Articulo 34 Código Estructural
Artículo 34. Aceros para armaduras pasivas.
34.1 Generalidades.
A los efectos de este Código, los productos de acero que pueden emplearse para la elaboración de armaduras pasivas pueden ser:
- Barras rectas o rollos de acero corrugado o grafilado.
- Alambres de acero corrugado o grafilado.
No se permite el empleo de alambres lisos para la elaboración de armaduras pasivas, excepto como elementos de conexión de armaduras básicas electrosoldadas en celosía.
Los productos de acero para armaduras pasivas no presentarán defectos superficiales ni grietas.
Las secciones nominales y las masas nominales por metro serán las establecidas en la tabla 6 de la norma UNE-EN 10080. La sección equivalente no será inferior al 95,5 por 100 de la sección nominal.
Se entiende por diámetro nominal de un producto de acero el número convencional que define el círculo respecto al cual se establecen las tolerancias. El área del mencionado círculo es la sección nominal.
Se entiende por sección equivalente de un producto de acero, el área de la sección circular de un cilindro ideal de igual volumen y longitud. El diámetro de dicho círculo se denomina diámetro equivalente. La determinación de la sección equivalente debe realizarse a partir de la masa real, determinada mediante pesada, sobre una longitud mínima de 500 mm y después de limpiar cuidadosamente el producto de acero para eliminar las posibles escamas de laminación y el óxido no adherido firmemente.
Se calculará mediante la fórmula:
donde:
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S es el área de la sección, en mm2, con tres cifras significativas;
m es la masa de la probeta, en g;
l es la longitud de la probeta, en mm.
A los efectos de este Código, se considerará como límite elástico del acero para armaduras pasivas, fy, el valor de la tensión que produce una deformación remanente del 0,2 por 100.
El proceso de fabricación del acero será una elección del fabricante.
34.2 Barras y rollos de acero soldable.
Solo podrán emplearse barras o rollos de acero soldable que sean conformes con UNE-EN 10080.
Los posibles diámetros nominales de las barras corrugadas serán los definidos en la serie siguiente, de acuerdo con la tabla 6 de la norma UNE-EN 10080:
6 - 8 - 10 - 12 - 14 - 16 - 20 - 25 - 32 y 40 mm
Salvo en el caso de mallas electrosoldadas o armaduras básicas electrosoldadas en celosía, se procurará evitar el empleo del diámetro de 6 mm cuando se aplique cualquier proceso de soldadura, resistente o no resistente, en la elaboración o montaje de la armadura pasiva.
En la tabla 34.2.a se definen los tipos de acero soldable, según UNE 36065 y UNE 36068:
Tabla 34.2.a Tipos de acero soldable
Tipo de acero | Acero soldable | Acero soldable con características especiales de ductilidad | |||
Designación | B 400 S | B 500 S | B 400 SD | B 500 SD | |
Límite elástico, fy (N/mm2) (1) | ≥ 400 | ≥ 500 | ≥ 400 | ≥ 500 | |
Carga unitaria de rotura, fs (N/mm2) (1) | ≥ 440 | ≥ 550 | ≥ 480 | ≥ 575 | |
Alargamiento de rotura, εu,5 (%) | ≥ 14 | ≥ 12 | ≥ 20 | ≥ 16 | |
Alargamiento total bajo carga máxima, εmáx (%) | acero suministrado en barra | ≥ 5,0 | ≥ 5,0 | ≥ 7,5 | ≥ 7,5 |
acero suministrado en rollo (3) | ≥ 7,5 | ≥ 7,5 | ≥ 10,0 | ≥ 10,0 | |
Relación fs/fy(2) | ≥ 1,08 | ≥ 1,08 | 1,20 ≤ fs/fy ≤ 1,35 | 1,15 ≤ fs/fy ≤ 1,35 (4) | |
Relación fyreal/fynominal | -- | -- | ≤ 1,20 | ≤ 1,25 |
(1) Para el cálculo de los valores unitarios se utilizará la sección nominal.
(2) Relación admisible entre la carga unitaria de rotura y el límite elástico obtenidos en cada ensayo.
(3) En el caso de aceros procedentes de suministros en rollo, los resultados pueden verse afectados por el método de preparación de la muestra para su ensayo, que deberá hacerse conforme a lo indicado en el Anejo 11. Considerando la incertidumbre que puede conllevar dicho procedimiento, pueden aceptarse aceros que presenten valores característicos de εmáx que sean inferiores en un 0,5 % a los que recoge la tabla para estos casos.
(4) En el caso de la utilización de aceros soldables inoxidables dúplex o austeníticos como medida especial de durabilidad, debido a su relación constitutiva de tensión-deformación específica, la relación se calcula utilizando el valor de fy 7 % en lugar de fs.
Las características mecánicas mínimas garantizadas por el suministrador serán conformes con las prescripciones de la tabla 34.2.a. Además, las barras deberán tener aptitud al doblado simple, manifestada por la ausencia de grietas apreciables a simple vista al efectuar el ensayo según UNE-EN ISO 15630-1, empleando los mandriles de la tabla 34.2.b.
Tabla 34.2.b Diámetro de los mandriles
Doblado simple α = 180 º | |
d ≤ 16 | d > 16 |
3 d | 6 d |
donde:
d Diámetro nominal de barra, en mm.
α Ángulo de doblado.
Alternativamente al ensayo de aptitud al doblado simple, se podrá realizar el ensayo de doblado-desdoblado, según UNE-EN ISO 15630-1, para lo que deberán emplearse los mandriles especificados en la tabla 34.2.c.
Tabla 34.2.c Diámetro de los mandriles
Doblado-desdoblado α = 90° β = 20 º | ||
d ≤ 16 | 16 < d ≤ 25 | d > 25 |
5 d | 8 d | 10 d |
donde:
d Diámetro nominal de barra, en mm.
α Ángulo de doblado.
β Ángulo de desdoblado.
Los aceros soldables deberán cumplir los requisitos de la tabla 34.2.d en relación con el ensayo de fatiga según UNE-EN ISO 15630-1. Además, para los aceros soldables con características especiales de ductilidad (B 400 SD y B 500 SD), de obligado uso en obras con solicitación sísmica, no se deberá producir la rotura, parcial o total, ni la aparición de grietas transversales apreciables a simple vista al efectuar el ensayo de carga cíclica (UNE 36065) conforme a los requisitos de la tabla 34.2.e.
Tabla 34.2.d Especificación del ensayo de fatiga
Característica | B 400 S B 400 SD | B 500 S B 500 SD |
Número de ciclos que debe soportar la probeta sin romperse. | ≥ 2 millones | |
Tensión máxima, σmáx= 0,6 fy nominal (N/mm2). | 240 | 300 |
Amplitud, 2σa= σmáx-σmín (N/mm2). | 150 | |
Frecuencia, f (Hz). | 1 ≤ f ≤ 200 | |
Longitud libre entre mordazas, (mm). | ≥ 14 d ≥ 140 mm (la mayor de ambas) |
donde:
d Diámetro nominal de barra, en mm.
Tabla 34.2.e Especificación del ensayo de carga cíclica
Diámetro nominal (mm) | Longitud libre entre mordazas | Deformaciones máximas de tracción y compresión (%) | Número de ciclos completos simétricos de histéresis | Frecuencia f (Hz) |
d ≤ 16 | 5 d | ± 4 | 3 | 1≤ f ≤ 3 |
16 < d ≤ 25 | 10 d | ± 2,5 | ||
d ≥ 25 | 15 d | ±1,5 |
donde:
d Diámetro nominal de barra, en mm.
Las características de adherencia de las barras de acero podrán comprobarse, sobre barra recta o barra enderezada procedente de rollo, mediante el método general (ensayo de la viga) del Anejo C de la norma UNE-EN 10080 o el de la norma UNE 36740 o, alternativamente, mediante la geometría de corrugas o grafilas conforme a lo establecido en la norma UNE-EN ISO 15630-1. En el caso de que la comprobación se efectúe mediante el ensayo de la viga, deberán cumplirse simultáneamente las siguientes condiciones:
- Diámetros inferiores a 8 mm:
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- Diámetros de 8 mm a 32 mm, ambos inclusive:
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- Diámetros superiores a 32 mm:
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donde τ bm y τ bu se expresan en N/mm² y Ø en mm.
En el caso de comprobarse las características de adherencia mediante el ensayo de la viga, los aceros serán objeto de un certificado de características. Los ensayos de la viga para esta certificación deben ser efectuados por un laboratorio oficial o acreditado conforme a la norma UNE-EN ISO/IEC 17025 para el referido ensayo. En el certificado de ensayos, que debe ser emitido por el laboratorio que ha realizado los ensayos, se consignarán obligatoriamente, las características geométricas, determinadas por el laboratorio para todos los diámetros de cada serie a partir de los resultados de los ensayos, de los aceros para los que se certifica el cumplimiento de los requisitos de adherencia establecidos en este apartado. El certificado de adherencia debe incluir la información indicada en el Anejo 4, apartado 1.1.7.
Alternativamente, en el caso de comprobarse la adherencia mediante la geometría de corrugas o grafilas, el área proyectada de las corrugas (fR) o, en su caso, de las grafilas (fP) determinadas según UNE-EN ISO 15630-1, deberá cumplir las condiciones de la tabla 34.2.f.
Tabla 34.2.f Área proyectada de corrugas o de grafilas
d (mm) | ≤ 6 | 8-12 | >12 |
fR o fP (mm) | ≥ 0,035 | ≥ 0,040 | ≥ 0,056 |
Nota: No es preciso el cumplimiento de los valores de esta tabla, cuando el ensayo de la viga garantice las tensiones de adherencia.
La composición química, en porcentaje en masa, del acero deberá cumplir los límites establecidos en la tabla 34.2.g, por razones de soldabilidad y durabilidad.
Tabla 34.2.g Composición química (porcentajes máximos, en masa)
Análisis | C (1) | S | P | N (2) | Cu | Ceq (1) |
Sobre colada | 0,22 | 0,050 | 0,050 | 0,012 | 0,80 | 0,50 |
Sobre producto | 0,24 | 0,055 | 0,055 | 0,014 | 0,85 | 0,52 |
(1) Se admite elevar el valor límite de C en 0,03 %, si Ceq se reduce en 0,02 %.
(2) Se admiten porcentajes mayores de N si existe una cantidad suficiente de elementos fijadores de N.
En la anterior tabla, el valor de carbono equivalente, Ceq, se calculará mediante:
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donde los símbolos de los elementos químicos indican su contenido, en tanto por ciento en masa.
34.3 Alambres de acero soldable.
Se entiende por alambres corrugados o grafilados de acero aquéllos que cumplen los requisitos establecidos para la fabricación de mallas electrosoldadas o armaduras básicas electrosoldadas en celosía, de acuerdo con lo establecido en UNE-EN 10080.
Se entiende por alambres lisos aquéllos que cumplen los requisitos establecidos para la fabricación de elementos de conexión en armaduras básicas electrosoldadas en celosía, de acuerdo con lo establecido en UNE-EN 10080.
Los diámetros nominales de los alambres serán los definidos en la tabla 6 de la UNE-EN 10080 y, por lo tanto, se ajustarán a la serie siguiente:
4 - 4,5 - 5 - 5,5 - 6 - 6,5 - 7 - 7,5 - 8 - 8,5 - 9 - 9,5 - 10 - 11 - 12 - 14 y 16 mm.
Los diámetros 4 y 4,5 mm solo pueden utilizarse como armadura de reparto en la losa superior de hormigón vertido en obra en forjados unidireccionales. El diámetro mínimo de dicha armadura de reparto será 5 mm si esta se tiene en cuenta a efectos de comprobación de los Estados Límite Últimos.
A los efectos de este Código, se define el siguiente tipo de acero para alambres, tanto corrugados como lisos:
Tabla 34.3 Tipo de acero para alambres
Designación | Ensayo de tracción (1) | Ensayo de doblado simple según UNE-EN ISO 15630-1 α = 180° (5) Diámetro de mandril D' | |||
Límite elástico fy,(N/mm²) (2) | Carga unitaria de rotura fs, (N/mm²) (2) | Alargamiento de rotura sobre base de 5 diámetros A (%) | Relación fs/fy | ||
B 500 T | 500 | 550 | 8 (3) | 1,03 (4) | 3d (6) |
(1) Valores característicos inferiores garantizados.
(2) Para la determinación del límite elástico y la carga unitaria se utilizará como divisor de las cargas el valor nominal del área de la sección transversal.
(3) Además, deberá cumplirse:
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donde:
A Alargamiento de rotura.
fyi Límite elástico medido en cada ensayo.
(4) Además, deberá cumplirse:
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donde:
fyi Límite elástico medido en cada ensayo.
fsi Carga unitaria obtenida en cada ensayo.
fyk Límite elástico garantizado.
(5) α Ángulo de doblado.
(6) d Diámetro nominal del alambre.
Alternativamente al ensayo de aptitud al doblado simple, se podrá realizar el ensayo de doblado-desdoblado, según UNE-EN ISO 15630-1, con un ángulo de doblado α = 90° y un ángulo de desdoblado β = 20°, para lo que deberá emplearse el mandril de diámetro 5d, siendo d el diámetro del alambre, en mm.
Además, todos los alambres deberán cumplir las mismas características de composición química que las definidas en el apartado 34.2 para las barras rectas o rollos de acero corrugado soldable. Los alambres corrugados o grafilados deberán cumplir también las características de adherencia establecidas en el citado apartado. En la Tabla 34.2.f debe considerarse el área proyectada de corruga o grafila e 0,040 para todos los diámetros de alambre desde 6,5 mm hasta 12 mm.
34.4 Barras, rollos y alambres de acero soldable inoxidable.
Este Código contempla la utilización de aceros soldables inoxidables como medida especial de durabilidad, en forma de barras, rollos y alambres, todos ellos corrugados o grafilados. Los tipos de acero contemplados son los ferríticos, austeníticos y austenoferríticos indicados en la tabla 34.4, y su composición química deberá cumplir los límites establecidos en dicha tabla.
Tabla 34.4 Tipos de acero y composición química sobre producto (porcentajes máximos, en masa y rangos mínimo/máximo)
Tipo | C | S | P | N | Si | Mn | Cr | Ni | Mo | Cu |
1.4003. | 0,03 | 0,015 | 0,040 | 0,03 | 1,00 | 1,5 | 10,5/12,5 | 0,3/1,0 | - | - |
1.4301. | 0,07 | 0,015 | 0,045 | 0,10 | 1,00 | 2,00 | 17,5/19,5 | 8,0/10,5 | - | - |
1.4482. | 0,03 | 0,030 | 0,035 | 0,05/0,20 | 1,00 | 4,0/6,0 | 19,5/21,5 | 1,5/3,5 | 0,10/0,6 | 1,0 |
1.4362. | 0,03 | 0,015 | 0,035 | 0,05/0,20 | 1,00 | 2,00 | 22,0/24,5 | 3,5/5,5 | 0,10/0,60 | 0,10/0,60 |
1.4462. | 0,03 | 0,015 | 0,035 | 0,10/0,22 | 1,00 | 2,00 | 21,0/23,0 | 4,5/6,5 | 2,5/3,5 | - |
Los productos de acero inoxidable deberán cumplir con todos los requisitos especificados en los apartados 34.2 para barras y rollos y 34.3 para alambres, excepto en lo relativo a su composición química.