ c = factores de resistencia para momento, corte y resistencia

axial, según corresponda.

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El corte provoca tracción en la armadura longitudinal. Para un corte dado, esta tracción aumenta a medida que θ disminuye y a medida que V c aumenta. La tracción que la flexión provoca en la armadura longitudinal se puede visualizar con ayuda de un diagrama de cuerpo libre. Tomando momentos respecto del Punto 0 de la Figura C1, suponiendo que la fuerza de trabazón de los agregados en la fisura, la cual contribuye a V c, tiene momento despreciable respecto del Punto 0, y despreciando la pequeña diferencia entre las ubicaciones de V u y Vp, se obtiene el requisito para determinar la fuerza de tracción que el corte provoca en la armadura longitudinal.

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Levantamiento Antiguamente, cuando las armaduras eran barras lisas en vez de corrugadas, y por lo tanto de menos adherencia con el hormigón, se levantaban las longitudinales de la cara inferior, cerca de los apoyos, doblándolas a 45º, y llevándolas hasta la cara superior (Fig.5.14), buscando dos ventajas: 

Conseguir anclar convenientemente las barras, mejor doblándola que



recta. Contribuir a resistir los esfuerzos cortantes (se ahorran cercos). Actualmente, excepto en casos excepcionales que busquen también otros

objetivos, esta práctica en desuso por los siguientes motivos:  

Son barras que dejan de rodear al núcleo de hormigón de la viga. Si los esfuerzos cortantes son elevados, se producen fuertes



concentraciones de tensiones que pueden fisurar el hormigón. Es más laborioso y complejo armar la viga. En obra prima la sencillez y la rapidez, aunque se gaste más acero. Es más barato por ser más rápido dejar barras rectas, aunque haya que colocar más estribos.

Empalme de barras 10

Empalmes por solapo: Este tipo de empalmes se realizará colocando las barras una al lado de la otra, dejando una separación entre ellas de 4 de diámetro nominal de la barra como máximo. Para el empalme por solapo de un grupo de dos o tres barras se añade una barra suplementaria en toda la zona afectada por los empalmes, de diámetro igual al mayor de los de las barras que forman grupo. Cada barra se colocará enfrentada a tope a aquella que va a empalmar. La separación entre los distintos empalmes y la prolongación de la barra suplementaria será de 1,2b o 1,3b, según sean los grupos: de dos o tres barras. Se prohíbe el empalme por solapo de cuatro barras. Empalmes por soldadura: Los empalmes por soldadura podrán realizarse: 

A tope por resistencia eléctrica, según el método que incluye en su clico un período de forja.



A tope al arco eléctrico, achaflanando los extremos de las barras.



A soplado con cordones longitudinales, si las barras son de diámetro superior a 25 mm. No podrán disponerse empalmes por soldadura en los tramos de fuerte

curvatura del trazado de las armaduras. En cambio, se admitirá la presencia en una misma sección transversal de la pieza de varios empalmes soldados a tope, siempre que su número no sea superior a la quinta parte del número total de barras que constituyen la armadura en esa sección.

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Calculo de vigas y despieces Se consideran dos tipos de vigas: Calculo de la viga tipo P Se determina en primer lugar en la Tabla 1 -si la viga es de canto- y en la Tabla 2 -si la viga es plana- la sección de hormigón C x D, de forma que su canto D sea al menos el indicado en la Tipología de Diseño. A continuación se obtienen las armaduras correspondientes a los momentos M máximos en los extremos y en el vano, y la clase de anclaje, de mayor a menor x, y, z. Si en las Tablas no existe el valor del momento deseado, se tomará el inmediato superior. Vigas de sección constante, sometidas en cada tramo a cargas uniformes o asimilables a uniformes, incluyendo posibles cargas puntuales en los extremos de los voladizos. Puede elegirse entre dos diámetros distintos, pero, en la armadura superior, debe ser idéntico al de las vigas colindantes. Las Tablas indican también cuando la armadura debe disponerse en dos capas y cuando se precisa armadura de compresión. Para momentos negativos en vigas de canto la armadura puede buscarse con el ancho C + H.

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Disposición y despiece de la viga tipo P Se determinan en la Tabla 3 las longitudes de cada barra de la armadura superior, inferior y de voladizo, como fracción de la luz L de la viga, o Lo del voladizo; en función de: la esbeltez de la viga L/D, la clase de anclaje determinada en las Tablas 1 ó 2, el valor m correspondiente y el tipo de corte según la figura. Esta longitud de barra incluye el decalaje y el anclaje. Para los casos en que deban utilizarse las longitudes en patilla p y la reducida u, éstas se recogen en la Tabla 5.

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Calculo de la viga tipo S Se determina en primer lugar en la Tabla 1 -si la viga es de canto- y en la Tabla 2 -si la viga es plana la armadura longitudinal correspondiente a los momentos flectores de cálculo M que actúan en las secciones de los puntos significativos y de momento máximo, interpolando linealmente para los demás del mismo canto y proporcionalmente para los de distinto canto. En cada sección de prolongará la necesidad de armadura una longitud igual al canto D de dicha sección.

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Disposición y despiece de la viga tipo S Se descompondrá el total de la armadura en los cortes necesarios para una organización racional y manejable del número total de barras. Se prolongará al menos la tercera parte del total de la armadura inferior, hasta el apoyo extremo y la cuarta parte hasta el apoyo interior. El resto de armadura se prolongará una longitud no menor de t -anclaje total- a partir del punto en que el corte comienza a dejar de ser parcialmente necesario y el valor u -anclaje reducido- a partir del punto en que el corte ha dejado de ser totalmente necesario. Para barras en prolongación vertical se tomará el valor, p. En extremo de voladizo las barras se prolongarán en vertical D-5 cm. Los valores t, u y p se obtienen en la Tabla 5.

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CONCLUSIÓN

Las armaduras que se disponen en el concreto armado pueden clasificarse en principales y secundarias, distinguiéndose entre las primeras las armaduras longitudinales y las transversales. Las armaduras longitudinales tienen por objeto, bien absorber los esfuerzos de tracción originados en los elementos sometidos a flexión o a tracción directa, o bien reforzar las zonas comprimidas del hormigón. Las armaduras transversales se disponen para absorber las tensiones de tracción originadas por los esfuerzos tangenciales (cortantes y torsores), para zunchar las zonas de hormigón comprimido y para asegurar la necesaria ligadura entre armaduras principales, de forma que se impida su pandeo y la formación de fisuras localizadas.

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BIBLIOGRAFÍA http://www.slideshare.net/wlopezalmarza/concreto-armado-acerolongitudinal

http://www.inti.gob.ar/cirsoc/pdf/publicom/08-Seccion5_2004_2da_Parte.pdf http://books.google.co.ve/books? id=YOcpsoISVBoC&pg=PA87&lpg=PA87&dq=levantamiento+de+una+ +armadura+longitudinal&source=bl&ots=aIBqydfk3O&sig=LJg5vnG3u0TTljZyOHNvhpHKw&hl=es&sa=X&ei=ys44U_26POaksQS8oYCIDA&ved=0CFUQ6AEwCA#v=on epage&q=levantamiento%20de%20una%20%20armadura %20longitudinal&f=false http://idd00690.eresmas.net/hormigon/hor-arm.htm http://www.normativaconstruccion.com/Publish/Construccion_Urbanismo/pdf_p opup.php?Documento=nte49.pdf&category=documentos

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