Elementos Con Barras Solapadas A Atracción Y A Comprensión

masa de concreto. El caso que se representa con este tipo de ensayo. El ensayo de extracción da una idea clara del concepto de anclaje; la longitud en que esta ahogada la varilla es una longitud de anclaje

(1) Ensayo de Estraccion. (2) Ensayo de Extraccion

Ensayo De Elementos Con Barras Solapadas A Atracción Y A Comprensión

Este tipo de empalmes se realizará colocando las barras una al lado de otra, dejando una separación entre ellas de 4Ø como máximo. Para armaduras en tracción esta separación no será menor que la prescrita en la distancias entre barras de armaduras pasivas.

BARRAS LISAS

Debido a que en un ensaye de extracción la barra está sujeta a esfuerzos de tensión mientras que el concreto está sujeto a esfuerzos de compresión, ocurre necesariamente un deslizamiento entre los dos materiales. Cuando el esfuerzo en la barra es bajo, del orden de 150 a 200 kg/cm2, este deslizamiento se localiza en una longitud pequeña cerca del extremo cargado de la barra. En esta longitud se rompe la adhesión entre la barra y el concreto. Inmediatamente junto a la zona donde se ha registrado el deslizamiento, existen esfuerzos elevados de adherencia, producidos principalmente por adhesión (figura 3.a). En la zona contigua a la de esfuerzos elevados, los esfuerzos de adherencia son pequeños, ya que la mayor parte de la fuerza de tensión se ha transmitido al concreto y la barra tiene esfuerzos de tensión muy pequeños. Al aumentar los esfuerzos de tensión en la barra, aumenta la longitud de la zona que sufre deslizamiento y en la cual se rompe la adhesión. La fricción desempeña un papel más importante y el estado de esfuerzos de adherencia es el mostrado cualitativamente en la (figura 3.b). Cerca de la falla, el deslizamiento de la barra se extiende en casi toda la longitud de desarrollo. El estado de esfuerzos de adherencia en esta etapa se muestra cualitativamente en la (figura 3.c); el esfuerzo máximo se localiza cerca del extremo descargado

(3) Distribución aproximada de esfuerzos en un ensaye de extracción con barra lisa.

La diferencia entre el esfuerzo promedio y el esfuerzo máximo depende de la etapa de carga y de la longitud de desarrollo. En las primeras etapas de carga la diferencia es mayor, porque la zona con esfuerzos pequeños es mayor en relación con la longitud de desarrollo, como puede verse comparando las figuras 3.a y 3.b. La diferencia también es mayor mientras mayor sea la longitud de anclaje, porque la zona alejada del extremo cargado, en la cual los esfuerzos son pequeños, es de mayor longitud, como se observa en las figuras 4.a y 4.b.

(4) Efecto de la longitud del espécimen de ensaye en la distribución

de esfuerzos de adherencia.

BARRAS CORRUGADAS

En este caso, al deslizar la barra dentro de la masa de concreto y romperse la adhesión entre los dos materiales, las corrugaciones reaccionan contra el concreto. Como se vio en la sección anterior, la fricción y la adhesión desempeñan un papel menos importante que el caso de barras lisas. En la figura 5 se muestran distribuciones idealizadas de esfuerzos de adherencia a lo largo de las barras para dos etapas de carga; la (figura 5.a) corresponde a esfuerzos bajos y la (figura 5.b) a esfuerzos elevados.

(5) Distribución aproximada de esfuerzos en un ensaye de extracción con barra corrugada.

La falla en este tipo de espécimen ocurre al partirse longitudinalmente la masa de concreto en dos o tres segmentos (figura 6.a). También se ha observado en algunos casos, especialmente en especímenes de concreto ligero, que la falla ocurre por cortante en una superficie cilíndrica, al desprenderse la zona de concreto que rodea a la barra. La clase de concreto, el recubrimiento y el diámetro de la varilla, son los parámetros que más influyen en el tipo de falla.

Si el recubrimiento es muy grande y la varilla es pequeña, ocurre el segundo tipo de falla 19.21.

Se han efectuado algunos ensayes de extracción en prismas sujetos a cargas normales a la dirección de la barra. Estas cargas aumentan la fricción entre la barra y el concreto, así como la reacción del concreto contra las corrugaciones. Por lo tanto, para una longitud de desarrollo dada, puede aplicarse mayor fuerza de tensión en la barraque en el caso de especímenes sin cargas normales. Estas cargas evitan la formación de las grietas mostradas en la figura 6.a y la falla ocurre por pulverización del concreto que rodea a las barras debido a la acción de las corrugaciones (Figura 6.b). Un efecto semejante puede lograrse con el empleo de refuerzo helicoida.

(6) Dos tipos de falla en especímenes de extracción con barras corrugadas.

El ensayo de extracción permite determinar la longitud de desarrollo de barras ahogadas en una masa de concreto y da una idea delos esfuerzos de adherencia en una viga.

Es útil también como medio para comparar la efectividad de distintos tipos de corrugaciones. Sin embargo no reproduce adecuadamente el comportamiento en adherencia de vigas de concreto. Esto se debe principalmente a que en ensayes de extracción la masa de concreto se encuentra sujeta a esfuerzos de compresión, mientras que en las vigas, el concreto tiene esfuerzos y grietas de tensión debidas a la flexión y a la fuerza cortante.

9.5.2 Ensayes de vigas

Los ensayes de adherencia en vigas libremente apoyadas, tienen el inconveniente de que la reacción del apoyo restringe el agrietamiento longitudinal del concreto, por lo que se sobreestima la resistencia en adherencia. Para evitar esto, se han ideado tres tipos especiales de especímenes, uno en la Universidad de Texas [7], otro en el National Bureau of Standards de los Estados Unidos de América [8] y otro en la Universidad de West Virginia [9].

(7) Figura Espécimen de ensaye usado en la Universidad de Texas.

El espécimen de ensaye usado en la Universidad de Texas se muestra en la figura7. Consiste en una viga con un extremo en voladizo y con cargas concentradas que le producen el diagrama de momento flexionante mostrado en la misma figura. Una de las barras de refuerzo negativo se prolonga desde la sección donde se interrumpe el resto del refuerzo negativo hasta el punto de inflexión. La longitud correspondiente es la longitud de desarrollo fdes. En el punto de inflexión, la barra tiene un esfuerzo nulo, por ser nulo el momento flexionante, mientras que en la sección donde se interrumpe el resto del refuerzo negativo, la barra tiene un esfuerzo f,. Por lo tanto, el esfuerzo en la

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