El Acero de refuerzo en las Vigas de concreto

Un buen detallado del acero de refuerzo es una garantía contra la mayoría de las fallas que se pueden producir como consecuencia de un incendio, movimientos sísmicos y hasta de ataques terroristas, de allí su vital importancia.

Las vigas que se apoyan conjuntamente con los nodos que resultan de la intersección viga-columna, contribuyen al soporte de las estructuras; todos ellos deben resistir las fuerzas y desplazamientos inducidos por los movimientos que producen las ondas sísmicas o cualquier otra perturbación sobre la estructura.

Tipos de fallas

Las vigas de concreto se proyectan para evitar los siguientes modos potenciales de fallas, tal como se ilustran en la Fig. Nº 1:

a) Falla dúctil: debido a la flexión, la cara inferior de la viga tiende a alargarse por estar sometida a tracción. Como el concreto solo no resiste tracciones, estas fuerzas de tracción son absorbidas por el acero de refuerzo colocado en esa cara. El concreto tiende a fisurarse (Ver Fig. Nº 1a). La cantidad y abertura de las fisuras es un aviso de que algo está pasando y se pueden tomar previsiones, de lo contrario en la medida que las fisuras se conviertan en grietas, la seguridad de la estructura puede verse comprometida.

b) Falla frágil: cuando la viga se flexiona por el incremento de las cargas, la cara superior se acorta debido a la compresión, y dependiendo de la cantidad de acero presente en esa cara, el concreto podría triturarse y fallar sin previo aviso, generándose una falla frágil indeseable. Este fenómeno está acompañado de fuerzas de corte, que se manifiestan por fisuras y grietas a 45º cuando no se disponen de suficientes estribos (Ver Fig. Nº 1b).

Tipos de refuerzo en las vigas

En todas las vigas de concreto deben disponerse como acero de refuerzo dos conjuntos de cabillas: las longitudinales y las transversales (Ver Fig. No. 2 ).

El refuerzo longitudinal, está conformado por cabillas grandes, colocadas en toda su longitud. Tiene como función principal tomar las compresiones y tracciones que el concreto no puede resistir; y adicionalmente permitir a la viga flexionarse sin que se triture el concreto y además pueda disipar, de manera controlada, la energía que el terremoto introduce en la estructura.

Por su parte, el refuerzo transversal o estribos, como también se le conoce, está conformado por un conjunto de barras de diámetro pequeño, Nº 3 ó 4 (3/8” y 1/2”) dispuestas verticalmente a intervalos regulares y que se amarran a las cabillas longitudinales con un gancho doblado a 135º.

El principal objetivo del acero de refuerzo transversal es mantener en su posición al acero longitudinal; y adicionalmente, evitar el pandeo de las barras longitudinales cuando actúan las grandes fuerzas de compresión inducidas por las excesivas y repentinas fuerzas, como las del sismo; al intersectar las fuerzas cortantes inherentes a la flexión de la viga, minimizan el tamaño de las potenciales fisuras y grietas.

Práctica Constructiva

Detallado del acero de refuerzo en vigas de concreto

La Norma Venezolana 1753:2006 Proyecto y Construcción de Obras en Concreto Estructural proporciona instrucciones sobre el cálculo y la colocación del acero de refuerzo. La responsabilidad por su cabal acatamiento corresponde al ingeniero estructural.

En las siguientes figuras se indican los principales detalles a observar en una buena práctica constructiva, tanto en los planos como en la ejecución de las vigas de concreto.

Como las cabillas vienen a longitudes de 6 y 12 m, cuando sea necesario solaparlas, deben cumplirse con lo indicado en la Figura a.

Glosario:

acero de refuerzo: conjunto de barras, mallas o alambres, que cumplen con el Artículo 3.6 de la Norma Venezolana 1753:2006 y que se colocan dentro del concreto para resistir tensiones conjuntamente con éste.

detallado: consiste en la preparación de dibujos de colocación, detalles de las barras de refuerzo, y lista de barras que se utilizan para fabricar y colocar el acero de refuerzo en los miembros estructurales.

diámetro nominal: diámetro con que se designan las barras y el diámetro con el que se obtienen los valores nominales del perímetro, del área de la sección transversal y del peso por metro lineal de la barra.

empalme por solape: unión normalizada de dos barras opuestas y paralelas embebidas en un miembro de concreto reforzado para transferir entre ellas fuerzas axiales de tracción o compresión.

nodo: volumen de concreto común a dos o más miembros que se interceptan.

viga: miembro estructural utilizado principalmente para resistir momentos de flexión, momentos de torsión y fuerza cortante.

IIT- BMTPC: acrónimo o siglas correspondientes al inglés Indian Institute of Technology, en Kampur y del Building Materials and Te chnology Promotion Council, en New Delhi, India.

NZSEE: acrónimo o siglas correspondientes al inglés de New Zealand Society for Earthquake Engineering.

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Fuente: alacero.org