PROCESO DE CONSTRUCCION DE VIGAS DE CONCRETO

Esta guía muestra el proceso de construcción y detalles del armado de vigas de concreto con un enfoque sismoresistente. Incuye un procedimiento paso a paso con criterios constructivos adecuados, desde el proceso de armado hasta la etapa de curado del concreto. Es importante contar con la asesoria de un ingeniero estructural para determinar las dimensiones y armado mas apropiado para estos elementos.

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1. REFUERZO

Las vigas generalmente se apoyan en columnas de concreto en ambos extremos, las barras de refuerzo de las vigas se deben ubicar dentro del núcleo confinado de las columnas, esta disposicion de armado garantiza una transición eficiente de los esfuerzos. Para viviendas de 2 o 3 pisos, es usual utilizar barras de 1/2" o más para el armado, junto con estribos de 3/8". La distribución estimada puede ser 1@5cm, 4 o 5@10 a 15cm, y el resto @ 20 o 25 cm al eje, esta distribución depende mucho de la estructuración y las cargas que soportará la viga, por tal razon es importante que los cálculos estructurales sean elaborados por un ingeniero estructural.

En estas imagenes se puede apreciar como las barras longitudinales de la viga están dentro del nucleo confinado de la columnas, es decir dentro de las barras de refuerzo principales del elemento.

2. REFUERZO EN LOS APOYOS

La viga también cuenta con refuerzos adicionales, conocidos como bastones; en los extremos (apoyos), se colocan en la parte superior, mientras que en la zona central, se ubican en la parte inferior. En situaciones especificas, cuando la viga soporta esfuerzos de torsión, se añaden refuerzo adicionales en el centro de la viga y tambien en la parte superior e inferior. Es importante que los bastones se extiendan desde la cara de la columna la longitud necesaria para cumplir con la longitud de desarrollo y los requerimientos de diagrama de momentos.

Refuerzo adicional por torsion en la cara central de la viga

3. EMPALMES

Las barras inferiores se deben empalmar dentro del primer tercio a una distancia de 2h de la cara del apoyo (columna), siendo h la altura de la viga, además se deben evitar los empalmes inferiores en la zona central de la viga, dado que en esta zona se generan los máximos esfuerzos de momentos, de esta manera se garantiza la integridad de la estructura.

En cuanto a las barras superiores se deben empalmar dentro del tercio central, debido a que los máximos esfuerzo se generan en los apoyos; al igual que las barras inferiores, el empalme debe estar fuera de una distancia igual a 2h del apoyo.

4. LONGITUD DEL EMPALME

Las barras superiores e inferiores presentan longitudes de empalmes distintas, identificadas como Rs para las superiores y Ri para las inferiores; a medida que la resistencia del concreto aumenta, la longitud de empalmen disminuye, así mismo para barras de gran diámetro como barras de 1" a más, se recomeinda el uso de conectores mecánicos a presión para su unión.

El uso de conectores mecánicos es recomendada para unir baras de gran diámetro, por ejemplo barras de 1-3/8", y se usan especialmente cuando se busca mantener la continuidad de grandes elementos y evitar la congestión del refuerzo.

5. ESTRIBOS

Se debe usar estribos con ganchos cerrados de forma alternada a lo largo de toda la viga, con un espaciamiento más reducidas cerca de los apoyos, ya que en esta zona se concentran los mayores esfuerzos cortantes, y a media que se aleja de los apoyos el espaciamiento es mayor porque el esfuerzo va disminuyendo, llegan a ser casi nulo en el centro de la viga. Es importante que un cálculo estructural determine el tipo y espaciado exacto de los estribos; sin embargo, para el caso de una vivienda de 3 pisos, una distribución estimada puede ser 1@5cm, 4 o 5@10 a 15cm y el resto @20 a 25 cm al eje.

Los ganchos debe ser sismicos, es decir deben tener los ganchos a 135°, si los ganchos no están cerrados adecuadamente o están a 90°, no cumpliran su función, representando una mala práctica constructiva.

6. GANCHOS

Es fundamental asegurar que todas las barras de la viga estén ancladas en los extremos de los apoyos, es decir en la conexión viga-columna u otro elementos vertical como placas, pilares, etc. Para lograr un buen anclaje, se puede emplear ganchos a 90° o conectores mecánicos, garantizando así una unión segura y resistente.

7. RECUBRIMIENTO

En vigas se recomienda un recubrimiento de 4cm, se pueden emplear separadores prefabricados o fabricados insitu (en el sitio de obra). Este recubrimiento desempeña un papel importante al proteger el acero de refuerzo contra agentes atmosféricos, como la oxidación y además aisla el armado de los incendios.

8. ENCOFRADO DE VIGA

Después de verificar el acero de refuerzo, el espaciamiento de los estribos y asegurra el recubrimiento mínimo, se procede a cerrar las caras laterales de la viga; en esta etapa, la elección entre encofrado de madera, metálico u otro material depende del acabado final deseado, en caso de optar por encofrado de madera, se recomienda utilizar pies derechos de 3"x2" o 4"x2" espaciados cada 80 cm, y tablones de fondo de 8"x1"con crucetas de 2"x2".

9. VACIADO DE CONCRETO

Para vigas de una vivienda es común usar una resistencia f’c=210 kg/cm2, es indispensable vibrar la mezcla para eliminar burbujas de aire y consolidar correctamente el concreto, de esta manera obtener un concreto libre de segregaciones, vacíos o cangrejeras. El desencofrado de las caras laterales de la viga se puede realizar al día siguiente del vaciado, para inspeccionar el elemento.

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10. DESENCOFRADO Y CURADO

El desencofrado del fondo y los puntales deben llevarse a cabo después de 14 días del vaciado del concreto, o según las indicacones de la supervisión. El momento óptimo para el desencofrado se determina por la resistencia del concreto, alcanzando idealmente entre el 85% y el 90% de sus resistencia de diseño.

Respecto al curado, el periodo mínimo de esta actividad es de 7 días después del vaicado, es importante cumplir con este tiempo para prevenir fisuras y garantizar que el concreto alcance su resistencia de diseño, se puede emplear agua o un curador químico para este fin.

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Información para citar el artículo

Redactado por: Ing. Jorge Condori

Fecha: 6 de noviembre del 2021

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