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• Edgar David Cervantes

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Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero Organismo Nacional de Normalización

PROYECTO DE NORMA MEXICANA

PROY-NMX-B-072-CANACERO-2006

INDUSTRIA SIDERÚRGICA - VARILLA CORRUGADA DE ACERO, GRADO 60, LAMINADA EN FRÍO PARA REFUERZO DE CONCRETO – ESPECIFICACIONES Y MÉTODOS DE PRUEBA SIDERURGICAL INDUSTRY - DEFORMED STEEL BAR, GRADE 60, COLD ROLLED FOR CONCRETE REINFORCEMENT – SPECIFICATIONS AND TEST METHODS

EL ACERO SÍMBOLO DEL PROGRESO EN MÉXICO Amores 338, Col. Del Valle, Del Benito Juárez, CP 03199, México D.F. [email protected] ESTÁ PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL SIN AUTORIZACIÓN DE CANACERO

PROY-NMX-B-072-CANACERO-2006

PREFACIO En la elaboración de esta Norma participaron las siguientes empresas e instituciones: -ASOCIACIÓN NACIONAL DE TRANSFORMADORES DE ACERO, A. C -CENTRO NACIONAL DE PREVENCIÓN DE DESASTRES -COMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN NACIONAL DE LA INDUSTRIA SIDERÚRGICA -DEACERO, S. A. de C. V. -SECRETARÍA DE OBRAS Y SERVICIOS DEL GOBIERNO DEL DISTRITO FEDERAL -INSTITUTO DEL FONDO NACIONAL DE LA VIVIENDA PARA LOS TRABAJADORES. -INSTITUTO DE INGENIERIA DE LA UNAM -MEXICANA DE LAMINACIÓN S. A de C. V. -SIDERÚRGICA LAZARO CARDENAS LAS TRUCHAS, S. A de C. V. -VIGA TREFILADOS, S. A de C. V.

PROY-NMX-B-072-CANACERO-2006

ÍNDICE

1 2 3 4 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6 7 7.1 7.2 7.3 7.4 8 9 10 11 A

OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN REFERENCIAS DEFINICIONES CLASIFICACION ESPECIFICACIONES MATERIAL COMPOSICIÓN QUÍMICA DIMENSIONES MASA REQUISITOS MECÁNICOS ACABADO INSPECCIÓN CRITERIO DE ACEPTACIÓN CERTIFICADO MUESTREO MÉTODOS DE PRUEBA COMPOSICIÓN QUÍMICA REQUISITOS MECÁNICOS PRUEBAS DIMENSIONALES DE CORRUGACIÓN REPETICIÓN DE PRUEBAS MARCADO Y EMBALAJE DATOS PARA EL PEDIDO BIBLIOGRAFÍA CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES APÉNDICE INFORMATIVO

Página 1 1 1 2 2 2 2 2 5 6 6 7 7 7 7 7 7 8 8 9 9 9 10 10 10

PROY-NMX-B-072-CANACERO-2006

INDUSTRIA SIDERÚRGICA – VARILLA CORRUGADA DE ACERO, GRADO 60, LAMINADA EN FRÍO PARA REFUERZO DE CONCRETO – ESPECIFICACIONES Y MÉTODOS DE PRUEBA SIDERURGICAL INDUSTRY – DEFORMED STEEL BAR, GRADE 60, COLD ROLLED FOR CONCRETE REINFORCEMENT – SPECIFICATIONS AND TEST METHODS

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OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN

1.1

Objetivo

Esta Norma Mexicana establece las especificaciones y métodos de prueba para las varillas corrugadas de acero laminadas en frío, de grado 60, para refuerzo de concreto hidráulico. 1.2

Campo de aplicación

Esta norma es aplicable para varilla de fabricación nacional o de importación procedentes de alambrón de acero al carbono, laminado en caliente, la cual se usa para refuerzo de concreto hidráulico, como tal o en forma de armaduras (mallas o castillos electrosoldados o con amarre, Etc.). 2

REFERENCIAS

Esta norma se complementa con las siguientes Normas Mexicanas vigentes: NMX-B-001 NMX-B-113 NMX-B-172 NMX-B-310 NMX-B-434

Métodos de análisis químico par determinar la composición de aceros y fundiciones. Prueba de doblado para productos de acero. Métodos de prueba mecánicos para productos de acero. Métodos de prueba a la tensión para productos de acero. Métodos de prueba para determinar el peso unitario y el área transversal de las varillas lisas y corrugadas para refuerzo de concreto.

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DEFINICIONES

3.1

Varilla corrugada

Barra cilíndrica de acero que ha sido fabricada mediante un proceso de reducción en frío, para usarse como refuerzo de concreto. La superficie de la barra está provista de rebordes o salientes llamados corrugaciones, los cuales inhiben el movimiento relativo longitudinal entre la varilla y el concreto que lo rodea.

PROY-NMX-B-072-CANACERO-2006 2/10 3.2

Lote

Cantidad definida de varilla fabricada bajo condiciones uniformes en grado y diámetro que corresponde a una orden de embarque. 3.3

Muestra

Parte representativa del material o lote tomada en cantidad suficiente para verificar sus características. 3.4

Masa

Cantidad de materia, expresada en gramos (g), kilogramos (kg) o toneladas (t). 3.5

Número de designación

Corresponde al número de octavos de pulgadas equivalente al diámetro nominal de la varilla. 3.6

Mandril

Pieza metálica de forma cilíndrica lisa que se utiliza para el doblez de la varilla. 4

CLASIFICACIÓN

Las varillas corrugadas objeto de esta norma se clasifican por su resistencia de fluencia nominal en Grado 60. 5

ESPECIFICACIONES

5.1

Material

El acero para la fabricación de la varilla corrugada debe obtenerse por uno o más de los siguientes procesos: básico al oxígeno u horno eléctrico. 5.2

Composición química

El alambrón para la fabricación de las varillas corrugadas, debe cumplir con lo siguiente: Contenido de fósforo 5.3

0,05 % máximo.

Dimensiones

En la tabla 1 se establecen: masa, diámetro, área de la sección transversal y perímetro correspondientes al número de designación de la varilla. Pueden utilizarse otros diámetros siempre y cuando cumplan con todos los requisitos de esta norma.

PROY-NMX-B-072-CANACERO-2006 3/10 Tabla 1.- Dimensiones nominales Dimensiones nominales

Número de designación

Masa en kg/m m

Diámetro en mm D

Área de la sección transversal en mm2 A

Perímetro en mm p

2,50 2,00 1,50 1,25

0,384 0,248 0,140 0,097

7,93 6,35 4,76 3,97

49 32 18 12

24,9 19,9 15,0 12,5

Notas: a) El diámetro nominal de la varilla corrugada es equivalente al diámetro de una varilla lisa que tenga la misma masa nominal. b) Para las varillas no contempladas en esta tabla, las dimensiones nominales se calculan en base a las siguientes fórmulas: m = 0,006152 D2 A = 0,785398 D2 p = 3,141593 D

Masa nominal: Área nominal: Perímetro nominal:

d D 

S

Figura 1.- Vista transversal y longitudinal de la varilla

d =Distancia entre extremos de corrugaciones

d

Am

Ac =Altura al centro

d

Am =Altura a los cuartos

Figura 2.- Sección transversal de la varilla

PROY-NMX-B-072-CANACERO-2006 4/10 5.3.1 Corrugaciones 5.3.1.1 Las varillas corrugadas deben cumplir con los requisitos de corrugación establecidos en la tabla 2. Las corrugaciones deben estar dispuestas en tres filas (ver figuras 1, 2 y 3), a lo largo de la superficie del cuerpo de la varilla. Tabla 2.- Requisitos de corrugación, en % del diámetro “D” (a) Diámetro nominal, en mm “D”

Espaciamiento promedio “S” (b)

Altura mínima al centro “Ac”

Altura mínima a los cuartos “Am”

78

6,2

5,2

Cualquiera Notas:

Separación máxima entre extremos de corrugaciones transversales (cuerda) “d” 21

Ancho mínimo al centro “Bc” 12

a) El coeficiente de corrugación mínimo (fr) es 0,040 y se calcula de la siguiente forma: fr  0,2

 Ac  2 Am S

Donde: - fr

es el coeficiente de corrugación.

- Ac

es la altura de la corrugación al centro.

- Am

es la altura de la corrugación a los cuartos.

-S

es el espaciamiento promedio entre corrugaciones.

b) Tolerancia  15%. 5.3.1.2 La suma de las distancias "d" entre extremos de corrugaciones (ver figura 2) no debe ser mayor del 20% del perímetro nominal de la varilla corrugada. 5.3.1.3 El ángulo  que forman las corrugaciones con el eje longitudinal de la varilla debe estar comprendido entre 0,79 rad (45º) y 1,22 rad (70º) (ver figura 1). Una fila de corrugaciones debe tener inclinación contraria a las otras dos filas (ver figura 3). 5.3.1.4 Las caras laterales de las corrugaciones deben formar un ángulo  con la superficie del cuerpo de la varilla, el cual debe estar comprendido entre 1,57 rad (90º) y 2,36 rad (135º) (ver figura 4).

PROY-NMX-B-072-CANACERO-2006 5/10

S



d

Figura 3.- Desarrollo de la superficie de la varilla

Bc =Ancho al centro





Figura 4.- Sección transversal de la corrugación 5.3.1.5 Para que las características dimensionales sean representativas del lote, deben determinarse en muestras que tengan una longitud de 40 cm como mínimo, las mediciones deben efectuarse en puntos seleccionados sobre una muestra por cada diez toneladas o fracción, contenidas en un lote. Para rechazar un lote por altura insuficiente o espaciamiento excesivo entre corrugaciones, o por distancia excesiva entre extremos de las corrugaciones se debe comprobar que no cumple con el coeficiente de corrugación mínimo y con la distancia máxima entre extremos de corrugaciones establecidas en la tabla 2. No debe efectuarse ningún rechazo, sobre la base de mediciones efectuadas en menos de diez corrugaciones adyacentes, sobre cada fila de corrugaciones de la varilla. 5.4

Masa

Las tolerancias en la masa no deben exceder los límites indicados en la tabla 3.

PROY-NMX-B-072-CANACERO-2006 6/10 Tabla 3 .- Tolerancia en masa Diámetro de la varilla Piezas individuales, en Lote, en % corrugada, en mm %  3,5 6 Todos Nota: Para la aplicación de esta tabla, deben usarse las masas nominales especificadas en la tabla 1. 5.5

Requisitos mecánicos

5.5.1 Propiedades a la tensión Las varillas corrugadas deben cumplir con los requisitos especificados en la tabla 4. Tabla 4.- Requisitos de tensión. Resistencia a la tensión mínima, en MPa (kgf/mm2) Resistencia de fluencia mínima, en MPa (kgf/mm2) Alargamiento: Para los diámetros: 6,35 y 7,94 3,97 y 4,76 Nota: Para diámetros no contemplados aplica 10 D

687 (70) 588 (60) Alargamiento En 10 D mínimo, en % En 200 mm 6,0 3,85 6,0 3,25

5.5.2 Doblado Las varillas corrugadas, dobladas a un ángulo de 3,14 rad (180) sobre un mandril de diámetro "D" igual a 3 veces el diámetro de la varilla, como se indica en la tabla 5, no deben presentar fisuras o grietas transversales en la parte exterior de la zona de doblado. Tabla 5.- Requisitos de doblado Designación 1,25 1,5 2,0 2,5

Diámetro del mandril Para doblado a 3,14 rad (1800)

Dm  3D

Donde: - Dm es el diámetro del mandril - D es el diámetro de la varilla 5.6

Acabado

Las varillas corrugadas deben estar libres de defectos perjudiciales y tener un acabado compatible con una buena práctica de fabricación.

PROY-NMX-B-072-CANACERO-2006 7/10 El óxido no debe ser causa de rechazo, siempre y cuando se cumpla con los requisitos dimensionales, considerando sus tolerancias, y los mecánicos especificados en esta norma, determinados sobre una muestra limpiada a mano con cepillo de alambre. 5.7

Inspección

Por acuerdo previo entre comprador y fabricante, y cuando así se especifique en el contrato, pedido u orden de compra, el inspector que representa al comprador debe tener libre acceso en cualquier tiempo, mientras se procesa el material objeto del contrato, a todas las partes de la fábrica relacionadas con la fabricación del material ordenado. El fabricante debe proporcionar al inspector sin cargo alguno, todas las facilidades razonables para satisfacerlo de que el material se suministra de acuerdo con esta norma. A menos que se especifique otra cosa, todas las pruebas e inspección (excepto el análisis químico), deben efectuarse en la fábrica antes del embarque, y llevarse a cabo de manera que no interfiera con el trabajo de la planta. 5.8

Criterio de aceptación

A menos que se especifique otra cosa, cualquier varilla corrugada que no cumpla con las pruebas indicadas en esta norma, debe informarse al fabricante dentro de los quince días siguientes al recibo del material ordenado. Las muestras analizadas y que representen material rechazado, deben conservarse durante dos semanas a partir de la fecha en que se notifique al fabricante del rechazo. En caso de desacuerdo con los resultados de las pruebas, el fabricante puede apelar dentro de ese lapso pidiendo nuevos análisis en dos muestras adicionales, las cuales deben cumplir con la norma para no rechazar el lote, definitivamente. 5.9

Certificado

Cuando se especifique en el contrato u orden de compra, el fabricante le debe proporcionar al comprador un certificado donde se indique que el material fue fabricado y probado conforme a esta norma, junto con un informe de los resultados de prueba. 6

MUESTREO

6.1

Número de pruebas.

Para todos los diámetros de varilla corrugada debe efectuarse una prueba de tensión, y una de doblado, por cada lote de 10 toneladas o fracción. 7

MÉTODOS DE PRUEBA

7.1

Composición química

La composición química del acero debe determinarse empleando cualquier método analítico aceptable. En caso de discrepancia debe usarse los métodos especificados en la norma NMX-B-001. 7.2

Requisitos mecánicos

7.2.1 Probetas

PROY-NMX-B-072-CANACERO-2006 8/10 Las probetas para la prueba de tensión deben ser de sección completa del material, para todos los diámetros de varilla corrugada. La determinación de los esfuerzos unitarios de las probetas deben basarse en las áreas de las secciones transversales nominales indicadas en la tabla 1. Las probetas para la prueba de doblado deben ser de sección completa en la condición de tal y como se laminó. 7.2.2 Resistencia de fluencia La resistencia de fluencia debe determinarse por el método de extensión bajo carga o por el método de deformación permanente especificado (Offset), especificados en la Norma Mexicana NMX-B-310. En el caso de utilizar el método de deformación permanente especificado (Offset), se debe usar valor de 0,2 %. Si se usa el método de extensión bajo carga, se debe utilizar un valor de 0,6 %. 7.2.3 Alargamiento a la ruptura 7.2.3.1 El alargamiento a la ruptura en una longitud calibrada de 10 diámetros, y en longitud de calibración fija de 200 mm, se debe efectuar conforme a lo indicado en la Norma Mexicana NMX-B310. Para ser representativo el alargamiento, la ruptura debe presentarse dentro del tercio medio de la longitud entre mordazas. Se debe indicar en el informe de los resultados de prueba, si el tanto por ciento de alargamiento se refiere a una longitud calibrada de 10 diámetros o a una longitud calibrada de 200 mm. 7.2.4 Doblado Las pruebas de doblado, se deben efectuar sobre probetas de suficiente longitud para asegurar un doblado libre; el dispositivo para la prueba debe cumplir con lo siguiente: a) Una aplicación continua, uniforme y sin impactos de la fuerza durante doblado.

toda la operación de

b) Movimiento sin restricción de la probeta en los puntos de contacto con el dispositivo de doblado, alrededor de un mandril con rotación libre. c) La probeta debe estar en contacto con el mandril durante toda la operación de doblado. 7.3

Pruebas dimensionales de corrugación

7.3.1 Medición de las corrugaciones El espaciamiento promedio de las corrugaciones, debe determinarse dividiendo la longitud media de la muestra, entre el número de corrugaciones individuales sobre cualquier fila de corrugaciones de la muestra. La longitud media de la muestra, debe considerarse como la distancia desde un punto sobre una corrugación, a otro punto correspondiente a otra corrugación de la misma fila. La medición del espaciamiento entre corrugaciones debe efectuarse sobre una zona de la muestra que no contenga marcas, símbolos, letras o números. La altura promedio de las corrugaciones, tanto

PROY-NMX-B-072-CANACERO-2006 9/10 al centro como a las cuartas partes de su longitud, debe determinarse a partir de mediciones realizadas en dos o más corrugaciones típicas. La determinación debe basarse en tres mediciones por fila de corrugación. Las mediciones deben realizarse con comparador óptico o vernier, con una aproximación de 0,1 mm. 7.4

Repetición de pruebas.

Si cualquier prueba de tensión falla, se permite repetir la prueba sustituyendo la probeta por otra del mismo diámetro nominal y del mismo lote, en los casos siguientes: a) Si la fractura a la tensión se presenta fuera del tercio medio de la longitud de prueba de la probeta. b) Si el alargamiento es menor que el especificado en 5.5.1. 8

MARCADO Y EMBALAJE

8.1

Marcado

Las varillas corrugadas deben marcarse por un solo lado con un espaciamiento máximo entre marca y marca de 2,00 m los siguientes datos realzados y en el orden que sigue: a) Identificación del fabricante con letra (s) o símbolo (s) b) Identificación del grado con número arábigo 60. 8.1.1 Cada atado debe llevar una etiqueta sujeta, conteniendo como mínimo los siguientes datos: a)

Nombre y marca del fabricante.

b)

Número de esta norma.

c)

Grado 60 (o 6000).

d)

Dimensiones.

e)

La leyenda "HECHO EN MÉXICO" o país de origen.

8.2

Embalaje

El tipo de embalaje debe ser por acuerdo previo entre fabricante y comprador. 9

APÉNDICE

Datos para el pedido En la orden de compra de la varilla corrugada, deben indicarse los siguientes datos, como mínimo, para describirla adecuadamente. a) Nombre del producto y número de esta norma.

PROY-NMX-B-072-CANACERO-2006 10/10 b) Cantidad (en kilogramos). c) Número de designación o diámetro (ver tabla 1) d) Si se requiere en tramos rectos, incluir la longitud en metros, o en rollo, incluir la masa del rollo. e) Requisitos especiales si se requieren; únicamente por acuerdo entre fabricante y comprador. 10

BIBLIOGRAFÍA

ASTM-A-496-2001 11

Steel wire, deformed, for concrete reinforcement

CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES

Esta norma no concuerda con ninguna norma internacional por no existir referencia en el momento de su elaboración. A

APÉNDICE INFORMATIVO

A.1

Soldadura

En la soldadura de las varillas motivo de esta norma se debe tener un procedimiento calificado y adecuado tanto a la composición química como al uso o servicio final.