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MANUAL DE APLICACION PARABARRAS DE CONSTRUCCION

CONTENIDO

PRESENTACION

RECOMEN DACIONES ESTRUCTURALESPARA VIVIENDAS DE ALBAÑILERIA YCONCRETO ARMADO

DISEÑOS DE ALIGERADOS PARA VIVIENDAS

DETALLES Y DISPOSICIONES DELREFUERZO DE ACERO

ANEXOS 73

3

2'l

I

5t" EDICION

PRESBNTACION

Con este manual para maestros de obraCORPORACION ACEROS AREOUIPA S.A.contribuye al logro de un mejor nivel tecnológico

del personal vinculado a la construcción.

La elaboración de este manual ha contado conel asesoramiento y revisión de ingenieros y

arquitectos calificados, y su objetivo es reforzarlos conocimientos del maestro de obra adquiridos

en el trabaio cotidiano.

Lirna. Abril 2004Reinrpresión 5ta Edición

RECOMENDACIONES ESTRUCTU RALESPARA VIVIENDAS DE ALBAÑILERIA

Y CONCRETO ARMADO

l

¿

LA VIVIENDA DE LADRILLO Y CONCRETO ARMADO

NECESIDAD DE TENER MUROS EN LAS DOSDIRECCIONES DE LAS PLANTAS DE LAS VIVIENDAS

3 MUROS EN LAS DOS DIRECCIONES

4 CANTIDAD DE MUROS NECESARIOS

5 CONFINAMIENTO DE MUROS:COLUMNAS Y SOLERAS

6 RECOMENDACIONES PARA LA CIMENTACIÓN DELAS VIVIENDAS

RECOM ENDACION ES ESTRUCTU RALESPARA VIVIENDAS DE ALBAÑILERIA

Y CONCRETO ARMADO

La vivienda de ladril lo y concreto armado

Dentro de los sistemas de construcción de viviendas, el preferido y másusado es aquel compuesto por muros portantes de ladrillo -reforzadoscon columnetas y soleras de concreto armado- y por techos y vigas deconcreto armado.

Lo sustancial en este sistema estructural es reconocer la importancia delos muros portantes de ladrillo, no sólo porque ellos cargan las losas delos pisos y techos sino porque ellos le dan la resistencia adecuada frentea sismos.

Necesidad de tener muros en las dos direcciones de lasplantas de las viviendas.

El sismo es un fenómeno natural que ocasiona, entre otros efectos, des-plazamientos y aceleraciones en la base de una.edificación. Esto a su vezocasiona que el edificio sienta como que alguien lo empuja lateralmente.

Este empuje lateral puede darse en cualquiera de las direcciones de lavivienda y por lo tanto la edificación debe tener elementos dispuestos a lolargo de las direcciones, de modo que tenga rigidez lateral y resistencia.

La rigidez y resistencia que debe buscarse se consigue con los pórticos deconcreto armado (vigas y columnas), pero en el caso de viviendas debeaprovecharse la.presencia de los muros de ladrillo.

Los muros de ladrillo, que además nos sirven para cargar los techos (murospofantes), tienen mayor i,gidez lateral que las columnas y vigas -normal-mente de 25 x25cm, 15 x 40cm, etc.- y, por tanto, la seguridad sísmica deuna vivienda se consigue si se tienen muros en las dos direcciones de laplanta confinados por columnetas y soleras de concreto armado.

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I j igura (r) EFECTOS DEL SISMO EN UNA VIVIENDA CONFUERZAS HORIZONTALES EN LAS DOS DIRECCIONES

Muros en las dos direcciones

Las fuerzas de sismo que gobiernan el diseño de una vivienda convencio-nal son horizontales y pueden ocasionar la falla de los muros si éstos noson abundantes; la falla más común es la que se origina por corte queocasiona fisuras o grietas inclinadas más o menos a 45".

La observación anterior nos indica que los muros trabajan principalmenteen su dirección longitudinal. Esto significa que en una casa como la de lafigura 2 ó 5, los muros dispuestos en la dirección vertical son los quedeberán soportar las fuerzas de sismo de esa dirección y los dispuestos enla dirección horizontal son los que deben soportar las fuerzas de estadirección.

Los problemas comienzan cuando en una vivienda no hay muros en unadirección o cuando los que hay son de poca longitud.

F'isura (4) FISURA TIPICA POR CORTANTE CUANDO NO HAYSUFICIENTES MUROS OUE PUEDAN RESISTIR EL SISMO

t0

Cantidad de muros necesarios

El diseño estructural de la vivienda permite conocer si los muros seránde cabeza o de soga, si las barras de sus columnas serán de 4 @ l/2" ó 4@ 5/8" etc. Sin embargo, podemos indicar una manera sencilla para pre-dimensionar los muros de una vivienda:

4.1 Densidad de murosConsiderando ladrillos de mediana calidad, podemos recomendar:l00cm' de muros en cada dirección por cada metro cuadradotechado.

Por ejemplo, en una vivienda de 2 pisos cuya planta de ler. pisoestá mostrada en la figura 5, se tiene:

- Area techada del ler. piso = 7.45m, x 10.50 m1 = J8.22m2- Area total (2 pisos) = 2 x 78.22m' = 156.45m'- Area de muros necesaria en cada dirección:

l00x 156.45= 15,645cm'

Observando la dirección vertical (perpendicular a \a fachada)tenemos:Un muro de 10.50m a la izquierda, otro igual a la derecha y dos de4m y 4.50m en el eje central.Si todos fueran de soga, el área en cm2 de muros sería: (conside-rando l3cm de ancho)

13 x 1,050+ 13 x 1,050 + 13 x400+ 13 x 450=13,650cm'?+ 13,650cm'?+ 5,200cm'+ 5,850cm2 =

38,350cm'

4

Como necesitiábamos aproximadamente | 5,645cm-,signifi ca que esta_mos holgados, a pesar de haber usado muros de soga y no de cabeza.

Observando la dirección horizontal (paralela a la fachada principal)tenemos:Un muro de 2.00m en la fachada principal, otro de igual longituden la posterior y dos muros de 2.65m en los ejes centrales.Si todos fueran de cabeza, el área en cm2 de muros sería:(considerando muros de 24cm de ancho)

24 x2O0 +24x200 +24 x265 +24x265 =4,800 + 4,800 + 6.360 + 6.360 =

22,320cm'1

Como necesitábamos aproximadamente 15,645cm, de muros, sig-nifica que estamos cumpliendo.

Si hubiéramos colocado todos los muros de esta dirección en soga,el área hubiera sido:

13x(200+200+265+265)13 x (930 )12.090cm:

lo cual es insuficiente

Este ejemplo nos sirve para apreciar que en la práctica muchas ve-ces no se cumple con proporcionar adecuada rigidez y resistenciaen las dos direcciones de la vivienda, pues seguramente los murosde la dirección vertical (perpendicular a la fachada) se hubieran he-cho de cabeza(24cmde ancho) y los de la dirección horizontal (pa-ralela a la fachada) se hubieran hecho en soga (l3cm de ancho).

El problema es que tradicionalmente se dice que los ,,murosportantes" deben ser de cabeza y los otros muchas veces no seconsideran como elementos resistentes.

Sin embargo, este ejemplo sirve para demostrar que para satisfacerlos requerimientos sísmicos se necesitan muros de mayor espesor,sobre todo si no son muy largos.

l3

Figura (5)

El concepto fundamental es que si hay mucha longitud, es posible

reducir su espesor, pero si no hay mucha longitud, éstos deben ser

más gruesos, para tener finalmente un área de muros capaz de

resistir los esfuerzos de cortante originados por el sismo'

4.2 Espesor de los muros por carga vertical

Otro aspecto importante es definir el espesor en cada muro por

efecto de cargas verticales (peso de las losas y sobrecarga), para

determinar si deben ser de soga o de cabeza.

Lo indicado en el punto anterior, nos ha permitido encontrar el

iírea total de muros en cada dirección para efecto de sismos, pero

debemos además verificar si por carga vertical necesitamos mayof

espesor.

En este aspecto interesa la calidad del ladrillo, el tipo de mortero

que vamos a usar y la altura de los muros.

Si los muros son relativamente altos y cargan mucho, deben ser de

cabeza,pero es factible tener muros de soga para el caso de altt¡as

normalei de piso a techo de viviendas, como son de 2'40 ó 2'5Om

si no hay cargas elevadas.

Al respecto, las viviendas son consideradas normales cuando son

de 2 pisos y en algunos casos de 3 pisos'

Si laslucesdelostechossonmenoresa4m,elnt lmerodepisoses2 y la altura libre de cada piso es del orden de 2'40 ó 2'50m, sí es

posibletenermurosdel3cmdeancho.Paramayoreslucesó3pisos pueden realizarse cálculos más precisos' pero en general será

mejor considerar muros de24cm de espesor'

Confinamiento de muros: columnas y soleras

Para que el trabajo sísmico de los muros sea adecuado es impofante que

estén confinados por columnas y soleras de concreto armado'

Las columnas se hacen del mismo espesor de los muros y por consiguiente

serán normalmente de 24cm x 24cm ó 24cm x 30cm y de I 3cm x 30cmó 13 x 40cm.

La armadura de ellas debe ser calculada según los esfuerzos que cadamuro absorbe y según el esparcimiento de las columnas.

El concepto es que cada muro resistente debe estar confinado en sus'ex-tremos y que en el caso que se tengan muros muy largos, se tengan columnascada 3 ó 3.5m. si son de soga o cada 5m si son de cabeza, aproximadamente.

En la vivienda del ejemplo anterior se necesitan las siguientes columnascomo aquí se muestra.

vr6a l2S\ tf o ?5\ eO)

VI6A

+'o \xsl

(25\!7 ó 25x2AI

-.t-

v l6a (25

- ; l -

(25tt7ó 25t&l

Figura (6) DIRECC¡ON DEL ARMADO DEL ALIGERADO

Normalmente para viviendas de dos pisos y con adecuada densidad demuros, las columnas tendrán 4 barras de ll2" y estribos de acero corru-gado de 6mm.

Las columnas deben tener sus estribos espaciados a 25cm como máximoy deben tener un espaciamiento de l0cm como máximo en las zonascercanas a los encuentros con vigas, losas o cimentación.

ocv

a

;a

t4 l5

Igualmente las vigas soleras deben tener estribos concentrados

zonas cercanas a las columnas.

Se recomiendan los siguientes detalles:

en las

]"tf, .?5 ,

TI

Figura (7) ANCLAJE DE COLUMNAS EN CIMIENTO CORRIDO

La unión de las columnas y los muros debe hacerse dejando ladrillos

endentados o colocando mechas en las columnas.

cuando los ,,dientes" de los ladrillos son muy grandes, no llega a entrar

bien el concreto y por tanto no se llega a obtener la unión deseada'

En el caso de preferirse dejar mechas, éstas pueden ser de alambre No8 y

deben sobresalir un mínimo de 50cm a cada lado de las columnas'

Figura (9)

REFUERZO TRANSVERSALDE COLUMNAS

Figura (8)

REFUERZO TRANSVERSALDE GOLUMNAS

6 Recomendac¡ones para la c¡mentac¡ón de las viviendas

El sistema más usado es el de cimientos corridos, ya que las viviendastienen muros portantes .

El ancho de los cimientos depende del tipo de terreno: Si los terrenos decimentación son de buena resistencia, sólo se necesitará un ancho pequeño;si los terrenos son blandos se necesitará de anchos mavores.

Los terrenos de cimentación tienen una resistencia variable desdeO.5kg/cm: hasta 4kg/cm', y en caso de roca puede tenerse resistencias aúnmayores.

op

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En Lima por ejemplo, una gran parte de la ciudad tiene un terreno gra-

voso (grava y arena) al que se le denomina comúnmente cascajo u hormi-

gón, el cual proporciona una resistencia del orden de 4kg/cm'?. Sin

embargo, la periferia de la ciudad, conformada por el Cono Sur, el Cono

Norte, o la expansión hacia el este (La Molina por ejemplo) no tienen

estos terrenos, sino principalmente arenas sueltas y limos arcillosos,

donde la resistencia suele ser de lkg/cm'?, teniéndose zonas pantanosas

donde pueden detectarse terrenos de 0.5kg/crn?.

Existen también zonas intermedias de gravas más sueltas, donde se traba-

ja con resistencia de 2kglcm'z, aproximadamente.

En provincias existen situaciones parecidas, pero predominan terrenos de

baja resistencia de lkg/cm2 o menores'

Interesa entonces conocer las características del terreno y estimar la carga

de cada muro, pues podemos tener cimientos de 40cm de ancho como

mínimo, pero pueden necesitarse anchos mayores.

Por ejemplo:

Para terrenos de 4kglcm2, podemos cimentar con 40 ó 50cm, de ancho

muros de hasta 4 pisos, si el ancho de carga no excede de 4m, aproxima-

damente.

sin embargo, con terrenos de lkg/cmr, un muro similar al anterior reque-

riría de un cimiento de ancho de aproximadamente 1.60m'

Concreto Fó. fookg /cmz+ 25% dc Pm.

Cimiento

Figura (10) DETALLE DE CIMIENTO CORRIDO

l9

cuando los anchos son pequeños, podemos usar concreto ciclópeo con

una mezcla de I en l0 (cemento - hormigón) y piedra grande que ocupe

hastael3ovode|volumentotal .Así tendremoscimientosde60cmdealtura y hasta 90cm de ancho.

Cuando se requieran anchos mayores, ya no se debe usar un concreto

pobre con piedra grande y hormigón, sino un concreto de fc = l75kg/cm'?

y sin piedrá grande. En estos casos, debe considerarse barras de construc-

ción como refuerzo del concreto, semejando una zapata'

La profundidad de la cimentación es variable. pero se acostumbra consi-

derar un mínimo de 0.90m (90cm) o de lm'

Muchas veces el terreno bueno está más abajo que el metro especificado'

y en estos casos se suele considerar un falso cimiento por debajo del

cimiento para llegar al terreno bueno.

El falso cimiento se suele hacer con concreto ciclópeo de proporciones I

en 12 (cemento - hormigón) y con 307o de piedra grande'

Encima de los cimientos se construye un sobrecimiento, generalmente del

mismo espesor del muro que vendrá encima'

Cuando los terrenos son blandos se recomienda que el sobrecimiento esté

armado y generalmente lleve como refuerzo 4 barras de 3/8" ó 4 barras

de ll2" "o-o

unu solera superior, pero teniendo 40 ó 30cm de peralte o

altura.

otro aspecto importante es que no debe cimentarse sobre un relleno,

pues éste se asentará más con el tiempo, o a veces de inmediato, sobre

iodo si hay un aniego o una rotura de tuberías de agua o desagüe' En

estos casos habrá que bajar la cimentación hasta encontrar el terreno

natural, usando falsos cimientos.

"+--t-

ozt¡¡GÉ,1¡¡Fzt¡¡fot¡¡EooocnoFzgE(Jt¡¡6U't¡¡Jg(Jzl¡¡É,t¡¡l¡t¡¡Eot¡¡J

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DISEÑOS DE ALIGERADOSPARA VIVIENDA

LOSAS ALIGERADAS DE ALTURA 17 Y 20cmSEGÚN EL NUMERO DE

TRAMOS Y SU LONGITUD

N

h

b0

23

Co¡os

.o5

Fieura (13) DETALLE GENERAL DE ALIGERADO

DISENOS DELOSAS ALIGERADAS(ENTREPISOS)

PARA VIVIENDAS

INDICE

HOJA N"

ALIGERADO h=.17 UN SOLOTRAMO .. . I v2

ALIGERADO h =.17 DOS TRAMOS. . . . .3,4y 5

ALIGERADOh=.l7TRESTRAMOS.. . .6,7 y8

ALIGERADO h= .20 UN SOLO TRAMO . . 9 v l0

ALIGERADOh=.2ODOSTRAMOS.. . . . . . .11,12yt3

ALIGERADOh=.20TRESTRAMOS.. . . . . .14,15y16

ALIGERADO h= .17 UN SOLO TRAMO('ON TABIQUE ENCIMA . . l7 v 18

ALIGERADO h= .17 DOS TRAMOS('oNUNTABTQUEENCTMA. . . . . . . . .19

ALIGERADO h =.17 TRES TRAMOS(IONUNTABIQUEENCIMA. . . . .2Oy21

ALIGERADO h= .20 UN SOLO TRAMO('ON UN TABIQUE ENCIMA. . . . .22 y 23

ALIGERADO h = .20 DOS TRAMOS('ON UN TABIQUE ENCIMA . .24,25 y 26

AI.IGERADO h = .20 TRES TRAMOS('ON UN TABIQUE ENCIMA . .27,28 y 29

ra r8comtcndo hoccr doblcz?ombisn ol ftcrro inferior

Figura (14) ANCLAJES EN EXTREMOS

25

HojaN'0 I

HASTA 2.5O m.

HASTA 3,OO M

ALIGERADO h = .17 UN TRAMO DE LONGITUD "L'

Hoja N- 2

HASTA 4.OOm.

ALIGERADO h = .17 UN TRAMO DE LONGITUD 'L'

-{s+ +l+izefloel I l l6sl

loa

ALIGERADO h = .17 DOS TRAMOS DE LONGITUD 'L'

Hoja N" 4

HASTA 3.5O m

ALIGERADO h = .17 DOS TRAMOS DE LONGITUD "1"

Hoja N" 3

HASTA 25Om

HASTA 2.8O m

HASfA 3.o n

29

HASTA

28

+É'qtto8 |

Hoja No 5

HASTA 4.2Om

ALIGERADO h = .17 DOS TRAMOS DE LONGITUD "1"

+ie+logr

HASTA 3.lom.

f '* rf ' 'oo t 'I i lo vz ' l

ALIGERADO h =.17 TRES TRAMOS DE LONGITUD "1"

JI

Hoja N" 7

ALIGERADO h =.17 TRES TRAMOS DE LONGITUD 'L'

Hoja N" 8

ALIGERADO h = .17 TRES TRAMOS DE LONGITUD "L'

33

ALIGERADO h = .20 UN TRAMO DE LONGITUD 'L'

Hoja N" 10

HASTA 4,3OM

HASTA t.35 m.

HASÍA 535m.

ALIGERADO h = .20 UN TRAMO DE LONGITUD '1"

Hoja No 9

HASTA 2.7O m

HASTA 3.2OÍL

l.lASTA 4. OOm.

35

"3.

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HASTA 2.65m.

HASTA 3.oO m

HASTA 3.35 m

Hoja N" 12

HASTA 5.55

HASTA 4.OO m

FTASTA 4.40nr

Hoja N" I I

ftrtoSl

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36

ALIGERADO h = .20 DOS TRAMOS DE LONGITUD "1" ALIGERADO h = .20 DOS TRAMOS DE LONGITUD'L'

Hoja N' l3

5.OOm

HASTA 5.35 m

Hoja N" 14

2.65 m.

HASTA 3.OOm.

HASTA 3.35m.

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ALIGERADO h = .20 DOS TRAMOS DE LONGITUD "L' ALIGERADO h = .20 TRES TRAMOS DE LONGITUD '1"

Hoja N- l5

HASTA 3.55m.

HASTA 4.30 m

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FIASTA 4.40m

Hoja N" l6

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Jt ;---______-_--.1

ALIGERADO h =.20 TRES TRAMOS DE LONGITUD "1" ALIGERADO h =.20 TRES TRAMOS DE LONGITUD 'L'

ALIGERADO h = .17 UN TRAMO DE LONGITUD "L'CON UN TABIOUE ENCIMA

Hoja N" 18

HASTA s.to ír

HASTA 3.85

ALIGERADO h = .17 UN TRAMO DE LONGITUD "L'CON UN TABIOUE ENCIMA

Hoja N' l7

HASTA 2.OO m.

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Hoja N" 19

HASTA 3.OO m.

HASTA 3.55 m.

ALIGERADO h = .17 DOS TRAMOS DE LONGITUD "L'CON UN TABIOUE ENCIMA EN CADA TRAMO

ALIGERADO h =.17 TRES TRAMOS DE LONGITUD'L'CON UN TABIOUE ENCIMA EN CADA TRAMO

Hoja N" 20

HASTA 3.OO m.

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Hoja N" 22

HASTA 3.25m.

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ALIGERADO h = .20 UN TRAMO DE LONGITUD '1"CON UN TABIOUE ENCIMA

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Hoja N" 24

HASTA 3.60 rn.

ALIGERADO h = .20 DOS TRAMOS DE LONGITUD "1"CON UN TABIOUE ENCIMA EN CADA TRAMO

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Hoja N" 26

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HASTA 5.25 m

ALIGERADO h = .20 DOS TRAMOS DE LONGITUD "1"CON UN TABIOUE ENCIMA EN CADA TRAMO

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Hoja N" 27

AL¡GERADO h =.20 TRES TRAMOS DE LONGITUD "L'CON UN TABIOUE ENCIMA EN CADA TRAMO

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ALIGERADO h =.20 TRES TRAMOS DE LONGITUD'L'CON UN TABIOUE ENCIMA EN CADA TRAMO

HASTA

DETALLES Y DISPOSICION DELREFUERZO DE ACERO

I RECUBRIMIENTOS

2 ESPACIAMIENTO ENTRE VARILLAS

3 GANCHOSYDOBLECES

4 ANCLAJES RECTOS YCON GANCHOSCONCEPTO DE ADHERENCIA

55

DETALLES Y DISPOSICION DELREFUERZO DE ACERO

RECUBRIMIENTOS

Todo elemento estructural debe tener su refuerzo protegido del medioambiente. A la distancia comprendida entre la cara exterior del elementoy el primer refuerzo de acero se le conoce como recubrimiento.

En los elementos estructurales principales tales como columnas, muros ovigas, donde se tiene refuerzo longitudinal y transversal (estribos), elrecubrimiento se medirá desde la cara exterior al estribo, pues éste es elrefuerzo más próximo al exterior.

La función principal de los recubrimientos es dar protección al refuerzode acero para prevenir su oxidación. Además, sirve para protegerlo de losincendios (altas temperaturas).

Cuando se tiene una atmósfera corrosiva o condiciones severas de expo-sición, debe aumentarse el recubrimiento y debe controlarse la porosidadde concreto.

Es conocido el hecho de que en las construcciones ubicadas cerca al mary en determinadas industrias con concentraciones de gases que atacan alconcreto, debe especificarse recubrimientos mayores y no deben usarsepreferentemente elementos de concreto expuesto.

La Norma Peruana E 060 de Concreto Armado perteneciente al Regla-mento Nacional de construcciones indica los siguientes recubrimientosmínimos:

Para concreto vaciado en sitio:

. Concreto armado contra el sueloo en contacto con agua de mar.

7cm

57

. Concreto en contacto con el suelo

o expuesto al ambiente:- Barras de 5/8" o menores

- Barras de 3/4" o mayores

. Concreto no expuesto al ambiente(protegido por un revestimiento)ni en contacto con el suelo(vaciado con enconfrado y/o solado)

Losas macizas, nervadas o aligeradas

Muros en general y/o muros de corte

Vigas y columnasCáscaras y láminas plegadas

4cm5cm

2cm2cm4cm2cm

58

Fisura (t5) MUROS DE SOTANOUNA CARA EXPUESTA AL TERRENO Y OTRA

PROTEGIDA CON REVESTIMIENTO59

Figura (18) LOSAS MACIZAS

Figura (le) VIGAS CHATASFigura (16) ZAPATAS

60

Fieura (17) ALIGERADOS Figura (20) VIGAS PERALTADAS

Para concreto prefabricado las normas consideran recubrimientosmenores, pues se entiende que se cumplirán condiciones especiales de

control propios de un trabajo en planta de prefabricación.

1.1 Losas de estacionamientos sin piso terminado

Es común en la construcción de edificios considerar losas macizas

o aligeradas sin piso terminado, con un acabado tipo t'rotachado

realizado con el concreto fresco recién vaciado. En estos casos se

debe preveer que el tránsito de vehículos ocasiona con el tiempo un

desgaste, pues la superficie está expuesta a abrasión. Debe consi-

derarse en el diseño de estas losas un espesor de por lo nrenos

1.5cm adicionales que no debe tomarse en cuenta como sección

resistente, y a partir de la sección reducida considerar los recubri-

mientos normales.

Así por ejemplo, si se tiene un aligerado de 20cm convencional. es

decir con ladrillo de l5cm y losa de 5cm debería especificarse un

aligerado de por lo menos 2l.5cm de espesor, lo cual significa

tener una losa de 6.5cm de espesor y el mismo tipo de ladrillo de

relleno. En este caso se seguirá calculando como si la sección

resistente fuera de 20cm y el recubrimiento superior mínimo

3.5cm, es decir los 2cm de recubrimiento reglamentario y !5cmadicionales de superficie de desgaste. Evidentemente, la barra mí-

nima de temperatura deberá calcularse con 6'5cm y el peso propio

será mayor al del aligerado convencional.

1.2 Tarrajeos o enlucidos como recubrimientos

Los tarrajeos, si bien contribuyen a dar protección a los refuerzos

de acero de los elementos de concreto, no deben considerarse co-

mo parte de la sección resistente de ningún elemento y no deberán

contabilizarse en el cálculo del recubrimiento.

1.3 Columnas y vigas de 14cm de ancho en estructuras

de albañilería

Es muy común proyectarse y construir viviendas, edificios, multifa-

miliares o edificaciones en general de pocos pisos cuya estructura

principal son muros portantes de albañilería.

62

Muchas veces estos muros son de l4cm de espesor, es decir muroscon amarre en "soga". En estos casos, cuando se usa albañileríaconfinada (muros confinados por columnas y soleras), muchasveces las columnas, vigas y soleras son de l4cm de espesor, esdecir del mismo espesor del muro. lo cual dificulta el uso de recu-brimientos de 4cm, tal como se indica en la norma para columnasy vigas.

Se recomienda en estos casos especificar un recubrimiento de porlo menos 2.5cm al estribo, lo cual representa una distancia a labarra principal de 3.1 ó 3.4cm lo cual si bien no cumple con loindicado en el Re,rlamento perrnite. una protección aceptable si nose tiene una atmóst'era muy agresiva y si Ia estructura tiene unrevestimiento adicional. En este caso. se sacrifica el recubrimientoindicado en las normas. a condición de lograr un mayor espacia-rniento entre ref'uerzos de las vigas y/o columnas, lo que representamayor facilidad en el vaciado y mayor sección resistente.

Figura (21) COLUMNAS DE ESPESOR 25 cm ó MAYORES

Fisura (22) COLUMNAS DE ESTRUCTURAS DEALBAÑ|LER|A {MUROS PORTANTES)

2.5 cm.

63

ESPACIAMIENTO ENTRE VARILLAS

Los refuerzos de acero no deben estar ni muy juntos que dificulten el

vaciado del concreto, ni muy alejados que generen concentraciones de

esfuerzos y zonas sin barra de acero donde el concreto tendría que tomar

las tracciones.

2.1 Espaciamientos Mínimos

En cuanto a las exigencias de espaciamientos mínimos se puede indicar:

Caso de vigas:Espaciamiento mínimo mayor a: 2.5cm o diámetro de la barra o

1 l/3 veces el tamaño máximo nominal del agregado grueso'

Caso de columnas:Espacimiento mínimo mayor a: 4cm, o I l12 el diámetro de la barra

o I l/3 veces el tamaño máximo nominal del agregado grueso'

En la práctica, las concentraciones de refuerzo son críticas en

vigas, pues en el caso de columnas generalmente se tienen espaci-

mientos libres mayores entre varillas, los cuales muchas veces son

mayores a los mínimos exigidos.

En el Perú los diámetros más usados para vigas son l/2", 5/8"'

3/4" y 1". En ocasiones especiales se usan barras de | 318" ó 1 114",

cuya producción no es comercial sino bajo pedido' Por otro lado,

los agregados gruesos más usados en vigas y techos tienen como

diámetro nominal 3l4",lo que hace que generalmente se considere

un espaciamiento mínimo de 2.5cm libre entre varillas de refuerzo,

pues éste cumple con las tres exigencias de la Norma'

Evidentemente, si se usan agregados de tamaño máximo nominal

l- ó | ll2" o si se usa barra de mayor diámetro que una pulgada'

esta distancia deberá aumentarse.

considerando un espaciamiento libre de 2.5cm, un recubrimiento

lateral al estribo de 4cm y un diámetro de estribos de 3/8", se puede

conocer la cantidad de barras que entran en una capa de una viga:

64

ANCHO MINIMO DE VIGAS (cm)SEGUN EL NUMERO DE BARRAS

Cuando se requiera mayor número de barras que el señalado en estatabla, se tendrá que colocarlas en una segunda capa de refuerzo. Estasegunda capa deberá tener un espaciamiento. en relación a la primera,también de 2.5cm, lo cual se logra fácilmente usando como separadorentre capas, retazos de ban'as de l" colocadas transversalmente.

Ejemplo:

Figura (23)

65

Se especifican 5 @ l" enla zona inferior de una viga de 30cm de ancho'

Observando la tabla, se encuentra que son necesarios 32cm para

que las 5 barras de l" puedan entrar cumpliendo los espaciamientos

mínimos.

Entonces, se colocarán 4 en una capa y I en la segunda capa' En

este caso, tendremos un espacio entre barras de la primera capa de

3.3cm, restando del ancho los recubrimientos, el espesor del estribo

y el espesor de las 4 barras.

También se ha podido colocar 3 @ | enla capa inferior y 2 @ | en

segunda capa. Lo único malo de está solución es que se pierde algo

de resistencia, pues es mejor que los fierros estén más alejados'

2.2 Espaciamientos Máximos

Los espaciamientos máximos entre varillas de refuerzo interesan

cuando se tienen vigas muy anchas' losas macizas y muros' En

estos casos, existen varios criterios que controlan el espaciamiento

máximo entre refuerzos.

Uno de ellos es el indicado para el denominado refuerzo de tempe-

ratura de las losas. En efecto, en la Norma Peruana E 060 se señala

que el refuerzo por temperatura se podrá colocar en una o dos caras

del elemento, dependiendo del espesor de éste. Su espaciamiento

máximo será:

. Menor o igual a 5 veces el espesor de la losa

. Menor o igual a 45cm

'El que resulte menor

Cuando el refuerzo en losas no sea por exigencia de temperatura'

sino por condición de cálculo por flexión, se indica que el espacia-

miento máximo será:

. Menor o igual a 3 veces el espesor de la losa

. Menor o igual a 45cm

' El que resulte menor.

66

En el caso de muros de concreto armado se especifica un espacia-miento máximo igual al anterio¡ es decir menor a 45cm o igual a3 veces el espesor del muro, el que resulte menor.

Para el caso de vigas, generalmente no es crítico especificar unespaciamiento máximo, a menos que se trate de vigas anchas. Enestos casos, los códigos no especifican directamente un espacia-miento máximo, sino 1o hacen de forma indirecta cuando exisen elcontrol de la fisuración por flexión.

Los anchos de las fisuras permitidas están en el orden de 0.35mmpara elementos interiores de una edificación y de 0.30mm paraelementos exteriores. En obras sanitarias, cuando se tenga tracciónpor flexión en la cara en contacto con agua, estos anchos de fisurasdeben ser menores, indicándose fisuras del orden de 0.2mm comomáximo.

Para poder cumplir con estos anchos de fisuras, debe controlarse elesfuerzo de trabajo de los refuerzos colocados y buscarse espacia-mientos adecuados, pues interesa el área de concreto que rodea acada varil la traccionada.

Así por ejemplo, si tenemos una viga de 80cm de ancho, será pre-ferible colocar 4 barras de menor diámetro que 3 de un diámetromayor o que 2 de otro diámetro mayor.

En síntesis, espaciamientos del orden de25 6 30cm son adecuadospara controlar la fisuración y por eso es recomendable disponer:

Vigas de 15 a 30cm de anchoVigas de 40 a 60cm de anchoVigas de 70 a 80cm de ancho

Mínimo2 barras3 barras4 barras

GANCHOS Y DOBLECES

Las barras de acero se deben doblar por dif'erentes motivos. tales con.u-rformar los estribos o mejorar los anclajes extremos. Estos dobleces dcbentener un diiimetro adecuado para no generar tracciones excesivas ell elacero y por esta razón se especifican diámetros mínimos que varíun segúnse formen ganchos o dobleces a 90'. 135" ó 180'.

Adicionalmente a la especificación del diámetro mínimo. se debe uni-formizar las extensiones rectas que se hacen luego del doblez. de talmanera que se formen los denominados ganchos estándares.

Los dobleces considerados en la Norma Peluana son iguales a los espe-cificados en el Reglamento del ACI y exigen los siguientes diámetrosmínimos.

Para barras longitudinales:

Barras de 318" a l"Barrasde I l /8"a l 3/8"

Para estribos:

Estribos de 3/8" a 5/8"Estribos de 314" y mayores

En el caso de los estribos de 6mm,doblez 4 veces el diámetro de la barra.

6 veces el diámetro de la bana8 veces el diámetro de la barra

4 veces el diámetro de la barra6 veces el diámetro de la barra

se puede usar como diámetro de

D'6db (3/8"o l " )

D' 8db ( | l /8"o | 3/8" )

Fisura(Z4) DOBLEZ a 90" ó 180"

\ - - - - - l

II

I\

P= 4 db ( 6, E y l2mm¡ 3/8" o 5/8, I(3/4'tó Moyores)

Figura (25) DOBLEZ a 135"

¿

68

D- 6db

69

PARA HACER ESTRIBOS (cuadrados o rectangulares)

.,'1,W fuá[.t:,:. l.l.,.tittl.,tttl.t,.,t,.,:1,::::,.,::::::a:::::,,,::::,:.lllr,.llllllilllltllllllrlllr,lllllliilllllllllltltilllr

,btúA,:ábbü|,,bsXriboi111':11111111111111L:t1','1',':.:.1:,1'11:'.::1,a1350

litli]rt:

6mm 15 mm 25 mm 24mm3/R" 25 mm 40 mm 38 mm

12mm 30 mm 50 mm 48 mmU2" 35 mm 55 mm 51mms18" 45 mm 70 mm 64 mm

DISTANCIAS MíNIMAS ENTRE TUBO Y TRAMPA (L)

Para el doblado de barras con TUBO y TRAMpA recomendamos respetar lassiguientes distancias mínimas.

PARA DOBLAR BASTONES

til

HERRAMIENTAS ADECUADASEl TUBO y la TRAMPA deben tener el tamaño correcto para que no ajusten lasbarras y permitan que estas se muevan libremente al doblarlas.

77¡SránB¡¡'r'1.¡,_--- -.. b.. tt: i ]t] l

Pi¿nretro , .,4¿.xdetubo { W

,::::::::.@4¡6-,,r,,,úet:tf.

6mm 3t8" 8mm3t8" t/2" 14 mm

12mm U2" 14 mmr/2" 5t8" 14 mmst8" 3t4" 22mmJI+ y 22mmt' I U2" 31 mm

LAS BARRAS DE CONSTRUCCION NO DEBENENDEREZARSE DESPUÉS DE HABERSE DOBLADO.

SI HAY UN ERRORDESECHAR LA PARTE DOBLADA.

Para doblar bast,a 1"80o

6mm 25 mm 55 mm 36 mm318" 35 mm 85 mm 57 mm

12mm 50 mm 110 mm 72mmr12" 55 mm 120 mm 76mmst8" 65 mm 150 mm 95 mm

85 mm 175 mm ll4 mml " 115 mm 235 mm 152 mm

4 ANCLAJES RECTOS Y CON GANCHOSCONCEPTOS DE ADHERENCIA

Sabemos que el concreto es un material que trabaja bien a la compresióny que el acero trabaja bien a la tracción, aun cuando también sirve pararesistir comprensiones. Deducimos, por tanto, que generalmente usamosel concreto armado para satisfacer los esfuerzos de comprensión y el ace-ro para tomar las tracciones que se presentan en los distintos elementosestructurales. Básicamente el acero satisface las tracciones aun cuandoéste también resiste convenientemente esfuerzos de comprensión.

Para que el concreto y el acero trabajen en conjunto, es necesario queestén íntimamente unidos entre sí.A esta unión se le denomina ADHERENCIA.

Básicamente se consideran 3 razones fundamentales que explican laadherencia entre el concreto y la barra de acero para construcción:

l) Adhesión de naturaleza química entre el acero y el concreto (adheren-cia propiamente dicha).

2) Fricción entre las barras de acero y el concreto, que se desarrolla altender a deslizar las primeras.

3) Apoyo directo de las corrugaciones de las barras contra el concretoque las rodea.

4.1 Longitudes de anclajes en tracc¡ón - Barras Rectas

La adherencia desarrolla una fuerza a lo largo del perímetro de lasbarras y será necesaria una cierta longitud de barra para poder de-sarrollar una fuerza resistente igual a la tracción máxima resistentede la barra.

De acuerdo al tipo de acero (grado estructural), al diámetro de labarra y a la cantidad del concreto, se tendrán diferentes valores paralas longitudes mínimas de anclaje.

A continuación se incluye una tabla con las longitudes de anclajede barras en tracción y en compresión.

LONGITUDES DE ANCLAJE DE BARRAS EN TRACCION Y GOMPRESION

6mm 0.28 1752to280350

30303030

202020'20

8mm 0.50 175210280350

30303030

20202020

3/8" 0.71 r7521028A350

30303030

24222020

l2mm 1.13 175210280350

30303030

31282422

t/2" 1.29 175210280350

32323232

33302623

5/8" 2.00 t752to280350

40404040

4l373229

3/4" 2.84 t75210280350

54504848

49443935

t " 5. l0 1752r02803s0

97897769

65595146

I l /8" t0.06 t752r02803s0

r92175152136

898l7063

73

Para mayor facilidad, incluimos otra tabla donde hemos redon-deado los valores de longitud de anclaje recto y donde hemosconsiderado una resistencia del concreto de fc=l75kg/cm: (casomás desfavorable).

CUADRO RESUMEN DE LONGITUDES DE ANCLAJECON LOS VALORES MÁS DESFAVORABLES (METROS)

6mm8mm

3/8"l2mmr/2"5/8"3/4"l"

| 3/8"

.30

.30.30.30.35.40.551.001.90

.20

.20

.25

.30

.35

.40

.50

.65

.90

x Estos valores han sido obtenidos para fc=l75kglcm'1y han sidoredondeados a longitudes variables de 5cm en 5cm

* Para resistencias mayores la longitud de anclaje puede disminuir(Ver cuadro general¡.

* Recordar que para barras superiores (donde el peralte sea mayora 30cm),-las longitudes aquí señaladas deben multiplicarse x 1.4.

Estos valores deben multiplicarse por 1.4 cuando se trate de vari-llas colocadas en el techo superior de vigas que tengan más de30cm de peralte.

Por tanto

MULTIPLICAR POR 1.4 PARA ANCLAJES RECTOSDE BARRAS SUPERIORES DE VIGAS DE MAS DE30 CM. DE PERALTE.

4.2 Longitudes de anclaje de varil las en paquete

La longitud de anclaje de barras en paquete será la de la varillaindividual, pero aumentada en:

20Vo parapaquetes de 3 varillas)3Vo para paquetes de 4 varillas

4.3 Longitudes de Anclaje de Gancho

Para anclar con ganchos, primero tenemos que conocer cómodeben hacerse los ganchos estándares.

Gancho a 90o Una vuelta de 90' más una extensión de por 1omenos l2 diámetros de la barra en el extremo libre.

Gancho a 180" Una vuelta semicircular más una extensión depor lo menos cuatro diámetros de la barra,pero no menor de 6cm en el extremo libre.

Los ganchos colaboran en la longitud de anclaje a tracción más no'así

en la longitud de anclaje en compresión.

Sin embargo, en la práctica siempre tratamos de anclar todas lasbarras en tracción, que es el caso más desfavorable.

Los ganchos más usados actualmente son de 90'y con ellos puedenhacerse los anclajes siguientes:

Longitud de anclaje (ldg)para fc = 2l0kg/cm"

6mm l5cm8mm l8cm318" 20cml2mm 26cmU2" 28cm5/8" 35cm314" 42cml" 56cm

74

cxtcnsio6 dc 12 db

ANEXOS

Figura (26)

ALGUNOS SIMBOLOS USUALMENTE EMPLEADOS ENPLANOS DE ESTRUCTURAS

ZZ% REPRESENTACIONES DE COLUMNAS

-azsgs TIERRA SUELTA O ARENA

=IIIEIIIEIIIHIT ROCA FIJA

f'c ESFUERZO DE COMPRESION DEL CONCRETO

fy ESFUERZO DE FLT-IENCIA DELACERO

T RESISTENCIA DEL TERRENO

a DIAMETRO DE LA BARRA

@ ACADA

Rto. RESTO

c COLUMNA

P PLACAó COLUMNA

M MURO

z ZAPNIA

cc CIMENTACION CORRIDA

D DINTEL

V VIGA

VAÓV VIGADEAMARRE

VSÓV VIGASOLERA

VCHóV VIGACHATA

VC VIGADE CIMENTACION

n ESTRIBO

s/c SOBRECARGA

LINEA DE EJE

LINEAS DEACOTAMIENTO

^4. .^, LINEAS DE CORTE DE PLANOS

tr_ NIVEL DE PISO TERMINADO / REPRESENT. EN CORTEI N.r,F,

T NIVEL DE FALSO PISO / REPRESENT. EN CORTE

) Ét) INDICAN ELEVACIONES O FACHADAS

VENTANA BAJA

VENTANAAUIA

+ LINEAS DE CORTE

? LINEAS DE CORTE

LINEAS DE CORTE

PENDIENTE EN PISOS O EN TECHOS DEA a B

fe NIVEL DE PISO TERMINADO / REPRESENT. EN PLANTA

ALGUNOS SIMBOLOS USUALMENTE EMPLEADOS ENPLANOS DE AROUITECTURA

SISTEMA DE MARCADO DE LA BARRA DE ACEROPARA CONSTRUCCION

Aceros Arequipa posee el sistema de electrograbaciónpara el marcado de las barras de construcción,

el cual permite identificar claramente el diámetro de las barras.

Aceros Arequipa S.A.

5/8 - 60

Cumple con las sgtes normas: ITINTEC 341.031-A42ASTM A6l5-94-Grado 60

/ / r/2-60 / / tI

78

BARRAS DE CONSTRUCCION EN PULGADAS Y EN MILIMETROS

FIERRO DE CONSTRUCC¡ÓNASTII'I AóI5 . GRADO óO

oe¡lOn¡lltllClÓt'l:FTERRO DE CONSTnUCCIÓru A615-Grado 60.

oescRrpcÉru:Barras de acero rectas de sección circular, con conugas Hi-bond de alta adherencia con el concreto.

USOS:En la fabricación de estructuras de concrelo armado en viviendas, edificios, puentes, represas, canales deinigación, etc.

NORMAS TÉCNrcAS:Composición Química, Propiedades Mecánicas y Tolerancias dimensionales: ASTM A615 Grado 60 /NTP 341.031 2001 Grado 60 (Norma Técnica Peruana).Las banas cumplen estrictamente con las exigencias del Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú.

PRESENTACóN:Se produce en banas de 9 metros de longitud en los siguientes diámetros: 6 mm,8 mm, 318",12mn,112",518",314',1" y 1 3/8". Previa consulta, se puede producir en otros diámefos y longitudes requeridos por losclientes. Se suminisfa en paquetes de 2 TM.Las banas de 6 mm también se comercializan en rollos de 540 Kg. En nuestro almacén de Lima, las barrasse comercializan en unidades.

DIMENSIONES Y PESOS NOMINALES:

DIÁMETRODE BARRA sEccrÓN

(mm')PERíMETRO

(mm)

PESO(kq/m)

ALTURA DELOS RESALTES

(mm - mín)Pulg. mm6 28.O 18.8 0.222 0.24

I 50.0 25.1 0.400 o.323/8" 71.0 29.9 0.560 0.38

t¿ 113.0 37.7 0.890 0.48

1t2" 129.0 39.9 0.994 0.51

5/8' 199.0 49.9 | .ccz o.713t4" 284.O 59.8 2.235 0.97

1" 510.0 79.8 3.973 1.27

1318" 1006.0 112.5 7.907 1.80

PBOPIEDADES MECÁNrcAS:Límite de Fluencia (fy) = 4220 kg/cm'mínimoResistencia a la Tracción (R) = 6330 kg/cm' mínimoRelación FVfy ¿ 1,25Alargamiento en 200 mm:Diámetros:

6mm, 8mm, 3/8", 12mm, 112",518' y 314'. . . . . . . . = 9%mínimo.1". . . . . . . , . . . , . , . . . . , . . . . = 8%mínimo.13/8' . . . . . , , . . . . . , . . . . = 7%mínimo.

Doblado a 180" = Bueno en todos los diámetros.

318" (9,5mm)

l /2" ( l2,7mm)

5/8" ( l5,9mm)

314" ( 19, lmm)

l" (25,4mm)

I 3/8" (35,8mm1

Diámetros de doblado para pruebas de calidad:

DÉilETROBACo (d)

6mm 8mm u8' 12 mm 1t2' 5/8' 314', l ', 1 3/8"

DIAiTETRODOBLADO 3.5d 3.5d 3.5d 3.50 3.5d 3.5d 5.0d 5.0d 7.0d

mm 21.0 28.0 33.3 42.0 44.5 55.6 95.3 127.0 250.7