Detalle Doblado Ganchos Empalmes: Detalle de Doblado, Ganchos y Empalmes de Acero en Vigas de Cimentación
El detalle doblado ganchos empalmes de acero en vigas de cimentación constituye el núcleo del diseño sismorresistente en cimentaciones superficiales. Además, aplicar con exactitud los radios de mandril, las longitudes de anclaje a 90 grados y los ganchos sísmicos a 135 grados evita el desprendimiento prematuro de las varillas y asegura la ductilidad exigida por las normas técnicas oficiales.
1. Geometría Normativa del Detalle: Doblado, Ganchos y Empalmes (Detalle Doblado Ganchos Empalmes)
De acuerdo con la norma técnica de edificaciones SENCICO RNE E.060 y el código ACI 318-19, los ganchos estándar de anclaje se dividen en dos categorías funcionales:
Ganchos a 90 Grados para Acero Longitudinal
Para varillas principales de tracción y compresión, el gancho a 90 grados requiere un doblez con extensión recta de al menos doce diámetros de la barra ($12d_b$). En consecuencia, para una varilla de 5/8″ ($d_b = 1.59text{ cm}$), la pata mínima de anclaje dentro de la zapata es de 25 a 30 centímetros.
Ganchos Sísmicos a 135 Grados para Estribos Cerrados
Por otro lado, los estribos transversales que confinan el núcleo de concreto deben cerrarse con ganchos a 135 grados. Asimismo, la prolongación recta después del ángulo no puede ser inferior a seis diámetros del estribo ($6d_b$) o un mínimo absoluto de 10 centímetros.
2. Radios Mínimos de Mandril para Doblar Acero Grado 60 en Frío
El acero corrugado de refuerzo nunca debe doblarse sobre aristas vivas ni calentarse con soplete. Por lo tanto, el diámetro interior del mandril de doblado debe respetar los siguientes límites normativos:
| Diámetro de Varilla | Diámetro Interior Mínimo de Mandril | Radio Interior Mínimo (r) |
|---|---|---|
| 3/8″ (9.5 mm) – Estribos | 4 diámetros de varilla ($4d_b$) | 1.9 cm |
| 1/2″ (12.7 mm) a 3/4″ (19.1 mm) | 6 diámetros de varilla ($6d_b$) | 3.8 a 5.7 cm |
| 1″ (25.4 mm) | 8 diámetros de varilla ($8d_b$) | 10.2 cm |
3. Zonas Permitidas y Prohibidas para Empalmes por Traslape Clase B
En vigas de cimentación, la reacción del suelo genera empuje hacia arriba. En consecuencia, el diagrama de momentos flectores se invierte respecto a vigas de techo:
- Armadura Superior: Soporta tracción en el tercio central de la luz. Por consiguiente, los empalmes superiores están estrictamente prohibidos en el centro y deben ubicarse cerca de los apoyos.
- Armadura Inferior: Soporta tracción cerca de las zapatas. Por lo tanto, los empalmes inferiores deben ejecutarse en el tercio central de la viga.
- Longitud de Traslape Clase B: Varía entre 40 y 50 veces el diámetro ($d_b$). Para 1/2″ es de 55 cm, para 5/8″ es de 70 cm y para 3/4″ es de 90 cm.
- Alternancia: No se debe empalmar más del 50% de las varillas en la misma sección transversal.
4. Amarres con Alambre Número 16 y Fijación Estructural
Por otro lado, cada nudo entre el acero longitudinal y los estribos debe amarrarse con alambre negro recocido número 16 mediante nudo tipo ocho o amarre envolvente doble. Asimismo, el consumo estándar es de 18 a 20 kilos de alambre por tonelada de fierro. Finalmente, las colas sobrantes del alambre deben doblarse hacia el núcleo del concreto para no crear puentes de oxidación exterior.
Preguntas Frecuentes Técnicas
¿Qué sucede si un estribo se dobla a 90 grados en vez de 135 grados?
El gancho a 90 grados pierde adherencia cuando el recubrimiento de concreto se fisura durante un terremoto. En consecuencia, el estribo se abre y el concreto del núcleo se desmorona, provocando la falla catastrófica por cortante de la viga.
¿Se pueden soldar las varillas corrugadas Grado 60 en obra?
No se deben soldar barras ASTM A615 Grado 60 convencionales, ya que el calor altera el contenido de carbono y debilita la unión. Además, para uniones soldadas se debe utilizar acero soldable bajo norma ASTM A706.