Transcript ACERO DE REFUERZO SEGÚN EL ACI 318-11 ACERO DE REFUERZO SEGÚN EL ACI 318-11 Según el ACI 318-11 en la sección.

ACERO DE REFUERZO SEGÚN EL ACI 318-11
ACERO DE REFUERZO SEGÚN EL ACI 318-11
Según el ACI 318-11 en la sección 3.5.3.1
Las barras de refuerzo corrugado deben cumplir con los
requisitos para barras corrugadas de una de las siguientes
normas, excepto cuando lo permite 3.5.3.3:
A. Acero al carbón: ASTM A615
B. Acero de baja aleación ASTM A706
C. Acero inoxidable: ASTM A995M
D. Acero de rieles y ejes: ASTM A996M. Las barras de acero
provenientes de rieles deben ser del Tipo R.
ACERO DE REFUERZO SEGÚN EL ACI 318-11
• El acero de refuerzo con designación ASTM A615, cuenta con
barras del Grado 40 ó 60, es decir, que su esfuerzo de fluencia
debe de ser igual o mayor a 40,000 psi y 60,000 psi,
respectivamente.
• En el caso del acero de refuerzo con designación ASTM A706, se
cuenta con barras del Grado 60; recientemente se ha dado una
actualización de esta norma, considerando el acero del Grado
80.
PROPIEDADES DEL ACERO A706
PROPIEDADES DEL ACERO A706
•
Es un acero de aleación, en el cual se encuentra limitada la cantidad de
carbón, manganeso, fosforo, sulfuro y silicón. Además el carbón
equivalente esta limitado a menos del 0.55%.
•
Este acero esta diseñado para aplicaciones especiales en las cuales la
flexión y la ductilidad son importantes, como en el caso de estructuras
sismo-resistentes.
•
El esfuerzo de fluencia tiene tanto un limite superior como un limite
inferior.
•
El acero A706 permite elongaciones mayores y de diámetros de doblez
más pequeños.
PROPIEDADES DEL ACERO A706
ESFUERZO FLUENCIA MÍNIMO
4280 kg/cm² (60 ksi)
ESFUERZO FLUENCIA MÁXIMO
5500 kg/cm² (78 ksi)
ESFUERZO MÁXIMO TENSIÓN
80 Ksi – 97,5 Ksi
ELONGACIÓN MÍNIMA PARA CADA
DESIGNACIÓN DE VARILLA
3-4-5-6
14%
7-8-9-10-11
12%
RELACIÓN MÍNIMA DEL ESFUERZO DE FLUENCIA AL ESFUERZO MÁXIMO
1.25 VECES
PROPIEDADES DEL ACERO A706
Manganeso
1.5 %
Silicio
0.5 %
Carbono
0.3 %
Azufre
0.045 %
Fósforo
0.035 %
PROPIEDADES DEL ACERO A706
•
Al igual que las otras normas, A706 requiere ensayos de doblado de las
barras (varillas).
•
Las exigencias de las pruebas de doblado son más restrictivas
(diámetros del pin de doblado más pequeños), debido a sus
propiedades superiores de ductilidad.
Designación barra
Diámetro mínimo doblez
Barras No. 3, 4 y 5
3d
Barras No. 6, 7 y 8
4d
Barras No. 9, 10 y 11
6d
Barras 14 y 18
8d
PROPIEDADES DEL ACERO A706
El limite de la relación entre el esfuerzo de fluencia y esfuerzo
máximo a 𝟏. 𝟐𝟓 𝒇𝒚 , ayuda a limitar la magnitud de los esfuerzos
(fuerzas) cortantes y de adherencia que pueden desarrollarse en
elementos a flexión, de manera que se evitan indeseables fallas
frágiles por cortante o adherencia. Este requerimiento además
garantiza que el acero exhibirá una región de fluencia suficiente.
PROPIEDADES DEL ACERO A706
Por ejemplo si se observan las fuerzas que actúan en el nudo de un
marco de concreto reforzado con detallado especial de zona
sísmica. Si el esfuerzo máximo es superior a 1.25fy puede
observarse que se incrementa la fuerza cortante en el mismo,
pudiendo producir fallas por cortantes, las cuales se caracterizan
por ser frágiles.
0.85 f′c a b
As (1.25 fy)
As fy
0.85 f′c a b
A´s (1.25 fy)
A´s fy
PROPIEDADES DEL ACERO A706
Otro ejemplo del porque debe de restringirse el esfuerzo máximo se relaciona
con la filosofía de Viga Débil – Columna Fuerte.
En el diseño sismo resistente de una estructura se espera que se desarrollen
rotulas plásticas en los extremos de las vigas, al alcanzar el rango inelástico el
acero de refuerzo se deforma hasta alcanzar la zona de endurecimiento
alcanzando así el esfuerzo máximo con lo cual desarrolla su máxima capacidad,
esta capacidad debe ser menor que la capacidad de la columna. Si el esfuerzo
máximo de la viga aumenta mas de 𝟏. 𝟐𝟓𝒇𝒚 también aumenta su capacidad
máxima, por lo que puede llegar a superar la capacidad de la columna, haciendo
al sistema Viga Fuerte-Columna Débil y generando así las rotulas plásticas en la
columna, no en la viga, una cualidad no deseable en una estructura sismo
resistente.
VENTAJAS DEL ACERO A706
VENTAJAS DEL ACERO A706
• Mayor ductilidad debido a su capacidad soportar mayores
deformaciones
• Control mas riguroso del esfuerzo de fluencia y esfuerzo máximo
a tensión
• Mayor capacidad de disipación de energía
• Mejoramiento en el comportamiento global de la estructura ante
eventos sísmicos