–– Versión imprimible Curso Internacional de Normativas del Hormigón/Concreto Estructural C11 Prescripciones mecánicas para el acero según el ACI 318-08 RESPONSABILIDADES: El contenido de esta obra elaborada por ZIGURAT Consultoría de Formación Técnica, S.L. está protegida por la Ley de Propiedad Intelectual Española que establece, penas de prisión y o multas además de las correspondientes indemnizaciones por daños y perjuicios. No se permite un uso comercial. No se permite copiar, distribuir, exhibir, ejecutar el trabajo y realizar otros trabajos derivados del mismo con propósitos comerciales. Siempre se debe reconocer y citar al autor original, previa autorización escrita a ZIGURAT. © Zigurat Consultoría de Formación Técnica S.L. www.e-zigurat.com C11 Prescripciones mecánicas para el acero según el ACI 318-08 gu ra t zi Curso Internacional de Normativas del Hormigón/Concreto Estructural. ra gu t ra t 1. Prescripciones mecánicas para el acero según el ACI 318-08 ur at ur at zi zi gu 11.1 Tipos de armaduras contempladas y sus normativas zi g El ACI 318-08 proporciona los principios de aplicación generales para la armadura del zi g concreto reforzado constituida por barras y mallas electrosoldadas hechas con acero ra t corrugado o liso, e indica las normas ASTM que dichas armaduras deben cumplir junto con t at at t Marcación de acero de baja aleación ASTM A706M WS ASTM A995M ASTM A615M WóS gu S zi ASTM A615M t de acero inoxidable t ra ASTM A996M ASTM A767M ASTM A775M r (2) zi gu Con recubrimiento epóxico Nota: “M” en el nombre de la norma indica que está adaptada al sistema de unidades Métrico (2) at t gu ra Galvanizadas (2) ra R;A t de acero de rieles y ejes zi zi zi gu ra gu Barras corrugada zi gu zi ra t gu ra t de acero al carbón ra gu Norma zi Producto ra zi g t ur zi g Barras corrugadas at ur zi zi gu ra gu t ra t zi g La palabra “compuesto” hace referencia a aquellos elementos de concreto reforzado que además de estar reforzadas con barras de acero, lo están también con perfiles metálicos tubulares, en forma de H ó de I (figura 1.0). En España a estas secciones se les denomina mixtas. ur zi gu zi 1 ra gu zi g zi compuestos1. ra t ur gu at los pernos y perfiles tubulares utilizados para la construcción de vigas y pilares t ra t ra gu zi zi gu r gu Las barras galvanizadas o con recubrimiento epóxico, deben cumplir también con la norma correspondiente al acero del cual están hechas. ra t zi gu zi zi gu Tabla 1.0 Tipos de barras y sus normativas según el ACI 318-08 gu ra t ra t propiedades específicas de fluencia/tracción o de soldabilidad. zi gu ra t zi Los aceros de baja aleación se utilizan en aplicaciones donde se requieren t t ra gu ra gu © Zigurat Consultoría de Formación Técnica S.L. t ra zi gu zi gu r at at gu r zi zi gu ra t zi zi alta resistencia a la corrosión. zi zi gu Las barras de acero inoxidable se utilizan en aplicaciones donde se requiere una 2 No se permite un uso comercial. No se permite copiar, distribuir, exhibir, ejecutar el trabajo y realizar otros trabajos derivados t del mismo con propósitos comerciales. Siempre se debe reconocer y citar al autor original, previa autorización escrita. Prescripciones mecánicas para el acero según el ACI 318-08 gu ra t gu Prescripciones zi ASTM A615M ASTM A706M ra t ur zi g zi g ur at zi gu ra gu Prescripciones MD25 < ø < MD200 Solo se permite utilizar alambre con ø mayores a MD200 si se utilizan en mallas electrosoldadas. ur zi g ASTM A496M at ur at zi gu ra Norma t ra t gu t Tabla 2.0 Prescripciones para el alambre corrugado según el ACI 318-08 zi zi gu at ra t Si f y >420Mpa, la resistencia a la flencia debe ser el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0.35%. Alambres corrugados zi ur at zi g zi Solo pueden utilizarse como refuerzo transversal en elementos comprimidos, sometidos a torsión, o como refuerzo de confinamiento de empalmes. zi g Normas ra gu t ra t Barras lisas ur at C11 zi Curso Internacional de Normativas del Hormigón/Concreto Estructural. gu zi ø: Diametro del alambre ra gu t ra zi g t Si f y >420Mpa, la resistencia a la flencia debe ser el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0.35%. ra t zi t Prescripciones t t gu ra Norma ra zi zi gu ra gu ASTM A82M r zi Solo pueden utilizarse como refuerzo transversal en elementos comprimidos, sometidos a torsión, o como refuerzo de confinamiento de empalmes. zi gu zi Alambres lisos zi gu gu ra t Tabla 3.0 Prescripciones para el alambre corrugado según el ACI 318-08 t ra t ra zi zi gu r gu at ra t Si f y >420Mpa, la resistencia a la flencia debe ser el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0.35%. ra t ra t gu ra gu t ra Si f y >420Mpa, la resistencia a la flencia debe ser el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0.35%. zi zi zi zi gu gu ASTM A184M ASTM A185M ASTM A82M Los alambres deben cumplir también con la norma correspondiente al acero del cual están hechas. at © Zigurat Consultoría de Formación Técnica S.L. t ra zi gu zi gu r at gu r Tabla 5.0 Alambre liso y sus normativas según el ACI 318-08 zi zi gu ra t (2) zi Las barras dispuestas en los dos sentidos no deben estar separadas a más de 300mm en el sentido de la tensión calculada. t gu zi Mallas electrosoldadas de alambres lisos(1) ra t Prescripciones zi gu Norma ra t Producto gu Mallas electrosoldadas de barras lisas zi zi gu Tabla 4.0 Prescripciones para el alambre corrugado según el ACI 318-08 3 No se permite un uso comercial. No se permite copiar, distribuir, exhibir, ejecutar el trabajo y realizar otros trabajos derivados t del mismo con propósitos comerciales. Siempre se debe reconocer y citar al autor original, previa autorización escrita. C11 Prescripciones mecánicas para el acero según el ACI 318-08 gu ra t zi Curso Internacional de Normativas del Hormigón/Concreto Estructural. t Prescripciones ur at gu Norma zi ASTM A184M ASTM A497M ra t ur at at t ra t zi g Los alambres deben cumplir también con la norma correspondiente al acero del cual están hechas ur zi gu ra gu t Si f y >420Mpa, la resistencia a la flencia debe ser el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0.35%. zi (2) ur at Si se utiliza alambre con ø mayores a MD200, éste debe tratarse como alambre liso para efectos de desarrollo y longitud de empalmes. zi g zi gu ra t Malla electrosoldada de alambres corrugados(1) zi g zi Las barras dispuestas en los dos sentidos no deben estar separadas a más de 400mm en el sentido de la tensión calculada. zi g Producto ra gu ra t Malla electrosoldada de alambres corrugados at at ur ur zi g zi zi gu ra gu Tabla 6.0 Malla electrosoldada de alambres corrugados y sus normativas según el ACI 318-08 ra t gu gu Los pernos con cabeza (figura 1.0a) y sus ensamblajes deben cumplir con la norma zi ra t zi Pernos para esfuerzo rasante ra gu t ra zi g t “M” en el nombre de la norma indica que está adaptada al sistema de unidades Métrico t ra gu zi ASTM A1044M. La utilización de este tipo de pernos en edificación se da en forjados t t ra zi zi gu y vigas mixtas (figura 1.0b), es decir aquellos que utilizan una lámina metálica (steel t ra t ra ra t t gu ra t zi zi gu zi zi gu gu zi zi gu r gu at ra t zi gu r zi gu ra zi gu deck) como armadura principal a tracción y una capa de hormigón sobre ésta. ra gu t ra t ra t zi Perfiles de acero estructural gu zi gu zi ra Figuras 1.0 a y b Perno a cortante y viga metálica mixta zi zi gu El ACI 318 en sus artículos 3.5.7.1 y 3.5.7.2 indica las normas que debe cumplir el at sometidos a compresión, en los que su sección transversal se compone de un núcleo at de hormigón confinado por un tubo metálico (art 10.13.6) o por un perfil metálico gu r zi gu ra t acero estructural utilizado para los elementos compuestos de concreto reforzado © Zigurat Consultoría de Formación Técnica S.L. t ra zi gu zi gu r zi confinado por estribos en forma helicoidal o rectangular (art 10.13.7 y 10.13.8). 4 No se permite un uso comercial. No se permite copiar, distribuir, exhibir, ejecutar el trabajo y realizar otros trabajos derivados t del mismo con propósitos comerciales. Siempre se debe reconocer y citar al autor original, previa autorización escrita. Prescripciones mecánicas para el acero según el ACI 318-08 gu ra t Ejemplo de la sección transversal t zi g El acero debe cumplir con alguna de las siguientes normas: ur at ur at zi zi gu ra gu t ra t Acero para columnas formadas por un perfil metálico confinado por estribos helicoidales o rectangulares (art 3.5.7.1) zi g C11 zi Curso Internacional de Normativas del Hormigón/Concreto Estructural. Acero al carbón: ASTM A36M Acero de alta resistencia de baja aleación: ASTM A242M Acero de alta resistencia de baja aleación al Columbio-Vanadio: ASTM A572M Acero de alta resistencia de baja aleación de 345MPa: ASTM A588M Perfiles estructurales: ASTM A992M at ur zi g Tabla 7.0 Normas ASTM para el acero de perfiles estructurales t Acero para columnas formadas por un perfil metálico confinado por estribos helicoidales o rectangulares (art 3.5.7.2) gu ra zi gu t ra t zi gu Ejemplo de la sección transversal r zi El acero debe cumplir con alguna de las siguientes normas: at Acero negro por inmersión en caliente, recubiertos frío, costura: zi gu zi Formados en caliente, soldados, sin costura: ASTM A501 t ra t zi gu gu zi ra t gu ra t sin zi ASTM A500 soldados, ra t en gu Formados zi gu zi ra de zinc, grado B de ASTM A53M. ra t t zi gu gu r ra t zi gu zi ra gu zi ra t gu ra t zi zi gu ra gu t ra zi g t ur at ur at zi g zi zi gu ra gu t ra t zi zi gu ra gu t ra t ur zi g zi gu at ra t ra zi zi gu ra gu zi Tabla 8.0 Normas ASTM para los tubos de acero que conforman columnas compuestas at gu ra t 11.2 Identificación y designación de las barras de acero at gu r © Zigurat Consultoría de Formación Técnica S.L. ra zi gu gu r zi del cual está hecha y el límite de fluencia del acero. t figura 2.0. Toda barra debe llevar un marcado que indique su tamaño, el tipo de acero zi zi La forma de identificar una barra de acero según las normas ASTM se muestran en la 5 No se permite un uso comercial. No se permite copiar, distribuir, exhibir, ejecutar el trabajo y realizar otros trabajos derivados t del mismo con propósitos comerciales. Siempre se debe reconocer y citar al autor original, previa autorización escrita. C11 gu ra t 0.560 13 12.7 129 0.994 16 15.9 199 1.552 19 19.1 284 2.235 22.2 387 3.042 25.4 510 3.973 645 5.060 at 32.3 819 6.404 36 35.8 1006 7.907 43 43.0 1452 11.38 at ur t ur zi gu ra gu t ra zi g De acero de baja aleación…..…..WS de acero de rieles y ejes………..”R” para Rieles t zi gu ra t El grado del acero (límite elástico) se indica r zi gu ra zi gu A” para ejes ra t zi gu ra gu t zi Al carbón………………………….S ra t zi gu ra t La marca del tipo de acero puede ser: zi ur 32 zi g 28.7 at t ra 29 57 57.3 2581 20.24 Tabla 9.0 Propiedades de las barras según ACI-318-08 zi g zi zi gu ra gu t ra t zi 25 zi gu gu zi g 22 ur at 71 zi g 9.5 ra t ur gu at ra t Algunas veces las barras suelen denominarse utilizando el número de octavos de pulgada incluidos en el diámetro nominal de las barras 10 ur at zi zi Barra Nº Masa nominal Kg/m Área nominal, mm2 zi g gu El tamaño de la barra se describe de forma aproximada su diámetro. zi Diámetro nominal, mm ra gu t ra t Prescripciones mecánicas para el acero según el ACI 318-08 zi Curso Internacional de Normativas del Hormigón/Concreto Estructural. gu r gu at utilizando su primer dígito. t 80000 psi (550MPa) ra t zi ra t 75000 psi (520MPa) zi gu zi 60000 psi (420MPa) gu gu zi 40000 psi (280MPa) t © Zigurat Consultoría de Formación Técnica S.L. t ra zi gu zi gu r at at gu r zi zi gu ra t zi zi gu ra gu t gu zi zi Figura 2.0 Marcado de las barras de acero según los criterios del ASTM ra ra t ra t gu zi gu ra t mínimos de límite de fluencia: ra zi zi Las barras cuentan con los siguientes cuatro niveles 6 No se permite un uso comercial. No se permite copiar, distribuir, exhibir, ejecutar el trabajo y realizar otros trabajos derivados t del mismo con propósitos comerciales. Siempre se debe reconocer y citar al autor original, previa autorización escrita. C11 Prescripciones mecánicas para el acero según el ACI 318-08 gu ra t zi Curso Internacional de Normativas del Hormigón/Concreto Estructural. ra gu t ra t 11.3 Propiedades Mecánicas ur at zi gu En la figura 2.16 se puede apreciar una porción de la curva esfuerzo-deformación para ur at zi g zi aceros de diversos grados. Como se observa, en la fase elástica, los aceros de distintas t ra t at ur at at ur ra t gu ra t zi zi gu ra gu t ra zi g t ur zi g zi zi gu ra gu t ra t zi g zi zi gu ra gu zi g zi ur gu at ra t zi g calidades tienen un comportamiento idéntico y las curvas se confunden. t t zi zi gu ra gu zi Figura 3.0 Curvas tensión deformación para diferentes tipos de acero según el ACI 318 gu ra zi gu t ra A diferencia del comportamiento inicial, la amplitud del escalón de fluencia varía con la zi gu ra t © Zigurat Consultoría de Formación Técnica S.L. t ra zi gu zi gu r at at gu r zi zi gu ra t zi zi gu ra gu t ra t ra t zi zi gu gu zi ra t gu ra t zi zi gu zi zi gu gu zi Veáse video acerca del acero según el ACI 318 ra t t ra zi gu r gu at ra t grado 60 y 75. r zi calidad del acero. El acero grado 40 presenta una fluencia más pronunciada que los aceros 7 No se permite un uso comercial. No se permite copiar, distribuir, exhibir, ejecutar el trabajo y realizar otros trabajos derivados t del mismo con propósitos comerciales. Siempre se debe reconocer y citar al autor original, previa autorización escrita.
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