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• Daniel Mateo

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Apuntes de Armado Hormigon

Univ.Ariel Negrón

Tema N.-1 Armaduras Las armaduras empleadas en hormigón armado pueden ser barras corrugadas de acero soldable, interesa tener encuentra las características geométricas, mecánicas, de ductibilidad y de adherencia de las Armaduras. Características Geométricas Las barras empleadas en hormigón Armado deben ajustarse a la siguiente serie de diámetros nominales, expresados en milímetros: Barra (mm) Area (cm2)

6

8

10

12

16

20

25

32

40

0.28

0.50

0.78

1.13

2.01

3.14

4.91

8.04

12.57

Cada una de estas barras equivale aproximadamente a la suma de las secciones inmediatamente precedentes, lo cual facilita las distintas combinaciones de uso. Las barras deben suministrarse sin grietas ni sopladuras. La longitud de las barras es de 12 mts. Caracteristicas Mecanicas Las características mecánicas, más importantes para la definición de un acero son: la resistencia, el límite elástico, la relación entre los dos valores mencionados, el alargamiento y la aptitud al dobladodesdoblado. Resistencia o carga unitaria de rotura Es la máxima fuerza de tracción que soporta la barra, cuando se inicia la rotura, dividida por el área de la sección nominal de la probeta. Se llama también carga unitaria máxima a tracción. Limite elástico Es la máxima tensión que puede soportar el material sin que se produzca deformaciones plásticas significativas según el tipo de acero, puede tratarse de límite elástico aparente o de límite elástico convencional. La relación entre Resistencia y Límite elástico Cuanta más alta sea la relación más dúctil es el acero Alargamiento Es el incremento de longitud de la probeta correspondiente a la carga máxima, medido después de la rotura y expresado en tanto por ciento.

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Ensayo de doblado- desdoblado. Tiene por objeto comprobar la plasticidad del acero, necesaria para prevenir roturas frágiles durante las manipulaciones de ferralla y transporte. Características de Adherencia Ductilidad del Acero Las características plásticas de las barras de acero tienen una gran importancia en el comportamiento de las piezas de hormigón armado, pues gracias a ellas se obtienen importantes ventajas de un lado, pueden evitarse las roturas frágiles (sin aviso). Características del Hormigón El hormigón en masa presente una buena resistencia a compresión simple, pero ofrece muy escasa resistencia a la tracción, pero se refuerza el hormigón en masa disponiendo barras de acero en la zona de tracción. Se logra obtener por medio de las mescla de agregados y cemento, su esfuerzo característico es de 250 kg/cm2 pero se toma valore que están entre 210-300 Tema N.-2 Hormigón Armado Características del Hormigón Armado La adherencia hormigón-acero es el fenómeno básico sobre el que descansa el funcionamiento del hormigón armado como material estructural. Si no existiese adherencia las barras serian incapaces de tomar el menor esfuerzo de tracción, ya que el acero deslizaría sin encontrar resistencia en toda su longitud y no acompañaría al hormigón en sus deformaciones, la adherencia cumple fundamentalmente dos objetivos: asegurar el anclaje de las barras y transmitir las tensiones tangenciales periféricas que aparece en la armadura principal como consecuencia de las variaciones de su tensión longitudinal. El fenómeno de adherencia esta originado por dos tipos de causas, unas de naturaleza fisca (o físicoquímica) y otras de naturaleza mecánica. Las primeras provocan la adherencia del acero con el hormigón, a través de fuerzas capilares y moleculares desarrolladas en la interfaz: es decir como si el acero absorbiera pasta cementante, ayudado por el efecto de la retracción. Las segundas mucho más importantes, están constituidas por la resistencia al deslizamiento debido a la penetración de pasta de cemento en las irregularidades de la superficie de las barras. Esta causa el origen mecánico, que puede denominarse rozamiento, es la que produce la mayor parte de la adherencia en la barra lisa y varia apreciablemente con el estado de su superficie. En el caso de barras corrugadas, a este rozamiento se añade el efecto de acuñamiento del hormigón entre los resaltos, de primordial importancia.

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En resumen, el mecanismo de adherencia puede asignarse a tres causas: adhesión, rozamiento y acuñamiento. La adherencia de Acero y Hormigón es muy diferente a la adherencia de Acero y Mortero, se a demostrado que en Laboratorios que el exceso de arena puede crear una fuerte cantidad de adherencia, también se puede afirmar que el uso de cemento Portland es mejor que los cementos hechos de escoria de punzolana. Determinación de la tensión de adherencia Sea una barra de acero de diámetro Ø introducida en un boque de hormigón, si la sometemos a un esfuerzo de tracción N creciente, para cada valor de N habrá una distribución de las tensiones  de adherencia como la indicada en la figura.

N L Figura a Y a este valor le corresponderá un cierto deslizamiento (expresado en mm) de la barra con respecto al hormigón. Si dibujamos el diagrama obtenemos un curva como la figura b. Barra corrugada Barra lisa

Figura b

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Disposición de Armadura Las armaduras se disponen en el hormigón armado pueden clasificarse en principales y secundarias, debido distinguirse 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 atracción directa, o bien reforzar las zonas comprimidas del hormigón. Las armaduras transversales se dispone para absorber las tensiones de tracción originadas por los esfuerzos tangenciales (cortantes y torsores), para sunchar las zonas que están comprimidas y para asegurar la necesaria ligadura ente armaduras principales, de forma que se impida su pandeo y la formación de fisuras localizadas.

Armadura Longitudinal

En cuanto las armaduras secundarias, son aquellas que se disponen, bien por razones constructivas o para absorber esfuerzos no tan preponderantes, más o menos, su trazado puede ser longitudinal o transversal y se incluyen entre ellas: las armaduras de Montaje, las armaduras de piel, las armaduras para retraer efectos térmicos, las armaduras de reparto. Doblado de las Armaduras Las armaduras no deben desdoblarse ya que provocan un perjudicial concentración de tensiones y por otra parte provocarían fisuras en el acero en si por eso es importante mantener los siguientes parámetros del perfil Colocación de la Armadura Las armaduras deben colocarse limpias, exentas de óxido no adhesivo, las mascarillas que presentan algunas barras de fábrica deben ser cepilladas

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Distancia entre barras Las distintas barras que constituyen las armaduras de las piezas de hormigón armado deben tener una separación mínimas, para permitir que la colocación y compactación del hormigón pueda efectuarse correctamente, de forma que no los que se indican a continuación. La distancia libre, horizontal y vertical, entre dos barras aisladas consecutivas de la armadura principal debe ser igual o mayor que el mayor de los tres valores siguientes: Si se dispone dos o más capas horizontales de barras, las de cada capa deben situarse en correspondencia vertical una sobre otra, y el espacio entre columnas de barras debe ser tal que permita el paso de un vibrador interno. En forjados, vigas y elementos similares pueden contacto dos barras de la armadura principal de Ø  32 mm (una sobre otra), e incluso tres barras de Ø  25 mm. En soportes y otro elemento comprimidos hormigonados en posición vertical pueden colocarse en contacto hasta cuatro barras de la armadura principal de Ø  32 mm. Calcular los recubrimientos mínimos y distancias mínimas respecto de las armaduras vecinas

Distancia a los parámetros (Recubrimiento o distancia Libre) Se denomina recubrimiento geométrico de una barra, o simplemente recubrimiento, a la distancia libre entre su superficie y el parámetro más próximo de la pieza. El objeto del recubrimiento es proteger las armaduras, tanto de la corrosión como de la posible acción del fuego. Por ello es fundamental la buena compactación del hormigón del recubrimiento, más aún que su espesor. a) Como norma general, cualquier barra debe quedar a una distancia libre del parámetro más próximo igual o mayor a un diámetro y al tamaño máximo del árido. Esta última puede rebajarse un 20% si la disposición de las armaduras es tal que no dificulta el paso del hormigón. b) El valor máximo admisible para el recubrimiento de la capa exterior de armadura es de 5 cm. Si es necesario disponer un mayor recubrimiento y salvo casos especiales de ambientes agresivos, conviene colocar mallas finas de reparto en medio del espesor del recubrimiento, para sujetar el hormigón del mismo.

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c) Es importante indicar que el recubrimiento libre esta función de las condiciones ambientales, con objeto de proteger al acero frente a la corrosión y asegurar la durabilidad de las piezas. d) El recubrimiento de las barras levantadas, y en general, de aquellas cuyo trazado no sea totalmente rectilíneo, no se debe ser inferior a dos centímetros, medido en dirección perpendicular al plano curvo. Para los tipos de ambiente más habituales, los valores de los recubrimientos mínimos son los siguientes: Recubrimiento mínimo libre Elemento Losa maciza Vigas Columnas Muros Fundaciones Condición Ambiental Normal Moderada Severa

protegido 1 cm 1.5 cm 2 cm 2 cm 4 cm

A la Intemperie 1.5 cm 2 cm 2.5 cm 2.5 cm 8 cm Elementos

fck