Traslapes

8.8. EMPALMES DE ARMADURAS.
8.8.1. INTRODUCCIÓN.
Las longitudes de las barras de acero tienen dimensiones limitadas. Las barras
en nuestro medio tienen una longitud máxima de 12 metros. Barras de diámetro menor
o igual a 12 mm se pueden conseguir en rollos. De todas maneras, por razones
también de orden constructivo, las barras se colocan en obra con dimensiones
limitadas. En consecuencia,es necesario empalmar las barras de acero para que
tengan continuidad en el hormigón. En general, los empalmes pueden clasificarse en
directos e indirectos. Los directos son aquellos en los que la transferencia de esfuerzos
se hace de barra a barra directamente sin la intervención del hormigón. Este es el caso
de empalmes por soldadura y por elementos mecánicos, como manguitos roscados o apresión.
En el empalme indirecto, las barras de acero transmiten los esfuerzos a través
del hormigón que las rodea. Este es el caso de los empalmes por solape, donde
además a veces es necesario de la intervención de barras de acero transversales. Lo
importante de destacar es que en los empalmes indirectos el hormigón en contacto con
las barras interviene en el mecanismo de transferencia (queno se hace de acero a
acero), y por lo tanto la ubicación del empalme es importante para juzgar su efectividad
y el comportamiento de la sección de hormigón armado en dicha zona.
8.8.3 EMPALMES INDIRECTOS.
En el caso de un empalme por solape o traslape, la transferencia de esfuerzos
de una barra a otra se hace a través del hormigón que rodea ambas barras. En
cualquier parte de la longitudde empalme la fuerza se transmite de una barra al
hormigón por adherencia y también por este mecanismo simultáneamente se transmite
del hormigón hacia la otra barra. Dentro del hormigón se generan tensiones muy
elevadas y fuerzas que tienden a la falla por separación (splitting failure). En
consecuencia, la integridad de un empalme por solape depende de que se pueda
desarrollar la adherenciaentre barra y hormigón sin que éste se desintegre o se
induzcan excesivas deformaciones.
8.8.3.1. Traslapes de tracción. En Los empalmes traslapados sometidos a tracción
existe una fuerte tendencia a la falla de hendimiento o separación. Si bien el
mecanismo de transferencia es bastante complejo, se pueden obtener algunas
conclusiones por inspección de la forma de falla del mecanismo.Tensiones de tracción inducidas por las fuerzas de
transferencia que se desarrollan en los empalmes
por solape.
Con referencia a la Fig. 8.45, se ve que
existe un bloque de hormigón de longitud ls
(longitud de traslape) y perímetro p que estará
asociado a cada barra. Si se permite cierta
plastificación en la resistencia a tracción del
hormigón, ft, y en referencia a la Fig. 8.47, la fuerzatransversal que se resiste a la
formación de las superficies de fisuras es entonces ftpls. Suponiendo que la resistencia
al deslizamiento es suministrada por diagonales de compresión a 45o entre las
deformaciones de barras adyacentes, Fig. 8.47(a), o entre barras y el núcleo del
hormigón, Fig. 8.47(b), la fuerza de tracción transversal es igual a la resistencia
longitudinal o fuerza que elacero debe desarrollar. Por lo tanto, la máxima fuerza Tb
que puede ser transferida sin la colaboración de armadura transversal está dada por:
b b s t s T = A f = f pl (8.14)
En la ref. [6], de donde se extraen estos conceptos, se dan mayores detalles del
mecanismo de resistencia, pero para resumir, y adoptando un valor límite superior del
perímetro dado por:
2 2( ) b p = c + d (8.15)
y paravalores de recubrimientos típicos, se llega a que la longitud de traslape
necesaria es del orden de (comparar con la ecuac. 8.8a):
b
c
s
s d
f
f
l
'
= 0.50 (8.16)
donde para valores de las tensiones en MPa, las unidades de ls son las de db. La
misma referencia aconseja que el empalme esté suficientemente confinado por
armadura transversal para que no se desintegre el mecanismo de...