Manual Seleccion de Acero de Construccion

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Documento da pautas para la eleccion comercial de acero de construccion grado 60

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  • SEGURIDAD EN LA CONSTRUCCINCONSTRUCCION&VIVIENDA AGOSTO2008 / 9

    EL PRESENTE artculo describe la impor-tancia de contar y aplicar la NormatividadTcnica, tanto en el diseo estructural,como en la ejecucin de los diferentesproyectos de ingeniera. Nos referimos,particularmente, al caso de estructurasde concreto armado, uno de los materia-les ms utilizados en nuestro pas, en lasconstrucciones formales, as como tam-bin en las informales.

    Nuestras normas estn desarrolladas es-pecialmente para zonas de alto riesgossmico como nuestro territorio; y, por lotanto, son ms exigentes que la de aque-llos otros pases que no tienen el mismoriesgo.

    Precisamente, uno de los aspectos enlos que la norma entra a tallar, se refierea la calidad de los materiales utilizados,en este caso, el concreto y el acero.

    El acero (barra corrugada para construc-cin) es quizs el material ms importan-te para una edificacin, puesto que des-empea un papel fundamental durante unevento ssmico.

    Qu especificaciones nos dan las Nor-mas en cuanto a este material? Muchas,la siguiente es una de las ms importan-tes.

    A.- Norma E-060: Concreto armado

    Artculo 3.4.3.1: Las barrascorrugadas de refuerzo debern cum-plir con alguna de las siguientes espe-cificaciones:

    a. Especificacin para barras de acerocon resaltes para concreto armado(NTP 341.031) (ver Tabla 1).

    b. Especificacin para barras de acerode baja aleacin A.S.T.M. A706.

    Artculo 3.4.3.3: Las barras de re-fuerzo corrugadas con una resisten-cia especificada a la fluencia fy, supe-rior al grado ARN 420 (Grado 60) de laNorma Itintec 341.031, no podrn ser

    usadas en elementos que forman par-te del esqueleto sismo-resistente.

    En el captulo 5, correspondiente al dise-o por flexin (artculo 11), flexo-com-presin (artculo 12), cortante y torsin(artculo 13), se tienen disposiciones es-peciales en las que se seala:

    La calidad del acero de refuerzo no ex-ceder de lo especificado para acerogrado ARN 420 (420 MPa o 4,280 Kg./cm2)

    En resumen, lo que esta norma estable-ce de manera explcita, es que el aceroGrado 60 (420 MPa o 4,280 Kg./cm2) esel apropiado para nuestras construccio-nes que deben ser sismoresistentes.

    Pero por qu no utilizar fierros de cons-truccin grado 40 75? (ver tabla 1)

    Sealamos aqu algunas razones:

    Grado 40: Dado que en el diseo de es-tructuras de concreto armado existe latendencia de utilizar materiales cada vezms resistentes, tanto para el acerocomo para el concreto, las barras conesfuerzo de fluencia: fy = 40 klb/pulg2,de uso estndar, han sido reemplazadascasi en su totalidad, hace aproximada-mente 35 aos atrs, por barras con es-fuerzos de fluencia de 60 klb/pulg2. Estose debe a que las ltimas son ms eco-nmicas y tienden a disminuir la conges-tin del acero en los encofrados (mayorresistencia del acero implica menor reade acero As).

    Grado 75: Un estudio realizado a princi-pios del 2006, nos brinda algunas razo-nes por las que no se debera usar estetipo de acero. La investigacin se hizo

    en base a unas muestras de barrascorrugadas importadas que se estabancomercializando en nuestro pas, las cua-les fueron sometidas a ensayos en el La-boratorio de Estructuras de la Universi-dad Catlica. Los resultados obtenidosfueron los siguientes (Cuadro A):

    A continuacin, presentamos las opinio-nes de dos connotados consultores(*)de nuestro medio ante estos resultados:

    1.- Los resultados de los ensayos reali-zados para la probeta de 12mm. y 5/8",cumplen con los requerimientos de la Nor-ma Peruana 341.031 para el grado 75,pues los lmites de fluencia mnimos ymximos son:

    524 y 534 MPa para la barra de 12mm.530 y 538 MPa para la barra de 5/8"

    Sealando la norma que el valor mnimopara el grado 75 debe ser 517 MPa.

    2.- Los mismos ensayos sealan que lasresistencias a la traccin fluctan entre:

    692 y 710 MPa para barra de 3/8"691 y 693 MPa para barra de 5/8"

    Lo que indica que las barras de 3/8" y 5/8" corresponden al grado 75, segn losealado en la Tabla N 1.

    3.- Como la norma de diseo en concretoarmado E-060 indica:

    Las barras de refuerzo corrugadas conuna resistencia especificada a la fluenciafy, superior al grado ARN 420 (Grado 60)de la Norma Itintec 341.031, no podrnser usadas en elementos que forman par-te del esqueleto sismorresistente.

    Se concluye que las barras importadasensayadas no deben ser usadas en elPer en columnas, vigas, placas o murosde edificaciones, pues son elementos queforman parte del esqueleto sismorre-sistente de las edificaciones.

    Cualquier fierro es buen fierro?

    (Cuadro A)Ensayo de traccin de muestras de barras importadas

    Dimetro Lmite Resistencia Alargamiento Relacin R / fyde fluencia a la traccin

    Mnimo Mximo Mnimo Mximo Mnimo Mximo Mnimo Mximo

    3/8" 500 520 692 710 13.2 % 13.7 1.36 1.3812 mm 524 534 680 687 12.7 % 14.2 % 1.29 1.305/8" 530 538 691 693 15.2 % 15.6 % 1.28 1.31 Continua en la pgina 10

    Tabla 1: Norma Tcnica Peruana 341.031 2008

    Caractersticas Grado 40 (280) a Grado 60 (420) Grado 75 (520) b

    Resistencia a la traccin 42,8(420) 63,2(621) 70,4(690)(min.) Kg./mm2 (MPa)

    Lmite de fluencia (min.) 28,6(280) 42,8(420) 53,0(520)Kg./mm2 (MPa)

    Alargamiento mnimo(en 203,2 mm.) en la rotura (%)

    3/8" 11 9 12 mm., 1/ 2", 5/8" 12 9 3/ 4" 12 9 77/8", 1" 8 71 1/8", 1 , 1 3/8" 7 61 , 2 7 6

  • CONSTRUCCION&VIVIENDAACTUALIDAD10 / AGOSTO2008

    Hector E. Gandolfo OsambelaConsultor de Procobre

    HAN PASADO ya varios aos desde quese culmin con la construccin del gasoduc-to, que nos trae el gas natural desdeCamisea hasta Lima; y en nuestra Lima anvemos como las redes de la ciudad conti-nan su recorrido.

    Son tambin muchas las empresas que yaestn usando el gas natural como combus-tible principal en sus procesos. Asimismo,hay una gran cantidad de hogares que handejado el Gas Licuado de Petrleo para usarel gas natural y ni qu decir de la conver-sin a gas natural de los vehculos.

    Las consecuencias de este cambio son to-das favorables, en las empresas los proce-sos cuestan menos y en los hogares el con-sumo en nuevos soles con respecto a laenerga tambin es menor; en este ltimo casono solo hablamos de la coccin de alimentossino que el cambio de calentadores de aguaelctricos por calentadores a gas reduce anms el gasto en energa en los hogares, con-tribuyendo a la economa del hogar.

    Hay tambin muchas personas que se hancapacitado para ofrecer sus servicioscomo instaladores de gas, de manera quetenemos ya no solo el gas cada vez mscerca, sino tambin tcnicos capaces yresponsables.

    Con el desarrollo de este movimiento eco-nmico que genera el gas natural, evidente-mente aparecen tambin materiales para lasinstalaciones, y de estos rescataremosaquel que por sus caractersticas y expe-riencias en cuanto a su uso nos ha dadocomo resultado, instalaciones de gas muyseguras y perdurables. Nos referimos al usode las tuberas y accesorios de cobre.

    Cobre. Gracias a las caractersticas na-turales del cobre, las que se mantienenen sus derivados como las tuberas yaccesorios, obtenemos no solo instala-ciones seguras sino procedimientos deinstalaciones sumamente sencillos, loque nos permite trabajar con rapidez.

    Nos permitimos mencionar, acaso por sim-ple comentario, que el cobre tiene propieda-des bactericidas, permitiendo inhibir el de-

    sarrollo de grmenes y bacterias, lo que loconvierte en el material ideal para las insta-laciones de las redes internas de agua po-table, tanto fra como caliente.

    Volviendo al gas, el uso de la soldadurapor capilaridad tanto blanda (Estao) comofuerte (Plata), nos garantiza una slida yhermtica unin entre tubera y accesorio,utilizando para ellos procedimientos rpi-dos y seguros. A lo largo de estos ltimosaos, las instalaciones de gas con tube-ras de cobre han demostrado su capaci-dad de respuesta frente a fenmenos na-turales; recordemos los recientes sismosen Pisco y Lima y hace unos aos atrs enArequipa, donde no se report ningn tipo

    de dao ni fuga en las instalaciones de gashechas con tubera de cobre.

    En caso de la eventualidad de incendiosmerece un comentario adicional. De ocurrirun siniestro tenemos que evitar agregarlecombustible al fuego, es decir, evitar que elgas alimente el siniestro. En este caso, lastuberas y accesorios de cobre permitenuna mayor resistencia frente a posibles in-cendios. De igual manera, la soldadura porcapilaridad garantiza la hermeticidad inclu-so producido el siniestro. En resumen elbinomio Cobre - Capilaridad nos dan la tran-quilidad de la seguridad.

    Otra de las grandes ventajas de este ma-terial es la durabilidad. As, una vez instala-das las tuberas, empotradas o expuestas;y realizadas las respectivas pruebas dehermeticidad, la duracin con cero costode mantenimiento est garantizada.

    Si hiciramos un balance acerca de las venta-jas y desventajas de la tubera y accesoriosde cobre, incluyendo por supuesto las eco-nmicas, veremos que sera la mejor decisina tomar al momento de elegir materiales.

    EXPERIENCIAS EN LAS INSTALACIONES DE GASINSTALACIONES

    INDUSTRIAS Fibraforte S.A. lan-za al mercado su nueva lnea deproductos en polipropileno ypolicarbonato para techos. Lasplanchas de policarbonato vienenen dos presentaciones: PlanchaPlana Lisa Transparente altamen-te resistente al impacto, con est-tica similar a un vidrio comn y conmayor resistencia; y la PlanchaGofrada Trapezoidal 76/18, que esuna plancha innovadora y

    novedosa para diseos arquitec-tnicos.

    Las planchas de polipropileno, entanto, son la Deluxe Onda 76/100,una plancha de caractersticassimilares al polarizado, transpa-rente, esttica y elegante y laPlancha Plana Reforzada 7V, re-forzada de PP que cuesta el 60%menos del costo que el policar-bonato plano.

    Nuevas coberturas para techos en polipropileno y policarbonato de FibraforteLas nuevas coberturas Fibra-forte ayudan a resolver un pro-blema creciente del incrementode costos de estructuras que seutilizan para techos. Son livia-nas, no se rompe al impacto, ytienen menos peso que sus simi-lares de Fibrocemento. Ademslas nuevas coberturas no se oxi-dan, an cerca al mar o en am-bientes salinos o corrosivos y sugran flexibilidad le permite una

    mayor resistencia al impacto, depiedras, por ejemplo. Tampocoabsorben agua por lo que no seforman hongos.

    Los nuevos productos respon-den al trabajo en equipo y la in-novacin continua que viene ha-ciendo Industrias Fibraforte S.A,as como ir de la mano con eldesarrollo de la construccin yarquitectura.

    Las razones tcnicas para no usar ba-rras de grados superiores al ARN 420(Grado 60), cuando se disea conside-rando un esfuerzo de fluencia de 4,200Kg./cm2 estn relacionadas con diver-sos puntos de un diseo sismorresistentecomo:

    a. Mayores longitudes de anclaje y deempalme para poder desarrollar la ad-herencia con el concreto.

    b. Mayores capacidades resistentes enflexin a las consideradas en el dise-o, lo que puede inducir mayores es-fuerzos por cortante, siendo necesa-

    puede afirmar categricamente, enton-ces, que:

    NO SIEMPRE CUALQUIER FIERRO ESBUEN FIERRO

    a) Las barras grado 40 (280) se sumi-nistran solo en los dimetros de 3/8"hasta 3/ 4"

    b) Las barras grado 75 (520) se sumi-nistran solo en los dimetros de 3/4"hasta 2

    (*) Ing. Antonio Blanco e Ing. CarlosCasabonne.

    rio que siempre se tenga mayor capa-cidad por cortante que por flexin,para evitar fallas frgiles en placas,columnas y vigas.

    4.- La mezcla de aceros en una misma obrapuede llevar a comportamientos indeseadoscomo el que ocurrira si se usa el aceroASTM A615 grado 75 en vigas y el aceroASTM A615 grado 60 en columnas, siendoque el diseo especifica para todos los ele-mentos acero ASTM A615.

    En este caso, la sobre resistencia sus-tancial resultante en las vigas, impedirala formacin de rtulas plsticas en las

    vigas, trasladando la plastificacin a lascolumnas. Esta eventualidad es indesea-ble por el peligro que representa.

    No sera suficiente que la estructura hayasido calculada considerando las carac-tersticas resistentes del acero de menorresistencia.

    Para finalizar este breve anlisis, pode-mos apreciar, que el que estas barrascumplan con algunos de los requisitos(alargamiento, relacin R/fy) establecidospor nuestras normas, no garantiza quecumplan con todos los dems (lmites defluencia, resistencia a la traccin). Se

    LA IMPORTACIN de equiposy maquinarias se incrementara40% al cierre del 2008, impul-sada principalmente por unmayor dinamismo en la inver-sin privada, estim el Comitde Importadores de Maquina-rias, Equipos, Repuestos y He-

    rramientas de la Cmara de Co-mercio de Lima (CCL). El presi-dente de dicho comit de la CCL,Benami Grobman, dijo que este re-sultado se explica por las mayo-res inversiones en infraestructu-ra, proyectos industriales, mine-ros, agroindustriales y energticos,

    as como por el gran crecimientodel sector construccin. Grobmanmencion que el desempeo detodos los segmentos del sector hasido muy positivo, destacando eldinamismo de las importaciones demateriales de construccin, quecrecieron 115% como producto de

    la expansin del rubro construc-cin. Asimismo, los bienes de ca-pital para la agricultura alcanza-ron un crecimiento de 98%, pesea que slo representan el uno porciento del total. Debido a que es-tn en marcha proyectos mine-ros, petroqumicos, agroin-

    dustriales y de generacin ytransmisin de energa, ascomo obras de construccinde viviendas y oficinas e in-fraestructura, previ que lademanda de ms equi-pamiento y materiales se man-tendr en el 2009.

    Importacin de equipos y maquinarias crecer 40% este ao