Nueva Cartilla de la Construcción 2012 Cap. IV

Nueva cartilla de la construcción / El acero de alta resistencia

El

4

acero de alta resistencia



C apítulo 4: E l

acero de alta resistencia

Ministerio de Transporte e Infraestructura



4.1 Introducción................................................................................................. 179 4.2 El acero de alta resistencia........................................................................ 181 Varilla de hierro grado 70............................................................................ 181 Costanera / Polín espacial.......................................................................... 182 Armadura...................................................................................................... 182 Electromalla.................................................................................................. 182 Armalit............................................................................................................ 184 Joist Filigran.................................................................................................... 186 Panel Monolit................................................................................................ 187

Nueva cartilla de la construcción / El acero de alta resistencia

4.1 I ntroducción Se conocen como aquellos que tienen límites de fluencia o estiramiento continuo de muy poca cuantía, por lo general el ACI, o Instituto Americano del Concreto lo restringe a 0.0035 de una longitud ya definida. El acero de alta resistencia cuenta en su estructura molecular con bajo contenido de carbono, lo cual le da la dureza, ósea que un acero con alto contenido de carbono como el que conocemos comúnmente de 40,000 psi, cuenta con mayores cantidades de carbono y tiende a tener mayores deformaciones de fluencia, de hasta 0.03, lo cual lo hace deformarse más de 8 veces que el acero de alta resistencia, al cual se le permite una deformación de 0.0035. Cuál es la importancia o conveniencia de usar acero de alta resistencia en la construcción con mampostería. Es necesario aclarar que la mampostería sin refuerzo es altamente quebradiza o frágil; con deformaciones de 0.0005 ya inicia su fracturamiento y con deformaciones de 0.003 ya cuenta con daños severos. Por la razón anterior necesitamos reforzarla con columnas y vigas de concreto armado o acero dentro de los bloques en la versión de mampostería reforzada. En muchos países que han investigado el problema de la mampostería, han concluido que con

4.1 deformaciones de 0.0015 a 0.0020 ya los muros confinados se agrietan y si usamos aceros muy dúctiles, con deformación permisible de 0.03, no estarían colaborando adecuadamente con los muros de mampostería, dado que dicho acero se puede estirar más de 17 veces que el muro de mampostería, entonces su colaboración no es eficiente. Con aceros de alta resistencia, esta diferencia de deformaciones es de apenas 2 veces, lo cual permite que el acero y la mampostería unan su fuerza en deformaciones más tempranas y evitar mayores rajaduras en las paredes de mampostería, así mismo en los nodos de vigas y columnas, los estribos de alta resistencia trabajan más eficientemente, haciendo que el concreto no cambie de volumen por los esfuerzos a que es sometido. Por la razón anterior es que podemos usar con confianza dicho acero y solo restaría trabajarlo adecuadamente. A continuación presentamos el manual de acero de alta resistencia, distribuido por la Empresa MONOLIT, principalmente por su simpleza, equivalencias e información básica aplicable directamente. No omitimos manifestar que existen otros Manuales como el de FERROMAX, SIMESA o De ACERO, distribuido este último por comercial Richardson Bunge.



Ministerio de Transporte e Infraestructura



Nueva cartilla de la construcción / El acero de alta resistencia

4.2

El

acero de alta resistencia 4.2

Varilla

de hierro grado 70 Debido a su alta capacidad de resistir esfuerzos a tensión, la varilla de hierro grado 70 es ideal para sistemas constructivos de mampostería reforzada y confinada (bloques o ladrillo), donde puede utilizarse como refuerzo de concreto en cimientos, columnas, soleras, losas, pines y otros, sustituyendo al refuerzo tradicional grado 40.

Ventajas ● Material de alta calidad que permite ahorros sustanciales al disminuir el uso de hierro de refuerzo de menor resistencia y mayor diámetro. ● Ahorro de hasta 25% en el costo del refuerzo. ● Ahorro en fletes al transportar mayor cantidad de varillas por quintal. ● Se fabrica conforme norma ASTM A-496. ● Varilla corrugada equivalente en resistencia a diámetros tradicionales.



Ministerio de Transporte e Infraestructura

Costanera / Polín

espacial ● Puede utilizarse en sustitución de una costanera “C” de 4 o 6 pulgadas. ● Se fabrica en largo de 6.00 m. ● Acabado final con pintura anticorrosiva. ● Fabricada con varillas de hierro de alta resistencia grado 70. ● Lleva doble diagonal en una geometría de diseño tridimensional, aprovechando eficientemente el refuerzo y bajando su costo. ● Está completamente elaborada y electrosoldada a máquina bajo condiciones repetitivas controladas, garantizando un producto de alta calidad.

Armadura La armadura MONOLIT para vigueta está formada por varillas longitudinales y diagonales de hierro grado 70 (4,922 kg /cm²) electrosoldadas a máquina entre sí. Se fabrican en largos estándar de 6.00 y 9.00 m, y diámetros a requerimiento.

Electromalla La electromalla de MONOLIT está fabricada con hierro grado 70 liso o corrugado, electrosoldada con la más alta tecnología lo que garantiza un espaciamiento exacto. Además cumple con las normas ASTM A-497 y ASTM -185.



Nueva cartilla de la construcción / El acero de alta resistencia

Ventajas: ● Espaciamiento exacto. ● Calidad y resistencia en la soldadura. ● Sustituye el proceso de armado en obra. ● Optimización de recursos (tiempo y dinero), dando como resultado eficiencia y economía. ● Amplio stock en sus diferentes calibres. ● Posibilidad de fabricar mallas especiales, combinando diferentes calibres, medidas y espaciamientos.

Aplicaciones: ● Cisternas ● Piscinas ● Pavimentos ● Cercos ● Muros ● Aceras ● Losas ● Tubos de concreto ● Muros de contención ● Sistemas prefabricados ● Otros



Ministerio de Transporte e Infraestructura

Nomenclatura: A - Espaciamiento en pulgadas entre varillas longitudinales B - Espaciamiento en pulgadas entre varillas transversales C - Calibre SWG de varillas longitudinales D - Calibre SWG de varillas transversales (SWG: Steel Wire Gauge)

Empalmes

de electromalla:

Según ACI 318-05, Sección 12.7. El empalme de electromalla debe realizarse según detalles n.os 1 y 2

Armalit Armaduras prefabricadas que sustituyen los refuerzos tradicionales para cimientos corridos, columnas y soleras, fabricadas con varilla de alta resistencia grado 70. Tienen estribos o eslabones electrosoldados y espaciados que garantizan una distribución uniforme de esfuerzos.



Nueva cartilla de la construcción / El acero de alta resistencia



Ministerio de Transporte e Infraestructura

Aplicaciones

de

Armalit

Ventajas: ● Simplifica la cuantificación. ● Ahorro de tiempo y dinero en mano de obra. ● Espaciamiento exacto entre estribos o eslabones. ● Estribos y eslabones electrosoldados. ● Ahorro de hasta un 30% comparado con refuerzo tradicional equivalente. ● Prevista para recubrimiento mínimo que garantiza la protección del refuerzo contra la corrosión.

Joist Filigran El Joist Filigran es una estructura de alma abierta sumamente versátil, el cual es producido industrialmente. Tiene la capacidad de cubrir grandes claros y soportar altas cargas de trabajo lo que se traduce en un menor costo con respecto a sistemas similares.

Características: ● Disponible en longitudes estándar de 6 y 12 m. ● Se fabrica en peraltes de 10, 15, 20 y 25 cm. ● Resistencia a fluencia en cordón doble superior y diagonal de 3,500 kg/cm² y en cordón inferior 2,800 kg/cm.

Ventajas: ● Puede encajuelarse para cubrir luces y cargas mayores. ● Electrosoldado a máquina. ● Se puede producir en diferentes longitudes y diámetros para cargas especiales. ● Acabado final con pintura anticorrosiva.



Nueva cartilla de la construcción / El acero de alta resistencia

Panel Monolit El Panel MONOLIT es un sistema constructivo fabricado con un núcleo de Monoport (Poliestireno expandido) y electromalla de varillas de hierro grado 70 de 2.70 mm de diámetro en ambas caras. El panel MONOLIT, al ser recubierto de un mortero de arena-cemento se transforma en un producto con propiedades estructurales, térmicas y acústicas, dando como resultado un sistema constructivo simple para muros, losas y edificaciones de hasta 3 niveles.

Características

generales:

Características

de trabajo:

Ventajas: ● Versatilidad ● Facilidad de construcción ● Rapidez

● Capacidad estructural ● Poco peso ● Economía

● Simplifica la cuantificación de materiales ● Durabilidad



Ministerio de Transporte e Infraestructura

Aplicaciones:

● Fachadas

● Viviendas

● Losas de entrepisos y techos

● Muros estructurales

● Cúpulas

● Divisiones

● Faldones y diversos elementos arquitectónicos

El sistema de Panel MONOLIT cumple con los códigos siguientes:



ACI 318 - 08

American Concrete Institute

SEAOC

Structural Engineers Association of California

ANSI

American National Standards Institute

UBC

Uniform Building Code