EL ACERO DE REFUERZO

GENERALIDADESEl acero estructural es un material elaborado industrialmente utilizando como materia prima bsica el hierro y el carbono, adems de otros metales en pequea cantidad, que fundidos en las proporciones adecuadas y a temperaturas estrictamente controladas pueden conformar as un material altamente resistente. Con diferentes caractersticas de acuerdo con las proporciones y temperaturas mencionadas.La caracterstica ms destacada del acero es su amplio rango plstico, que le permite como material estructural seguir soportando cargas y deformarse ampliamente sin llegar a la falla, dando as tiempo a detectar el problema estructural y tomar las medidas que sean del caso.

GENERALIDADESComercialmente los aceros se clasifican segn su grado, trmino que se refiere especialmente a su lmite de fluencia de acuerdo con la composicin qumica con que sean elaborados. Comnmente el acero estructural utilizado para el concreto reforzado es de dos calidades:Acero liso de 37000 psi (aprox. 2600 k/cm2 260 MPa) en dimetros menores o iguales a 1/4.Acero corrugado de 60000 psi (aprox. 4200 k/cm2 420 MPa) en dimetros iguales o mayores a 3/8.

El concreto a la traccion . . .El concreto resiste muy bien a la compresin pero slo alrededor de un 10% de esta resistencia a la traccin, valor que prcticamente se ignora para los diferentes clculos en concreto reforzado.

El ACERO por el contrario resiste excelentemente los esfuerzos de traccin y bsicamente se ubica en aquellas zonas del elemento estructural en concreto reforzado que estarn sometidas a esfuerzos de traccin por causa de la aplicacin de las diferentes cargas que debe soportar.

Una primera apoximacin a la funcin del acero en elementos estructurales puede verse en un voladizo, donde intuitivamente puede hallarse la posicin del acero de refuerzo principal si suponemos que, conformado por varias piezas sueltas, ser necesario anclar la estructura a su apoyo por su parte superior si queremos que ellas se sustenten, de otra manera caeran . . . ANALOGIAS EN EL FUNCIONAMIENTO DEL ACERO

OTRO EJEMPLO para entender el funcionamiento del acero es imaginar un arrume de bloques ...Que puede ser tumbado fcilmente con un pequeo empuje lateral . . . (p.ej. sismo)Pero que una vez amarradas entre si ...Ya no caern tan fcilmente, o se volcarn enteras . . .

Si adicionamos adems una base ms pesada . . . (p.ej. cimentacin)Ya ser muy difcil que el arrume pueda ser derribado . . .Y mucho menos si esta base es ms extensa !!

EL EJEMPLO ahora es suponer una pila alta de libros amarrados, si tensionamos fuerte los amarres la pila puede perder verticalidad, pero si aparecen amarres transversales que formen una especie de red puede evitarse este efecto pues hay confinamiento y amarre transversal ...

De estas analogas se puede concluir entonces que el ACERO adems de brindar en trminos generales ductilidad a la estructura ante los esfuerzos, cumple tres funciones especficas dentro del concreto reforzado:1. ACERO LONGITUDINAL: Resiste los esfuerzos de traccin causados por la flexin de los elementos estructurales.2. ACERO TRANSVERSAL: Llamados estribos o flejes, resisten los esfuerzos cortantes que alcanzan mayores valores por lo general hacia los extremos de los elementos estructurales.3. ACERO TRANSVERSAL: Confina el concreto y el acero longitudinal dentro de los elementos estructurales, impidiendo que pierdan su posicin dentro de los mismos.

ALGUNAS OBSERVACIONES GENERALES SOBRE LA COLOCACION Y FUNCION DEL ACERO EN LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES MAS COMUNES: ZAPATAS, COLUMNAS Y VIGAS ...

En zapatas el acero deber dejarse convenientemente separado de la tierra. Se ubica en la parte inferior debido a su funcionamiento como una viga en voladizo invertida. El gancho se deja unicamente para facilitar el corte, pero no cumple una funcion estructural.

En las vigas se considera acero principal el que toma las tracciones causadas por las cargas del uso normal de la edificacin, y acero secundario el que toma los esfuerzos causados por sismos e inversin de esfuerzos. Los estribos estn ms juntos en los sitios donde el cortante es mayor, es decir hacia los extremos.Convencionalmente se llaman aceros negativos aquellos que toman los momentos negativos, y aceros positivos los momentos positivos.

Por el contrario en columnas todo el refuerzo se considera como principal, pues la flexin de este elemento puede presentarse en cualquiera de sus ejes. Los estribos confinan el concreto y soportan el cortante, ubicndose ms cerca hacia los extremos superior e inferior.

OTRAS CARACTERISTICAS SOBRESALIENTES . . .El traslapo en todos los casos es mnimo 45-55 veces el dimetro de la barra.Los estribos se amarran con alambre negro No. 18, y su gancho debe conformar un ngulo agudo de 45 grados.Existen medidas especficas para el doblado de las barras, si es sobrepasado se somete sta a esfuerzos adicionales.El acero deber estar libre de grasa, oxido, polvo, mortero, etc, pues esto ocasionara una mala adherencia al concreto.Algunas de las principales productores de acero en Colombia son Aceras Paz del Ro. Sideboyac, Sidelpa, Sidemua, Sidelcaribe.La nomenclatura ms usual de los aceros describe su dimetro en Nmero de octavos de pulgada y su longitud en decmetros.Por ejemplo 3#416 significa tres barras de 1/2 (que son 4/8) y 1.6 m de longitud.

El ensayo que principalmente se le realiza a los aceros es el de traccin, con el cual se determina su lmite de fluencia y los diferentes valores que arroja la curva esfuerzo - deformacin.

ACEROS MAS COMERCIALESLos aceros se venden por barras de 6,9 y 12 metros los dimetros mayores, y pesados por chipas los dimetros menores.

Hoja1

NmeroDimetroAreaPeso

PulgadasK/ml

21/4"0.3160.249

33/8"0.7120.559

41/2"1.270.994

55/8"1.971.552

63/4"2.852.237

77/8"3.873.04

81"5.063.97

Hoja2

Hoja3