3-Acero refuerzo-APUNTE

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Acero de refuerzo Página 1 ARMADURA DEL CONCRETO 1.1 Principio de diseño del concreto armado El concreto en el Perú es preferido a las estructuras de acero debido a las siguientes razones: Puede adoptar cualquier geometría. La necesidad de vencer el problema del molde. Es sencillo fabricar concreto. No necesita mantenimineto ni tratamiento posterior. Es resistente al fuego, agentes atmosféricos e insectos en mayor grado que la madera o el acero. Puede adoptar diferentes texturas y colores. Presenta gran resistencia a la compresión, abrasión y el desgaste. Dependiendo de la calidad de su elaboración el concreto garantiza un alto nivel de impermeabilidad. Se combina fácilmente con otros materiales, obteniéndose texturas de mejor calidad. El concreto es una combinación de agregados y un adherente denominado cemento que se realiza en un medio acuoso (adicionando agua) para dar lugar a la reacción química de estos elementos y lograr su endurecimiento o fragua. Sin embargo, a pesar de que el concreto presenta una gran resistencia a la compresión, tiene un comportamiento frágil en el momento de la falla puesto que su resistencia a la tracción es muy baja, lo cual lo hace inseguro como material constructivo dentro de la filosofía de diseño de la norma peruana. Esta desventaja se puede suplir combinándolo con otros elementos que hagan cambiar su comportamiento de frágil a dúctil. Es así como se consiguen el concreto armado y el concreto mixto. Fig. 3.1(a) Diagrama esfuerzo-deformación Fig. 3.1(b) Diagrama esfuerzo-deformación para el concreto. para el acero. El concreto simple es la combinación pura de agregados y cemento debidamente fraguados. El concreto armado es el mismo concreto pero combinado con barras de acero al carbono de gran ductibilidad; el concreto mixto es el concreto combinado no con barras de acero sino con perfiles de acero. En ambos casos, la combinación del concreto con los elementos de acero proporciona una resistencia tal que el elemento es p p

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Apuntes importantes sobre el acero de refuerzo.

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ARMADURA DEL CONCRETO 1.1 Principio de diseo del concreto armado El concreto en el Per es preferido a las estructuras de acero debido a las siguientes razones: Puede adoptar cualquier geometra. La necesidad de vencer el problema del molde. Es sencillo fabricar concreto. No necesita mantenimineto ni tratamiento posterior. Es resistente al fuego, agentes atmosfricos e insectos en mayor grado que la madera o el acero. Puede adoptar diferentes texturas y colores. Presenta gran resistencia a la compresin, abrasin y el desgaste. Dependiendo de la calidad de su elaboracin el concreto garantiza un alto nivel de impermeabilidad. Se combina fcilmente con otros materiales, obtenindose texturas de mejor calidad.

El concreto es una combinacin de agregados y un adherente denominado cemento que se realiza en un medio acuoso (adicionando agua) para dar lugar a la reaccin qumica de estos elementos y lograr su endurecimiento o fragua. Sin embargo, a pesar de que el concreto presenta una gran resistencia a la compresin, tiene un comportamiento frgil en el momento de la falla puesto que su resistencia a la traccin es muy baja, lo cual lo hace inseguro como material constructivo dentro de la filosofa de diseo de la norma peruana. Esta desventaja se puede suplir combinndolo con otros elementos que hagan cambiar su comportamiento de frgil a dctil. Es as como se consiguen el concreto armado y el concreto mixto.

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Fig. 3.1(a) Diagrama esfuerzo-deformacin Fig. 3.1(b) Diagrama esfuerzo-deformacin para el concreto. para el acero.

El concreto simple es la combinacin pura de agregados y cemento debidamente fraguados. El concreto armado es el mismo concreto pero combinado con barras de acero al carbono de gran ductibilidad; el concreto mixto es el concreto combinado no con barras de acero sino con perfiles de acero. En ambos casos, la combinacin del concreto con los elementos de acero proporciona una resistencia tal que el elemento es

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capaz de tomar las fuerzas de compresin y a la vez fuerzas de traccin, ya que los elementos de refuerzo alcanzan la fluencia antes de que el concreto se rompa. Adems de barras o perfiles de acero, es posible una combinacin con otros materiales como fibra sinttica, materiales orgnicos, etc.

Fig.3.3(a) Seccin tpica de una estructura Fig.3.2 (b) Seccin Tpica de una estructura de concreto mixto reforzado con perfiles de concreto armado reforzado con barras de acero. Lisas y/o corrugadas. El concreto pretensado tiene el mismo principio de combinar el concreto con barras de acero, pero su aplicacin es para niveles de esfuerzo mucho mayores. Por eso se utilizan barras lisas o torones de alta resistencia que se pasan por un tubo y se tenssan de tal manera que proporcionan esfuerzos de tensin contrarios a los de compresin.

Fig. 3.3 Esquema de una viga en concreto pretensado, reforzado con torones pasados por un tubo en la parte inferior de la misma.

3.2. Adherencia del concreto y el acero El concreto armado es la combinacin del concreto y barras corrugadas de acero al carbono. La resistencia del concreto armada radica fundamentalmente en la integracin de ambos elementos para que trabajen al mismo tiempo y esto depende fundamentalmente de su adherencia. La adherencia del concreto y el acero se debe a tres tipos de fuerza: 1. Fuerzas qumicas, presentes en la interfase concreto-acero y son creadas por la reaccim del concreto durante la fragua. Estas fuerzas son muy dbiles y se destruyen en cuanto hay un ligero movimiento de la varilla de acero. 2. Fuerzas de friccin, ligadas a la rugosidad de las superficies de contacto, aparecen despus de una alta tensin. 3. Fuerzas mecnicas, debidas a las corrugaciones de las barras de acero. Son fuerzas de mayor magnitud y constituyen el mayor aporte de resistencia a la adherencia.

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T anclaje

Fig. 3.4 Esquema del empotramiento de la barra de acero de refuerzo en un bloque de concreto. Estas fuerzas de adherencia se desarrollan en toda la superficie de la barra y ser mayor cuanto mayor sea el rea de contacto entre ellos. Esta rea est determinada por la longitud de empotramiento de la barra en el concreto y su dimetro. De esto se deduce una longitud de anclaje y longitudes de empalme definidos en funcin de la resistencia del concreto y el dimetro de las barras.Espaciamiento entre resaltes Altura de los resaltes transversales

Ancho de los resaltes longitudinales

CorteAngulo de Inclinacin

La fuerza de adherencia se encuentra constantemente amenazada por el fenmeno de oxidacin de las barras de acero. La oxidacin es un proceso qumico por el cual el fierro del acero reacciona con el oxgeno, dando lugar al xido ferroso que se manifiesta inicialmente como una pelcula de polvillo rojo en la superficie del acero y como escamas cuando el proceso ha avanzado. Al existir una reaccin qumica del fierro con el acero hay una disminucin de la seccin de la varilla, haciendo disminuir tambin su resistencia. Las formas ms frecuentes de producir corrosin en el concreto armado son las siguientes: 1. Cuando el acero se encuentra expuesto porque no hay recubrimiento o su espesor es insuficiente.

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2. Cuando el recubrimiento del acero est tarrajeado con yeso. El yeso, al ser higroscpico, retiene el agua y facilita el proceso de corrosin. 3. La fisuracin del concreto alrededor de las varillas de acero. Por ello, es preferible colocar un mayor nmero de varillas de menor dimetro, de modo que la fisuracin se reduce por una menor concentracin de esfuerzos. 4. Cuando se crean medios propicios para la corrosin interna al variar la acidez del concreto ( el concreto tiene un pH que vara entre 11.5 y 12.5 ). Una de las causas de variacin es el proceso de carbonatacin, que consiste en la reaccin qumica de los aluminatos triclcicos con el CO2 del ambiente. Normalmente esta reaccin qumica se produce externamente, formando una capa mnima. Sin embargo, cuando el concreto se fisura, esta carbonatacin ingresa al interior por las fisuras. Un esfuerzo sometido a mayores esfuerzos se encuentra ms fisurado, por lo que el riesgo de que se produzca corrosin es tambin mayor. Las principales recomendaciones que deben tenerse en cuenta para evitar la corrosin del acero en el concreto son las siguientes: 1. Asegurar el rucubrimiento mnimo del acero recomendado en las normas de diseo. 2. Distribuir el acero adecuadamente en las secciones para evitar concentracin de esfuerzos que generen fisuramiento alrededor de las barras. 3. Analizar los agregados para la preparacin del concreto para evitar un contenido de sales que se combinen con los aluminatos y produzcan corrosin por carbonatacin. 4. Utilizar el tipo de cemento adecuado al nivel de agresividad del suelo o del medio donde estar en servicio la estructura durante su vida til. 5. Cuidar el uso de aditivos para el concreto ya que sus componentes qumicos pueden hacer variar el pH del concreto, produciendo la carbonatacin. 6. Evitar la colocacin de aceros de tipos diferentes ya que esto produce diferencia de potenciales, transporte de electrodos de fierro y corrosin localizada en el acero. Este caso se observa especialmente cuando se dejan elementos empotrados, tales como las cajas de luz en los techos, ganchos para el anclaje de escaleras, etc.

3.3. El acero de refuerzo El acero ms usado en el Per para construccin es: A-40 fy=2800 kg/cm2 A-60 fy=4200 kg/cm2 A-75 fy=5250 kg/cm2 En el Per, la norma peruana de diseo en concreto armado se considera el uso de un acero al carbono con una resistencia a la fluencia de 4200 Kg/cm2, ya que esto garantiza una mnima ductibilidad. La ductibilidad es la capacidad del material de deformarse antes de romperse. En el acero, esto sucede aproximadamente un 10 % antes de alcanzar su mxima resistencia. Si el acero no tiene suficiente ductibilidad, se produce una falla frgil del concreto cuando est sometido a compresin. Esta es una condicin requerida especialmente en el diseo antissmico. En el Per, se producen tres tipos de acero al carbono: A-40, A-60 y A-75, y la presentacin es en varillas de 9 m. de longitud, con una corrugacin inclinada a partir de cierto dimetro de varilla.

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Para una mayor identificacin se suele grabar el nombre y una codificacin adecuada de la empresa productora. En la tabla 3.1 se resumen las caractersticas del acero de construccin en el Per. A-40 A-60 A-75 fy = 2800 Kg/cm2 fy = 4200 Kg/cm2 fy = 5250 Kg/cm2 40,000 lb/pulg2 60,000 lb/pulg2 75,000 lb/pulg2

Cuidados en obra: Durante el corte, doblado, manipulacin y colocacin del acero del refuerzo es necesario tener en cuenta una serie de cuidados con el fin de asegurar las condiciones ptimas de adherencia y comportamiento uniforme entre las barras de acero y el concreto. Respetar las longitudes de anclaje, los ganchos estndar, empalmes,etc. Asegurarse de que la barra de acero se encuentre totalmente recubierta por concreto durante el vaciado. Almacenar el fierro en un lugar seco y limpio, protegido de la lluvia con la finalidad de evitar que se ensucie o se oxide. Antes de su colocacin, la varilla debe estar limpia, libre de todo lodo, arena, finos, grasa, aceite xido o cualquier otro elemento que disminuya la adherencia entre el concreto y el acero. El xido presente deber ser removido de la superficie usando cepillos metlicos, siempre que las dimensiones finales de la barra y su corrugacin se mantengan dentro de los rangos especificados por ITINTEC. Almacenarlos y clasificarlos por dimetros. Una vez doblado el acero no podr volverse a utilizar. Tabla 3.1. Caractersticas del acero de construccin en el Per Tipo Denominacin Dim. rea Peso Perme. Dim. Doblado Nominal cm Kg/ml Cm Pulg mm. Estibos Fiero longit. Fierro liso ----4.0 ----5.5 #2 1/4" 6.35 0.32 0.25 2 4 6 ----8.00 0.51 0.40 Fierro #3 3/8" 9.52 0.71 0.56 3 4 6 corrugado ----12.00 1.13 0.89 #4 1/2" 12.70 1.27 1.00 4 4 6 #5 5/8" 15.88 1.98 1.56 5 4 6 #6 3/4" 19.09 2.84 2.23 6 6 6 #8 1" 25.40 5.07 4.00 8 6 6

3.4. Corte y doblado de fierro

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El acero de refuerzo se corta con sierra o con cizalla ya sea manual o elctrica. No se permite el uso de soldadura para corte o unin del acero de refuerzo porque altera sus caractersticas de ductibilidad. El corte siempre debe hacerse en fro.

Fig. 3.5 (a) Sierra manual para corte de fierro.

Fig. 3.5 (b) Cizalla para corte de fierro.

El doblado de las varillas de fierro se realiza en una mesa de trabajo denominada "banco del fierrero ", sobre la cual se colocan elementos formados con ngulos de fierro formando un canal que ser la gua para la colocacin de la varilla y un rodaje para realizar el doblado de fierro. Durante el doblado es necesario respetar el dimetro de doblado con la finalidad de evitar fisuras en el acero. El reglamento Nacional de Construcciones establece radios mnimos de curvatura para realizar el doblado que aseguran un mnimo de esfuerzo en las fibras extremas de la varilla.

Fig. 3.6. (a) Mesa o banco del fierrero usado para la habilitacin del acero de refuerzo en obra.

Fig. 3.6. (b) ngulo con doblez usado para el doblado del fierro.

Existen pruebas de doblado para verificar las condiciones de ductibilidad del acero: la primera prueba consiste en doblar la varilla de fierro 180 y esto debe realizarse sin ninguna dificultad; la segunda prueba consiste en doblarla y desdoblarla 90 igualmante Acero de refuerzo Pgina 6

sin ninguna dificultad. En ambos casos, la barra no debe fisurarse al ser doblada. El doblado del fierro debe realizarse en temperaturas normales, si la temperatura es mayor a 5 la velocidad de doblado deber ser menor. Por lo general en los planos de estructuras se especifica el acero de refuerzo, sus dimensiones y su forma. Sin embargo, muchas veces es necesario realizar empalmes intermedios que no estn indicados pero son requeridos porque las dimensiones de una varilla no alcanza en una sola colocacin; otras veces, las dimensiones son menores que la longitud de la varilla, pero es conveniente estudiar los cortes para reducir en lo posible los recortes intiles y el desperdicio de acero. Como herramienta de utilidad se usa las hojas de corte de fierro, cuyo formato se adjunta y son de gran utilidad en obra para visualizar los elementos que se colocarn para armar el refuerzo, determinar las longitudes de doblado, de empalme y los cortes de las varillas. En las hojas de corte de fierro se calcula valores de desperdicio del corte de las varillas; dicho valor depender del dimetro de la varilla. Por ejemplo, para fierro de 1/4" y 3/8" el desperdicio ser 5%, para 1/2" ser de 6%; para 5/8" ser 7%; ra 3/4" ser 8%; y para 1" ser 10%. Para efectos de presupuestar la partida de fierro, el valor que se consigna como cantidad corresponde al peso calculado sin desperdicios ni empalmes. Por otro lado, cuando se va a realizar la compra de material, se debe incluir el porcentaje de desperdicio a la longitud real y el peso de la varilla. Cuando una obra es de gran magnitud es conveniente comprar el acero por peso, mientras que si la obra es ms bien pequea conviene hacerlo por # de varillas. En ambos casos es importante considerar el porcentaje de desperdicio correspondiente.

3.5. Armado del fierro Los estribos son elementos formados generalmente por varillas de acero de 1/4" o 3/8" segn se indique en los planos. Su colocacin tiene como principal finalidad darle al elemento resistencia a los esfuerzos cortantes y confinar el ncleo del concreto asegurando su resistencia a la compresin. Por su forma es utilizado adems para amarrar los fierros principales ubicados de manera longitudinal al elemento. Las secciones de la varilla se arman utilizando alambre #16 (se prefiere este alambre por su flexibilidad), cortado en secciones de 20 cm. que luego se dobla formando un gancho el cual se ajusta con el tortol.

Fig. 3.7 (a) Gancho de alambre negro #16 usado para el amarre del acero de refuerzo.

Fig. 3.7 (b) Tortorl, herramienta usada para el doblado del gancho de amarre del acero de refuerzo en concreto armado. Pgina 7

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3.6. Soldadura Se recomienda evitar la aplicacin de soldadura siempre que sea posible en la unin del acero de refuerzo. Sin embargo, puede aceptar su uso siempre que se asegure la inalterabilidad de las propiedades de fluencia del acero. Para ello se recomiendan una serie de cuidados cuando se aplica, como precalentar la varilla, usar soldadura especial para acero al carbono y no enfriar bruscamente la varilla una vez terminado el trabajo. 3.7. Recubrimientos El recubrimiento tiene como principal funcin proteger al acero de refuerzo de la corrosin. Por ello, el espesor del recubrimiento depender fundamentalmente del tipo de estructura y del medio alrededor del mismo. Si es una estructura sumergida bajo agua salada o enterrada requerir un mayor recubrimiento, mientras que una estructura que llevar tarrajeo estar en contacto con el aire seco necesite uno menor. El uso de encofrados es tambin otro factor que influye en el espesor del recubrimiento. Si una zapata llevar encofrado el recubrimiento no requiere ser tanto como si no se usara encofrado en su fabricacin. El Reglamento Nacional de Edificaciones establece unos requerimientos de recubrimiento mnimo segn el tipo de estructura, el dimetro de las varillas de refuerzo y las condiciones de exposicin de las caras, lo cual se muestra en la tabla 3.2.

Tabla 3.2. Requerimientos de rucubrimiento mnimo para diferentes estructuras en concreto armado. Elemento o estructura de concreto Recubrimiento mnimo armado Zapatas y vigas de cimentacin: - Si no se usa encofrado 7.5 - Si se usa encofrado 5 Muros - Caras en contacto con el terreno, expuestas a la intemperie o mojadas. - Barras menores a 5/8" 4 - Baras mayores a 3/4" 5 - Caras secas en interior 2 Columnas y placas 4 Arriostres y confinamientos 2 Vigas peraltadas 4 Vigas chatas 2 Losas y aligerados 2

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Para lograr el recubrimiento entre la armadura del elemento y el encofrado se suele fabricar dados separadores, que son elementos de concreto de 2" de lado y con el espesor que se desea. Llevan en su parte media alambre #16 para amrrarlo al fierro. Estos dados se fabrican con una mezcla de arena y cemento cuando el recubrimiento es delgado, puesto que los elementos que lo requieren seguramente tendrn baja resistencia; cuando el recubrimiento es mayor se fabrican en concreto de mayor resistencia. Los recubrimientos usados en construccin varan entre 2 cm., 4 cm y 7 cm. Los moldes usados para su fabricacin se conforman con marcos de madera de espesor igual al recubrimiento.

Fig. 3.8 (a) Dado separador con su gancho de amarre en alambre #16. Se muestra adems un esquema de colocacin.

Fig. 3.8 (b) Molde de madera usado para la fabricacin de los dados separadores.

3.8. Empalmes del acero de refuerzo Cunado el tamao de las barras de acero al colocar exceden el tamao comcercial de las barras, se unen hacindolos cruzar o traslapar una longitud determinada. Este empalme siempre ofrecer una menor resistencia de la barra que si sta estuviera continua. Por ello, su ubicacin deber ser siempre en las zonas donde los elementos estructurales soporten los menores esfuerzos. La longitud y posicin de los empalmes est establecida en funcin de las condiciones de resistencia de los elementos, del dimetro de las barras, las dimensiones del elemento resistente, etc. Estas dimensiones se muestran en las tablas 3.3. y 3.4. Tabla 3.3. Longitudes de empalme en vigas. Dimetro de la Refuerzo inferior barra cualquier H 3/8" 0.40 1/2" 0.40 5/8" 0.50 3/4" 0.60 1" 1.15

Refuerzo superior H 30 cm 0.40 0.45 0.40 0.50 0.45 0.60 0.55 0.75 1.00 1.30

Tabla 3.4. Valores de empalme para columnas, aligerados y vigas chatas. Acero de refuerzo Pgina 9

Dimetro de la barra Columnas 1" 3/4" 5/8" Aligerados y vigas chatas 3/8" 1/2"

Longitud de empalme (cm) 1.00 0.55 0.40 25 35

Fig. 3.9 (a) Empalmes del refuerzo en vigas sometidas a esfuerzo de flexin y cargas horizontales.

Fig. 3.9 (b) Empalmes del refuerzo en vigas sometidas a esfuerzos de flexin y cargas verticales.

El Reglamento Nacional de Contrucciones establece que no debe empalmarse ms del 50% del rea total es una misma seccin, es decir, que los empalmes deben intercalarse. Si esto no es posible por la posicin de las barras o las condiciones del elemento, se recomienda incrementar la longitud del empalme en un 70% o consultar al proyectista.

Fig. 3.10. Emapalmes del refuerzo en columnas.

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Un caso particular lo constituyen los dowells, los cuales son extremos de barras que se dejan al final de un elemento cuando se trunca momentneamente su construccin para realizar el empalme futuro con la armadura siguiente. Estos elementos se usan generalmente cuando se han culminado las columnas de un primer piso que se proyectan en un segundo piso, pero que por diversas razones no ser construido hasta dentro de varios aos. En tal caso, se dejan las barras, rectas y dobladas para sobresalir del techo una longitud L que depender del dimetro de las barras y se protegen con concreto pobre. Las longitudes se muestran en la tabla 3.6. Concreto pobre

Dowells

Fig. 3.11. Esquema de los Dowells dejados en una columna que continuar en un segundo piso.

3.9. Tolerancias para la colocacin del acero de refuerzo. En general, la tolerancia permitida por el Reglamento Nacional de Construcciones para longitudes de acero es de 1 cm. En lo referente al recubrimiento, la tolerancia es de 1/3 de su valor. En cualquier caso, el refuerzo debe asegurarse de tal manera que no se mueva durante la colocacin del concreto, especialmente durante el proceso de vibrado.

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p p C Acero

.Se puede cambiar el comportamiento del concreto reforzndolo para que sea dctil Hay que tener en cuenta: - Interaccin del C y el refuerzo. - Garantizar que se mantenga en el tiempo las caractersticas del refuerzo. Materiales para reforzar el concreto: - El acero en sus diferentes presentaciones. - Otros como fibra sinttica, materiales orgnicos, etc.

Concreto Mixto. Con perfiles

Concreto armado. Barras corrugadas y lisas

Barras lisas o torones de alta resistencia.

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Pretensado Se pasa por el tubo unos torones se tensan. Esto pruducir tensin en la zona superior. Esto disminuir los esfuerzos finales. Se puede mezclar con fibras.

Concreto Armado Cmo lograr la integracin cemento-acero. Adherencia entre concreto y acero. - Fuerzas qumicas por naturaleza. Se destruyen apenas hay un ligero movimiento de la varilla. - Fuerzas de friccin. Aparecen despus de una tensin bastante alta. - Fuerzas mecnicas. Debido a la corrugacin de las barras de acero. Son fuerzas mucho mayores y constituyen la mayor resistencia.

anclaje

T

El anclaje depende de la reistencia del concreto y del dimetro del acero.

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M

Oxidacin Disminuye la seccin de la varilla y disminuir la fuerza de resistencia a la fluencia. (deslizamiento del acero en el concreto). Hay que respetar las longitudes de anclajes, los ganchos estandar, empalmes. La varilla debe ser totalmente recubierta por concreto. ( al momento del vaceado). La varilla debe estar limpia de lodo, arena, finos, grasa, aceite, xido. Remover el xido con cepillos metlicos. Pero las escamas del xido. Si hay algo de xido superficial no hay problema. Esto si las dimensiones finales y la corrugacin de la varilla se mantienen dentro de los rangos especificados por ITINTEC. No dejar que se ensucie con lodo, tierra; almacenarlo y clasificarlo por dimetros. Al colocarlo: - Armarlo en el banco de fierros. Se levanta con una gra y se coloca en su lugar. - Armarlo in situ, cuando no hay gras.

Para cortar y doblar el fierro. Recubrimiento 4 cm

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0.603/8":[email protected],[email protected]@ 0.25 c/ext

0.30 VIGA V - 101 ( 30 x 60)

0.40

5.20

0.40

Hoja de corte de fierro. Para cortar bien el fierro y evitar desperdicios. 3/4" 0.4 0 5.92 0.4 0 6 Unid. 5.20+0.40+0.40-0.04-0.04 = 5.92

Con empalmes. Distribuir bien los cortes para no tener desperdicios.

5/8"

0.4 0

2"

4 Unid.

5/8" 3.20 5/8" 0.52 [email protected] 0.22

2 Unid.

Para zonas ssmicas 27 Unid.

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Respetar dimetro de doblado para evitar fisuras. Prueba de doblado: 1

2

Sin problema -

Doblarse y desdoblarse

Fierro doblado por equivocarse no puede volverse a utilizar. Respetar las dimensiones del diseo. Si la temperatura es menor de 5 la velocidad de doblado es ms lenta.

-

Resistir esfuerzos cortantes (en extremos). Amarrar los fierros principales. Confinar el ncleo resistente del concreto.

Armado de la canastilla

Alambre negro #16 (negro flexible). Se usa el tortol para doblarlo.

Alambre acerado, no es flexible. Se quema para ponerlo flexible.

Soldadura - Garantizar que no se alterarn las propiedades de fluencia del fierro. - Precalentar la varilla, soldar con soldadura especial para acero de construccin. Acero de refuerzo Pgina 16

-

No enfriar bruscamente. No es recomendable.

Para lograr recubrimiento: - Antes de colocar el fierro, fabricar dados separadores. - Alambre #16 para amarre.

2" 2"

Recubrimientos: arena + cemento: 2cm Recubrimiento delgado 4cm Concreto recubrimiento grueso 7cm Recubrimiento Se engrasa la superficie del molde. Para el fierro superior: fijarlo con caballetes.

Recubrimientos: Zapatas y vigas de cimentacin.

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7.5 cm 7.5 cm

Muros Caras en contacto con terreno. Caras expuestas a intemperie. Caras mojadas. Caras secas interiores.

5/8"

3/4"

4 cm

5 cm

2 cm

Si se encofran, se pueden reducir el recubrimiento a 5 cm.

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Columnas y placas.

4 cm 4 cm al estribo

Arriostres y confinamientos.

2 cm 2 cm al estribo Vigas Peraltadas

4 cm 4 cm

2 cm Vigas chatas.

Losas y aligerados. 2 cm 2 cm

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Motivos de corrosin. - El acero se encuentra expuesto, porque no hay recubrimiento o es insuficiente.

El yeso corroe ms rpidamente. - Si tiene recubrimiento suficiente, el concreto puede fisurarse alrededor del acero. Es mejor poner ms varillas de modo que se disminuye la fisuracin por concentracin de esfuerzos.

As=10cm2

As=10cm2

- Se crean medios propicios para la corrosin interna. El concreto tiene pH aprox. 11.5 - 12.5. Acidez del concreto vara por carbonatacin: reaccin de aluminatos triclcicos con el CO2 del ambiente. En todo concreto bien hecho, esta capa de carbonatacin externa es continua. Si hay fisuras, la carbonatacin ingresa al interior del concreto. Un acero a mayores esfuerzos est ms predispuesto a corrosin. Para evitar ingreso de O2 y CO2 se tarrajea la superficie. Si hay O2 y CO2 dentro, esto no mejorar en nada la corrosin. Potencial (voltios) entre Ac y C 480 Corrosin Inmunidad

Corros

Pasivacin

Concreto pH

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DIAGRAMA DE POUR BEIX Soluciones: - Pintar con pintura impermeable; tarrajeo. - Aplicar sistemas elctricos para variar el potencial de la armadura.

Cmo evitar corrosin: - Asegurar el recubrimiento mnimo del acero. - Distribuir el acero adecuadamente en las secciones. - Analizando agregados en preparacin de concreto. No deben tener sales que se combininen con aluminatos y produzcan corrosin. - Tener cuidado con aditivos: pueden producir carbonatacin o corrosin del acero. - No colocar tipos de acero diferentes porque producen potenciales y corrosin localizada en el acero.

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El concreto se calcula en m3. Se distinguen las estructuras de uso: Concreto simple: Cimientos corridos. Sobrecimiento. Falso piso. Concreto armado: Columnas. Losas. Vigas. Elementos: Cemento Portland tipo I IP. Se hace en Pacasmayo, Lima, Tarma y Arequipa. Una bolsa endurecida no debe usarse en obras importantes. Agua: Debe ser fresca, limpia y bebible. No debe usarse para lavarse. No debe usarse agua de acequias. Si es necesario, deber dejarse decantar la cantidad de finos en suspensin. Es recomendable hacer ensayos previos con probetas. Con agua de mar se reduce al menos 15 % de la resistencia. Pero existe peligro de corrosin, eflurescencia. Si dosificamos para 210 Kg/cm2, el 50 % de las probetas tendr fc > 210 y el 50% < 210. Lo ideal es que 1 de 10 probetas tengan fc < 210 (reglamento). Se disea con f cr = K fc K>1

Condiciones de Trabajo Materiales Disificacin Muy controlada Peso Controlada Volumen Controlada Volumen Variable Volumen

Supervisin Constante Constante -

K 1.15 1.25 1.35 1.50

K = 1.15 Para volumen de concreto mayor a 40 m3. El resto es para volumen de concreto menor a 40 m3.

Aditivos Fragua. Incorporadores de aire. Sus efectos pueden producir corrosin a largo plazo. Tener cuidado, se debe usar aditivos de reconocido prestigio. 1.15 Planta dosificadora propia. 1.25 Concreto premezclado. 1.35Dosificacin en obra. Acero de refuerzo Pgina 22

Se usan camiones mezcladores de 5 - 8 m3. Buen aislante acstico pero no de trepidaciones, impacto o vibraciones. Es acumulador trmico.

Dosificacin Para 1 m3. Cemento Arena Piedra Agua Kg Kg Kg Lts Bolsas P3 P3 Lts Tanda de mezcladora

suelto Volumen

1 bolsa 42.5 1 pie 3 suelto = 3150 Kg/m3 suelto arena s = 1600 Kg/m3 piedra s = 1600 Kg/m3 agua s = 1600 Kg/m3 Se deben poner los volmenes de material en funcin de 1, 1/2 1/4 de bolsas.

Mezcladoras Eje horizontal : 11 - 27 p3

Descarga carga

Eje basculante, tipo trompo: 4 - 9 p3 Carga

Descarga

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Mezcla carga Chute Descarga 8 m3

Descarga

El volumen utilizable es menor al volumen de la mezcladora. El volumen de concreto obtenido ser menor. V material / V trompo es aprox. 0.40 para eje horizontal. V material / V trompo es aprox. 0.70 para eje basculante. V concreto / V material = 0.75 0.1

Proceso de Carguo

Arena

Agua

Cemento

Piedra Acero de refuerzo

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carga

Diseo: 2 bolsas de cemento 3 p3 de arena 4 p3 de piedra 40 lts de agua

Mezclado a mano Batir rn seco con lampas. Aadir agua. Batir nuevamente. La tanda debe ser la justa y necesaria para poner en obra y que no se seque. El tiempo total por tanda es la suma del tiempo de carguo + tiempo de mezclado + tiempo de descarga. Rendimiento de mezcladora: Volumen por tanda/ tiempo total = rend. mximo. Rendimiento real: (% desperdicio, % de ineficiencia) x Rend. mximo. Al terminar Deben limpiarse muy bien los equipos, especialmente las mezcladoras. El operador tiene 1/2 hora ms para mantenimiento. Revisar el desgaste de las paletas de las mezcladoras. Transporte del concreto Requisitos bsicos: - Evitar segregacin de mezcla ( separacin de los elementos ). - Evitar fuga de pasta. - Eviatr prdida de agua por evaporacin. - Evitar prdida de consistencia. - Evitar inicio de fragua ( 2 horas, 1 1/2 hora ). - Evitar juntas fras. Mtodos: - Camiones concreteros. - Volquetes. - Dumpers. - Fajas transportadoras. - Vagones en rieles. - Baldes transportados por gras. - Bombeo. - Elevador de baldes. Acero de refuerzo Pgina 25

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Elevador de plataforma. Boogies. Latas. Sistemas canalizados o chutes.

Arena: Es preferible transportarlo en boogies. La carretilla slo si se enrasa cuidadosamente. En el boogie es suficiente pintando una lnea en el borde. Madera 1p 1p 1p

Marca en el interior del boogie.

Agua: Se llenan en latas de volumen conocido.

40 lt 10 lt 15 lt 15 lt

Colocacin: Mezcladora 10 % del agua Materiales Poco a poco el resto de agua.

Arena

Tolva

Acero de refuerzo

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Tiempo de mezclado Mnimo 1 minuto. Depende del volumen de la mezcladora: 1.5 m3 1 1/4 minuto. 2.3 m3 1 1/2 minuto. 3.0 m3 2 minutos. Para mezcladoras tipo trompo: 1 Piedra 2 Arena 3 Cemento Alternadamente.

1 bolsa 1 lata 1 lata

En concretos premezclados, el concreto con agua no debe estar ms de 90 minutos en la mezcladora. En clima muy fro puede ser 2 1/2 horas. 1 m3 premezclado S/ 100 So sobra, hay que tener una zanja de cimentacin, una losa, vereda, etc. donde poder derivar el concreto excedente. Boogies con llantas neumticas. No ms de 25 metros de distancia de transporte por que produce segregacin.

Elevador de plataforma

Acero de refuerzo

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En un chute se produce segregacin. Es preferible colocar una pantalla al final para que acumule el material y luego dejarlo caer. Material

Chute

Colocacin y vibrado de concreto - Evitar la segregacin ( columnas altas, losas inclinadas ). - Asegurarse de que abarque todos los rincones del encofrado. - Asegurarse de que la mezcla tenga compacidad. - Evitar formacin de cangrajeras. - Evitar las juntas fras.

Vaceado

Colocar concreto sobre concreto ya colocado. Mucha permeabilidad y nenos reisitencia, facilita corrosin de acero. Ventanas en encofrados para llenar el concreto. Concreto

Slo pasta 20 cm Columna

Acero de refuerzo

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Cangrejera cuando no queda concreto, hay deficiencia de mezcla.

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Escoger el T.M segn la densidad del fierro y vibrarlo.

Luego se pica

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Nudo concentracin de esfuerzos vibrador aguja. Juntas fras, el concreto nuevo no se adhiere a un concreto viejo.

Vibradores Licuefacta al concreto. Va concectado a un motor de gasolina (