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sep. 26 de 2014
Buenas prácticas
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Resumen:

Para las labores de diseño y revisión de planos consideramos de interés, para el diseñador, el tema de la distribución del refuerzo de flexión en vigas y losas de acuerdo a la recomendación del Reglamento Colombiano NSR-10 que nos permitimos comentar.

*Artículo cortesía del ingeniero Jorge Segura Franco.

El origen de los requisitos del Reglamento NSR-10 al respecto se basa en la observación de la fisuración en las caras de las vigas entre el eje neutro y el refuerzo principal en tracción siendo esta fisuración de una mayor magnitud que la observada en la posición del refuerzo principal atribuyéndose su formación a la ausencia de un refuerzo en las superficies fisuradas.


Distribución del refuerzo de flexión en vigas y losas

Fisura lateral (amplificada).

C.1.6.4.: El espaciamiento del refuerzo más cercano a una superficie en tracción, s, no debe ser mayor que el dado por:

Controla el agrietamiento en la zona de tracción

Ecuación (C.10.4).

pero no mayor que 300 (280/fs) , donde cc es la menor distancia desde la superficie del refuerzo o acero de pre-esforzado a la cara en tracción. Si el refuerzo más cercano a la cara en tracción extrema corresponde a una sola barra o un solo alambre, el valor de s a utilizar en la ecuación (C.10.4) es el ancho de la cara en tracción extrema.

El esfuerzo calculado fs (MPa) en el refuerzo más cercano a la cara en tracción para cargas de servicio debe obtenerse con base en el momento mayorado. Se permite tomar fs como 2/3 de fy”

Esta disposición para el espaciamiento se estableció tratando de disminuir el agrietamiento superficial a condiciones aceptables. Para tener en cuenta especialmente la fisuración mencionada entre el eje neutro y el refuerzo principal, el Reglamento adiciona la sección siguiente:

“ C.10.6.7 – Donde  de una viga sea mayor que 900 mm debe colocarse refuerzo superficial longitudinal uniformemente distribuido en ambas caras laterales del elemento dentro de una distancia h/2  cercana a la cara en tracción. El espaciamiento s debe ser el indicado en C.10.4., donde cc es la menor distancia medida desde la superficie del refuerzo, o acero de preesfuerzo, superficial a la cara lateral del elemento. Se puede incluir tal refuerzo en el cálculo de la resistencia únicamente si se hace un análisis de compatibilidad de deformaciones para determinar los esfuerzo de las barras o alambres”.

Este refuerzo controla el agrietamiento en la zona de tracción. No se especifica el diámetro de las barras porque se ha demostrado que el espaciamiento es más significativo que el tamaño.

Usualmente se colocan barras desde la No. 3 hasta la No. 5.

Esta revisión debería efectuarse en todos los sitios

Fig.CR10.6.7 – Refuerzo superficial para vigas y viguetas con h > 900 mm- (Reglamento NSR-10).

Modelo de revisión del refuerzo principal en una viga

La sección de momento máximo una viga está reforzada con acero fy = 420 MPa, como aparece en la figura.

Para una viga de características normales

Por lo tanto,

Losas macizas

Referencias:

  • Wight, J.K.; McGregor, J.G., Reinforced Concrete- Mechanics and Design, Fifth Edition, Pearson Prentice Hall, New Jersey, 2009
     

  • Notes on ACI 318-08 Buildings Code Requirements for Structural Concrete, Portland Cement Association, Illinois, 2008.
     

  • Segura, J.I., Estructuras de Concreto I, Séptima Edición, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá D.C., 2011.
     

  • AIS Comité 100, Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica AIS, Bogotá D.C., 2012.

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Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.

 

"Este refuerzo controla el agrietamiento en la zona de tracción. No se especifica el diámetro de las barras porque se ha demostrado que el espaciamiento es más significativo que el tamaño".

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Conclusión

- Esta revisión debería efectuarse en todos los sitios de momentos positivos y negativos máximos.

- Finalmente y como una recomendación general podemos sugerir, para una viga de características normales, una separación máxima de las barras de 250 mm.En cuanto a las losas macizas en una dirección el espaciamiento entre barras debe cumplir la especificación anterior y, además, debe satisfacer los requisitos de la sección C.7.6.5 del Reglamento.

 

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