Función y características de los solapes entre armaduras en el hormigón armado.
En este artículo analizamos el principio que permite dar continuidad a las barras de acero mediante solapes entre armaduras en el hormigón armado, cómo conviene realizarlas y qué condiciones les afectan.
El hormigón armado permite la ejecución de estructuras más económicas y duraderas que las formadas estrictamente por acero.
Fabricación de hormigón y acero
El hormigón armado es un material estructural heterogéneo. En esta combinación se utiliza la resistencia a compresión del hormigón y la de tracción del acero.
El acero, se fabrica en barras corrugadas con unos diámetros, rugosidades y resistencias estandarizadas. Llegan a obra en barras o formando la armadura completa. El hormigón lo fabricamos nosotros, en nuestra fábrica de hormigón y llega a obra en masa, sin una forma concreta. Es en la obra donde se vierte, fragua y adquiere la forma estructural final.
La longitud máxima de las barras de acero en fábrica y su transporte limita la longitud a un máximo de 16 m. También se fabrica en bobinas, pero no es frecuente su uso en edificación convencional. Con estas premisas, no es posible armar con una sola barra toda la longitud de una pieza, por ello es preciso empalmar varios tramos para cubrir toda la longitud del diseño. Es necesario garantizar la continuidad del acero en la masa de hormigón, la cual se resuelve solapando las barras.
¿Cómo pasar de una barra a otra la fuerza?
La continuidad de una barra se logra alineando dos. Esta alineación será efectiva si se transmite la tensión entre las barras de acero. La forma habitual de hacerlo es solapando las barras de acero, así, la tensión se transmite a través del hormigón, mediante dos anclajes de las barras al mismo. El corrugado aumenta la resistencia del hormigón, al ofrecer más tensión de contacto hormigón-acero.
Así, las tensiones tangenciales de una barra se equilibran con las de la otra gracias al solape entre armaduras. t.ls = F
La longitud de solape ls por la tensión tangencial t es igual a la fuerza de la barra F.
Las tensiones debidas a los solapes entre armaduras generan fuerzas transversales en el contacto entre las barras y el hormigón. Esto se debe a la separación entre las barras y a las corrugas. Por eso, en algunas ocasiones es necesario colocar cercos o armaduras transversales adicionales en la zona de solapes entre armaduras.
¿Dónde deben realizarse los solapes entre armaduras en el hormigón armado?
La Norma EHE-08 recomienda hacerlos lo más alejados posible de donde la barra trabaje a su máxima carga. No es conveniente solapar ni en los apoyos, ni en los centros de vano, en vigas, dónde suelen coincidir los máximos. Sin embargo, por montaje, lo más frecuente es el solape en los apoyos. Así, se facilita el paso entre elementos transversales, en los nudos, en caso de las vigas.
En el caso de los pilares también se da la misma situación.
Los solapes en medio de elementos, se dan en los que tienen mucha longitud, armadura abundante y de menor calibre. Lo ideal es situar los solapes entre armaduras no enfrentados, sino contrapeados.
Como hemos visto, los solapes de acero en hormigón armado son primordiales para lograr el funcionamiento de la estructura. Del mismo modo, es necesario hacer juntas en el hormigón, y que éstas no afecten a la estructura. Este tema lo veremos en otro artículo.
