INDICES

INTRODUCCION

ARMADURAS TRANSVERSALESLa forma en que una viga resiste al esfuerzo cortante depende de la disposicin de las armaduras transversales. Si las armaduras siguiesen las trayectorias de las tensiones principales o isostticas de traccin, adems de la complicacin prctica que esto supondra, se garantizaran las condiciones de equilibrio pero no las de compatibilidad de deformaciones, ya que las armaduras, para poder absorber las tensiones tendran que deformarse ms que el hormign.

Segn norma, las armaduras de cortante deben formar con el eje de la viga un ngulo comprendido entre 45oy 90o, inclinadas en el mismo sentido que la tensin principal de traccin producida por las cargas exteriores, al nivel del centro de gravedad de la seccin de la viga supuesta no fisurada. Al menos un tercio de la armadura necesaria por cortante, y en todo caso la cuanta mnima, se dispondr en forma de estribos que formen un ngulo de 90 con el eje de la viga.En la prctica, las armaduras transversales estn constituidas por estribos que forman 90 con el eje de la viga. Se pueden aadir barras levantadas, aunque esta prctica no es habitual hoy da; estas barras levantadas forman parte de la armadura longitudinal traccionada de la viga, dobladas 45 a partir de donde dejan de ser necesarias a flexin, pasando a la zona comprimida.

Como valor de cuanta mnima se considera:

La separacin stentre armaduras transversales deber cumplir las condiciones siguientes para asegurar un adecuado confinamiento del hormign sometido a compresin oblicua:st0,75 d600 mm st0,60 d450 mm st0,30 d300 mmLa separacin transversal st,transentre ramas de armaduras transversales deber cumplir:st,transd500mmLa colocacin de cercos o estribos se prolongar en una longitud igual a medio canto de la pieza, ms all de la seccin en la que tericamente dejen de ser necesarios. En el caso de apoyos, los cercos o estribos se dispondrn hasta el borde de los mismos.En vigas sometidas a torsin y en zona ssmica es obligatorio el empleo de cercos cerrados.La armadura transversal debe rodear a la armadura traccionada, pues adems de recoger la componente vertical del esfuerzo transmitido por las bielas de hormign, deben tomar las tensiones de traccin que se producen por la transmisin de esfuerzos entre el hormign y acero.Si existe armadura de compresin y se tiene en cuenta en el clculo (vigas en dominio IV) ser preciso que vaya sujeta por cercos que cumplan las siguientes condiciones: La separacin stno debe superar 15 veces el dimetro de la armadura comprimida ms delgada. El dimetro del cerco no debe ser menor de 1/4 ( de la armadura longitudinal comprimida ms gruesa. stdebe ser inferior que la dimensin menor del elemento y no mayor de 30 cm.Como regla general para mejorar las condiciones de adherencia y fisuracin se dispondrn cercos lo ms finos ( 6 y 8 preferentemente) y juntos que sea posible.

LONGITUD DE ANCLAJELa longitud de anclaje se usa para asegurar la adecuada adherencia acero-concreto, definiendo este trmino como la longitud de la varilla de acero que se requiere en el concreto para garantizar el desarrollo de su resistencia de diseo a partir de una determinada seccin critica. La longitud de anclaje depender de las caractersticas de la barra, su dimetro, ubicacin, recubrimiento y del concreto que lo rodea si es normal o ligero.Las barras o alambres de acero necesitan, a partir de la seccin donde se produce la tensin mxima, una cierta longitud o algn dispositivo mecnico, a travs de los cuales transmitir al hormign los esfuerzos a los que estn solicitados. Esta longitud de anclaje o el dispositivo de anclaje mecnico son necesarios a ambos lados de las secciones donde se producen las mximas tensiones. A menudo, la armadura contina solicitada por tensiones elevadas en una longitud considerable ms all de la seccin crtica, como por ejemplo cuando la armadura de momento negativo se prolonga a travs de un apoyo hasta la mitad del tramo siguiente.

Toda armadura que se dispone dentro del hormign tiene una longitud necesaria por clculo y esa longitud se debe incrementar por sus dos extremos en una magnitud que se llama longitud de anclaje, al objeto de transmitir sus esfuerzos de traccin o compresin al hormign que la rodea sin peligro de rotura para ste.Los anclajes extremos de las barras deben asegurar la transmisin mutua de esfuerzos entre el hormign y el acero, tal que se garantice que ste es capaz de movilizar toda su capacidad mecnica sin peligro para el hormign.Un anclaje adecuado es fundamental para el buen comportamiento frente a rotura de los elementos de hormign armado, ya que de l depende que las barras puedan trabajar a la tensin necesaria. Por ello, el anclaje se considera un Estado Lmite ltimo, aunque en la prctica su clculo se sustituye por formulas sencillas que quedan del lado de la seguridad.Es recomendable situar las longitudes de anclaje dentro de las zonas comprimidas o, al menos, de las dbilmente traccionadas. En todo caso deben de evitarse las zonas fuertemente traccionadas. Esto conduce, en vigas, a llevar las armaduras de momento negativo, sobre apoyos intermedios, una distancia de 1/3 de la luz; y en apoyos extremos, a bajar las armaduras, dobladas a 90, por la cara ms alejada del soporte o muro.

Las longitudes de anclaje dependen de la posicin que ocupan las barras en la pieza con respecto a la direccin del hormigonado. En efecto, las barras superiores estn en peores condiciones de adherencia que las inferiores, debido a que el hormign que las circunda es generalmente de calidad algo ms baja, a causa del efecto de reflexin de aire y lechada hacia lo alto durante la compactacin. Por ello, a efectos de adherencia.La longitud de anclaje de una armadura es funcin de sus caractersticas geomtricas de adherencia, de la resistencia del hormign, de la posicin de la barra con respecto a la direccin del hormigonado, del esfuerzo en la armadura y de la forma del dispositivo de anclaje. Por ello, su clculo es complicado y, aun cuando el fallo de anclaje es un estado lmite que debera dar origen, en rigor, al clculo semiprobabilista correspondiente, en la prctica se sustituye por el empleo de longitudes de anclaje dadas por frmulas sencillas, contrastadas que quedan del lado de la seguridad.Es muy aconsejable, como norma general, disponer los anclajes en zonas en las que el hormign est sometido a compresiones y, en todo caso, deben evitarse las zonas de fuertes tracciones. Esto conduce, en vigas, a llevar las armaduras de momento negativo, sobre apoyos intermedios, hasta una distancia de stos del orden del quinto de la luz; y en apoyos extremos, a bajar las armaduras dobladas a 90, por la cara ms alejada del soporte o muro.FACTORES DE LOS QUE DEPENDE LA LONGITUD DE ANCLAJE. De la resistencia del acero: Las barras de acero ms resistente llevarn ms cargas que las de acero menos resistente, por lo que necesitarn ms longitud de anclaje para transmitir la carga al hormign. De la resistencia del hormign: Si el hormign es ms resistente, las barras necesitan menos longitud para transmitirle la carga. De las propiedades de adherencia de las barras: A mayor adherencia, se necesita menos longitud de anclaje. La adherencia acero-hormign es buena de por s, aunque la barra fuera lisa, pero las corrugas cuentan adems con el hormign que rellena los senos entre resaltos. De la posicin de la barra dentro de la pieza de hormign, porque no tiene la misma calidad en todas las zonas. El hormign de la parte inferior de la pieza estar mejor compactado, por el peso propio del hormign de la parte superior. De la forma como se realiza el anclaje. El anclaje de las barras de hormign armado se consigue mayoritariamente mediante mecanismo de adherencia, a travs de diferentes disposiciones. POSICIONES DE LAS BARRAS.Las longitudes de anclaje dependen de la posicin que ocupan las barras en la pieza con respecto a la direccin de hormigonado. Las barras superiores estn en peores condiciones de adherencia que las inferiores, debido a que el hormign que las circundan es de calidad algo ms baja, a causa del efecto de reflexin de aire y lechada hacia lo alto durante la compactacin. La EHE distingue dos posiciones de las barras:Posicin I, de adherencia buena. Aquella barra que durante el hormigonado forma con la horizontal un ngulo de 45 a 90 o que, en caso de ser menor de 45, est situada en la mitad inferior de la seccin de la pieza de hormign o a una distancia igual o mayor de 30 cm de la cara superior de dicha pieza.

Posicin II, de adherencia deficiente. Para el resto de casos.El Eurocdigo es ms preciso al definir las posiciones de las barras a efectos de adherencia, introduciendo como variable al canto total h de la pieza. Esta forma de definir la posicin I se explica porque, en las piezas de pequeo espesor (h 25 cm), el efecto de reflexin anteriormente mencionado es inapreciable. h 25 cm, todas las barras estn en posicin I. 25 < h 60 cm, posicin I barras colocadas en la mitad inferior de la pieza. h > 60 cm, posicin I barras colocadas a una distancia igual o mayor que 30 cm de la cara superior de la pieza.

DISPOSICIONES DE LAS ARMADURAS EN EL HORMIGN ARMADO.

Las armaduras que se disponen en el hormign armado pueden clasificarse en principales y secundarias, debiendo distinguirse entre las primeras las armaduras longitudinales y las transversales. Las armaduras longitudinales tienen por objeto, bien absorber los esfuerzos de traccin originados en los elementos sometidos a flexin o a traccin directa, o bien reforzar las zonas comprimidas del hormign. Las armaduras transversales se disponen para absorber las tensiones de traccin originadas por los esfuerzos tangenciales (cortantes y torsores), para zunchar las zonas de hormign comprimido y para asegurar la necesaria ligadura entre armaduras principales, de forma que se impida su pandeo y la formacin de fisuras localizadas.En la figura a continuacin, se ha representado un pilar de hormign armado, cuyas armaduras longitudinales trabajan a compresin, estando constituida la armadura transversal por cercos, encargados de asegurar la ligadura entre las armaduras principales, de evitar el pandeo de las barras y de coser las eventuales fisuras inclinadas que, de no existir cercos, podran producirse.

En la figura siguiente en cambio se ha representado una viga de hormign armado, en donde la armadura A trabaja a traccin y la A a compresin. En la misma figura pueden apreciarse unas barras levantadas a 45 y una armadura transversal constituida por cercos y estribos, encargada de absorber las tracciones originadas por los esfuerzos cortantes.

En cuanto a las armaduras secundarias, son aquellas que se disponen, bien por razones meramente constructivas, bien para absorber esfuerzos no preponderantes. Su trazado puede ser longitudinal o transversal, y se incluyen entre ellas: las armaduras de montaje, cuyo fin es facilitar la organizacin de las labores de ferralla; las armaduras de piel, que se disponen en los paramentos de vigas de canto importante las armaduras para retraccin y efectos trmicos, que se disponen en los forjados y losas en general; las armaduras de reparto, que se colocan bajo cargas concentradas y, en general, cuando interesa repartir una carga; etc. Adems de su misin especfica las armaduras secundarias ayudan a impedir una fisuracin excesiva y contribuyen a un buen atado de los elementos estructurales, facilitando que su trabajo real responda al Supuesto en el clculo.

ARMADURA LONGITUDINAL EN COLUMNAS.La armadura longitudinal de columnas de hormign armado es simtrica. Su seccin ha de hallarse entre el valor lmite superior y otro inferior. Resulta ms econmico absorber las fuerzas de compresin mediante hormign que mediante acero. Si lo permite la forma, se recomienda por lo tanto un contenido de armadura que se halle cerca del valor lmite inferior.Porcentajes mnimos y mximos de la armadura longitudinal de columnas de hormign armado, teniendo en cuenta tambin el porcentaje mximo en la zona de los empalmes.

La seccin del ncleo es la seccin del hormign rodeada por la espiral del zuncho, el contenido mnimo de la armadura se refiere a la seccin necesaria estticamente, es decir, la cuantia minima de armadura, que en union de la superficie de hormigon, puede absorber justo la fuerza normal que tiene que soportar la columna.

SEPARACION DE LAS BARRAS LONGITUDINALES.Las barras principales deben encontrarse a distancia que no superen los 30 cm entre s, pero en el caso especial de columnas con lados de hasta 40 cm se permite colocar una barra en cada esquina sin armadura intermedia.

ARMADURA TRANSVERSAL EN COLUMNAS Los estribos en las columnas cumplen una funcin especial, sin ellos las barras longitudinales no pueden cumplir su funcin de ayuda a la compresin, para comprender la importancia de los estribos es importante recordar que en la direccin normal a la accin de las fuerzas de compresin, se representan esfuerzos de expansin en la masa del hormign que tienden a curvar las barras longitudinales.

FORMA DE LOS ESTRIBOS.Por la expansin del hormign, los estribos son forzados a abrirse, por ello deben necesariamente resulta cerrados, con pequeos ganchos en sus cierres a los efectos de impedir toda deformacin lateral. Los ganchos se deben distribuir a lo largo de la columna evitando que se ubiquen todos en una misma esquina.

TIPOS DE ESTRIBOS Y CIERRE

SEPARACION DE LOS ESTRIBOS.Se debe adoptar la mnima separacin de las que resulten de aplicar lo siguiente:Se < = 12. l < = 0.8 d siempre se < 30cmSe: separacin de estribo.l: dimetro barra longitudinal.e: dimetro de estribo.Otras normas como la ACI, permite una mayor separacin: Se < = 16 l.En ambos casos la separacin est del lado de la seguridad, pero en los lugares donde se puede producir plastificacin del hormign, especialmente en los nudos de unin entre vigas y columnas, el estribo debe resistir mayores esfuerzos. RIGIDEZ DE LOS ESTRIBOS.En las columnas cuyos lados resulten superiores a 30cm, los estribos deben ser de dimetro mayor a 6mm, para que tengan rigidez e impidan el desplazamiento lateral de las barras longitudinales, principalmente en las barras alejadas de las esquinas. Para columnas de lados mayores a los 40 cm, se deben colocar estribos compuestos que tomen a las barras laterales e impidan su movimiento.

SEPARACION EN EXTREMOS DE COLUMNAS.En los extremos superior e inferior de las columnas las solicitaciones son mayores. Especialmente en aquellos casos donde las vigas transmiten momentos y se generan solicitaciones de flexo compresin. En estas zonas las barras longitudinales estn sometidas a esfuerzos mayores, que se generan por el efecto mnsula en los nodos. Es por ello que se recomienda aumentar el estribado en la zona de los nodos. En general las normas coinciden en reducir a la mitad el espaciado entre los estribos en una longitud de 1/6 de la altura de columna.

ESTRIBO DENTRO DEL NODO.El estribado debe ser continuo, la columna en la zona del nodo sigue siendo columna, no se le debe interpretar como viga o losa. Este es un error comn y por ello, en muchas ocasiones el estribado se interrumpe en la zona de nodos. Cuando nos referimos al estribado de columnas se debe interpretar como el estribado de la columna desde las fundaciones hasta la terraza. Incluso dentro de los nodos los estribos deben tener separaciones menores.

DIAMETRO MINIMO DE LOS ESTRIBOS.Generalmente, las normativas indican que los dimetros mnimos de estribos se encuentran en funcin del dimetro de las barras longitudinales. Para barras de dimetro 20 mm. Estribo mnimo: 6mm Para barras de dimetro > 20 mm. Estribo mnimo: 8 mm Para estribado con mallas: dimetro mnimo 4.2 mm.Tambin se pueden utilizar las expresiones:

Estos enunciados no bastan por si solos para determinar los dimetros ms convenientes, porque existen numerosos y complejos diseos de columnas que no pueden ser contemplados. Es necesario que el ingeniero posea la percepcin y juicio para cada caso particular.DETALLES DE NUDOS.Las uniones de vigas, losas y columnas forman verdaderos nudos que provocan un empotramiento en los extremos de las columnas que reducen las longitudes de pandeo, en la mayora de los casos, esta situacin de monolitismo en el hormign no se tiene en cuenta en toda su magnitud.

En todas las estructuras de hormign armado, el comportamiento de las vigas y de las columnas depende del diseo de las armaduras que exista en el interior de las uniones. Habitualmente las fallas que se originan en las construcciones de hormign, provienen de un mal diseo de los nudos, que pueden transmitir solicitaciones de corte y momento flector diferentes a los calculados para las vigas y columnas que concurren en l.En los nudos, se presentan discontinuidades bruscas; por ejemplo en un prtico los momentos flectores actuantes sobre la viga, giran a 90 para pasar a la columna.El diseo d un nudo pasa por la correcta ubicacin de las barras verticales de las columnas y de las horizontales de las vigas y en algunos casos especiales con refuerzos adicionales.

Los nudos de entrepisos con vigas poseen una mayor rigidez que los entrepisos sin vigas, donde las losas apoyan directamente sobre las columnas.Uno de los problemas habituales y que provocan serias patologas en los nudos es la falta de continuidad en las armaduras transversales, tanto de vigas como de columnas. Las fallas en los edificios de altura, en general, se ubican en planta baja o subsuelo, donde se ubican las mximas cargas y se originan por la falta de continuidad en la colocacin de los estribos de las columnas.Estas fallas se ubican en el espesor del nudo, por falta de confinamiento, si recibe nicamente vigas en una sola direccin, en el caso de nudos donde llegan vigas en las dos direcciones, la falla se produce en la parte inmediata inferior o superior del nudo.