Colon, Lucas. Anclaje y Adherencia Concreto 1

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1 REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR I.U.P. “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSION-MATURIN Profesor: Bachilleres: José Villacreces Colón Andrés C.I: 20.001.784 Lucas Génesis C.I: 24.609.424

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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR

I.U.P. SANTIAGO MARIO

EXTENSION-MATURIN

Profesor: Bachilleres:

Jos Villacreces Coln Andrs C.I: 20.001.784

Lucas Gnesis C.I: 24.609.424

Maturn, Agosto 2013

INDICE

Contenido Paginas

Introduccin ------------------------------------------------------------------------------- 3

Esfuerzo de Adherencia ------------------------------------------------------------------ 4-10

Naturaleza de los mismos ---------------------------------------------------------------- 10- 11

Longitud de anclaje o de desarrollo. -----------------------------------------------------12

Ensayos de Extraccin, Ensayos de elementos con barras solapadas a traccin y a compresin, ensayos de vigas para cada caso por traccin y compresin, descripcin del comportamiento y mtodo de falla. ------------------------------------------------------13-17

Artculos de las Normas Covenin que dan pautas para el clculo de la Longitud de desarrollo y Ganchos. ------------------------------------------ --------------------------18-21

Conclusin ----------------------------------------------------------------------------------22

Bibliografa -------------------------------------------------------------------------------- 23

INTRODUCCION

La adherencia hormign-acero es el fenmeno bsico sobre el que descansa el funcionamiento del hormign armado como material estructural. Si no existiese adherencia, las barras serian incapaces de tomar el menor esfuerzo de traccin, ya que el acero deslizara sin encontrar resistencia en toda su longitud y no acompaara al hormign en sus deformaciones, con lo que, al fisurarse ste, sobrevendra bruscamente la rotura. Por el contrario, radas a la adherencia son capaces las armaduras de trabajar, inicialmente, a la vez que el hormign; despus cuando ste se fisura, lo hace de forma ms o menos regularmente distribuida a lo largo de la pieza, en virtud de la adherencia; Y la adherencia permite que el acero tome los esfuerzos de traccin, manteniendo la unin entre los dos materiales en las zonas entre fisuras.

La adherencia cumple fundamentalmente dos objetivos: asegurar el anclaje de las barras y transmitir las tensiones tangentes perifricas que aparecen en la armadura principal como consecuencias de las variaciones de su tensin longitudinal.

El fenmeno de adherencia est originado por dos tipos de causas, unas de naturaleza fsica (o fsico-qumica) y otras de naturaleza mecnica.

Las primeras provocan la adhesin del acero con el hormign, a travs de fuerzas capilares y moleculares desarrolladas en la interfaz; es como si el acero absorbiese pasta cementante, ayudado por el efecto de la retraccin.

Las segundas mucho ms importantes, estn constituidas por la resistencia al deslizamiento debida a la penetracin de pasta de cemento en las irregularidades de la superficie de las barras. Esta causa de origen mecnico, que puede denominarse rozamiento, es la que produce la mayor parte de la adherencia en las barras lisas (hoy da prcticamente en desuso) y vara apreciablemente con el estado de su superficie. En el caso de barras corrugadas, a este rozamiento se aade el efecto de acuamiento del hormign entre los resaltos, de primordial importancia.

ESFUERZOS DE ADHERENCIA

La adherencia del concreto

Es la resistencia a deslizarse desarrolladamente entre el concreto y las varillas. El esfuerzo de adherencia se expresa en kg/cm, del rea superficial de contacto de varillas lisas, redondas.

El lograr evitar el deslizamiento entre las varillas de refuerzo y el concreto es de gran importancia en toda construccin de concreto armado y la resistencia al deslizamiento, puede ser la resultante de la friccin y/o resistencia adhesiva al deslizamiento para lograr el equivalente de resistencia se emplean a veces anclajes en los extremos, extensiones y varillas con gancho.

La resistencia a la adherencia vara considerablemente el tipo de cemento, de los aditivos y la relacin agua-cemento; todo esto influye en la calidad de la mezcla del concreto. Esto no se reduce notablemente mediante aire arrastrado; aumenta por la vibracin retardada si se aplica debidamente y durante un tiempo adecuado lo que mejora aparentemente al contacto, despus que tiene lugar el encogimiento por asentamiento. Es mayor para concreto seco que para concreto hmedo; es menor para varillas horizontales que para varillas verticales debido a la acumulacin de aguas de bajo de las varillas horizontales.

La resistencia a la adherencia se reduce por la humidificacin y secado alternos por la carga aplicada, o temperaturas bajas. El acero de las varillas proviene de la laminacin en caliente, y en algunos casos se determina mediante un proceso en fro de lingotes de acero (obtenidos en distintos tipo de hornos: de hogar abierto, horno elctrico etc.), partiendo de minerales de hierro, o bien de desperdicios de metales (chatarra), pudiendo notar la calidad de los aceros comparando las superficies de dos tipos de varilla.

En un elemento de concreto reforzado es necesario que exista adherencia entre el concreto y las varillas de refuerzos, de manera que ambos materiales estn ntimamente ligados entre s.

Si no existe esta adherencia, el comportamiento del elemento difiere. Por ejemplo, si la diferencia en comportamiento entre viga con refuerzo adherido y otra en la que el refuerzo se encuentra libre dentro de la masa de concreto. En el primer caso, los esfuerzos en refuerzo varan a lo largo del elemento, ya que son prcticamente proporcionales a la magnitud del momento flexionante. En cambio, en el segundo caso, los esfuerzos en el refuerzo son constantes a lo largo del claro, ya que, como las varillas estn libres, el elemento se comporta como un arco atirantado y no como una viga; en este caso es necesario anclar mecnicamente las varillas en los extremos del elementos por medio de placas u otro dispositivos adecuados.

Una hiptesis bsica que se hace en el diseo del concreto reforzado es que no debe existir ningn deslizamiento de las varillas en relacin con el concreto circundante. En otras palabras, el acero y el concreto deben aglomerarse o permanecer adheridos para que acten como una unidad. Si no hay adherencia entre ambos materiales y si las varillas no estn ancladas en sus extremos, estas se zafarn del concreto.

Como consecuencia, la viga de concreto se comportara como un miembro sin refuerzo y estar sujeta a un colapso repentino tan pronto como el concreto se agriete.

Es obvio que la magnitud de los esfuerzos de adherencia cambiar en una viga de concreto reforzado conforme cambien los momentos flexionantes en la viga. Cuanto mayor sea la tasa de cambio del momento flexionante (que ocurre en las posiciones de alto esfuerzo cortante), mayor ser la tasa de cambio de la tensiones en las varillas, y por lo tanto, de los esfuerzos de adherencia.

Esfuerzo de adherencia:

La adherencia de las varillas de refuerzo al concreto se debe a varios factores, incluyendo la adherencia qumica entre los dos materiales, la friccin debida a la rugosidad natural de las varillas y el apoyo en el concreto de las corrugaciones estrechamente espaciadas en las superficies de las varillas. Como resultado de estos hechos, las varillas de refuerzo se fabrican con corrugaciones, para que adems de la adhesin y de la friccin, hubiera tambin una resistencia debido al apoyo del concreto en las corrugaciones (o deformaciones) de las varillas, as como tambin la llamada resistencia de friccin al cortante del concreto entre las corrugaciones.

Si los esfuerzos de adherencia en una viga llegan a ser muy grandes, el concreto alrededor de las varillas se separa y eventualmente la separacin se extender hasta el lado y/o la parte inferior de la viga. Cuanto ms cercana sea la separacin entre las varillas y menor sea el recubrimiento, ms delgado ser el cilindro de concreto alrededor de cada varilla y ms probable ser una falla debido a la ruptura de la adherencia.

La resistencia a la separacin a lo largo de las varillas depende de un buen numero de factores, tales como el espesor del recubrimiento de concreto, el espaciamiento de las varillas, la presencia de recubrimiento en las varillas, los tipos de agregados que se usen, el efecto del confinamiento transversal de los estribos, etc.

El esfuerzo de adherencia se presenta principalmente como consecuencia de la fuerza cortante, entre el elemento de refuerzo y el concreto que lo envuelve, originada por:

La adhesin entre el concreto y los elementos de refuerzo.

El efecto de sujecin que resulta al secarse y contraerse el concreto que rodea a la varilla y el concreto en el que esta ahogada.

Adherencia por anclaje:

Las barras de esfuerzo deben estar ancladas en el concreto a ambos lados de la seccin donde se requieren de manera que puedan desarrollaras en ellas el esfuerzo de adherencia requerido. Supngase que ld es la longitud de la varilla ahogada en el concreto y sujeta a una fuerza neta de extraccin dT y si db es el dimetro de la cabilla, u el esfuerzo promedio de adherencia y fs el esfuerzo ocasionado en la varilla de acero por la fuerza de tensin o el esfuerzo de flexin en la viga. La fuerza de anclaje dT es:

Es decir la fuerza ser igual al esfuerzo de adherencia u multiplicado por el rea de contacto de refuerzo con el concreto que lo rodea. Y si se considera que esta fuerza dT, es igual a la fuerza de tensin de la seccin transversal de la varilla, es decir:

Si se igualan las expresiones (4.1) y (4.2)

De la expresin anterior se puede obtener un esfuerzo promedio de adherencia:

Y una longitud necesaria para que se desarrollen los esfuerzo de adherencia:

Adherencia por flexin:

Los esfuerzos de adherencia por flexin, se pueden calcular considerando una viga con momento flexionante variable, como se indica en la figura (4.4.a) y dos secciones a-a' y b-b' separadas entre s una distancia x. Las fuerzas actuantes en el elemento de la viga de longitud x, si se supone que el concreto trabaja nicamente a compresin, se pueden ver en la figura (4.4.b), las fuerzas de tensin en la varilla en las secciones a-a' y b-b' se pueden determinar con siguientes expresiones:

Se supone que el brazo de palanca z, es constante para la varilla o varillas estn en equilibrio cuando se consideran como cuerpos libres (fig. 4.4.c). En estas varillas deber de existir una fuerza de adherencia en la superficie de contacto entre el acero y concreto que lo rodea. De este equilibrio de cuerpos libres, y si se considera 0 como la suma de los permetros nominales de las varillas se obtiene que:

Despejando el esfuerzo de adherencia u:

Sustituyendo la ecuacin (4.8) en (4.10)

Tomando el lmite cuando x-0, tendramos Ec. 4.12

De acuerdo con la ecuacin (4.13) la magnitud de los esfuerzos de adherencia es directamente proporcional a la variacin del momento. Sin embargo esto es relativo, ya que la distribucin de esfuerzos es an ms compleja que lo que indica dicha ecuacin; pues aun en porciones de viga donde el momento es constante, y por consiguiente no existe fuerza cortante, de acuerdo con la ecuacin (4.13) los esfuerzos de adherencia serian nulos; pero estudios experimentales han demostrado que se pueden presentar esfuerzos de adherencia de magnitud considerable ocasionados por la presencia de grietas.

Si se considera un tramo de viga donde el momento es constante como se indica en la figura (4.5.a) y una variacin de esfuerzos en el acero provocados por las grietas como en la figura (4.5.b), donde los esfuerzos no son constantes debido a que en la distancia entre grieta y grieta el concreto tambin resiste esfuerzos de tensin; por lo que en estas reas el esfuerzo del hacer ser mayor que en las regiones donde existen grietas. El cambio de esfuerzos en l acero produce esfuerzos de adherencia.

Los esfuerzos promedios de adherencia tomando como base la figura (4.6) pueden considerarse como:

Si se considera que las secciones estn separadas por una distancia L, el promedio de adherencia estar dado por:

La ecuacin (4.16) indica que los esfuerzos de adherencia son proporcionales a la pendiente del diagrama de esfuerzos del acero. De esto se obtiene que en las secciones donde existen grietas y en la seccin central entre grietas los esfuerzos de adherencia sean nulos ya que la tangente del diagrama es horizontal, mientras que muy cerca de las grietas los esfuerzos de adherencia son elevados, porque los esfuerzos en el acero cambian repentinamente, por lo que tiene un valor elevado. Una posible distribucin de esfuerzos de adherencia se muestra en la figura (4.5.c). En porciones de viga donde el momento es variable, la situacin es an ms compleja, puesto que los esfuerzos provocados por el agrietamiento se sobrepasan a los de la ecuacin (4.13).

Naturaleza de adherencia

La adherencia o resistencia al deslizamiento tiene su origen en los siguientes fenmenos:

Adhesin de naturaleza qumica entre el acero y el concreto.

Friccin entre la varilla de acero y el concreto, que se desarrolla al tender a deslizar la primera.

Apoyo directo en las corrugaciones en las varillas sobre el concreto.

En las varillas lisas solo existen las dos primeras contribuciones. Como su aportacin a la resistencia al deslizamiento es mucho menor que la debida al apoyo de las corrugaciones sobre el concreto, la friccin y la adherencia desempean un papel importante en la resistencia al deslizamiento. En este tipo de varillas la adherencia es un factor crtico cuando se usan para refuerzo del concreto, y es importante contar con anclajes adecuados en los extremos de las vigas para lograr el comportamiento como se ilustra en la figura (4.7) en caso de que se presenten fallas de adherencia.

Las varillas corrugadas han disminuido considerablemente los problemas de adherencia, pues todava despus de romperse la adhesin, la corrugacin reacciona contra el concreto. Adems el mejor comportamiento en adherencia de estas varillas hace menos crtico el anclaje en los extremos y disminuye agrietamientos y deformaciones.

No obstante la adherencia es un aspecto importante a considerar en el dimensionamiento en estructuras de concreto, sobre todo en caso de varillas con esfuerzos de fluencia de 6000 kg/cm2 o aun mayores.

El mecanismo mediante el cual de transmiten las fuerzas entre el concreto y las varillas corrugadas se ilustra en la figura (4.8). Las corrugaciones normales a las varillas de las fuerzas (fig.4.8.c), originan tensiones tendientes a producir agrietamientos como los mostrados en la figura (4.9). Las fallas por adherencia ocurren cuando los agrietamientos longitudinales alcanzan tal magnitud que permiten el deslizamiento de las varillas. En general, la resistencia a la adherencia es directamente proporcional a la resistencia de tensin del concreto que depende de fs, e inversamente al dimetro de las varillas.

Longitud de anclaje o de desarrollo

Es la longitud que se requiere embeber a una varilla de acero dentro del hormign, para alcanzar los esfuerzos especificados en el diseo (generalmente Fy).

Factores que Influyen en la Longitud de Desarrollo:

Los siguientes factores principales afectan directamente a la longitud de desarrollo de las varillas de acero en el hormign armado:

Esfuerzo de Fluencia

Mientras mayor sea el esfuerzo de fluencia, se requerir proporcionalmente una mayor longitud de desarrollo.

Seccin Transversal

Cuanto mayor sea la seccin transversal de la varilla, desarrollar una mayor fuerza, y se necesitar proporcionalmente una mayor longitud de desarrollo.

Permetro de la Varilla:

Mientras mayor sea el permetro de la varilla, existir una mayor superficie de hormign en la que se desarrolle adherencia, por lo que se requerir proporcionalidad inversa con la longitud de desarrollo.

Resistencia del Hormign:

Cuanto mayor sea la resistencia a traccin del hormign se podrn desarrollar esfuerzos ms altos de adherencia, por lo que existir proporcionalidad inversa con la longitud de desarrollo.

ENSAYO DE EXTRACCION, ENSAYO DE ELEMENTOS CON BARRAS SOLAPADAS A TRACCION Y A COMPRESION, ENSAYOS EN VIGAS PARA CADA CASO, POR TRACCION Y COMPRESION. DESCRIPCION DEL COMPORTAMIENTO Y METODO DE FALLA.

Ensayo de extraccin

El espcimen en que se efecta este tipo de ensayo consiste en una barra ahogada en un cilindro o prisma de concreto, con uno de sus extremos sobresaliendo del concreto. El ensayo se realiza aplicando una fuerza de tensin al extremo libre de la barra, tratando de extraer la barra de la masa de concreto.

El ensayo de extraccin da una idea clara del concepto de anclaje, la longitud en que esta ahogada la barra es su longitud de anclaje. En el extremo cargado de la barra existen esfuerzos de tensin mientras que el otro extremo de la barra est libre de esfuerzos. Por lo tanto los esfuerzos en la barra cambian hasta cero a lo largo de la longitud de anclaje. Obviamente mientras mayor sea la longitud de anclaje mayor ser la fuerza T necesaria para extraer la barra y mayor ser el esfuerzo que puede que puede alcanzarse en el extremo cargado.

El comportamiento y el tipo de falla en ensayos de extraccin dependen principalmente del tipo de barra ensayada.

Ensayo de barras solapadas a traccin

En vigas y en elementos anlogos sometidos a traccin, las barras que se doblen debern ir convenientemente envueltas por cercos o estribos en la zona del codo. Esta disposicin es siempre recomendable, cualquiera que sea el elemento de que se trate. En estas zonas, cuando se doblen simultneamente muchas barras, resulta aconsejable aumentar el dimetro de los estribos o disminuir su separacin.

Se autoriza el uso de la tcnica de soldadura para la elaboracin de la ferralla, siempre que la operacin se realice de acuerdo con los procedimientos establecidos en la norma UNE 36832:97, el acero sea soldable, y se efecte en taller con instalacin industrial fija. Solamente en aquellos casos previstos en el proyecto y debidamente autorizados por el Director de Obra, se admitir la soldadura en obra para la elaboracin de la ferralla.

Ensayo de barras solapadas a compresin

En el solado de barras comprimidas, se tiene una situacin, en principio, ms favorable porque aparecen unas compresiones en la punta de las mismas que puede ser importante, para dimetros grandes, tambin en este caso aparecen unas tracciones transversales, que debido a las fuerzas de punta, tienden a concentrarse en los extremos de las barras solapadas, tanto para barras traccionadas como para barras comprimidas, debera disponerse una armadura transversal distribuida en la zona del solapo, para absorber las tracciones que aparecen. Es suficiente una armadura transversal con la misma capacidad mecnica que la barra ms gruesa solapada.

Las barras solapadas deben estar en contacto o separarse un mximo de 4 veces el dimetro. Adems, sino estn en contacto, debern estar suficientemente separadas para que queden bien embebidas en el hormign.

Ensayo en vigas por compresin

Los ensayos practicados para medir el esfuerzo de compresin son contrarios a los aplicados al de traccin, con respecto al sentido de la fuerza aplicada. Tiene varias limitaciones:

Dificultad de aplicar una carga concntrica o axial, sin que aparezca pandeo.

Una probeta de seccin circular es preferible a otras formas.

El ensayo se realiza en materiales:

Duros.

Semiduros.

Blandos.

Ensayo en vigas por traccin

Pueden determinarse diversas caractersticas de los materiales elsticos:

Mdulo de elasticidad o Mdulo de Young: Cuantifica la proporcionalidad anterior. Es el resultado de dividir la tensin por la deformacin unitaria, dentro de la regin elstica de un diagrama esfuerzo-deformacin.

Coeficiente de Poisson: Cuantifica la razn entre el alargamiento longitudinal y el acortamiento de las longitudes transversales a la direccin de la fuerza.

Lmite de proporcionalidad: Valor de la tensin por debajo de la cual el alargamiento es proporcional a la carga aplicada.

Lmite de fluencia o lmite elstico aparente: Valor de la tensin que soporta la probeta en el momento de producirse el fenmeno de la cedencia o fluencia. Este fenmeno tiene lugar en la zona de transicin entre las deformaciones elsticas y plsticas y se caracteriza por un rpido incremento de la deformacin sin aumento apreciable de la carga aplicada.

Lmite elstico (lmite elstico convencional o prctico): Valor de la tensin a la que se produce un alargamiento prefijado de antemano (0,2%, 0,1%, etc.) en funcin del extensmetro empleado. Es la mxima tensin aplicable sin que se produzcan deformaciones permanentes en el material.

Carga de rotura o resistencia a traccin: Carga mxima resistida por la probeta dividida por la seccin inicial de la probeta.

Alargamiento de rotura: Incremento de longitud que ha sufrido la probeta. Se mide entre dos puntos cuya posicin est normalizada y se expresa en tanto por ciento.

Estriccin: Es la reduccin de la seccin que se produce en la zona de la rotura.

Normalmente, el lmite de proporcionalidad no suele determinarse ya que carece de inters para los clculos. Tampoco se calcula el Mdulo de Young, ya que ste es caracterstico del material; as, todos los aceros tienen el mismo mdulo de elasticidad aunque sus resistencias puedan ser muy diferentes.

Descripcin del comportamiento por traccin y compresin:

Con frecuencia es necesario soportar las cargas concentradas que se originan de las trabes o gras de vigas pre-coladas de concreto mediante mnsulas muy prximas a la cara de una columna de soporte. Cuando la intensidad de la carga es lo suficientemente grande, se forman grietas aproximadamente perpendiculares a estas trayectorias de tensin principal. Despus del agrietamiento del concreto el refuerzo opera con la mayor eficiencia, si se localiza al menos aproximadamente a lo largo de esas trayectorias de tensin, y si se puede generar su momento resistente con el mximo brazo de palanca interna.

Comportamiento de las vigas a traccin

Son muchos los materiales que se ven sometidos a traccin en los diversos procesos mecnicos. Especial inters tienen los que se utilizan en obras de arquitectura o de ingeniera, tales como las rocas, la madera, el hormign, el acero, varios metales, etc.

Cada material posee cualidades propias que definen su comportamiento ante la traccin. Algunas de ellas son:

Elasticidad (mdulo de elasticidad).

Plasticidad.

Ductilidad.

Fragilidad.

Catalogados los materiales conforme a tales cualidades, puede decirse que los de caractersticas ptreas, bien sean naturales, o artificiales como el hormign, se comportan mal frente a esfuerzos de traccin, hasta el punto que la resistencia que poseen no se suele considerar en el clculo de estructuras.

Por el contrario, las barras de acero soportan bien grandes esfuerzos a traccin y se considera uno de los materiales idneos para ello. El acero en barras corrugadas se emplea en conjuncin con el hormign para evitar su fisuracion, aportando resistencia a traccin, dando lugar al hormign armado.

Los esfuerzos de tensin a lo largo del borde superior son casi constantes entre el punto de carga y la carga de la columna. Ya que el espaciado de las trayectorias no vara considerablemente, la fuerza total de tensin tambin es casi constante.

La fuerza de compresin a lo largo del borde inclinado de la mnsula tambin es aproximadamente constante, lo que indica que se desarrolla un puntual a compresin diagonal.

Los esfuerzos inclinados de tensin que se originan del cambio de direccin de la fuerza de compresin son muy pequeos.

Comportamiento de las vigas a compresin

En vigas muy ligeramente reforzadas, la grieta a flexin critica en la cara de la columna de soporte puede propagarse cerca del borde de compresin, debido al pequeo peralte de la zona a compresin; en consecuencia podra ocurrir una falla por cortante deslizante. Los mecanismos resistentes de dovela y por trabazn del agregado o friccin de grieta podran necesitar movilizarse en este caso.

Mtodo de falla

Ocurre falla por traccin cuando se cedencia excesiva del refuerzo a flexin provoca que el concreto se aplaste en el extremo inclinado de la viga, las grietas de flexin se hacen sumamente anchas.

Se desarrolla fisuracion diagonal a lo largo del puntal a compresin diagonal despus que se forman grietas de flexin. La falla se debe finalmente a la compresin por cortante.

Puede ocurrir una falla de fisuracion a lo largo de refuerzo a flexin pobremente anclado cuando la carga se aplica demasiado prxima al extremo libre de un voladizo corto, el extremo rotatorio de la viga libremente soportada puede imponer la reaccin del borde de la placa de apoyo y la excentricidad no planeada puede provocar este tipo de falla.

Con placas de apoyos demasiado pequeas o muy flexibles, o cuando la mnsula es demasiado angosta el concreto se puede aplastar por la parte de abajo, lo que conduce a una falla de apoyo.

El mecanismo de arco lineal implica, que se debe desarrollar la capacidad de refuerzo a flexin en la proximidad inmediata de la placa de apoyo. Esto lleva a un mecanismo de falla importante en las mnsulas: la falla de anclaje, es claro que el puntual a compresin diagonal no puede desarrollarse, a menos que se transmita un componente horizontal al refuerzo principal cerca del extremo libre de la mnsula.

CALCULO DE LONGITUD DE DESARROLLO, LONGITUD DE SOLAPE PARA CABILLAS DE 12 METROS, Y GANCHOS.

Calculo de longitud de desarrollo

Se basa en el esfuerzo promedio de adherencia lograda sobre la longitud de empotramiento de refuerzo, la longitud de desarrollo identificada en ACI , se requiere en gran medida por la tendencia de las varillas de alta resistencia, a agrietar secciones delgadas de concreto. Una varilla individual ahogada en una masa de concreto no necesita una longitud de desarrollo tan grande, aunque una hilera de varillas en concreto masivo, puede crear un plano dbil por agrietamiento longitudinal a lo largo del plano de dichas varillas.

En la aplicacin de longitud de desarrollo requiere la longitud mnima especificada o lo prolongacin del refuerzo mas all de todos los puntos de esfuerzo mximo.

Ganchos

Cuando no se dispone de suficiente espacio para anclar las barras a tensin prolongadas segn sus longitudes de desarrollo requeridas pueden emplearse ganchos (los ganchos no sirven como barras a compresin para fines de longitud de anclaje), cuando se usen ganchos las armaduras tendrn sus extremos curvados en 180 o 135 con un dimetro interior de 5 veces del dimetro de la barra

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ARTICULOS DE LAS NORMAS COVENIN QUE DAN PAUTAS PARA EL CALCULO DE LA LONGITUD DE DESARROLLO Y GANCHOS.

Normas que dan pautas para el clculo de la longitud de desarrollo:

Segn aci 318-02:

acero en tensin

En este reglamento se presentan ecuaciones muy sencillas que toman en cuenta las variables principales como el tamao de las barras, resistencia del concreto y el lmite de fluencia del acero, en forma explcita y otras variables como la posicin de las barras, a partir de factores por los que se multiplica la longitud de desarrollo.

El factor a se introduce para tomar en cuenta la posicin de las barras. Si son altas o sea con ms de 30 cm de concreto por debajo de ellas, el factor vale 1.3 o 1.0.

El factor B toma en cuenta la posibilidad de que las barras estn recubiertas con alguna recina epoxica, lo cual se hace en ocasiones para protegerlas de la corrosin. Se le debe asignar un valor de 1.5 cuando las barras estn recubiertas con resina y tengan un recubrimiento de concreto menor que 3 o una separacin entre barras paralelas mayor que 6; de 1.2 cuando estn recubiertas con resina pero tengan recubrimientos de concreto o separaciones mayores que las anteriores; y de 1.0 si no estn recubiertas con resina. Este factor hace aumentar la longitud de desarrollo si las barras estn protegidas con resina, ya que esto disminuye su adherencia con el concreto.

Si se proporciona mayor acero de tensin que el requerido en los clculos de flexin, las longitudes de desarrollo calculadas pueden reducirse multiplicndolas por el factor (As requerido/As proporcionado). La longitud de desarrollo para acero nunca puede ser menor de 30 cm.

acero en compresin

Para este acero tambin se especifica una longitud bsica de desarrollo que puede reducirse si se proporciona refuerzo transversal de confinamiento o acero longitudinal mayor que el requerido por flexin.

El refuerzo de confinamiento en su caso consistir en una hlice no menor al nmero 2 y con un paso no mayor de 10 cm, o estribos del nmero 4 con una separacin no mayor de 10 cm, en ningn caso se especifica aumentar la longitud bsica de desarrollo que debe ser igual a 0.075 pero no menor que 0.043 estos valores del sistema si son 0.235 y 0.0438 respectivamente. Para este acero se especifica que la longitud de desarrollo nunca sea menor de 20 cm.

Para barras en compresin se establece que la longitud de desarrollo de una barra debe ser al menos igual a 60 por ciento a la correspondiente en tensin. La longitud mnima se fija en 20 cm.

Normas covenin para clculo de ganchos

Objetivo y campo de aplicacin

La presente norma tiene por objeto determinar las caractersticas generales de los ganchos, as como los mtodos de ensayo destinados al control de los ganchos nuevos.

La presente norma se aplica a los ganchos de acero utilizados en toda clase de mquina y en sus accesorios, con excepcin de los ganchos de lminas.

Un gancho terminado esta caracterizado por:

Un grupo de letras o cifras destinados a indicar los detalles de forma del gancho y de sus dimensiones.

Por una letra correspondiente a la clase de gancho, las letras por orden de resistencia creciente son: M, P, S, T Y V.

Capacidades portantes y cargas de base para clculo

Capacidad Portante (Cp): Se deber expresar en toneladas: deber seguir la serie R10 de los nmeros normales, por encima de las 100t las capacidades portantes debern tomarse de la serie R20, pero con preferencia de los valores de la serie R10.

Capacidad de base para el clculo: la carga de base para el clculo de los ganchos debern ser iguales a los de las cargas de prueba, estas se expresan en kilonewtons, y son dados en la tabla 1, donde se indica la correspondencia con la carga cortante.

Capacidad Portante y cargas de prueba: las capacidades portantes debern establecerse siguiendo la serie R10 de los nmeros normales, la carga de prueba correspondiente viene dada en la tabla 1, en la cual Cp es la capacidad portante en toneladas y Fe la carga de prueba en kilonewtons.

Dimensiones: las dimensiones se calcularan en principio partiendo de las cargas de base, definidas en el apartado de manera que el gancho en su conjunto no presente deformacin permanente bajo la carga de prueba, todo cambio de seccin deber realizarse por superficies de forma conveniente.

Prueba con carga de ensayo: un gancho no deber presentar deformaciones u otros defectos visibles, despus de haber sido sometido a la carga de prueba.

NOTA 1: Si el aumento de la abertura no pasa 0,25% el gancho se considerara que cumple con esta exigencia.

Ensayo de ensayo (ensayo destructivo): un gancho sometido igual o dos veces la carga de prueba no deber romperse ni abrirse.

Modo de operar: los ensayos especificados debern efectuarse en ganchos forjados o estampados, particularmente por traccin aplicada sin choque en su eje, y por intermedio de un rgano de ataque de un dimetro aproximadamente igual a 1/3 del dimetro del gancho (D/3).

NOTA 2: Para un gancho que tiene partes mecanizadas, los ensayos debern efectuarse despus de un mecanizado completo.

Marcacin: Cada gancho deber marcarse de manera legible e indeleble sobre partes no sometidas a las fatigas mayores, este marcado deber ser colocado por el fabricante y deber comprender los siguientes:

Numero de modelo

Letra indicando su clase

Identificacin del lote

Identificacin del fabricante

La Leyenda hecho en Venezuela.

CONCLUSION

Uno de los mayores avances en el desarrollo de los anclajes ha sido el reconocimiento por parte de la industria.

La estructura se debe disear de tal manera que en cualquier momento se pueda reemplazar un anclaje que falle.

Los anclajes pueden ser utilizados de manera muy ventajosa en cualquier situacin que necesite la ayuda para soportar un estado de tensiones y esfuerzos.

En las construcciones civiles se utiliza cada vez con mayor frecuencia y xitos los anclajes para sostener muros. La utilizacin de anclajes ha sido considerada como una extraordinaria alternativa tcnica y econmica en la construccin de muros de retencin, conjuntamente con los procedimientos modernos que nos ofrece el concreto proyectado.

El diseo de un anclaje requiere conocer el valor y direccin de los esfuerzos ejercidos para la estructura a anclar.

Actualmente los anclajes constituyen un medio bsico para garantizar estabilidad en diversas estructuras, suele usarse de manera muy ventajosa en cualquier situacin.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Arthur H. Nilson. diseo de estructuras de concreto.

Teodoro E. Harmsen. diseo de estructuras de concreto armado.

http://www.sencamer.gob.ve/sencamer/normas/343-79.pdf

http://www.inti.gob.ar/cirsoc/pdf/publicom/Capitulo04.pdf

http://www.mecmesin.es/ensayo-de-extraccion-de-lazos

http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/3527/Capitulo4.pdf

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