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ACERO MINIMO
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
DE LAS FUERZAS ARMADAS NACIONAL
NÚCLEO- APURE
SECCION 08ICVD01
San Fernando, Mayo del 2.014
ACERO MINIMO
Para que una estructura de concreto armado tenga un buen
comportamiento frente a cargas estáticas y dinámicas, no basta con un
ACERO MINIMOPROFESORA:Ing.
buen diseño y una buena construcción, el buen detallado de la armadura
de acero es fundamental para que esto se logre.
El detallado del acero de refuerzo viene a ser la última etapa en la
fase de diseño de cualquier elemento de concreto armado, y éste
consiste en la preparación de dibujos de colocación, detalles de las
barras de refuerzo, ubicación de las armaduras y todos los aspectos que
se puedan incluir en los planos de manera que se interprete
correctamente la disposición del acero dentro de la sección de concreto
por parte de las personas encargadas de materializar la estructura que
fue diseñada, y así evitar que los elementos queden armados en forma
diferente a como fueron calculados.
“El detallado de acero incorpora el proceso de razonamiento por el
cual el diseñador permite que cada parte de la estructura funcione con
seguridad bajo las condiciones de servicio y con eficiencia cuando se
somete a las cargas últimas o deformaciones. (Gutiérrez y Moreno,
2008)”
A través de un correcto detallado del acero de refuerzo no sólo
debemos garantizar la seguridad de la estructura sino que debemos
optimizar la utilización de los recursos, en éste caso las barras de acero,
para que la etapa de construcción se lleve a cabo en forma eficiente y
así se disminuyan los costos y los plazos de ejecución. En edificios de
concreto armado generalmente se tienen elementos de geometría muy
similar o idéntica, por lo que se pudiera hacer una estandarización de los
esquemas de armado de elementos de características similares, siempre
y cuando se respeten las condiciones de seguridad
Para el caso de losas de concreto armado existen patrones de
detallado que se han generado por experiencias de distintos ingenieros
y que se han incluido en Normas, manuales y libros. En general, se
procede de igual manera para los distintos tipos de losas de concreto
armado con sus respectivas variaciones en cuanto a la sección.
Una vez hecha la resolución de la losa en la que hemos calculado la
cantidad de acero de refuerzo (expresada en unidades de área) que
debemos colocar en las diferentes secciones de cada elemento de
acuerdo a sus solicitaciones máximas, debemos seleccionar la
denominación de cabilla que vamos a utilizar y el número de cabillas
necesarias para cubrir el área de acero que demanda la sección.
Acero Minimo en vigas
Significa, cuantía mínima, la cantidad mínima de “hierro” que debe tener una
sección de hormigón armado.
Cuando se realizan los cálculos de dimensionamiento de una sección,
generalmente primero “pre-dimensionamos”, significa que estimamos de
antemano una sección de hormigón capaz de soportar las solicitaciones
actuantes. Esto responde a criterios de deformaciones, según longitud y vínculos
de apoyos; Como también al momento resistente de la sección, según el momento
flector máximo; O por corte máximo en el apoyo más solicitado.
Si predominan los esfuerzos de corte con mucha ventaja respecto de la
flexión máxima, entonces podemos llegar a tener una viga con mucha sección de
hormigón respecto de la armadura de acero.
Si la luz de la viga es muy importante, entonces puede ser que predomine
la deformación antes su propia resistencia, entonces también podemos tener el
caso de una muy pequeña sección de acero dentro de una gran sección de
hormigón.
En estos dos casos podemos llegar a tener una cuantía de acero tan
pequeña que podría pasar desapercibida dentro del campo de las resistencias
mínimas requeridas para una sección compuesta que debe garantizar conductas
precisas en el tiempo.
Los reglamentos de estructuras de hormigón armado se anticipan a estas
cuestiones y nos indican la cantidad mínima de sección de acero que debe tener
una sección de hormigón. Esto se conoce como Cuantía Mínima.
La Cuantía es la relación que existe entre la sección de armadura de acero
respecto de la sección total del hormigón:
También se tiene en cuenta para verificar la área de acero luego de haber
sido calculado.
Debe cumplir según Frattelli:
Acero Minimo en columnas
Los requisitos para refuerzos longitudinal de marcos ductiles indican un limite
inferior en cuantias de refuerzos longitudinales del 1 % de la seccion transversal
de la columna, y un limute superior del 4 %. El limite inferior pretende evitar que el
acero fluya para cargas inferiores a la fluencia teorica que pudiera darse por el
flujo plastico del concreto, el cual causa una transferencia de esfuerzos entre el
concreto y el refuerzo: el limite inferior tambien pretende proporcionar a la columna
una resistencia minima a flexion.
La formula viene dada de la siguiente manera:
Donde:
Ag: Area neta gruesa de concreto.
Acero mínimo en pantallas o muros.
La cuantía del acero de refuerzo y su distribución en los muros debe
calcularse de una manera muy cuidadosa, ya que un refuerzo bien distribuido y
diámetros de barras adecuados pueden evitar la fisuración del concreto debido a
esfuerzos cortantes, así como también incrementar la ductilidad del elemento al
permitir mayores deformaciones.
Según la Norma COVENIN 1753-2006, las armaduras mínimas para los
muros estructurales de concreto armado tienen que cumplir las siguientes
especificaciones:
Muros estructurales con Nivel de Diseño ND1
Se exige que la separación de las barras de acero no exceda de los
siguientes valores:
Tabla 1 _ Separación máxima de refuerzos
Donde: bW: Espesor del muro
LW: Longitud del muro en la
dirección de la fuerza cortante.
Para :
Cuantía mínima para barras menores o iguales a 5/8”:
Cuantía Vertical,
Cuantía Horizontal,
Cuantía mínima para barras mayores a 5/8”:
Cuantía Vertical,
Cuantía Horizontal,
Para :
Cuantía Horizontal,
Cuantía Vertical,
Donde: hW: Altura del muro o segmento de
él.
Con excepción de los muros en sótanos, los muros estructurales con un espesor
mayor a 20 cm. tendrán armaduras en ambas direcciones dispuestas en dos
capas paralelas a las caras del muro de la siguiente forma:
Se colocará una malla electrosoldada que tenga entra ½ y ⅔ de las
armaduras que se requieren para cada dirección colocada a no menos de 5 cm.
ni más de un tercio del espesor del muro medido a partir de la superficie exterior.
Se colocará una malla interior que posea el resto del acero requerido en
cada dirección, con un recubrimiento no menor de 2 cm. ni más de un tercio del
espesor del muro medido desde su superficie interior.
Acero mínimo en Fundaciones
El acero mínimo, está determinado de acuerdo a la relación del área de la
armadura de retracción y temperatura, respecto del área de la sección total de
concreto, la cual no será menor a los siguientes valores:
•En losas donde se emplean barras estriadas (fy £ 3500 kg/cm2) r_mínimo =
0.002
•En losas donde se emplean barras estriadas o malla de alambre soldada
(lisa o estriada) fy=4200 kg/cm2 r_mínimo = 0.0018
•En losas con acero de fy > 4200 kg/cm2
r_mínimo = 0.0018x 4200/fy
•En ningún caso será menor a r_mínimo = 0.0014
•El porcentaje de acero se define como r = As/(b.d)
Nota:
Para contrarrestar los esfuerzos de retracción y temperatura, en losas
estructurales armadas en una sola dirección, se proporcionará una armadura de
repartición perpendicular a la principal, con una separación que no excederá de 35
cm, ni cinco veces el espesor de la losa.
Para fundaciones rectangulares.
Para fundaciones cuadradas.