El acero para reforzar concreto se utiliza en distintas formas. La más común es la barra o varilla que se fabrica tanto de acero laminado en caliente como de acero trabajado en frío. En las figuras que se muestran a continuación se pueden observar las curvas de ambos tipos de acero, típicas de barras europeas.
Los diámetros usuales de las barras varían de l/4 de pulg a 1 l/2 pulg. (Algunos productores han fabricado barras corrugadas de 5/16 de pulg, 5/32 de pulg y 3/16 de pulg.) En otros países se usan diámetros aun mayores.
Todas las barras, con excepción del alambrón de l/4 de pulg, que generalmente es liso, tienen corrugaciones en la superficie, para mejorar su adherencia al concreto. La siguiente tabla proporciona datos sobre las características principales de barras de refuerzo, así como la nomenclatura para identificarlas.
Generalmente el tipo de acero se caracteriza por el Iímite o esfuerzo de fluencia. Este límite se aprecia claramente en las curvas esfuerzo-deformación de barras laminadas en
caliente . El acero trabajado en frío no tiene un límite de fluencia bien definido . En este caso, el límite de fluencia suele definirse trazando una paralela a la parte recta de la curva esfuerzo-deformación desde un valor de la deformación unitaria de 0.0002; la intersección de esta paralela con la curva define el límite de fluencia.
En países como México se cuenta con una variedad relativamente grande de aceros de refuerzo. Las barras laminadas en caliente pueden obtenerse con límites de fluencia desde 2300 hasta 4200 kg/cm2. El acero trabajado en frío alcanza límites de fluencia de 4000 a 6000 kg/cm2 bajado en frío. En los países escandinavos se usan barras con límites de fluencia de hasta 9000 kg/cm2.
Una propiedad importante que debe tenerse en cuenta en refuerzos con detalles soldados es la soldabilidad. La soldadura de aceros trabajados en frío debe hacerse con cuidado.
Otra propiedad importante es la facilidad de doblado, que es una medida indirecta de ductilidad y un índice de su trabajabilidad.
Se ha empezado a generalizar el uso de mallas como refuerzo de losas, muros y algunos elementos prefabricados. Estas mallas están formadas por alambres lisos unidos por puntos de soldadura en las intersecciones. El acero es del tipo trabajado en frío, con esfuerzos de fluencia del orden de 5000 kg/cm2. El espaciamiento de los alambres varía de 5 a 40 cm, y los diámetros de 2 a 7 mm, aproximadamente. En algunos países, en lugar de alambres lisos se usan alambres con algún tipo de irregularidad superficial, para mejorar la adherencia.
El acero que se emplea en estructuras presforzadas es de resistencia francamente superior a la de los aceros descritos anteriormente. Su resistencia última varía entre 14,000 y 22,000 kg/cm2, y su Iímite de fluencia, definido por el esfuerzo correspondiente a una deformación permanente de 0.002, entre 12,000 y 19,000 kg/cm2.
Como ilustración adicional, en la figura se presentan, atendiendo al grado de calidad, algunas curvas esfuerzo-deformación para distintos tipos de acero, y dos curvas esfuerzo- deformación para concreto con una resistencia de 250 kg/cm2, correspondientes a cargas de corta y larga duración.
El módulo de elasticidad de los distintos tipos de acero cambia muy poco. De la comparación de las curvas del acero y del concreto, se puede inferir que si ambos trabajan en un elemento de concreto reforzado sujeto a compresión axial, el colapso del conjunto estará regido por la deformación del concreto que, bajo cargas de larga duración, puede ser hasta de 0.010 o 0.012. Para esta deformación, el acero tendría apenas una deformación del orden correspondiente a su límite de fluencia.
Para lograr el trabajo en conjunto debe tenerse una adherencia suficiente entre concreto y acero, obtenida ya sea mecánicamente o por medio de la adhesión entre el concreto y el acero de refuerzo. Para el diseño se supone que la curva esfuerzo-deformación del acero en compresión es idéntica a la curva esfuerzo-deformación en tensión. La curva en compresión es difícil de determinar en el caso de barras, debido a efectos de esbeltez.
Comentarios
Publicar un comentario