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TEMAS DE HORMIGÓN ARMADO Marcelo Romo Proaño, M.Sc. Escuela Politécnica del Ejército – Ecuador mromo@espe.edu.ec

CAPÍTULO V EMPALMES, ANCLAJES Y RECUBRIMIENTO DEL ACERO
5.1 ADHERENCIA ENTRE EL ACERO Y EL HORMIGÓN:

Para lograr el funcionamiento integrado del hormigón con el acero es necesario que se generen fuerzas de adherencia en la superficie de contacto de los 2 materiales.

Figura5.1: Fuerzas de adherencia entre el hormigón y el acero. Son las fuerzas de adherencia el mecanismo básico de transferencia de las solicitaciones que actúan desde el hormigón hacia el acero de refuerzo, y desde el acero de refuerzo hacia el hormigón.

5.2

EMPALMES DE VARILLAS DE ACERO:

Mientras el hormigón, por su consistencia plástica en estado fresco, puede tener las dimensiones continuasque el diseño estructural requiera, las dimensiones longitudinales comerciales de las barras de acero pueden ser insuficientes para cubrir las necesidades de los elementos estructurales. En dichos casos será necesario empalmar algunas varillas o algunos segmentos de varillas, colocados de manera continua, para asegurar el comportamiento de cada sección de los elementos estructurales [ACI12.14.2.2].

Figura 5.2: Discontinuidad y empalme por traslape. 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 soldadaso dispositivos mecánicos de continuidad.

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Figura 5.3: Empalme por soldadura y por unión mecánica. El traslape de varillas es el mecanismo de empalme de mayor uso en nuestro medio. En principio las 2 varillas deben cruzarse una longitud apropiada para que elacero transmita esfuerzos al hormigón por adherencia, y este último los restituya a la otra varilla, sin acumular esfuerzos elevados de tracción en el hormigón, pues estos últimos provocarían una fisuración extensa, con sus consecuencias indeseables.

Figura 5.4: Esfuerzos de adherencia por traslape. La distancia transversal entre las varillas que conforman el traslape debe ser pequeña paralograr el objetivo planteado. En el ACI y el CEC [ACI 12.14.2.3] se establece que dicha separación no debe superar un quinto de la longitud de traslape ni ser mayor a 15 cm. 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, yexisten 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].

Figura 5.5: Soldadura de varillas. Los empalmes soldados debendesarrollar al menos un 25% más que el esfuerzo de fluencia de las barras y deberán cumplir con las especificaciones del Structural Welding Code – Reinforcing Steel [ANSI/AWS D1.4]. 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 2extremos 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].

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Figura 5.6: Manguitos roscables y de agarre para unión mecánica de...
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