{"id":268,"date":"2019-04-29T21:53:24","date_gmt":"2019-04-30T01:53:24","guid":{"rendered":"https:\/\/www.metalsurface.cl\/?p=268"},"modified":"2019-08-20T22:04:05","modified_gmt":"2019-08-21T02:04:05","slug":"el-futuro-de-las-barras-de-refuerzo-de-acero-de-alta-resistencia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.metalsurface.cl\/index.php\/2019\/04\/29\/el-futuro-de-las-barras-de-refuerzo-de-acero-de-alta-resistencia\/","title":{"rendered":"El futuro de las barras de refuerzo de acero de alta resistencia (HSRB)"},"content":{"rendered":"<body>\n<p class=\"has-text-color has-luminous-vivid-amber-color\"><strong>Materiales:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Se anticipa que se realizar\u00e1n cambios significativos en los l\u00edmites de los reforzamientos deformados para no pretensados que se dan en la Tabla 20.2.2.4a en la edici\u00f3n de 2019 de ACI 318<\/h2>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Nuevas tendencias en las barras de refuerzo de acero de\nrefuerzo de alta resistencia<\/h3>\n\n\n\n<p>El acero de refuerzo de grado 60, con una resistencia de 60,000 psi, es el grado m\u00e1s com\u00fanmente utilizado en Am\u00e9rica del Norte. Los avances recientes han permitido que los aceros de refuerzo de mayores resistencias se produzcan comercialmente.<\/p>\n\n\n\n<p>Por lo general, se considera que las barras de refuerzo de alta resistencia (HSRB, por sus siglas en ingl\u00e9s) son barras de refuerzo con un l\u00edmite de elasticidad superior a 60,000 psi. Este art\u00edculo presenta informaci\u00f3n pertinente sobre las propiedades de los materiales, el ACI 318 del Instituto Americano del Hormig\u00f3n, los Requisitos del C\u00f3digo de Construcci\u00f3n para Concreto Estructural y Comentarios, los requisitos y limitaciones, y algunos de los beneficios principales del uso de HSRB en estructuras de construcci\u00f3n de concreto reforzado.<\/p>\n\n\n\n<p>La siguiente es una breve historia de la aparici\u00f3n y adopci\u00f3n de los diversos grados de barras de refuerzo en las especificaciones ASTM y ACI 318:<br>\u2022 Los grados 33, 40 y 50 fueron de uso com\u00fan desde principios de 1900 hasta principios de los 60.<br>\u2022 Las barras de refuerzo de los grados 60 y 75 aparecieron en 1959 con la publicaci\u00f3n de ASTM A432 y ASTM A431, respectivamente.<br>\u2022 La edici\u00f3n de 1963 de ACI 318 permiti\u00f3 el uso de barras de refuerzo con una resistencia de 60,000 psi.<br>\u2022 En 1968, apareci\u00f3 por primera vez la norma ASTM A615, que inclu\u00eda los grados de 40, 60 y 75 barras de refuerzo deformadas.<br>\u2022 Las barras de grado 75 aparecieron en la edici\u00f3n 2001 de ASTM 955, y las barras de grado 100 aparecieron en la edici\u00f3n inaugural de 2004 de ASTM 1035. Las ediciones de 2007 de estas especificaciones aparecieron por primera vez en ACI 318-08, y la norma ASTM 1035 contiene los requisitos para ambos grados. y barras de grado 120.<br>\u2022 Se permiti\u00f3  una resistencia a la cedencia de 100,000 psi para refuerzo de confinamiento en la edici\u00f3n de 2005 de ACI 318 para uso en aplicaciones no s\u00edsmicas y luego en la edici\u00f3n de 2008 de ACI 318 para uso en aplicaciones s\u00edsmicas.<br>\u2022 Las ediciones de 2009 de ASTM A615 y ASTM A706 fueron las primeras en incluir los requisitos para barras de refuerzo de grado 80, que se adoptaron en la edici\u00f3n de 2011 de ACI 318.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Propiedades materiales<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>El dise\u00f1o de cualquier miembro de concreto reforzado debe satisfacer los requisitos fundamentales de resistencia y capacidad de servicio seg\u00fan lo prescrito en ACI 318. Con respecto a las barras de refuerzo, las propiedades mec\u00e1nicas b\u00e1sicas que son importantes para lograr dise\u00f1os seguros y \u00fatiles son:<\/p>\n\n\n\n<p> \u2022 Resistencia a la cedencia, fy<br> \u2022 Relaci\u00f3n entre la resistencia a la tracci\u00f3n y la resistencia a la cedencia, fu \/ fy<br> \u2022 Deformaci\u00f3n (alargamiento) a la resistencia a la tracci\u00f3n (resistencia \u00faltima)<br> \u2022 Longitud de meseta de cedencia <\/p>\n\n\n\n<p>En la Figura 1 se muestran las curvas t\u00edpicas de fatiga-deformaci\u00f3n por esfuerzo de tracci\u00f3n para barras de refuerzo ASTM A615 de los grados 60 y 100. Los segmentos el\u00e1sticos iniciales de las curvas de fatiga-deformaci\u00f3n son esencialmente los mismos para ambas calidades. Adem\u00e1s, a diferencia de las barras de refuerzo de grado 60, no es evidente una meseta de cedencia bien definida para las barras de refuerzo de grado 100.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter\"><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"300\" height=\"228\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.metalsurface.cl\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/figura1-EL-futuro-barras.png?resize=300%2C228&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-275\" loading=\"lazy\"><figcaption>Figura 1. Curvas de fatiga-deformaci\u00f3n para barras de refuerzo A615 de los grados 60 y 100.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Las curvas de fatiga-deformaci\u00f3n para algunos tipos de barras de refuerzo de grado 100 pueden ser m\u00e1s redondeadas que la que se muestra en la Figura 1; estos se conocen com\u00fanmente como curvas de casillas redondeadas o  curvas continuas de cedencia  (Figura 2). Despu\u00e9s de un segmento lineal inicial el\u00e1stico, se produce una reducci\u00f3n gradual de la rigidez; el comportamiento se vuelve no lineal antes de alcanzar una resistencia de cedencia, fy, que se define mediante el m\u00e9todo de desviaci\u00f3n de 0,2 %. A esto le sigue un ablandamiento gradual hasta que se alcanza la resistencia a la tracci\u00f3n, fu.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter\"><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"229\" height=\"300\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.metalsurface.cl\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/figura2-EL-futuro-barras.png?resize=229%2C300&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-286\" loading=\"lazy\"><figcaption>Figura 2. Curva redondeada de fatiga-deformaci\u00f3n para barras de refuerzo de grado 100.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>En general, la relaci\u00f3n que existe entre (la resistencia de cedencia y la resistencia a la tracci\u00f3n), el alargamiento en la resistencia a la tracci\u00f3n, y la longitud de la meseta en la resistencia de cedencia todo disminuye (o, en el caso de la meseta de cedencia, pueden llegar a ser inexistente) a medida que aumenta la resistencia de cedencia.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Limitaciones y requisitos<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Las tablas 20.2.2.4a y 20.2.2.4b de ACI 318-14 contienen los \u00faltimos requisitos y limitaciones para el refuerzo deformado sin pretensado y el refuerzo en espiral liso sin pretensado, respectivamente. Los l\u00edmites para el refuerzo deformado no pretensado se dan en la Tabla.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter\"><img data-recalc-dims=\"1\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.metalsurface.cl\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/tabla1-EL-futuro-barras.png?ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-295\" loading=\"lazy\"><figcaption>Tabla de l\u00edmites para refuerzo deformado sin pretensado.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>La resistencia a la cedencia del refuerzo de compresi\u00f3n est\u00e1 limitado a 80,000 psi para uso en aplicaciones que no sean sistemas s\u00edsmicos especiales. Este l\u00edmite se impone porque las barras con resistencias superiores a aproximadamente 80,000 psi no contribuir\u00e1n a aumentar la capacidad de compresi\u00f3n; a una tensi\u00f3n de 0.003 en la fibra de compresi\u00f3n del hormig\u00f3n extremo de una secci\u00f3n de hormig\u00f3n armado (la tensi\u00f3n asumida en el aplastamiento del hormig\u00f3n), la tensi\u00f3n m\u00e1xima utilizable en el acero de refuerzo ser\u00eda de 87,000 psi basada en el comportamiento lineal-el\u00e1stico (ACI 22.2.2.1). Tenga en cuenta que el refuerzo longitudinal de grado 100 se puede usar en columnas, siempre que se utilice el l\u00edmite mencionado de 80,000 psi en los c\u00e1lculos de acuerdo con ACI 318.<\/p>\n\n\n\n<p>El l\u00edmite de 60,000 psi para el refuerzo de corte y de torsi\u00f3n est\u00e1 destinado a controlar el ancho de las grietas inclinadas que tienden a formarse en miembros de concreto reforzado sometidos a este tipo de fuerzas. Las referencias a investigaciones que apoyan el uso de barras de refuerzo de 100,000 psi para el soporte lateral de barras longitudinales y confinamiento de concreto, incluidos sistemas s\u00edsmicos especiales, se pueden encontrar en ACI R20.2.2.4.<\/p>\n\n\n\n<p>ACI 318-14 solo permite las barras longitudinales deformadas que se ajustan a (a) y (b) a continuaci\u00f3n en sistemas s\u00edsmicos especiales (marcos de momentos especiales, paredes estructurales especiales y todos los componentes de paredes estructurales especiales, incluidas vigas de acoplamiento y pilares de paredes) para resistir Los efectos causados por la flexi\u00f3n, la fuerza axial, la contracci\u00f3n y la temperatura. Los grados de refuerzo m\u00e1s altos no se incluyeron porque, en ese momento, no hab\u00eda datos suficientes para confirmar la aplicabilidad de las disposiciones ACI 318 existentes para los miembros con grados de refuerzo m\u00e1s altos. Estos sistemas especiales se requieren en estructuras asignadas a la Categor\u00eda de Dise\u00f1o S\u00edsmico (SDC) D y superior.<\/p>\n\n\n\n<p>Las barras de refuerzo longitudinales deformadas utilizadas en estructuras asignadas a (SDC) D o superior deben cumplir con las siguientes disposiciones (ACI 20.2.2.5):<\/p>\n\n\n\n<p> (a) ASTM A706, grado 60<br> (b) ASTM A615, Grado 40 siempre que se cumplan los requisitos de (i) y (ii); y ASTM A615, Grado 60, se cumplen los requisitos de (i) a (iii).<\/p>\n\n\n\n<p> (i) La resistencia a la cedencia real basada en las pruebas de molino no excede Fy en m\u00e1s de 18,000 psi.<br> (ii) La relaci\u00f3n entre la resistencia a la tracci\u00f3n real y la resistencia a la cedencia real es de al menos 1,25.<br> (iii) El alargamiento m\u00ednimo en un calibre de 8 pulgadas debe ser al menos del 14% para los tama\u00f1os de barra # 3 a # 6, al menos el 12% para los tama\u00f1os de barra # 7 a # 11, y al menos el 10% para los tama\u00f1os de barra # 14 y # 18.<\/p>\n\n\n\n<p>En (i), el l\u00edmite superior se coloca sobre la resistencia de cedencia real del refuerzo longitudinal en sistemas s\u00edsmicos especiales porque podr\u00edan producirse fallas fr\u00e1giles en el corte o en la uni\u00f3n si la resistencia del refuerzo es sustancialmente mayor que la asumida en el dise\u00f1o  (refuerzos de mayor resistencia llevan a mayores esfuerzos de corte y uni\u00f3n).<\/p>\n\n\n\n<p>En (ii), el requisito del refuerzo de resistencia a la tracci\u00f3n sea al menos 1,25 veces la resistencia a la cedencia supone que la capacidad de un miembro estructural para desarrollar una capacidad de rotaci\u00f3n inel\u00e1stica es una funci\u00f3n de la longitud de la regi\u00f3n de rendimiento a lo largo del eje del miembro. Se ha demostrado que la longitud de la regi\u00f3n de rendimiento est\u00e1 relacionada con las magnitudes relativas de los momentos nominales y de rendimiento; cuanto mayor sea la relaci\u00f3n de nominal a rendimiento, mayor ser\u00e1 la regi\u00f3n de rendimiento. La rotaci\u00f3n inel\u00e1stica se puede desarrollar en miembros de hormig\u00f3n reforzado que no satisfacen esta condici\u00f3n, pero se comportan de una manera significativamente diferente a los miembros que cumplen con esta disposici\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n<p>En (iii), las elongaciones m\u00ednimas requeridas para ASTM A615, refuerzo de Grado 60 se agregaron en ACI 318-14 y son las mismas que las requeridas para ASTM A706, refuerzo de Grado 60.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Beneficios y\nlimitaciones<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>El uso de HSRB en miembros de hormig\u00f3n puede resultar en tama\u00f1os de barra m\u00e1s peque\u00f1os y \/ o en un menor n\u00famero de barras en comparaci\u00f3n con los miembros reforzados con barras de grado 60 o inferiores. Tambi\u00e9n puede permitir tama\u00f1os de miembros m\u00e1s peque\u00f1os. Al especificar HSRB, se puede lograr lo siguiente:<\/p>\n\n\n\n<p>Considere la columna de hormig\u00f3n armado ilustrada en la Figura 3a. Por razones arquitect\u00f3nicas, las dimensiones de la secci\u00f3n transversal est\u00e1n limitadas a 18 pulgadas. Suponiendo que la columna no es delgada y que est\u00e1 sujeta a una fuerza axial factorizada conc\u00e9ntrica Pu = 1,700 kips, el refuerzo longitudinal requerido que usa el refuerzo de Grado 60 es 12- # 9 barras (\u03c1g = 3.7%) con f\u2019c = 10,000 psi. Esta es una relaci\u00f3n de refuerzo relativamente grande y en ubicaciones de empalmes de vuelta, \u03c1g = 7.4%, que es ligeramente menor que el valor m\u00e1ximo prescrito por el c\u00f3digo del 8%. Adem\u00e1s, el espacio libre entre las barras longitudinales es de aproximadamente 3 pulgadas. La combinaci\u00f3n de una gran relaci\u00f3n de refuerzo y un espacio libre relativamente peque\u00f1o puede causar problemas de congesti\u00f3n considerable en las juntas.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter\"><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"300\" height=\"166\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.metalsurface.cl\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/figura3-EL-futuro-barras.png?resize=300%2C166&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-317\" loading=\"lazy\"><figcaption>Figura 3. Columna de hormig\u00f3n armado. (a) Refuerzo de grado 60 (b) Refuerzo de grado 80.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Si se utilizaran barras de grado 80 en su lugar (Figura 3b), se requerir\u00edan 8- # 9 barras (\u03c1g = 2.5%). No solo la relaci\u00f3n de refuerzo es m\u00e1s razonable, sino que tambi\u00e9n se reduce significativamente la probabilidad de congesti\u00f3n en las juntas (el espacio libre entre las barras es de casi 5,5 pulgadas). En la Figura 4 se muestra una comparaci\u00f3n de los diagramas de interacci\u00f3n de la columna con diferentes grados de barra.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter\"><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"300\" height=\"183\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.metalsurface.cl\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/figura4-EL-futuro-barras.png?resize=300%2C183&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-320\" loading=\"lazy\"><figcaption>Figura 4. Diagramas de interacci\u00f3n de las columnas en la Figura 5 con 12- # 9 barras (Grado 60) y 8- # 9 barras (Grado 80).<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>El \u00e1rea de la secci\u00f3n transversal de una columna con barras longitudinales de alta resistencia puede ser m\u00e1s peque\u00f1a en comparaci\u00f3n con una con barras de grado 60, lo que podr\u00eda traducirse en un espacio m\u00e1s utilizable. La Figura 5 ilustra c\u00f3mo el \u00e1rea bruta de una columna, Ag, disminuye en funci\u00f3n de la resistencia a la fluencia, fy, para varias resistencias a la compresi\u00f3n del concreto, f\u2019c, y las cantidades de refuerzo longitudinal, Ast. De la Figura 5 queda claro que la combinaci\u00f3n de refuerzo de alta resistencia y concreto de alta resistencia tiene el mayor impacto en la disminuci\u00f3n del \u00e1rea de columna requerida para un porcentaje dado de refuerzo longitudinal, Ast \/ Ag. Cuando los miembros de hormig\u00f3n reforzado se reducen en secci\u00f3n transversal, siempre es importante tener en cuenta la posibilidad de problemas de congesti\u00f3n que puedan acompa\u00f1ar a la reducci\u00f3n de tama\u00f1o.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter\"><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"237\" height=\"300\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/www.metalsurface.cl\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/figura5-EL-futuro-barras.png?resize=237%2C300&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-322\" loading=\"lazy\"><figcaption>Figura 5. \u00c1rea requerida de la columna, Ag, en funci\u00f3n de la resistencia de la resistencia de la barra de refuerzo, fy, resistencia a la compresi\u00f3n del hormig\u00f3n, f\u2019c, y la cantidad de refuerzo longitudinal, Ast.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p><strong>El futuro de HSRB<\/strong><br> <br> Se anticipa que se realizar\u00e1n cambios significativos en la Tabla 20.2.2.4a en la edici\u00f3n de 2019 de ACI 318 sobre la base de datos experimentales significativos adquiridos para HSRB en aplicaciones no s\u00edsmicas y s\u00edsmicas. Ya est\u00e1 disponible una edici\u00f3n de revisi\u00f3n p\u00fablica de ACI 318-19, que destaca estos cambios.<\/p>\n\n\n\n<p>Agradecimientos a la revista \u201cEstructura\u201d, abril 2019<\/p>\n<\/body>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Materiales: Se anticipa que se realizar\u00e1n cambios significativos en los l\u00edmites de los reforzamientos deformados para no pretensados que se dan en la Tabla 20.2.2.4a en la edici\u00f3n de 2019 de ACI 318 Nuevas tendencias en las barras de refuerzo de acero de refuerzo de alta resistencia El acero de refuerzo de grado 60, con [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"om_disable_all_campaigns":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"jetpack_post_was_ever_published":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_publicize_message":"","jetpack_publicize_feature_enabled":true,"jetpack_social_post_already_shared":true,"jetpack_social_options":{"image_generator_settings":{"template":"highway","default_image_id":0,"font":"","enabled":false},"version":2}},"categories":[2],"tags":[31,58,57,59,47],"class_list":["post-268","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-materiales","tag-acero","tag-aci-318","tag-barras-de-reforzamiento","tag-diseno-de-miebros-estructurales","tag-hormigon-armado"],"jetpack_publicize_connections":[],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/paSXST-4k","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.metalsurface.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/268","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.metalsurface.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.metalsurface.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.metalsurface.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.metalsurface.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=268"}],"version-history":[{"count":45,"href":"https:\/\/www.metalsurface.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/268\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":590,"href":"https:\/\/www.metalsurface.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/268\/revisions\/590"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.metalsurface.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=268"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.metalsurface.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=268"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.metalsurface.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=268"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}