La resistencia a la tracción de las barras de refuerzo y la resistencia a la compresión del hormigón son los dos parámetros de resistencia más importantes que consideramos durante la planificación de la construcción.
Utilizamos Acero Armado cuando el hormigón está sometido a esfuerzos de tracción y su resistencia no es suficiente para soportar las cargas.
Por tanto, el acero de refuerzo del elemento estructural está destinado a trabajar junto con el hormigón. El acero es débil bajo compresión cuando interactúa. La acción compuesta es la mejor solución a este problema.
Consideremos una variación típica de la tensión-deformación de las barras de refuerzo.
¿Cuál es la resistencia a la tracción del acero de refuerzo?
La figura anterior muestra la variación típica en el endurecimiento por tensión y el endurecimiento por deformación del acero.
Inicialmente es recto y en cierto punto (lo llamamos dar) se vuelve no lineal.
La resistencia a la tracción de la barra de refuerzo es el esfuerzo máximo (esfuerzo límite) al que está expuesta la barra de refuerzo cuando se estira.
Este es el pico, después del cual comienza la constricción y luego la tensión disminuye como se muestra en la figura anterior. La resistencia a la tracción de las barras de refuerzo es un factor muy importante que debemos conocer en proyectos no lineales.
En construcciones lineales, la resistencia del refuerzo generalmente se considera hasta el límite elástico. Sin embargo, al centrarnos en diseños no lineales, aprovechamos al máximo la tensión que las barras de refuerzo pueden soportar sin fallar.
Proyectos sísmicos, proyectos estructurales para cargas explosivas, proyectos para cargas aleatorias, etc. Requieren principalmente la región no lineal del acero de refuerzo.
Variación de la resistencia a la tracción de las barras de refuerzo.
Hay desviaciones en la resistencia a la tracción o a la carga de rotura de las barras de refuerzo.
A medida que aumenta la resistencia del refuerzo, disminuye su alargamiento. Por lo tanto, se requiere menos estiramiento (o tensión) para alcanzar la tensión de tracción máxima.
Como se muestra en la figura anterior, la resistencia a la tracción aumenta a medida que aumenta el grado del acero de refuerzo. Sin embargo, la carga es menor hasta que ocurre la falla.
Cómo probar la resistencia a la tracción de las barras de refuerzo
En primer lugar, se deben seleccionar las muestras a analizar. El muestreo se lleva a cabo de acuerdo con los códigos de práctica pertinentes o las especificaciones del proyecto.
Según BS 4449:2005, se deben ensayar tres muestras por cada 30 toneladas para cada diámetro nominal.
Se han desarrollado varias máquinas de prueba para realizar pruebas de resistencia a la tracción. La siguiente figura muestra una máquina de prueba típica.
Como se muestra en la figura anterior, se coloca la muestra y luego se aplica fuerza hasta que falla.
Ahora examinemos la relación tensión-deformación típica de las barras de refuerzo para comprender el desarrollo de la resistencia a la tracción.
- A medida que se cargan las barras de refuerzo, su alargamiento aumenta gradualmente. Hasta el punto A, la tensión y la deformación son proporcionales y reducir o aumentar la carga dentro de este rango no da como resultado una deformación permanente de las barras.
- La relación entre tensión y deformación en esta zona también se denomina módulo o módulos de elasticidad . (E=σ/ε).
- Si la carga aumenta, la tensión llega al punto B, llamado Límite de Estiramiento donde el refuerzo comienza a fluir. El voltaje al que comienza el flujo se llama límite de estiramiento .
- Del punto B al punto C está el rendimiento que produce , que es un aumento de voltaje para un cambio menor de voltaje y esto es una deformación plástica (permanente) en la barra.
- Más allá del límite elástico, el material cambia su estructura cristalina y se vuelve más fuerte y resiste la deformación. Por lo tanto, se requiere tensión adicional para producir deformación plástica adicional más allá del punto C. Este fenómeno se conoce como endurecimiento por trabajo. Al final de este proceso, la carga alcanza su valor máximo.
- La tensión máxima (punto D) es la resistencia máxima a la tracción que se alcanza antes de que se alivie la tensión.
- Si estira la barra más allá del punto D, la sección transversal de la barra se reducirá. Esta reducción local de la sección transversal se llama constricción .
- Con la reducción de la sección, la capacidad de carga de la barra disminuye significativamente y termina fallando en el punto E. La resistencia a la que falla el Acero Armado se conoce como Resistencia a la Rotura .
- Además, existe una desviación de la curva anterior indicada por la línea discontinua con la reducción del área de la sección transversal. Por lo tanto, el voltaje real/voltaje real será mayor que el indicado.
Este es el proceso asociado con las pruebas de impulso. Como se explicó anteriormente, la tensión máxima que puede soportar la barra se llama resistencia a la tracción.
Requisitos del código del proyecto
Según BS 4449:2005 no hay límite para la resistencia a la tracción de las barras de refuerzo. Sin embargo, normas como la ASTM han establecido un valor mínimo en función del grado del acero.
La siguiente tabla, extraída de un documento técnico, presenta estos valores.
El artículo sobre pruebas de refuerzo Puede encontrar más información sobre las pruebas de refuerzo aquí.
