La enfierradura es uno de los procesos más importantes dentro de casi cualquier obra de construcción, sobre todo en Chile. Esta práctica consiste, a grandes rasgos, en dar refuerzo al hormigón a través del uso del acero.
La enfierradura, armadura de refuerzo o refuerzo de acero se utiliza en una amplia variedad de obras y edificaciones, principalmente en aquellas que requieren resistencia estructural y capacidad de carga.
La enfierradura es un proceso crucial que implica la incorporación de barras de acero estriado, de diferentes diámetros y resistencia determinada, dentro del hormigón para mejorar su resistencia y capacidad de carga. Como material, el hormigón tiene buena resistencia a la compresión.
Obras en las que se utiliza la enfierradura
- Edificaciones de hormigón.
- Obras singulares.
- Obras viales.
- Túneles.
- Estructuras varias.
Relación entre el hormigón y el acero
La adherencia entre ambos es el punto de partida para que cualquier propiedad de uno de los dos se manifieste en el material combinado como un todo.
La complementación de los 2 tipos de esfuerzos ya sea homogéneamente o en forma diferenciada en la masa misma o en la forma que adquiere el elemento de hormigón armado (de acuerdo al tipo de requerimiento mecánico sustentado, e incluso para esfuerzos combinados como flexión o cizalle) es otra de las relaciones importantes.
En general se considera como índice la resistencia a la tracción, por cuanto es la forma más lógica para trabajar por el material. Al respecto se trabaja en base a la distribución lógica de las enfierraduras en las zonas de tracción y a normas específicas.
La proporción del acero con respecto al total del volumen del material combinado se expresa en base a una relación que se llama cuantía.
Qué es una barra de acero
Barra es un elemento en que predomina la longitud, con forma seccional maciza definida, que puede ser redonda, cuadrada, rectangular, oval o de diseño específico.
Las barras de sección redonda tienen particular importancia por su masiva aplicación en sistemas constructivos de hormigón armado y variedades de ferrocemento.
A este respecto, existen barras lisas, barras estriadas o con resalte, y barras reviradas (sometidas a un proceso de pre-tracción por torsión).
El acero revirado en frío mejora el límite elástico (no soldable ni templable) NCh 205 Of. 68.
También es característico de las barras redondas su convencional cubicación por peso y no por longitud.
Características que influyen en el comportamiento de la enfierradura
Los tratamientos térmicos a que haya sido sometido, que influyen en la ordenación molecular.
Aspectos de diseño en cuanto a la forma de aplicar, concentrar y distribuir los tipos de cargas.
El comportamiento de la armadura depende de la relación entre el diseño, las propiedades del acero, la adherencia con el hormigón y la distribución de las barras en las zonas sometidas a tracción, flexión o cizalle.
Partes principales de la enfierradura en obra
La enfierradura se trata de un trabajo arduo.
Barras de refuerzo
Las barras constituyen el componente principal de la armadura. Se seleccionan según su diámetro, forma, longitud, resistencia determinada y diseño requerido para cada elemento estructural.
La enfierradura es un proceso crucial que implica la incorporación de barras de acero estriado, de diferentes diámetros y resistencia determinada, dentro del hormigón para mejorar su resistencia y capacidad de carga.
Barras lisas, estriadas y reviradas
- Las barras lisas presentan una superficie sin resaltes.
- Las barras estriadas o con resalte favorecen la adherencia entre el acero y el hormigón.
- Las barras reviradas son sometidas a un proceso de pre-tracción por torsión.
Elementos cortados y doblados
Cortar y doblar las barras según las dimensiones y formas que se requieren para cada elemento, para posteriormente colocarlas en las ubicaciones correspondientes.
Las formas y dimensiones de cada pieza deben responder a los planos y a las especificaciones técnicas del proyecto.
Armado y ensamblaje
Las barras cortadas y dobladas se ensamblan para formar la armadura correspondiente a cada elemento de hormigón armado.
La enfierradura, armadura de refuerzo o refuerzo de acero se utiliza en una amplia variedad de obras y edificaciones, principalmente en aquellas que requieren resistencia estructural y capacidad de carga.
Separadores y refuerzos
Para mantener la separación indicada en planos se instalan separadores de moldaje y otro tipo de refuerzos de la misma materialidad, con el fin de proteger la enfierradura de la humedad y corrosión.
Estos elementos permiten conservar la posición de las barras durante la colocación del hormigón y mantener la separación indicada en los planos.
Moldajes y elementos de apoyo
Los elementos de enfierradura se colocan dentro del espacio definido por los moldajes, respetando las dimensiones, posiciones y separaciones establecidas para cada elemento.
Proceso de ejecución de la enfierradura
Revisión de planos y especificaciones
Para la fabricación de manera industrializada se necesitan planos y especificaciones técnicas muy detalladas.
Todos los tipos de elementos que se expresaron abatidos en la planta, se dibujan además también en elevación, pudiendo identificarse con una clave de numeración.
En general se indica en la mitad superior del círculo, con el 1er número el piso o nivel a que corresponde la losa y con el 2° número (o 3er número según el caso) cuál losa es específicamente dentro del ya individualizado piso.
En la mitad inferior se indica, por su parte el espesor de la losa en cm.
Corte y doblado
Las barras se cortan y doblan de acuerdo con las dimensiones y formas requeridas para cada elemento.
Estas se cortan y doblan en talleres especializados gracias a maquinarias y equipos que logran un avance comparativamente rápido respecto de métodos de fabricación manuales.
El material fue desarrollado principalmente para que profesionales pertenecientes a constructoras puedan verificar el cumplimiento de los diámetros mínimos de doblado, asegurando que la enfierradura fabricada no presente fisuras o grietas en las zonas de doblado, logrando mejorar la calidad de las estructuras.
Traslado y colocación
Luego llegan al lugar de construcción donde solo basta instalarlas en el lugar que se indica en el proyecto.
Las barras y armaduras deben ubicarse de acuerdo con los planos, manteniendo la separación, el recubrimiento y la geometría definidos para cada elemento.
Control de posición
Para mantener la separación indicada en planos se instalan separadores de moldaje y otro tipo de refuerzos de la misma materialidad, con el fin de proteger la enfierradura de la humedad y corrosión.
El control de la posición de las barras resulta necesario antes de la colocación del hormigón, ya que las modificaciones posteriores son más difíciles de ejecutar.
Enfierradura convencional e industrializada
Existen dos tipos de enfierradura: aquella industrializada y la convencional.
Enfierradura convencional
La enfierradura convencional se fabrica in situ. Es decir, las barras se cortan, doblan y ensamblan en el lugar de construcción.
Esto requiere espacio, tiempo y mano de obra especializada que, generalmente, en proyectos de gran envergadura es subcontratada.
Permite ajustes y modificaciones en el lugar, pero puede ser más lenta y propensa a errores humanos.
Enfierradura industrializada
En tanto, “para la fabricación de manera industrializada se necesitan planos y especificaciones técnicas muy detalladas.
Estas se cortan y doblan en talleres especializados gracias a maquinarias y equipos que logran un avance comparativamente rápido respecto de métodos de fabricación manuales.
Luego llegan al lugar de construcción donde solo basta instalarlas en el lugar que se indica en el proyecto.
En los últimos años, se percibe un incremento en iniciativas referidas a construcción industrializada.
En ese escenario la constructora recibe las piezas precisas para armar los elementos estructurales, presentándose también una importante reducción de los factores de incertidumbre, en la medida en que la enfierradura se fabrica en una planta industrializada.
Así, los beneficios de esta solución pasan por las mejoras en los tiempos de fabricación y entrega.
Industrialización y fabricación en planta
Hasta ahí la historia es positiva. No obstante, en terreno son varios los factores que hoy determinan su éxito.
Uno de ellos es la mano de obra que instala el producto.
Se puede llegar con un proceso muy industrializado hasta la obra, pero de la puerta hacia adentro nos encontramos con el subcontrato del personal que sigue haciendo las faenas de manera tradicional.
Toda la productividad que se logra ganar en planta, al llegar a obra se pierde por prácticas que arrastra la construcción tradicional.
Se produce un choque, donde el instalador actúa como un filtro entre la planta y la constructora.
Los cambios de planificación o las solicitudes bajo la lógica de tener acopiado el material en la obra, toda esa logística termina impactando al instalador de turno, de manera brutal.
Industrializar requiere de por sí planificar un proyecto.
La industrialización exige coordinar el diseño, el detallamiento, la fabricación, el transporte, el acopio y la instalación en obra.
Enfierradura cortada, doblada y ensamblada
Si hablamos de innovación y avances en lo que es enfierradura industrializada, hay un antes y un después en lo que es el corte doblado.
Este es un pequeño avance de la industrialización de la enfierradura.
Sin embargo, se puede ir más allá, la enfierradura no solamente puede llegar cortada y doblada, sino que cortada, doblada, ensamblada y lista para ser tomada y puesta en obra.
Es el caso del acero electrosoldable.
Un producto que tiene varios años, pero que en Chile ha tenido una penetración muy lenta.
En lo que es enfierradura se ha innovado mucho, pero aún queda más por innovar y seguir avanzando.
Detallamiento de la enfierradura
Otro desarrollo, de larga data en el extranjero pero que en Chile lleva cerca de 10 años en su introducción a nivel de distintas especialidades, es el Modelado de la Información o BIM (Building Information Modelling).
Hoy se está logrando incorporar el BIM.
La metodología BIM existe desde hace mucho tiempo, y creo que es un paso lógico.
La ruta crítica de la obra gruesa es el fierro y moldaje.
En nuestro caso llevamos más de un año brindando el servicio de detallamiento como un ítem aparte, pudiendo controlar el proyecto desde todas las aristas.
En proyectos mineros cada vez es una exigencia superior que el proveedor de la enfierradura desarrolle el detallamiento.
En Chile se tiene una práctica de detallamiento, no sólo de gran cantidad de detalles, sino que concentrada en la oficina de cálculo.
Hay ciertas empresas de ingeniería que ya están pensando en no hacer detallamiento y quedarse con la parte más dura de la ingeniería.
En las estructuras de acero, el detallamiento en Estados Unidos forma parte del diseño, mientras que en Chile es lo contrario.
Se apunta a que la cadena completa sea parte de este escenario de industrialización.
El detallamiento es responsabilidad de la constructora.
Esta tarea es amplia y desafiante, y se está enfrentando desde el ICHA en lo referido al acero, y el ICH desde el punto de vista del hormigón, pero requerirá de un trabajo en conjunto con otras áreas de la construcción.
Identificación y numeración de los elementos
Cuando se usa clave, los 2 primeros números indican su diámetro de espesor en mm, y los dos últimos indican la numeración específica de la tipología de fierro por su forma y dimensión, el cual puede de esta forma ser identificado en un cuadro resumen.
En el ejemplo ilustrado en la página 87 se está usando el sistema de puentes.
El listado o cuadro resumen de acuerdo a los antecedentes elaborados identifica las tipologías de fierros, diferenciadas por su diseño y por su largo, y se da el total de c/u en longitud y peso en [Kg].
| Información identificada | Forma de identificación |
|---|---|
| Diámetro de la barra | Los 2 primeros números indican su diámetro de espesor en mm |
| Tipología de fierro | Los dos últimos indican la numeración específica de la tipología de fierro por su forma y dimensión |
| Elementos de losa | El 1er número indica el piso o nivel y el 2° número identifica cuál losa es |
| Espesor de la losa | Se indica en la mitad inferior del círculo, en cm |
| Cuadro resumen | Identifica las tipologías por diseño y largo, con el total de c/u en longitud y peso en [Kg] |
Control de doblado, fabricación e instalación
En base a los requerimientos estipulados en el decreto y código, ITEC inició el desarrollo de las fichas y plantillas, como una iniciativa capaz de apoyar al sector de la construcción, creando un material de difusión capaz de informar y poner a disposición de proyectistas, calculistas e inspectores técnicos, una herramienta que ayude a estandarizar el detallamiento de la enfierradura.
Este material fue creado con el objetivo de difundir la normativa vigente en cuanto al cumplimiento y mejoramiento de la fabricación e instalación de la enfierradura, haciendo accesible el conocimiento en detalle de la normativa.
Con respecto a las plantillas, este material fue desarrollado por un equipo técnico perteneciente a ITEC.
La información contenida en este producto está dirigida principalmente a profesionales pertenecientes a constructoras, quienes a través de su contenido podrán verificar el cumplimiento de los diámetros mínimos de doblado, asegurando que la enfierradura fabricada no presente fisuras o grietas en las zonas de doblado, logrando mejorar la calidad de las estructuras.
El desarrollo de este tipo de material es de gran importancia para el sector de la construcción, ya que aporta al mejoramiento y estandarización de los materiales utilizados, como también a la difusión y cumplimiento de las normativas vigentes.
En este sentido, el Instituto Tecnológico de la Enfierradura es consciente de la necesidad del sector de contar con herramientas que permitan mejorar la calidad y seguridad de la construcción chilena, siendo este tipo de material técnico fundamental para la industria de la enfierradura para construcción.
Planificación y coordinación en obra
Generalmente los proyectos de ingeniería que hoy se ejecutan, en el camino sufren diversas modificaciones.
Los cambios de planificación o las solicitudes bajo la lógica de tener acopiado el material en la obra, toda esa logística termina impactando al instalador de turno, de manera brutal.
Industrializar requiere de por sí planificar un proyecto.
En la industria hay un cierto consenso de que es la falta de innovación la que amenaza la aplicación de la industrialización en el país, junto con el miedo al cambio.
Lo primero que pondría en valor es dónde estamos hoy.
Una década después, que estemos hablando de un 40 o 42%, es el doble en 10 años.
Se está luchando contra una inercia, esa inercia que se da con la constructora y otros actores como son las oficinas especialistas.
El éxito de la enfierradura en obra depende de que las distintas partes se mantengan coordinadas desde el diseño hasta la instalación, con especial atención a los planos, las dimensiones, los diámetros de doblado, la posición de las barras y la logística de entrega.
Aspectos que debe controlar el equipo de obra
- La correspondencia entre las barras fabricadas y los planos del proyecto.
- El diámetro y la forma de cada pieza.
- El largo de las barras y elementos doblados.
- La ubicación de la armadura dentro del moldaje.
- La separación indicada en planos.
- La instalación de separadores de moldaje.
- El cumplimiento de los diámetros mínimos de doblado.
- La ausencia de fisuras o grietas en las zonas de doblado.
- La coordinación entre fabricación, transporte, acopio e instalación.
- La identificación de cada tipología mediante el cuadro resumen.
La enfierradura es un proceso crucial que implica la incorporación de barras de acero estriado, de diferentes diámetros y resistencia determinada, dentro del hormigón para mejorar su resistencia y capacidad de carga.