ADHERENCIA DEL HORMIGON

Para    un    buen    comportamiento    de    las estructuras de hormigón armado es necesaria la  adherencia  satisfactoria  entre  el  acero  de refuerzo y el hormigón. La adherencia puede ser resultado de adhesión, fricción, acción de tope o anclaje en los extremos.

En las curvas de la figura 7.1 se muestran las diferencias en adherencia entre las varillas lisas y corrugas.

 FIGURA 7.1    Variación   de   la   adherencia   con   la resistencia a la compresión del hormigón.

Condición de adherencia

Para garantizar la adherencia suficiente entre la armadura y el hormigón circundante, la tensión tangencial de adherencia  b producida por el esfuerzo cortante de Vd, en una viga de canto útil d, con armadura compuesta de n barras, cada una de perímetro u, tiene que cumplir la limitación.

siendo: 

 bd = resistencia de cálculo para adherencia, definida en 42.2 salvo para zapatas (ver 58.4.2).

Esta condición debe comprobarse para todos los elementos sometidos a punzonamiento (losas) y para los demás elementos que lleven barras de diámetro superior a 25 mm. 

 

Comentarios 

La adherencia permite la transmisión de esfuerzos tangenciales entre el hormigón y la armadura a lo largo de toda la longitud de ésta, y también asegura el anclaje de la armadura en los dispositivos de anclaje de sus extremos.

La limitación introducida tiende a evitar la rotura local de adherencia causada por grandes modificaciones en la tracción de las armaduras en longitudes pequeñas.

Se evita el agotamiento longitudinal del hormigón, y se reduce la fisuración oblicua, disponiendo suficiente recubrimiento de hormigón y una conveniente armadura transversal de estribos. Para la adherencia es favorable la presencia de una compresión transversal.

Las armaduras se dimensionarán de modo que, en toda la longitud eficaz de la barra, bajo las acciones mayoradas no se sobrepase la capacidad de adherencia en ningún punto, lo que equivale a limitar las tensiones tangenciales al valor de  bd. La condición de adherencia debe cumplirse siempre aún cuando es suficiente comprobarla sólo en los casos que se indican. 

 

42.2.   Resistencia de cálculo para adherencia 

La resistencia de cálculo para adherencia c., según el tipo de barras, a efectos de la comprobación indicada en 42.1, tiene el valor:

Barras lisas:

Barras corrugadas:

En estas fórmulas  bd y fck se expresan en kp/cm2; y los valores de  bu, son los límites mínimos indicados en 9.3.

 

Comentarios 

Las expresiones de la resistencia de cálculo para adherencia t bd son de base experimental. 

Se ha comprobado que la influencia de la calidad del hormigón en la adherencia de las barras lisas es menor que en la de las barras corrugadas, lo que se refleja en las expresiones de la resistencia del cálculo.

En piezas sometidas a acciones dinámicas debe reducirse el valor de la resistencia de cálculo.

DOBLADO DEL ACERO DE REFUERZO

Es de mucha importancia el diámetro requerido del eje de doblado al cual debe doblarse la muestra sin que se agriete. El radio mínimo de dobladura difiere según la resistencia y diámetro de la barra.

El doblado se realiza en frió a velocidad moderada. Sé admitirá el doblado en caliente en los aceros ordinarios de diámetro igual o superior a 25 mm cuidando que no se alcance temperaturas superiores a 800ºC, después del doblado se dejan enfriar lentamente. En lo posible este tipo de doblado debe evitarse.En la figura 5.20, se muestra la forma en que se realiza el doblado, y en la tabla 5.5 se dan los diámetros de los ejes de doblado para los diferentes grados y diámetros de barras, según la Norma Boliviana, y en la tabla 5.6 según la norma ACI.

La colocación exacta del acero de refuerzo es de suma importancia. El acero de refuerzo debe sostenerse con firmeza en su posición adecuada (atándose y apoyándose correctamente), como se indique en los planos constructivos, antes de vaciar el hormigón.

La manera más común para mantener unidas las barras es con alambre de amarre. Se atan un número suficiente de intersecciones del refuerzo, para evitar que éste se desplace. No es necesario atar todas las intersecciones. Las ataduras no agregan resistencia a la estructura acabada, su única función es mantener las barras en su posición adecuada hasta que se haya vaciado el hormigón. Aun cuando se atan los empalmes montados, el hormigón que los rodea forma el empalme real. Como se muestra en la siguiente figura

En la tabla 5.7 se indican los valores de cuantías geométricas mínimas de armaduras, que deben disponerse en los diferentes tipos de elementos estructurales, en función del tipo de acero utilizado.

   Cuantía mínima de armadura longitudinal

Cuantia minima de cada una de las armaduras , longitudinal y transversal. Las losas apoyadas sobre el terreno, requieren estudio especial.

Cuantia minima correspondiente a la cara de tracción. Se recomienda disponer, en la cara opuesta, una armadura minima, igual al 30% de la consignada.

Cuantia minima de la armadura total, en la dirección considerada. Esta armadura total debe distribuirse entre las dos caras, de forma que ninguna de ellas tenga una cuantia inferior a? de la indicada. Los muros que deban cumplir requisitos de estanquidad, requieren estudio especial.

CONFINAMIENTO EN VIGAS

El refuerzo mínimo que debe colocarse en las columnas deconfinamiento es el indicado en la figura anexa.La sección mínima de las columnas de confinamiento debe ser de200 cm². Su ancho mínimo debe ser igual al ancho del muro.

El acero no debe doblarse excesivamente en los cambios de espesor de las columnas o al entrar en la cimentación.

No se deben doblar las varillas que se encuentren embebidas en el concreto recién fraguado o endurecido. Todas las varillas deben doblar El acero debe tener una resistencia mínima de 2400 kg/cm²

La columneta debe ir de la viga de cimentación o zapata hasta la viga superior y su armadura debe contar con los anclajes y traslapos de sus varillas de manera que se logre la continuidad de los elementos de confinamiento.

El doblez de los estribos debe ser de mínimo 8 cm en ambos extremos y el amarre mediante alambre debe ser en forma de 8 o pata de gallina. Debe utilizarse alambre No. 18.

Los estribos deben estar bien amarrados para lograr un buen confinamiento del concreto al interior de la columna o la viga de amarre.

Si los estribos quedan mal doblados o anclados, pueden perder su configuración durante un sismo y su función de confinamiento se perderá. De esta manera el elemento estructural puede perder su capacidad de carga.