EMPALME POR TRASLAPE EN COLUMNAS DE CONCRETO

El empalme por traslape es uno de los métodos más utilizados en el país debido a su fácil manejo y bajos costos; sin embargo, la presencia de fallas en elementos estructurales donde se pierde continuidad es muy común por lo que esta guía brindará especificaciones para garantizar longitudes adecuadas y evitar estas deficiencias.

empalme en columnas de concreto armado

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¿Qué es un empalme por traslape?

El traslape de una barra es un solape longitudinal a lo largo de una distancia que permita transmitir el esfuerzo de una barra a otra por adherencia en el concreto.

El empalme de barras, en columnas de concreto, es un método que se usa cuando la longitud de la barra no es la suficiente y se necesita unir con otra barra para alcanzar la longitud deseada. Cuando se trata de columnas el empalme se debe realizar en la zona central de la altura del elemento, que generalmente son vigas.

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En los traslapes, las barras de acero transmiten los esfuerzos a través del concreto que los rodea, donde a veces es necesario la colocación de barras trasversales y en casos especiales, estribos de confinamiento.

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Es importante resaltar que en el empalme por traslape, el contacto del concreto con las barras interviene en el mecanismo de transferencia, por esta razón la ubicación del empalme debe ser la adecuada para garantizar su efectividad y el comportamiento de la sección del elemento en dicha zona.

¿Porque es importante el empalme?

El empalme en columnas de concreto es importante para garantizar la resistencia y seguridad estructural del elemento, es decir, puedan resistir las tensiones generadas por las cargas de servicios o un sismo, evitando fallas de fracturación.

La eficiencia de un traslape depende del desarrollo de la adherencia a lo largo de la superficie de las barras y de la capacidad del concreto para transferir los elevados esfuerzos cortantes que se generan.

¿Qué beneficios ofrece un traslape?

a) El traslape permite que las barras puedan trasferir las cargas adecuadamente para garantizar la resistencia y estabilidad de la columna, ya que la transferencia de esfuerzos de una barra a otra se hace a través del concreto que los rodea.

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b) Un adecuado traslape evita fallas por empalme

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c) El traslape permite alcanzar la longitud deseado, esto es útil cuando las barras no pueden ser continúas debido a requerimientos del diseño o limitaciones en el transporte.

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Detalle de las especificaciones para colocar los traslapes adecuadamente en las columnas.

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Consideraciones para el traslape

1. Para barras de 1 3/8” se deben usar conectores mecánicos clase 2 (este debe desarrollar por lo menos un esfuerzo igual a la carga de rotura “fs” del acero de la barra y se puede usar en cualquier localización).

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Empalme a través de conectores mecánicos

Obtenido de: www.cdvperu.com


2. No empalmar más del 50% del area total en una sección. Por ejemplo, si la columna tiene 6 barras, en una sola seccion se pueden empalmar como máximo 3 barras.

empalme en columnas de concreto armado

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3. Si se empalma más del 50% del área total en una sección, se puede opatar por laternar los traslapes, respetando las zonas de emplame, es decir deben estar dentro de H/2.

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4. Si se empalma más del 50% del área total en una sección, aumentar la longitud de empalme en un 30%.

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5. Colocar estribos cerrados a un espaciamiento máximo de 100 m o h/4 en toda la longitud del traslape, “h” es el lado mayor de la columna.

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La norma E060 concreto armado, en su artículo 12.16.1 indica el criterio para calcular la longitud de los traslapes en compresión “ldc”.

- Cuando fy ≤ 4200 kg/cm2, ldc = 0.071 . fy . db

- Cuando fy > 4200 kg/cm2, ldc = (0.013 . fy – 24) db

- En ninguno de los casos el traslape debe ser menor a 30 cm

Para concreto menores a 210 kgf/cm2, “ldc” debe multiplicarse por 1.3.

Ejemplo:

Para una barra de 1”, db = 2.54 cm, con fy = 4200 kg/cm2

ldc = 0.071 * 420 * 2.54 = 75.74 cm 76 cm

Para una barra de 8mm, db = 2.54 cm

ldc = 0.071 * 420 * 0.8 = 23.86 cm 30 cm (mínimo)

Traslape en zonas de alta sismisidad

Cuando se tratan de columnas con sistema resistente a fuerzas laterales de pórticos y duales tipo II, la longitud de los traslapes se pueden diseñar como empalmes por tracción, tal como está indica en el artículo 21.6.3.2 de la Norma E-060.

En el articulo “Cómo empalmar correctamente las barras en una viga” se proporciona las longitudes de traslape, estos valores son los que se deben usar para columnas, placas, muros y otros elementos verticales.

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Ventajas de los empalmes por traslape

- Los traslapes se comportan adecuadamente con barras de tamaño pequeño y límites de tensión relativamente bajos.

- Es el método más económico y la mano de obra se encuentra con mayor facilidad, ya que es una práctica común en cualquier proyectos de construcción.

Desventajas de los empalmes por traslape

- Para edificios de gran altura, el uso de los traslapes se ve limitado en determinadas conficiones de la estructura.

- La validez de un traslape depende de la resistencia del concreto, creando así una continuidad estructural.

- La congestión que genera los empalmes duplica la relación acero/concreto la cual debe ser menor al 8% según la normativa del ACI, y crea problemas al posicionar el acero de refuerzo y durante el proceso de vertido de la mezcla.

- Aumenta la congestión de barras en la zona de traslape pudiendo generar segregaciones o cangrejeras.


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Información para citar el artículo

Redactado por: Ing. Jorge Condori
Fecha: 14 de mayo del 2024
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