Pavimentacion

Acero de refuerzo

El uso del acero de refuerzo ordinario es común en elementos de concreto presforzado. Este acero es muy útil para:

o Aumentar ductilidad
o Aumentar resistencia
o Resistir esfuerzos de tensión y compresión
o Resistir cortante
o Resistir torsión
o Restringir agrietamiento
o Reducir deformaciones a largo plazo
o Confinar el concretoEl acero de refuerzo suplementario convencional (varillas de acero) se usa comúnmente en la región de altos esfuerzos locales de compresión en los anclajes de vigas postensadas. Tanto para miembros postensados como pretensados es usual proveerlos de varillas de acero longitudinal para controlar las grietas de contracción y temperatura. Finalmente, a menudo es conveniente incrementar la resistenciaa la flexión de vigas presforzadas empleando varillas de refuerzo longitudinales suplementarias (Referencia 13).
Las varillas se pueden conseguir en diámetros nominales que van desde 3/8 pulg. hasta 13/8 pulg., con incrementos de 1/8 de pulg. y también en dos tamaños más grandes de más o menos 13/4 y 21/4 pulg de diámetro.
 

Grados de acero

Acero de refuerzo de grados de 40 y 60 ksi (2800y 4200 kg/cm2) son usados en la construcción de trabes cajón de concreto (Gráfica 1).
Aún cuando el refuerzo de grado 60 tiene mayor rendimiento y resistencia última que el de grado 40, el módulo de elasticidad del acero es el mismo y aumentar los esfuerzos de trabajo también aumenta el número total de grietas en el concreto. A fin de superar este problema, los puentes generalmente tienenseparaciones menores entre barras. El refuerzo de grado 60 no es tan dúctil como el de grado 40 y es más difícil de doblar

Características de esfuerzo-deformación del acero

Deformaciones elásticas
La mayoría de las propiedades de los aceros que son de interés para los ingenieros se pueden obtener directamente de sus curvas de esfuerzo deformación. Tales características importantes como el límiteelástico proporcional, el punto de fluencia, la resistencia, la ductilidad y las propiedades de endurecimiento por deformación son evidentes de inmediato.
En la Gráfica 1 comparamos las curvas de esfuerzo deformación a tensión de varillas ordinarias con las de aceros típicos para el presfuerzo
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Gráfica 1. Curvas comparativas de esfuerzo-deformación para acero de refuerzo yacero de presfuerzo.

En el acero de refuerzo ordinario, tipificados mediante los grados 40 y 60, existe una respuesta inicial elástica hasta un punto de fluencia bien definido, más allá del cual, ocurre un incremento substancial en la deformación sin que venga aparejado un incremento en el esfuerzo. Si se sigue incrementando la carga, esta mesa de fluencia es seguida por una región deendurecimiento por deformación, durante el cual se obtiene una relación pronunciadamente no lineal entre el esfuerzo y la deformación. Eventualmente ocurrirá la ruptura del material, a una deformación bastante grande alrededor del 13% para varillas de grado 60 y del 20% para varillas del grado 40.
El contraste con los aceros de presfuerzo es notable. Estos no presentan un esfuerzo de fluencia bien definido.El límite proporcional para cables redondos (y para cables hechos con tales alambres) está alrededor de 14,000 kg/cm2, o sea 5 veces el punto de fluencia de las varillas del grado 40. Con carga adicional, los alambres muestran una fluencia gradual, aunque la curva continúa elevándose hasta la fractura del acero.
Las varillas de aleación tienen características similares a aquellas de los alambresredondos o de los cables trenzados, pero sus límites proporcionales y resistencias son de 30 a 40% menores.
El módulo de elasticidad para las varillas de refuerzo es más o menos el mismo: 2.04x106 kg/cm2.
Los aceros de alta resistencia no presentan un punto de fluencia bien definido. Se han propuesto diversos métodos arbitrarios para definir el punto de fluencia del acero de alta resistencia....