208 Capítulo 7 Adherencia, longitudes de desarrollo y empalmes Los conectores mecánicos consisten comúnmente en algún tipo de manguete de empalme que se ajusta en los extremos de las varillas por conectar, y dentro del cual se coloca una lechada metálica de relleno para interbloquear las ranuras dentro del manguito con las corrugaciones de la varilla. Desde el punto de vista de la transferencia de esfuerzos, los buenos conectores mecánicos son los mejores tipos de unión después de los empalmes soldados. Tienen la desventaja de que puede ocurrir algún deslizamiento en las conexiones y, por tanto, presentarse algunas grietas en el concreto en la zona de empalme. Antes de presentar los requisitos especí¿cos del código ACI, haremos algunos comentarios generales que expliquen brevemente los antecedentes de tales requisitos. Los siguientes comentarios están tomados de un artículo publicado por George F. Leyh del CRSI.9 1. El empalme del refuerzo nunca puede reproducir exactamente el mismo efecto que un refuerzo continuo. 2. La meta de las disposiciones de empalmes es requerir una condición dúctil donde el refuerzo Àuya antes de que falle la conexión. Las fallas en los empalmes ocurren repentinamente sin dar aviso y con resultados peligrosos. 3. Los empalmes traslapados fallan debido a la separación del concreto a lo largo de las varillas. Si algún tipo de refuerzo cerrado envuelve al refuerzo principal (como los estribos y espirales para columnas descritos en el capítulo 9), se reduce la probabilidad de una separación y se necesitarán entonces longitudes menores de traslape. 4. Cuando los esfuerzos en el refuerzo se reducen en la zona de empalme, se aminora también la probabilidad de una falla de la conexión. Por esta razón, los requisitos del código son menos restrictivos cuando los esfuerzos son pequeños. Los empalmes deben situarse lejos de los puntos de esfuerzo máximo de tensión. Además, no todas las varillas deben empalmarse en la misma sección, sino que tales posiciones deben ser escalonadas. Si tienen que empalmarse dos varillas traslapadas de diámetros diferentes, la longitud del traslape usado debe ser igual a la longitud requerida para la varilla menor, o bien, a la longitud de desarrollo requerida para la varilla mayor, rigiendo el valor mayor (Código ACI, artículo 12.15.3). La longitud de un empalme traslapado para varillas en racimo debe ser igual a la longitud requerida para las varillas individuales del mismo tamaño, pero incrementada 20% en haces de tres varillas y 33% en racimos de cuatro varillas (Código ACI, artículo 12.4) porque hay un área menor de contacto entre las varillas y el concreto, y por tanto menor adherencia. Además, no se permite que los empalmes individuales dentro del haz se traslapen entre sí.
7.13
EMPALMES A TENSIÓN El código (12.15) divide los empalmes a tensión traslapados en dos clases, la A y la B. La clase de empalme por usar depende del nivel de esfuerzo en el refuerzo y del porcentaje de acero que se empalma en una posición dada. Los empalmes de clase A son aquellos donde el refuerzo se traslapa una distancia mínima de 1.0 Cd (pero no menor de 12 plg) y donde la mitad o menos del refuerzo se empalma en cualquier punto. Los empalmes de clase B son aquellos donde el refuerzo se traslapa una distancia mínima de 1.3 Cd (pero no menos de 12 plg) y donde todo el refuerzo se empalma en la misma posición. El código (12.15.2) establece que los empalmes traslapados de varillas corrugadas y alambre corrugado en tensión, deben ser de la clase B, a menos que: 1) el área de refuerzo provista sea igual a dos o más veces el área requerida por el análisis sobre la longitud entera del empalme y 2) que la mitad o menos del refuerzo se empalme dentro de la longitud de traslape requerida. En la tabla 7.3 se suministra un resumen de esta información, que es la tabla R12.15.2 del Comentario del ACI.
9 Portland Cement Association, 1972, Proceedings of the PCA-ACI Teleconference on ACI 318-71 Building Code Requirements (Skokie, Illinois: Portland Cement Association), pág. 14-1.
ALFAOMEGA
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DISEÑO DE CONCRETO REFORZADO - MCCORMAC
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