La armadura longitudinal en vigas y columnas

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Bolivariana

Núcleo Anzoátegui

Extensión Puerto Píritu

UNIDAD 1: LA ARMADURA LONGITUDINAL EN VIGAS Y COLUMNAS.

Profesora: Bachiller:

Angelina Millán Mora Rosa C.I. V- 20.714.393 CONCRETO ARMADO.

VIII Semestre de Ing. Civil

Puerto Píritu, julio 2014.

INTRODUCCIÓN

La importancia de un correcto racionamiento de los materiales que componen las estructuras de las edificaciones, es importante para optimizar los recursos económicos destinados para tal fin. Esto además implica considerar otros aspectos de igual relevancia en el diseño y construcción de edificaciones, como lo son la seguridad, la funcionabilidad y la estética.

El diseño de las conexiones viga- columna es considerado el aspecto más crítico dentro del diseño de un edificio de hormigón armado situado en zonas de alto riesgo sísmico, sobre todo en aquellas estructuras que carecen de diafragmas u elementos similares capaces de disipar la fuerza sísmica.

Es por eso que en las estructuras aporticadas de concreto reforzado los nodos viga – columna deben garantizar el cabal desempeño global ante las solicitaciones a las que sean sometidas. Deben asegurar la continuidad de la estructura, lo que se traduce fundamentalmente en estar capacitados para resistir tensiones de origen gravitacional, eólico, sísmico y de cualquier otra índole y transmitir estas mismas tensiones adecuadamente de la losa a las vigas, de vigas a columnas, y de columnas hasta la infraestructura o sistema de fundación.

Puesto a la ocurrencia de sismos recientes muchas estructuras colapsan durante estos eventos el cual lo hacen por problemas constructivos o por deficiencias en el detallado de los nodos viga-columna. El deterioro de la rigidez en los nodos viga–columna conducen a grandes desplazamientos en la estructura impiden que se desarrollen mecanismos de disipación de energía, poniendo en peligro la integridad de la misma.

UNIDAD 1: LA ARMADURA LONGITUDINAL EN VIGAS Y COLUMNAS.

ARMADURA LONGITUDINAL

Es aquella requerida para absorber los esfuerzos de tracción en la cara inferior en vigas solicitadas a flexión compuesta, o bien la armadura longitudinal en columnas.

La armadura longitudinal actúa ante la tracción, al igual que lo visto en Jácenas. Las fibras comprimidas, necesitan de la colaboración del acero ya que el hormigón solo no puede trabajar eficientemente. En un pórtico primario, las atracciones y compresiones de las fibras se generan en el mismo plano del pórtico, por ello la sección se arma en forma asimétrica, tal lo indicado en el gráfico.

Los pilares están sometidos a flexión desviada, por esa razón van armados en cada plano según las compresiones y tracciones de sus fibras. En cada plano de la sección, el armado es diferente, nunca se coloca la misma armadura de ambos planos. Al ejecutar la sección con una armadura asimétrica, puede inducir a error al momento de colocar el pilar sobre la planta. Sobre todo cuando se trabaja con pilares de sección cuadrada. Para evitar errores o confusiones, es común disponer el armado de manera que la armadura resulte simétrica, es decir, conservando la misma cantidad en los dos planos.

ADHERENCIA

Capacidad de agarre entre materiales distintos, considerando la fricción entre los mismos. Por ejemplo, adherencia entre el cemento y los agregados, entre el mortero y el concreto, entre el concreto y las armaduras u otras superficies contra las cuales se coloca.

La falta de adherencia se convierte en fisuras, desprendimientos, desconchamientos del material, así como en la exposición de los elementos a sustancias perjudiciales para su funcionamiento.

Falta de adherencia entre mortero y concreto, y entre mortero y ladrillos.

ADHERENCIA DEL CONCRETO AL ACERO

Es el fenómeno básico sobre el que descansa el funcionamiento del hormigón armado como material estructural si no existiera adherencia, las barras serían incapaces de tomar el menor esfuerzo de tracción ya que el acero deslizaría sin encontrar resistencia en toda su longitud y no acompañaría al hormigón en sus deformaciones con lo que al fisurarse este sobrevendría bruscamente la rotura.

La adherencia asegura el anclaje de las barras y transmite las tensiones tangentes periféricas que aparecen en la armadura principal como consecuencia de las variaciones de su tensión longitudinal.

ANCLAJE

Constituyen en la actualidad como un medio esencial para garantizar la estabilidad de diversas estructuras. Pueden usarse en forma muy ventajosa en cualquier situación en que se necesite ayuda de la masa de suelo para soportar un determinado estado de esfuerzos o tensiones.

Es decir sistema de fijación que permite sujetar un elemento (normalmente a tracción) a otro para evitar que se mueva.

TIPOS DE ANCLAJE

SEGÚN SU APLICACIÓN EN FUNCIÓN DE SU TIEMPO DE SERVICIO:

• Anclajes temporales

Tienen carácter de medio auxiliar y proporcionan las condiciones de estabilidad a la estructura durante el tiempo necesario para disponer otros elementos resistentes que lo sustituyan. La vida útil no debe de ser mayor a 18 meses.

 Anclajes permanentes

Se instalan con carácter de acción definitiva. Se dimensionan con mayores coeficientes de seguridad y han de estar proyectados y ejecutados para hacer frente a los efectos de la corrosión. Dichos anclajes están diseñados para una vida de servicio superior a 18 meses.

SEGÚN SU FORMA DE TRABAJAR:

• Anclajes pasivos:

No se pretensa la armadura después de su instalación. El anclaje entra en tracción al empezar a producirse la deformación de la masa de suelo o roca.

• Anclajes activos:

Una vez instalado se pretensa la armadura hasta alcanzar su carga admisible, comprimiendo el terreno comprendido entre la zona de anclaje y la placa de apoyo de la cabeza.

• Anclaje mixto:

La estructura metálica se pretensa con una carga menor a la admisible, quedando una fracción de su capacidad resistente se reserva para hacer frente a posibles movimientos aleatorios del terreno.

• Anclajes inyectados:

Estos tipos de anclaje son armaduras metálicas, alojadas en taladros perforados cementadas mediante inyecciones de la lechada de cemento o mortero. El elemento estructural es sometido a tracción, generando un esfuerzo de anclaje el cual es soportado por la resistencia al corte lateral en la zona de inyección en contacto de terreno.

A través de la inyección se forma un miembro empotrado en el extremo profundo del tirante metálico dentro el barreno, por lo tanto las fuerzas que actúan sobre el anclaje inyectado no se transmiten al terreno en toda su longitud, sino solamente en el tramo de la zona inyectada.

Cabe destacar que adicionalmente a los anclajes inyectados se emplean también los pernos de anclajes puntuales, los cuales tienen un dispositivo para empotrar el sistema de anclaje en el fondo del barreno siendo en minería muy utilizados los de expansión. Con mayor frecuencia se utilizan los tirantes constituidos por un cierto número de hilos o cables unidos formando un haz. El anclaje se hace generalmente mediante enclavamientos cónicos.

PARTES DE LOS ANCLAJES

La zona de anclaje

El disp ositivo mecánico más elemental y de más instalación es el casquillo expansivo dado su carácter puntual, está concebido para anclar la roca sana o estabilizar bloques o cuñas de roca que se han desarrollado por la intersección de unos pocos planos de debilidad.

La lechada se inyecta por la boca del barreno y el tubo de regreso llega hasta el final del mismo. La inyección termina después de la salida del aire y de la emisión de lechada por el tubo de regreso. De esta manera el anclaje actúa en forma permanente, evitándose efectos de corrosión.

Una forma de eliminar el sistema de inyección del mortero o lechada de cemento, es aplicando el método perfo, sin lugar a dudas más versátil pero también más costoso. La inyección se lleva a cabo a través de tuberías de PVC y es frecuente inyectar a presión, alcanzándose valores de hasta 3.00 Mpa. En este caso es necesario separar la zona de anclaje de la zona libre y evitar la lechada. Puede ser ventajoso el uso de aditivos para celebrar el fraguado y disminuir la retracción.

La zona libre

Es la parte en la cual la armadura metálica se encuentra separada o independiente del terreno que la rodea, lo cual permite deformarse con plena libertad al ponerse en tensión. La zona libre, cuando el terreno de la perforación puede separarse, queda independizado del mismo mediante camisas de PVC o metálicas. En cualquier caso debe protegerse de la corrosión mediante rellenos, productos y productores.

La cabeza

Corresponde a la zona de unión

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