Las barras de acero para hormigón son productos de sección circular, con la superficie estriada para facilitar la adherencia al concreto al utilizarse en la industria de la construcción.
Nuestras barras cumplen la Norma NCh 204. Of 2006 y son certificadas por el DICTUC.
Qué es una barra de fierro para hormigón
Las barras de acero para hormigón son productos de sección circular, con la superficie estriada para facilitar la adherencia al concreto al utilizarse en la industria de la construcción.
Están disponibles en espesores de 8 a 36mm.
Son utilizadas en la construcción de edificaciones en altura, Muros de contención, Vigas y columnas, Pavimentos en general, Represas y diques.
Norma y certificación de las barras de acero
Las barras fabricadas en Chile no son de soldabilidad garantizada de acuerdo a las normas que establecen las requisitos de fabricación (NCh 204 Of.2006).
Nuestras barras cumplen la Norma NCh 204. Of 2006 y son certificadas por el DICTUC.
La falta de soldabilidad garantizada significa que la barra no debe considerarse automáticamente apta para ser soldada en obra. Cuando una situación excepcional obliga a ejecutar una unión soldada, es necesario evaluar las características del acero, el procedimiento de soldadura y la competencia del personal encargado.
Soldadura de barras de fierro
Sin embargo, excepcionalmente ocurren problemas en obra que obligan a soldar éstas.
Para este efecto se ensayaron 21 empalmes soldados de barras: 6 de diámetro 8 mm, 9 de diámetro de 10 mm y 6 de diámetro de 12 mm, 50% de calidad A630-420H y 50 % de calidad A440-280H, junto a su correspondiente barra de control sin soldar.
Se ensayaron 2 tipos de empalmes: a tope indirecto y a solapo.
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Empalmes soldados ensayados | 21 |
| Barras de diámetro 8 mm | 6 |
| Barras de diámetro 10 mm | 9 |
| Barras de diámetro 12 mm | 6 |
| Calidades evaluadas | A630-420H y A440-280H |
| Tipos de empalme | A tope indirecto y a solapo |
Resultados de los ensayos
Los resultados indican que no hay grandes diferencias entre una unión soldada y una sin soldar en términos de ductilidad y resistencia, sin embargo existe evidencia que otras barras con un valor muy distinto de CE se comportaban de manera distinta.
El comportamiento observado no permite generalizar los resultados a todas las barras de acero, ya que las diferencias en el valor de CE pueden modificar la respuesta de las barras durante la soldadura y los ensayos mecánicos.
Requisitos para soldar una barra
Adicionalmente es importante recalcar que este tipo de uniones deben ser soldadas con un gran cuidado, requiriendo personas especializadas y familiarizadas con las indicaciones de la norma AWS D1.4.
Por lo tanto, una unión soldada debe ejecutarse únicamente con un procedimiento controlado y con personal especializado. La selección del procedimiento no debe basarse solo en el diámetro de la barra, sino también en la calidad del acero y en sus características de soldabilidad.
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Comportamiento estructural y pandeo
El pandeo del acero de refuerzo es una variable importante a considerar en el diseño de elementos de hormigón sometidos a compresión, dado que puede influir perjudicialmente en la capacidad de carga y de disipación de energía ante cargas cíclicas.
Observaciones experimentales indican que los muros de corte presentan fallas de compresión por falta de confinamiento en los elementos de borde.
Por tanto, un adecuado detallamiento del refuerzo transversal otorga mayor ductilidad, capacidad de carga y mejora la estabilidad del refuerzo longitudinal (previniendo el pandeo).
Estudios y modelos que evalúan el comportamiento de barras de acero de refuerzo coinciden en que se produce una importante pérdida de capacidad a compresión en barras con relaciones de esbeltez L/d mayores a 6.
Distinguiendo también dos mecanismos de falla: pandeo local y pandeo global.
Pandeo local y pandeo global
El presente estudio presenta un modelo matemático no iterativo que captura la respuesta tensión-deformación de una barra de acero de refuerzo susceptible al pandeo local, ante cargas monotónicas y cíclicas.
Además, se adapta la solución del modelo no iterativo de pandeo local para presentar un modelo tensión - deformación que incluye los efectos del pandeo global ante cargas monotónicas.
Con el propósito de capturar la influencia del pandeo en el comportamiento tensión-deformación, algunos modelos intentan incorporar la no linealidad geométrica, producto del pandeo de la barra, y la no linealidad de material, puesto que el pandeo de la barra se produce más allá del rango elástico.
En el modelo no iterativo de pandeo global, se estima el modo de pandeo (número de espacios entre estribos) mediante el método de Dhakal & Maekawa (2002).
Modelos matemáticos para el análisis
Mediante un modelo de plasticidad concentrada y el análisis seccional basado en un modelo de fibras (considerando la hipótesis de Bernoulli), es posible incorporar las no linealidades al problema.
Sin embargo, resolver el equilibrio y la compatibilidad en el problema no lineal involucra métodos de solución complejos y poco eficientes a nivel computacional (p. ej. en los modelos de Massone & Moroder (2009) y Massone & López (2014).
A partir del análisis seccional del modelo de Gomes & Appleton (1997) se consiguió deducir una expresión cuadrática que relaciona la deformación unitaria axial en el extremo más comprimido de la sección transversal de la barra y la curvatura.
Esta expresión permite reducir la ecuación de compatibilidad de los modelos de Massone & Moroder (2009) y Massone & López (2014) a una expresión lineal que hace posible evitar resolver el problema no lineal mediante métodos iterativos.
La expresión que relaciona la deformación unitaria axial en el extremo más comprimido y la curvatura se calcula solo en función de los parámetros geométricos del problema (longitud y diámetro del refuerzo longitudinal).
Importancia del corte de barras de acero
El acero corrugado es fundamental en la construcción y su corte conlleva a desperdicios significativos.
Así mismo, los problemas de corte son fácilmente reconocibles pero difíciles de resolver; aunque los operarios son responsables de elaborar los planes de corte basándose en su experiencia, la falta de visión integral de todos los cortes necesarios, dificulta la eficiencia y optimización del proceso.
La planificación del corte debe considerar los diámetros, las longitudes requeridas y las cantidades necesarias para los distintos elementos de hormigón. Una planificación integrada permite aprovechar mejor el material y reducir los residuos generados durante la preparación de las barras.
Uso de BIM para optimizar el acero
Por tanto, la introducción de BIM, ofrece una solución potencial al permitir la creación de planes de corte precisos y actualizables dinámicamente, para minimizar los residuos y optimizar el acero.
Esta investigación fue de tipo aplicativo, de diseño experimental y de enfoque cuantitativo.
Así mismo, se centró en optimizar el uso del acero de construcción en la edificación de hospicio "Albergue San José".
Se empleó la metodología BIM junto con algoritmos de corte unidimensional para minimizar desperdicios.
Además, se buscó desarrollar un plan de corte práctico que los operarios puedan aplicar eficientemente en la obra.
Se propuso integrar la metodología BIM y la programación lineal para optimizar el uso del acero.
Inicialmente, se modelará el acero en Revit y se aplicará un script de empaquetamiento de cortes mediante la extensión Dynamo, adaptado para cada tipo de diámetro de acero.
BIM facilita la recolección de información esencial sobre las demandas y frecuencias de los elementos modelados, que luego son utilizadas por el script para generar empaquetamientos eficientes que satisfagan todas las demandas.
Resultados de la optimización
Al aplicar la metodología propuesta, se obtuvo un desperdicio de 418.77 kg de acero, lo que representa el 1.97% del peso total.
En contraste, el uso del método convencional de corte de acero resultó un desperdicio de 2,945.36 kg, equivalente al 13.85% del total de acero utilizado en el módulo analizado.
| Método de corte | Desperdicio de acero | Porcentaje del peso total |
|---|---|---|
| Metodología BIM | 418.77 kg | 1.97% |
| Método convencional | 2,945.36 kg | 13.85% |
Medidas y aplicaciones de las barras
Están disponibles en espesores de 8 a 36mm.
Son utilizadas en la construcción de edificaciones en altura, Muros de contención, Vigas y columnas, Pavimentos en general, Represas y diques.
La elección del diámetro debe responder a las necesidades del elemento estructural y a las especificaciones del proyecto. La preparación, el corte, el doblado y la colocación deben realizarse de acuerdo con los planos y procedimientos aplicables a la obra.
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