EFICIENCIA DE LOS EMPALMES POR TRASLAPE Como sabemos, tanto nuestra Norma Técnica de Edificaciones E-060, así como también el American Concrete Institute (A.C.I), consideran tres tipos de empalme para el refuerzo de las estructuras de concreto armado: 1.- Por traslape
2.- Por soldadura
3.- Por uniones mecánicas
En este breve artículo comentaremos los aspectos básicos del primero de ellos. En el caso de un empalme por traslape, la transferencia de esfuerzos de una barra a otra, se hace a través del concreto que rodea ambas barras. En cualquier parte de la longitud de empalme (le), la fuerza se transmite de una barra al concreto por adherencia y también por este mecanismo, simultáneamente, se transmite del concreto hacia la otra barra. Como se podrá comprender, dentro del concreto se generan tensiones muy elevadas y fuerzas que tienden a la falla por separación. En consecuencia, la eficiencia de un empalme por traslape, radica básicamente de que se pueda desarrollar eficazmente la adherencia entre la barra y el concreto, sin que éste se desintegre o se induzcan excesivas deformaciones. Para el caso de barras de refuerzo sometidos a tracción, se han observado dos tipos de falla por adherencia: a.- Falla por desprendimiento directo de la barra: Lo cual ocurre cuando existe un buen confinamiento proporcionado por el concreto circundante. Este tipo de falla puede esperarse cuando se utilizan barras de diámetro relativamente pequeño, con recubrimientos de concreto y espaciamientos entre barras lo suficientemente adecuados. b.- Fracturamiento del concreto: Esto ocurre a lo largo de la barra cuando el recubrimiento, el confinamiento o el espaciamiento entre barras, es insuficiente, para resistir la tensión lateral en el concreto, que resulta de la acción de cuña producida por las deformaciones de la barra. La falla por adherencia que resulta del fracturamiento del concreto, es mas común en vigas que la falla por desprendimiento directo. Este fracturamiento ocurre principalmente en la acción de cuña cuando los resaltes de las barras se apoyan contra el concreto. Este puede ocurrir bien sea en su plano vertical como en la Fig. Nº 1a u horizontalmente en el plano de las barras como lo muestra la Fig. Nº 1b Investigaciones experimentales han identificado los factores que afectan la longitud de desarrollo, los cuales son: la resistencia a la tensión del concreto, el recubrimiento, el espaciamiento entre barras y la presencia de refuerzo transversal. Es claro que la resistencia a la tensión del concreto es importante, debido a que el tipo de falla por adherencia mas común en vigas, es el tipo de fracturamiento como el indicado en la Fig. Nº 1 Aunque la resistencia a la tensión no aparece en forma explicita en las ecuaciones desarrolladas experimentalmente para la longitud de desarrollo: Barras sujetas a tensión:
ldb = 0.006 Ab fy / √f’c
Barras sujetas a compresión:
ldb = 0.004 db fy / √f’c
N.T.E E-060