longitud de desarrollo y empalmes del refuerzo

8/18/2019 Longitud de Desarrollo y Empalmes Del Refuerzo

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LONGITUD DE DESARROLLO Y EMPALMES DEL REFUERZO

Adherencia del Concreto Acero

La adherencia concreto-acero es el fenómeno básico sobre el que descansa elfuncionamiento del hormigón armado como material estructural. Si no existieseadherencia, las barras serían incapaces de tomar el menor esfuerzo de tracción, yaque el acero deslizaría sin encontrar resistencia en toda su longitud y noacompaaría al hormigón en sus deformaciones, con lo que, al !surarse "ste,sobre#endría bruscamente la rotura.

La adherencia permite que el acero tome los esfuerzos de tracción, manteniendo launión entre los dos materiales en las zonas entre !suras, cumpliendofundamentalmente dos ob$eti#os% asegurar el ancla$e de las barras y transmitir lastensiones tangenciales perif"ricas que se producen en la armadura principal comoconsecuencias de las #ariaciones de su tensión longitudinal.

La adherencia permite que el acero tome los esfuerzos de tracción, manteniendo launión entre los dos materiales en las zonas entre !suras, cumpliendofundamentalmente dos ob$eti#os% asegurar el ancla$e de las barras y transmitir lastensiones tangenciales perif"ricas que se producen en la armadura principal comoconsecuencias de las #ariaciones de su tensión longitudinal.

&ecanismos de 'dherencia del (oncreto

• Adhesión: la tensión de adherencia se debe a la interconexión físicoquímica de partículas de la pasta de cemento con la rugosidad de lasuper!cie de contacto de armadura.

• Rozamiento: la adhesión se anula conforme aumenta la carga aplicada, y laadherencia por rozamiento toma parte del fenómeno, donde la característicaque lo controla es la super!cie de la barra, con sus irregularidades.

• Interacción Mecánica: conforme se incrementa la carga aplicada, elcomportamiento del elemento se modi!ca, aumentando considerablementeel deslizamiento de la barra debido a la !suración interna, por lo que en estafase el ni#el de con!namiento in)uye considerablemente, al igual que elrecubrimiento, la cuantía de armadura trans#ersal, ni#el de tensión, etc.

Norma E0.60 Capítulo !" #on$itudes de %esarrollo & Empalmes delRe'uerzo

LONGITUD DE DESARROLLO DE BARRAS CORRUGADAS Y DE ALAMBRES CORRUGADOS A TRACCIÓN

La tracción o compresión calculada en el refuerzo en cada sección de los elementosde concreto estructural, debe ser desarrollada hacia cada lado de dicha secciónmediante una longitud embebida en el concreto *longitud de ancla$e+, gancho,dispositi#o mecánico o una combinación de ellos. Los ganchos no se deben emplearpara el ancla$e de barras en compresión.


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Los #alores de * + usados eneste capítulo no deben exceder de/,0 &1a.

2o deben ser menor de 033mm.

(ondiciones para Longitud de4esarrollo en barras a 5racción

Otros casos para barras corrugadas y alambres corrugados, 6d debe ser:

en donde% n es el n7mero de barras oalambres que se empalman o desarrollan

dentro del plano de hendimiento *splitting+.cb es la menor distancia entre%

*a+ La distancia del centro de una barra oalambre a la super!cie más cercana delconcreto.

*b+ La mitad de la separación centro acentro de las barras o alambres que se desarrollan.

Se permite usar Ktr 8 3, como una simpli!cación de diseo, a7n si hay refuerzotrans#ersal presente.

9l producto% :t.:e no necesita considerarse mayor que ;,


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= Se consideran barrassuperiores aquellas quetienen 033 mm o más deconcreto fresco por deba$ode ellas

Re'uerzo en E(ceso

Se permite reducir ld cuandoel refuerzo en un elementosometido a )exión excede elrequerido por análisis,mediante el factor demodi!cación * As requerido+>* As proporcionado+, exceptoen los casos en los cuales serequiere especí!camente elancla$e para desarrollar fy ocuando se trate de

elementos conresponsabilidad sísmica.

LONGITUD DE DESARROLLO DE BARRAS CORRUGADAS Y ALAMBRES CORRUGADOS A COMPRESIÓN

2o debe ser menor de ?33 mm.

Ldc debe tomarse como el mayor entre *3,?@ fy > √ f ' c +db y *3,3@0 fy +db , donde

la constante 3,3@0 tiene la unidad de mm?>2.

Se permite multiplicar la longitud ldc por los siguientes factores de modi!cación%

*a+ 9l refuerzo excede lo requerido por el análisis, sal#o en elementos conresponsabilidad sísmica% * As requerido+ > * As proporcionado+

*b+ 9l refuerzo está con!nado con una espiral cuya barra tiene un diámetro nomenor de ;>@A y no más que ;33 mm de paso o dentro de estribos ;>?A de acuerdocon


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a.- (asos en los que se puede multiplicar 6dg por 3,<

b.- (asos con gancho estándar a E3F en los que se puede multiplicar 6dg por 3,/

c.- (aso con gancho estándar a ;/3F en el que se puede multiplicar ldg por 3,/

d.- 1ara elementos sin responsabilidad sísmica en los cuales no se requiera

especí!camente ancla$e o longitud de desarrollo para lograr fy y se dispone de una

cuantía de refuerzo mayor a la requerida por análisis% ) A" re*uerido+ , ) A"proporcionado+

9n b+ y c+, db es el diámetro de la barra con gancho. 9l primer estribo debe en#ol#er

la parte doblada del gancho a una distancia no mayor que ?db

, medida desde elborde exterior del gancho.

ANCLA#E MEC!NICO

1uede usarse como ancla$e cualquier dispositi#o mecánico capaz de desarrollar laresistencia del refuerzo sin daar al concreto.

La efecti#idad de los ancla$es mecánicos debe comprobarse con resultados deensayos o certi!cados del fabricante que muestren que tales dispositi#os mecánicosson adecuados.

Se permite que el desarrollo del refuerzo consista en una combinación de ancla$emecánico más una longitud adicional de refuerzo embebido en el concreto entre elpunto de esfuerzo máximo de la barra y el ancla$e mecánico.


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LONGITUD DE DESARROLLO DE RE$UER%O ELECTROSOLDADODE ALAMBRE CORRUGADO A TRACCIÓN

La longitud de desarrollo en tracción del refuerzo electrosoldado de

alambre corrugado, Ld ,medida desde la sección crítica hasta el

extremo del alambre, debe calcularse como el producto de Ld , de

La cual se #a a multiplicar por el factor para refuerzo electrosoldado de

alambre que se obtiene de %

• 1ara el refuerzo electrosoldado de alambre corrugado con al menos

un alambre trans#ersal dentro de Ld y a no menos de B3 mm de lasección crítica, el factor para refuerzo electrosoldado de alambre

debe tomarse como el mayor de%

= pero no mayor que ;,3, donde Gs” es la separación entre los

alambres que se desarrollan.

• 1ara el refuerzo electrosoldado de alambre corrugado sin alambres

trans#ersales dentro de Ld o con un alambre 7nico a menos de B3

mm de la sección crítica, el factor para refuerzo electrosoldado de

alambre debe tomarse como ;,3, y Ld debe determinarse igual que

para alambre corrugado.

DESARROLLO DE RE$UER%O ELECTROSOLDADO DE ALAMBRELISO A TRACCIÓN


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Se debe considerar que la resistencia a la )uencia del refuerzo

electrosoldado de alambre liso se desarrolla mediante el embebido en

el concreto de ? alambres trans#ersales, con el alambre trans#ersal

más próximo a no menos de B3 mm de la sección crítica. Sin

embargo, Ld no debe ser menor que%

donde Ld se mide desde la sección crítica hasta el alambre

trans#ersal más ale$ado y s es el espaciamiento entre alambres a

desarrollarse. (uando el refuerzo proporcionado excede del requerido,

Ld , puede reducirse

's*requerido+>'s*1roporcionado+

= La longitud Ld no debe ser menor a ;B3 mm. excepto para el

cálculo de empalmes por traslape

DESARROLLO DE TORONES DE PREES$OR%ADO

Los torones de preesforzado de siete alambres deben adherirse más

allá de la sección crítica en una distancia no menor que%

9n esta fórmula, fse y fps se expresan en &1a.

DESARROLLO DEL RE$UER%O PARA $LE&IÓN

GENERALIDADES


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Se permite desarrollar el refuerzo en tracción doblándolo dentro del

alma para anclarlo o hacerlo continuo con el refuerzo de la cara

opuesta del elemento.

Las secciones críticas para el desarrollo del refuerzo en elementos

sometidos a )exión son los puntos donde se presentan los esfuerzosmáximos y los puntos dentro de la luz libre donde se corta o se dobla

el refuerzo.

9l refuerzo se debe extender, más allá del punto en el que ya no es

necesario para resistir )exión, una distancia igual a d ó ;? db , la que

sea mayor, excepto en los apoyos de #igas simplemente apoyadas y

en el extremo libre de los #oladizos.

(uando existan dos o más bastones, el refuerzo que contin7a deberá

tener una longitud de ancla$e mayor o igual a la longitud de

desarrollo d más allá del punto donde el refuerzo que se ha cortado

o doblado no es necesario por cálculo.

9l refuerzo por )exión no debe terminarse en una zona de tracción, a

menos que se satisfaga alguno de los siguientes requisitos%

*a+ Hu en el punto terminal no excede *?>0+ IHn.

*b+ 1ara barras ; 0>/J y menores, en las que el refuerzo que contin7a

proporciona el doble del área requerida por la )exión en el punto

terminal y Hu no excede *0>@+ IHn.

DESARROLLO DEL RE$UER%O PARA MOMENTO POSITI'O

1or lo menos ;>0 del refuerzo para momento positi#o se debe

prolongar a lo largo de la misma cara del elemento hasta el apoyo. 9n

las #igas, dicho refuerzo se debe prolongar por lo menos ;B3 mm

dentro del apoyo.

(uando un elemento sometido a )exión sea parte de un sistema que

resiste cargas laterales, el refuerzo para momento positi#o queprolonga en el apoyo, se debe anclar para que sea capaz de

desarrollar fy en tracción en la cara de apoyo.

9n los apoyos simples y en los puntos de in)exión, el refuerzo de

tracción para momento positi#o debe limitarse a un diámetro tal que

Ld calculado para fy de acuerdo con la formulas expuestas con

anterioridad satisfaga la ecuación anterior, excepto que no es

necesario satisfacer dicha ecuación para los refuerzos que terminan

más allá del e$e central de los apoyos simples mediante un gancho

estándar o un ancla$e mecánico equi#alente, como mínimo, a ungancho estándar.


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donde &n se calcula suponiendo que todo el refuerzo de la sección

está sometido a fy, Hu se calcula en la sección y a en el apoyo debe

ser la longitud embebida más allá del centro del apoyo.

La en el punto de in)exión debe limitarse a d ó ;? db , el que sea

mayor.

Se permite aumentar el #alor de &n > Hu en un 03C cuando los

extremos del refuerzo est"n con!nados por una reacción de

compresión.

9n apoyos simples de elementos de gran peralte sometidos a )exión,

el refuerzo de tracción por momento positi#o debe anclarse paradesarrollar fy en tracción en la cara del apoyo. 9n apoyos interiores

de elementos de gran peralte sometidos a )exión, el refuerzo de

tracción por momento positi#o debe ser continuo o estar empalmado

con el del #ano adyacente.

DESARROLLO DEL RE$UER%O PARA MOMENTO NEGATI'O

9l refuerzo para momento negati#o en un elemento continuo,

restringido, o en #oladizo, o en cualquier elemento de un pórtico

rígido, debe anclarse en o a tra#"s de los elementos de apoyomediante una longitud embebida, ganchos o ancla$es mecánicos.

1or lo menos ;>0 del refuerzo total por tracción en el apoyo

proporcionado para resistir momento negati#o debe tener una

longitud embebida más allá del punto de in)exión, no menor que d,

;? db ó , Ln>;K la que sea mayor.

9n los apoyos interiores de #igas de gran peralte sometidas a )exión,

el refuerzo de tracción por momento negati#o debe ser continuo con

el de los tramos adyacentes.

DESARROLLO DEL RE$UER%O DEL ALMA

9l refuerzo del alma debe colocarse tan cerca de las super!cies de

tracción y compresión del elemento como lo permitan los requisitos

de recubrimiento y la proximidad de otros refuerzos.

1ara barras y alambres de B>/ y menores y para barras de M a ;

con fyt igual a ?/3 &1a o menos, un gancho estándar alrededor delrefuerzo longitudinal.


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1ara estribos de M, / y ; con fyt mayor que ?/3 &1a, un gancho

de estribo estándar abrazando una barra longitudinal más una

longitud embebida entre el punto medio de la altura del elemento y el

extremo exterior del gancho igual o mayor que . 3,;< > db fyt f

c;>?

9ntre los extremos anclados, cada doblez en la parte continua de los

estribos en N, sencillos o m7ltiples, debe abrazar una barra

longitudinal.

Las barras longitudinales dobladas para traba$ar como refuerzo de

cortante, si se extienden dentro de una zona de tracción, deben ser

continuas con el refuerzo longitudinal, y si se extienden dentro de una

zona de compresión, deben anclarse más allá de la mitad del peralte

efecti#o *3,B d+

Las pare$as de estribos en N colocados para que formen una unidadcerrada deben considerarse adecuadamente empalmados cuando la

longitud del empalme por traslape sea de ;,0 Ld . 9n elementos con

un peralte efecti#o de al menos @B3 mm, los empalmes con 'b fyt no

mayor que @3 O2 por rama se pueden considerar adecuados si las

ramas de los estribos se prolongan a lo largo de la altura total

disponible del elemento.

EMPALME DEL RE$UER%O

-ENERA#I%A%E

Los empalmes son utilizados cuando la longitud del refuerzo en un

elemento excede la longitud comercial de las #arillas de acero y en

necesario unir dos de ellas para conseguir el largo adecuado.

5ambi"n se presenta en los nudos o apoyos y cuando se desea

cambiar el diámetro de las #arillas. 4eben ubicarse en las zonas


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menos esforzadas para no disminuir la resistencia de la pieza y su

distribución será especi!cada en los planos.

9xisten diferentes tipos de empalme y dentro de ellos la 2orma

reconoce los empalmes por traslape, por soldadura y a tope con!$ador mecánico.

EM/A#ME /R 1RA#A/E

1ara las barras mayores de ; 0>/PP no se deben utilizar empalmes

por traslape.

Los empalmes por traslape en paquetes de barras deben basarse

en la longitud de empalme por traslape requerida para las barras

indi#iduales del paquete, incrementada de acuerdo a lo siguiente%

o incrementada en ?3C para un paquete de tres barraso incrementada en 00C para un paquete de cuatro barras.

Los empalmes por traslape de las barras indi#iduales del paquete

no deben sobreponerse. 2o deben empalmarse por traslape

paquetes enteros.

9n elementos sometidos a )exión, las barras empalmadas por

traslape que no quedan en contacto entre si, no deben espaciarse

trans#ersalmente más de ;>B de la longitud de empalme por

traslape requerida ni de ;B cm.

EM/A#ME #%A% 2 MECANIC

Nn empalme mecánico o soldado debe desarrollar en tracción o

compresión, seg7n sea requerido, al menos ;,?B fy de la barra. 9n

caso no cumplan con este requisito, Solo se permiten para barras

de B>/PP y menores.


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Empalmes a tope

9ste tipo de empalme se emplea solo para #arillas en compresión

encerrada con estribos cerrados o espirales. Las #arillas

empalmadas deberán terminar en super!cies planas con un error

de alineación menor que ;.BQ respecto a una recta perpendicular al

e$e de las barras. 1ara conseguir un correcto alineamiento, sesuelen emplear manguitos como que se muestra en la siguiente

!gura%

EMPALMES DE ALAMBRES Y BARRAS CORRUGADAS ATRACCIÓN

La longitud mínima del empalme por traslape en tracción debe ser la

requerida para empalmes por traslape (lases ' o R, pero no menor que

03 cm, donde%

9mpalme por traslape (lase

' ................................................................................. ;,3 ld


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9mpalme por traslape (lase

R .................................................................................. ;,0 ld

9l empalme clase ' se emplea cuando el área de refuerzo pro#ista en la

sección es al menos el doble de la requerida por el análisis a todo lo

largo del empalme y cuando la mitad del refuerzo o menos estraslapado en la longitud de empalme. 9n cualquier otro caso se usa el

empalme clase R.

EMPALMES DE BARRAS CORRUGADAS A COMPRESIÓN

La longitud de un empalme por traslape en compresión, ldc, debe ser%

. 1ara de fy @?3 &1a TTTT.3,3cm? entonces la longitud de traslape será incrementada

en un 00C. 9n ning7n caso se tomará una longitud de traslape menos

que 03 cm.

(uando se empalman #arillas de diferente diámetro, la longitud del

traslape será la mayor entre la longitud de ancla$e de la barra mayor y

la longitud de traslape de la barra menor.

REQUISITOS ESPECIALES DE EMPALMES PARA COLUMNAS

o Empalmes por traslape en columnas

(uando el esfuerzo en las barras debido a las cargas ampli!cadas es

de compresión, los

empalmes por traslape deben cumplir con lo mencionado en

empalmes de barras corrugadas a compresión y con lo siguiente%

9n elementos sometidos a compresión en que los estribos a lo

largo de toda la longitud del empalme por traslape tengan un


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área efecti#a no menor que 3,33;B h s, se permite multiplicar

la longitud del empalme por traslape por 3,/0, pero la longitud

del empalme por traslape no debe ser menor que 03 cm. Las

ramas de los estribos perpendiculares a la dimensión h deben

usarse para determinar el área efecti#a. 9n elementos sometidos a compresión con espirales, se

permite multiplicar la longitud del empalme por traslape de las

barras dentro de la espiral por 3,


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longitud de desarrollo y empalmes del refuerzo

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