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1 “AÑO DE LA LUCHA CONTRA LA CORRUPCIÓN E IMPUNIDAD”

UNIVERSIDAD PRIVADA DE HUÁNUCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARÁTULA

ESCUELA ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL

TEMA: LONGITUD DE DESARROLLO Y EMPALMES DE REFUERZO CURSO

:

CONCRETO ARMADO I.

CONTENIDO

:

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN.

DOCENTE

:

VALENTIN CALIXTO, CARLOS ALBERTO.

ALUMNO

:

TELLO SOLORZANO, MAYK ALY. PELÁEZ RÍOS, LUIS FERNANDO.

CICLO

:

IX.

TINGO MARÍA – PERÚ 2019 1

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ÍNDICE Índice ______________________________________________________________

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Introducción _________________________________________________________

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Marco Teórico _______________________________________________________

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Capítulo I. Longitud de Desarrollo _______________________________________

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1.1 Longitud de empalme en columnas ______________________________

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1.1.1 Empalme A _________________________________________

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1.1.2 Empalme B _________________________________________

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1.1.3 Empalme C _________________________________________

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Capítulo II. Empalmes de Refuerzo _______________________________________

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2.1 Empalmes a Tracción _________________________________________

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2.2 Empalmes a Compresión _______________________________________

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2.3 Empalmes con soldadura _______________________________________

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2.4 Empalme con dispositivos mecánicos _____________________________

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Capítulo III. Comentarios ________________________________________________ 21 Capítulo IV. Casos Reales _______________________________________________

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4.1 Fallas en anclajes _____________________________________________

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4.2 Fallas en empalmes ____________________________________________ 24 Conclusiones __________________________________________________________ 25

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INTRODUCCIÓN

El siguiente trabajo fue realizado como parte del desarrollo del curso Concreto Armado I, y es acerca del capítulo 12 de la Norma Peruana E-060 Concreto Armado el cual habla de las consideraciones de la Longitud de Desarrollo y Empalmes de Refuerzo en las construcciones de Concreto Armado. Por limitaciones propias de la construcción, muchas veces es necesario empalmar las barras verticales de un muro de albañilería armada, lo que se hace mayoritariamente por simple traslape de ellas. Desde el punto de vista de un diseño racional, se debe lograr que la capacidad del elemento estructural con barras empalmadas debe ser la misma que la del elemento sin empalmes, es decir, cualquier barra vertical debe alcanzar en la zona empalmada su máxima resistencia nominal, sin que se produzca una “falla del empalme”, para evitar que la capacidad resistente y la capacidad de deformación y de disipación de energía del elemento se vean disminuidas. En general, las recomendaciones de buena práctica indican que los empalmes se deben ubicar lejos de los puntos donde se producen las máximas solicitaciones en las barras y no deben ubicarse a la misma altura para todas las barras. Teniendo en cuenta lo anterior, las normas de concreto armado (ACI 318) identifican distintas “clases” de empalmes de acuerdo con el porcentaje de barras que están siendo empalmadas y del nivel de tensiones que actúa en las barras en la zona del empalme, exigiendo una mayor longitud de empalme cuando éstos se realizan a la misma altura y ella corresponda a la posición en que las barras están sometidas a altas tensiones de tracción.

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MARCO TEÓRICO

El concepto de longitud de desarrollo para el anclaje del refuerzo se presentó por primera vez en la edición 1971 del ACI 318, con objeto de reemplazar la duplicidad de requisitos para adherencia por flexión y adherencia por anclaje de las anteriores ediciones. Ya no fue necesario considerar el concepto de adherencia por flexión, que hacía hincapié en el cálculo del máximo esfuerzo nominal por adherencia. La consideración de una resistencia promedio a la adherencia sobre la longitud total de desarrollo del refuerzo es más representativa, debido, en parte, a que todos los ensayos de adherencia sobre una longitud embebida del refuerzo y, en parte, porque existen variaciones extremas no calculadas en los refuerzos locales de adherencia cerca de las fisuras de flexión. El concepto de longitud de desarrollo se basa en el refuerzo de adherencia obtenible sobre la longitud embebida del refuerzo. Las longitudes de desarrollo especificadas se requieren, en gran medida, por la tendencia de las barras sometidas a esfuerzos altos a fisurar el concreto que retiene la barra cuando las secciones de concreto son relativamente delgadas. Una barra individual embebida en una masa de concreto no necesita una longitud de desarrollo tan grande; aunque una fila de barras, aún en concreto masivo, puede crear un plano débil con agrietamiento longitudinal a lo largo del plano de dichas barras. En la práctica, el concepto de longitud de desarrollo requiere longitudes o extensiones mínimas del refuerzo más allá de todos los puntos de esfuerzo máximo en el refuerzo. “Ante esto la norma peruana E-060 Concreto Armado menciona lo siguiente:”

LONGITUDES DE DESARROLLO Y EMPALMES DEL REFUERZO 12.1 LONGITUD DE DESARROLLO DEL REFUERZO — GENERALIDADES

12.1.1 La tracción o compresión calculada en el refuerzo en cada sección de los elementos de concreto estructural, debe ser desarrollada hacia cada lado de dicha sección mediante una longitud embebida en el concreto (longitud de anclaje), gancho, dispositivo mecánico o una combinación de ellos. Los ganchos no se deben emplear para el anclaje de barras en compresión.

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12.1.2 Los valores de √𝑓′𝑐 usados en este capítulo no deben exceder de 8,3 MPa.

12.2.1 La longitud de desarrollo para barras corrugadas y alambre corrugado en tracción, 𝑙𝑑 debe determinarse a partir de 12.2.2 ó 12.2.3, pero no debe ser menor que 300 mm.

12.2.5 Refuerzo en exceso Se permite reducir 𝑙𝑑 cuando el refuerzo en un elemento sometido a flexión excede el requerido por análisis, por el factor de modificación (As requerido) ÷ (As proporcionado), excepto en los casos en los cuales se requiere específicamente el anclaje para desarrollar 𝑓𝑦 o cuando se trate de elementos con responsabilidad sísmica. 12.3.2 Para las barras corrugadas y alambres corrugados, 𝑙𝑑𝑐 debe tomarse como el mayor 0.24∗𝑓𝑦

entre (

√𝑓′𝑐

) ∗ 𝑑𝑏 y (0.043 ∗ 𝑓𝑦) ∗ 𝑑𝑏, donde la constante 0,043 tiene la unidad de mm2/N.

12.3.3 Se permite multiplicar la longitud 𝑙𝑑𝑐 por los siguientes factores de modificación: (a) El refuerzo excede lo requerido por el análisis, salvo en elementos con responsabilidad sísmica……..............................................................…… (As requerido) ÷ (As proporcionado) (b) El refuerzo está confinado con una espiral cuya barra tiene un diámetro no menor de ¼” y no más que 100 mm de paso o dentro de estribos ½” de acuerdo con 7.10.5, y espaciados a distancias no mayores que 100 mm medidos entre centros……...........................................0,75

12.10.2 Las secciones críticas para el desarrollo del refuerzo en elementos sometidos a flexión son los puntos donde se presentan los esfuerzos máximos y los puntos dentro de la luz libre donde se corta o se dobla el refuerzo. Las disposiciones de 12.11.3 deben cumplirse.

12.10.3 El refuerzo se debe extender, más allá del punto en el que ya no es necesario para resistir flexión, una distancia igual a d ó 12 db, la que sea mayor, excepto en los apoyos de vigas simplemente apoyadas y en el extremo libre de los voladizos.

12.10.4 Cuando existan dos o más bastones, el refuerzo que continúa deberá tener una longitud de anclaje mayor o igual a la longitud de desarrollo

d más allá del punto donde el

refuerzo que se ha cortado o doblado no es necesario por cálculo.

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12.10.5 El refuerzo por flexión no debe terminarse en una zona de tracción, a menos que se satisfaga alguno de los siguientes requisitos: (a) Vu en el punto terminal no excede (2/3) ΦVn. (b) Para barras 1 3/8" y menores, en las que el refuerzo que continúa proporciona el doble del área requerida por la flexión en el punto terminal y Vu no excede (3/4) ΦVn.

12.10.6 En elementos sometidos a flexión, se debe proporcionar un anclaje adecuado para el refuerzo en tracción cuando el esfuerzo en el refuerzo no es directamente proporcional al momento, como ocurre en las zapatas inclinadas, escalonadas o de sección variable; en ménsulas; en elementos de gran peralte sometidos a flexión; o en elementos en los cuales el refuerzo de tracción no es paralelo a la cara de compresión. Ver 12.11.4 y 12.12.4 sobre elementos de gran peralte sometidos a flexión.

12.11 DESARROLLO DEL REFUERZO PARA MOMENTO POSITIVO

12.11.1 Por lo menos 1/3 del refuerzo para momento positivo se debe prolongar a lo largo de la misma cara del elemento hasta el apoyo. En las vigas, dicho refuerzo se debe prolongar por lo menos 150 mm dentro del apoyo.

12.11.2 Cuando un elemento sometido a flexión sea parte de un sistema que resiste cargas laterales, el refuerzo para momento positivo que prolonga en el apoyo, se debe anclar para que sea capaz de desarrollar fy en tracción en la cara de apoyo.

12.11.3 En los apoyos simples y en los puntos de inflexión, el refuerzo de tracción para momento positivo debe limitarse a un diámetro tal que

d calculado para fy de acuerdo con

12.2 satisfaga la ecuación (12-5), excepto que no es necesario satisfacer dicha ecuación para los refuerzos que terminan más allá del eje central de los apoyos simples mediante un gancho estándar o un anclaje mecánico equivalente, como mínimo, a un gancho estándar. 𝑙𝑑 ≤

𝑀𝑛 + 𝑙𝑎 𝑉𝑢

Donde Mn se calcula suponiendo que todo el refuerzo de la sección está sometido a fy; Vu se calcula en la sección y 𝑙𝑎 en el apoyo debe ser la longitud embebida más allá del centro del apoyo. 𝑙𝑎 en el punto de inflexión debe limitarse a d ó 12 db, el que sea mayor. 6

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Se permite aumentar el valor de Mn / Vu en un 30% cuando los extremos del refuerzo estén confinados por una reacción de compresión.

12.11.4 En apoyos simples de elementos de gran peralte sometidos a flexión, el refuerzo de tracción por momento positivo debe anclarse para desarrollar fy en tracción en la cara del apoyo. En apoyos interiores de elementos de gran peralte sometidos a flexión, el refuerzo de tracción por momento positivo debe ser continuo o estar empalmado con el del vano adyacente.

12.12 DESARROLLO DEL REFUERZO PARA MOMENTO NEGATIVO

12.12.1 El refuerzo para momento negativo en un elemento continuo, restringido, o en voladizo, o en cualquier elemento de un pórtico rígido, debe anclarse en o a través de los elementos de apoyo mediante una longitud embebida, ganchos o anclajes mecánicos.

12.12.2 El refuerzo para momento negativo debe tener una longitud embebida en el tramo según lo requerido en 12.1 y 12.10.3.

12.12.3 Por lo menos 1/3 del refuerzo total por tracción en el apoyo proporcionado para resistir momento negativo debe tener una longitud embebida más allá del punto de inflexión, no menor que d, 12 db ó

n /16, la que sea mayor.

12.12.4 En los apoyos interiores de vigas de gran peralte sometidas a flexión, el refuerzo de tracción por momento negativo debe ser continuo con el de los tramos adyacentes. 12.14 EMPALMES DEL REFUERZO — GENERALIDADES

12.14.1 En el refuerzo sólo se permite hacer empalmes cuando lo requieran o permitan los planos de diseño, las especificaciones, o si lo autoriza el ingeniero proyectista.

12.14.2 Empalmes por traslape 12.14.2.1 Para las barras mayores de 1 3/8‖ no se deben utilizar empalmes por traslape, excepto para los casos indicados en 12.16.2.

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12.14.2.2 Los empalmes por traslape en paquetes de barras deben basarse en la longitud de empalme por traslape requerida para las barras individuales del paquete, incrementada de acuerdo con 12.4. Los empalmes por traslape de las barras individuales del paquete no deben sobreponerse. No deben empalmarse por traslape paquetes enteros.

12.14.2.3 En elementos sometidos a flexión, las barras empalmadas por traslape que no quedan en contacto entre sí, no deben espaciarse transversalmente más de 1/5 de la longitud de empalme por traslape requerida ni de 150 mm.

12.15 EMPALMES DE ALAMBRES Y BARRAS CORRUGADAS A TRACCIÓN 12.15.1 La longitud mínima del empalme por traslape en tracción debe ser la requerida para empalmes por traslape Clases A o B, pero no menor que 300 mm, donde: Empalme por traslape Clase A.................................................................................. 1,0 ld Empalme por traslape Clase B.................................................................................. 1,3 ld Donde ld se calcula de acuerdo con 12.2 para desarrollar fy sin el factor de modificación de 12.2.5.

12.15.2 Los empalmes por traslape de alambres y barras corrugadas sometidas a tracción deben ser empalmes por traslape Clase A o Clase B de acuerdo con la Tabla 12.3

Tabla 12.3 EMPALMES POR TRASLAPE EN TRACCIÓN

(*) Relación entre el área de refuerzo proporcionada y la requerida por cálculo en la zona de empalme.

12.15.3 Los empalmes soldados o mecánicos utilizados donde el área de refuerzo proporcionada es menor del doble de la requerida por el análisis, deben cumplir con los requisitos de 12.14.3.2 o de 12.14.3.4. 8

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12.15.4 Los empalmes soldados o mecánicos que no cumplen con los requisitos de 12.14.3.2 ó 12.14.3.4 se permiten para barras de 5/8” y menores solo si cumplen con 12.15.4.1 a 12.15.4.3.

12.15.4.1 Los empalmes deben estar escalonados a distancias no menores de 600 mm.

12.15.4.2 Al calcular las fuerzas de tracción que pueden ser desarrolladas en cada sección, el esfuerzo en el refuerzo empalmado debe tomarse como la resistencia especificada del empalme, pero no mayor que fy. El esfuerzo en el refuerzo no empalmado debe tomarse como fy veces la relación entre la menor longitud anclada más allá de la sección y ld, pero no mayor que fy.

12.15.4.3 La fuerza de tracción total que puede ser desarrollada en cada sección debe ser al menos el doble que la requerida por el análisis y por lo menos 140 MPa veces el área total del refuerzo proporcionado.

12.15.5 Los empalmes en elementos en tracción se deben hacer con un empalme soldado o mecánico completo, de acuerdo con 12.14.3.2 ó 12.14.3.4, y los empalmes en las barras adyacentes deben estar escalonados a distancias no menores de 750 mm. Los tanques circulares y silos sometidos a tracción anular, con muchas barras y empalmes bien escalonados y espaciados no requieren cumplir con este requisito. En estos casos deberá considerarse para la armadura anular, empalmes por traslape en tracción Clase B.

12.16 EMPALMES DE BARRAS CORRUGADAS A COMPRESIÓN 12.16.1 La longitud de un empalme por traslape en compresión, ldc, debe ser de 0,071 fy db, para fy igual a 420 MPa o menor, ó (0,13 fy -24) db para fy mayor que 420 MPa, pero no debe ser menor que 300 mm. Para f’c menor que 21 MPa, la longitud del empalme por traslape debe multiplicarse por 1,3.

12.16.2 Cuando se empalman por traslape barras de diferente diámetro en compresión, la longitud del empalme por traslape debe ser la mayor de

dc de la barra de mayor diámetro o

la longitud del empalme por traslape de la barra de diámetro menor. Se permite empalmar barras de 1 3/4‖ y 2 1/4‖ con barras de diámetro 1 3/8‖ y menores.

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12.16.3 Los empalmes soldados o mecánicos usados en compresión deben cumplir con los requisitos de 12.14.3.2 ó 12.14.3.4.

12.16.4 Empalmes a tope 12.16.4.1 En las barras que se requieren sólo para compresión, se permite transmitir el esfuerzo de compresión por apoyo directo a través de cortes a escuadra, mantenidos en contacto concéntrico por medio de un dispositivo adecuado.

12.16.4.2 Los extremos de las barras deben terminar en superficies planas que formen un ángulo recto con el eje de la barra, con una tolerancia de 1,5º y deben ser unidas con una tolerancia de 3º respecto al apoyo completo después del ensamble.

12.16.4.3 Los empalmes a tope se deben usar únicamente en elementos que tengan estribos cerrados o espirales.

12.17 REQUISITOS ESPECIALES DE EMPALMES PARA COLUMNAS 12.17.1 Los empalmes por traslape, mecánicos, soldados a tope, conexiones mecánicas o empalmes a tope deben usarse con las limitaciones de 12.17.2 a la 12.17.4. Los empalmes deben satisfacer los requisitos para todas las combinaciones de carga de la columna.

12.17.2 Empalmes por traslape en columnas 12.17.2.1 Cuando el esfuerzo en las barras debido a las cargas amplificadas es de compresión, los empalmes por traslape deben cumplir con 12.16.1, 12.16.2 y, cuando sea aplicable, 12.17.2.4 ó 12.17.2.5.

12.17.2.2 Cuando el esfuerzo en las barras debido a las cargas amplificadas es de tracción y no excede 0,5 fy, los empalmes por traslape por tracción deben ser Clase B si más de la mitad de las barras se empalman en alguna sección, o de Clase A si no más de la mitad de las barras están empalmadas por traslape en ninguna sección y los empalmes están escalonados como mínimo una distancia ld.

12.17.2.3 Cuando el esfuerzo en las barras debido a las cargas amplificadas es mayor que 0,5 fy en tracción, los empalmes por traslape por tracción deben ser Clase B.

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12.17.2.4 En elementos sometidos a compresión en que los estribos a lo largo de toda la longitud del empalme por traslape tengan un área efectiva no menor que 0,0015 h s, se permite multiplicar la longitud del empalme por traslape por 0,83, pero la longitud del empalme por traslape no debe ser menor que 300 mm. Las ramas de los estribos perpendiculares a la dimensión h deben usarse para determinar el área efectiva.

12.17.2.5 En elementos sometidos a compresión con espirales, se permite multiplicar la longitud del empalme por traslape de las barras dentro de la espiral por 0,75 pero dicha longitud no debe ser menor de 300 mm.

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Capítulo I

LONGITUD DE DESARROLLO

Es la longitud que se requiere embeber a una varilla de acero corrugado dentro del concreto, para alcanzar los esfuerzos especificados en el diseño. También se define como la distancia de la barra ld, en la cual el esfuerzo en la barra puede incrementarse desde cero hasta el esfuerzo de fluencia fy, o la distancia necesaria para que la barra no se despegue del concreto. Si la distancia ld es menor que la requerida, los esfuerzos actuantes son mayores que los de adherencia y la barra se despega del concreto. La falla por adherencia, produce un fracturamiento del concreto a lo largo de la barra en planos verticales u horizontales. Los principales factores que influyen en la longitud de desarrollo son los siguientes: - Esfuerzo de fluencia: Mientras mayor sea el esfuerzo de fluencia, se requiera 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 concreto en la que se desarrolle adherencia, por lo que se requiera proporcionalidad inversa con la longitud de desarrollo. - Resistencia del concreto: Cuanto mayor sea la resistencia a tracción del concreto se podrán desarrollar esfuerzos más altos de adherencia, por lo que existirá proporcionalidad inversa con la longitud de desarrollo.

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Se puede concluir que entre mayor sea el diámetro de las barras, mayor será la longitud de desarrollo, debido a que son directamente proporcionales. Para que una barra esté suficientemente anclada por adherencia y pueda desarrollar el esfuerzo de fluencia sin fallar, la longitud de desarrollo ld para barras individuales o suficientemente espaciadas será:

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La Longitud de Desarrollo para barras corrugadas y alambres corrugados sometidos a compresión será determinado por el mayor resultado de las siguientes expresiones:

“Para barras de 1 3/8” y menores, ganchos con recubrimiento lateral (normal al plano del gancho) no menor de 65 mm y para ganchos de 90º adicionalmente con recubrimiento en la extensión de la barra más allá del gancho no menor de 50 mm”

1.1 Longitud de empalme en columnas:

Cuando se empalma una columna, lo ideal es hacerlo en los dos tercios centrales (empalme A). Sin embargo, a veces se empalman en la parte inferior de la columna (empalme B y C), lo que no es recomendable ya que debilita esa sección. En el caso que se hagan los empalmes B ó C, la longitud de empalme deberá aumentar. A continuación se detallan cada uno de estos casos:

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1.1.1 Empalme A: Las barras se empalman en los dos tercios centrales de la columna y alternadas. Este caso es el más recomendable (ver fi gura 48).

1.1.2 Empalme B: Las barras se empalman alternadas en la parte inferior de la columna. Al realizar este tipo de empalme, se debe aumentar la longitud del empalme tipo A en 30% (ver fi gura 49).

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1.1.3 Empalme C: Las barras se empalman sin alternar en la parte inferior de la columna. Al realizar este tipo de empalme, se debe aumentar la longitud del empalme tipo A en 70% (ver figura 50).

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Capítulo II

EMPALMES DE REFUERZO

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. También se presentan en los nudos o apoyos y cuando se desea cambiar el diámetro de las varillas. Deben ubicarse en las zonas menos esforzadas para no disminuir la resistencia de la pieza y su distribución será especificada en los planos. Existen tres tipos de empalme: empalme traslapado, empalme soldado y empalme mecánico El Código del ACI especifica que los empalmes de la armadura sólo se pueden realizar cuando en la documentación de la obra están detallados clara y exhaustivamente. Los planos de obra, planillas de armadura y especificaciones técnicas deben mostrar o describir todas las ubicaciones de los empalmes, los tipos de empalmes permitidos o requeridos y, para el caso de los empalmes por yuxtaposición, la longitud de empalme requerida. 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. Para las barras mayores de 1 3/8” no se deben utilizar empalmes por traslape.

2.1 EMPALMES DE ALAMBRES Y BARRAS CORRUGADAS A TRACCIÓN La longitud mínima del traslape en los empalmes traslapados en tracción será conforme a los requisitos de los empalmes denominados tipo B o tipo C, pero nunca menor a 30 cm.

EMPALMES POR TRASLAPE EN TRACCIÓN

(*) Relación entre el área de refuerzo proporcionada y la requerida por cálculo en la zona de empalme.

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2.2 EMPALMES DE BARRAS CORRUGADAS A COMPRESIÓN

Como el comportamiento por adherencia de las barras comprimidas no se ve afectado por el problema de la fisuración originada por la tracción transversal, los empalmes de las armaduras comprimidas no requieren de disposiciones tan estrictas como las establecidas para los empalmes de las armaduras traccionadas. Ensayos realizados han demostrado que la resistencia de los empalmes de las barras comprimidas depende fundamentalmente de la resistencia proporcionada por el apoyo en el extremo de la barra; por lo tanto la resistencia de estos empalmes no aumenta de forma proporcional aunque se duplique la longitud del empalme. Las barras de refuerzo a compresión se empalman ante todo en columnas donde las barras llegan normalmente un poco más arriba de cada entrepiso. Esto se hace en parte por conveniencia en la construcción para evitar el manejo y soporte de barras muy largas en las columnas, pero también para permitir la reducción por etapas del área de acero de la columna a medida que las cargas disminuyen en los pisos superiores. En cuanto a la longitud mínima de traslape, nuestra Norma dice: “Será la longitud de desarrollo en compresión indicada anteriormente, pero no será menor a: (0.007*db*fy) ni a 30 cm. Para concretos con f’c menores a 210 kg/cm2, la longitud de empalme será incrementada en un tercio”

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2.3 EMPALME CON SOLDADURA

Para la realización de uniones soldadas, por otra parte, se debe verificar que el tipo de acero constitutivo de las varillas admita este tipo de procesos (existen aceros que se vuelven frágiles luego de un proceso de soldado, y existen otros tipos de aceros cuyas características mecánicas no se ven afectadas con la soldadura), y se deberá realizar un diseño y control de calidad de las soldaduras. Generalmente se utilizan pedazos del mismo diámetro de varilla que se sueldan, en el extremo coincidente de las 2 varillas para lograr la continuidad [ACI 12.14.3]. Además, el ingeniero debe saber que existe la posibilidad de que un alambre de bajo contenido de carbono estirado en frío pierda tensión de fluencia y ductilidad si el alambre se suelda aplicando un procedimiento diferente a la soldadura de resistencia controlada utilizado para fabricar las mallas de acero soldadas. La Referencia 4.5 recomienda: "Nunca permitir soldar las barras transversales en obra (soldaduras de punto, etc.). Siempre es mejor atar las barras con alambre, ya que esto no producirá daños."

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2.4 EMPALME CON DISPOSITIVOS MECANICOS Las uniones mecánicas de manguitos enroscables, por último, son muy utilizadas en países del primer mundo, pero prácticamente no se los emplea en nuestro país por su costo elevado. Por tener rosca interior en los 2 extremos que deben unirse, requieren que las varillas a integrar sean roscadas en los extremos de unión, lo que se lo puede hacer en obra o se puede adquirir en fábrica [ACI 12.14.3]. Los empalmes mecánicos son los más usados actualmente y son más seguros que los empalmes soldados. Existen en el mercado diversos dispositivos patentados para lo empalmes mecánicos como manguitos que se presionan mecánicamente a las varillas, dispositivos con rosca en la varilla, manguitos que se presionan con tomillos etc. Los empalmes por uniones mecánicas deberán usarse solo cuando se empleen dispositivos con patentes debidamente probadas o cuando se obtengan resultados satisfactorios en pruebas debidamente verificadas por el inspector y aprobadas por el ingeniero proyectista.

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Capítulo III COMENTARIOS

COMENTARIOS DE PARK Y PAULAY Y OTROS ANCLAJE CON GANCHOS: El estudio de fallas de barras con gancho indica que la separación del recubrimiento de concreto en el plano del gancho es la causa principal del hendimiento, se origina en la parte interior del gancho, donde las concentraciones locales de esfuerzo son muy elevadas. Reglamento ACI 318 de 1983.

El proceso de falla es el siguiente: “el gancho se desplaza hacia afuera por la acción de la fuerza de tracción y trata de abrir un boquete expulsando al hormigón que está en su interior. Como las fuerzas de compresión radiales en el codo interior del gancho no son colineales con las fuerzas de tracción, la barra trata de enderezarse produciendo tensiones de compresión en la zona externa de la cola del gancho y la falla es generalmente por rotura del hormigón al interior del gancho. Si el gancho trata de cerrarse lateralmente la rotura del hormigón se extiende a la superficie de la estructura desprendiendo el recubrimiento. Ocasionalmente se fisura el hormigón que rodea la cola en dirección del desplazamiento” 21

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Capítulo VI CASOS REALES

4.1 FALLAS EN ANCLAJES

Colapso de viga por defectos de Anclaje

Falla hormigón en encuentro saturado de ganchos de anclaje Grieta de corte en albañilería

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Detalle de ganchos desprendidos. Son permitidos, pero vulnerables

Desplome de muro Catedral de Valdivia. La armadura de murallas no estaba anclada al sobre cimiento

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4.2 FALLAS EN EMPALMES DE BARRAS TRASLAPADAS

Rotura de una cadena en zona de traslapos paralelos

Falla a la compresión de pilares en zona de traslapos paralelos y NIDOS

Pandeo de barras por falta de estribos 24

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CONCLUSIONES 

La longitud de desarrollo evita la falla por adherencia.



La longitud de desarrollo dependerá del esfuerzo de fluencia, la sección transversal y

la resistencia del concreto. 

Las fórmulas para el cálculo de la longitud de desarrollo y sus factores respectivos se

encuentran en la norma peruana E-060 Concreto armado. 

En todos los casos la longitud de desarrollo nunca será menor a 30 cm.



Para todas las barras menores a 1 3/8” los ganchos no serán menores a 5 cm.



Los empalmes deben realizarse preferentemente dentro de los 2 tercios internos del

elemento estructural y en la parte inferior por causas mayores, pero aumentando como máximo un 70% adicional de longitud de desarrollo. 

Los empalmes son utilizados para unir 2 varillas del mismo o diferente diámetro

cuando la construcción así lo requiera. 

Al momento de traslapar se deben tomar en cuenta las longitudes de desarrollo

mínimas permitidas para su correcta adherencia con el concreto. 

Existen 4 tipos de empalmes: a tracción, a compresión, por soldadura y con

dispositivos mecánicos. 

El cálculo de empalmes está estrechamente ligado a la cantidad de área de acero.



La importancia de la longitud de desarrollo y el correcto uso de empalmes se ve

reflejado en los fallos de las construcciones cuyo principal responsable fue la falta de empalmes o el mal uso de longitudes de desarrollo.

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