Evaluación del comportamiento de diferentes tipos de anclajes con cabeza para barras corrugadas sometidas a tensión embebidas en estructuras de concreto

Abstract

En la ingeniería estructural nos encontramos con una gran problemática en zonas como los nudos viga-columna extremos, donde las barras de refuerzo de las vigas se anclan mediante ganchos, los cuales pueden generar una gran congestión de refuerzo. Esto puede no solo dificultar la colocación del refuerzo sino impedir una adecuada colocación y consolidación del concreto con la consecuente pérdida de capacidad del nudo. El uso de barras con cabeza logra ofrecer menor congestión del refuerzo debido a su disminución en el área y hacen posible el uso de barras de refuerzo más grandes. Esto permite una mejor consolidación del concreto debido a que se tiene un mayor espacio entre barras para el vertido y la vibración proporcionaran una mejora en la calidad de este. Al evaluar la teoría descrita sobre el uso de estos anclajes en la normativa vigente (American Concrete Institute ACI 318S-19, y Norma Colombiana de Construcción Sismo Resistente NSR 10) se establecen los límites de profundidad de anclaje y las dimensiones necesarias para el adecuado funcionamiento de estas barras, pero no se tienen análisis experimentales realizados en Colombia en donde su uso y diseño sea validado para las características de los concretos realizados en nuestro país. Es por esto que se evaluó el comportamiento de barras con cabeza en concreto sometidas a tensión embebidas a diferentes profundidades. Se plantearon dos geometrías (circular y cuadrada) de la cabeza (aditamento que se encuentra unido al extremo de la barra) y se midieron las resistencias a tensión para varilla de 3/4” y de 7/8” para un concreto de 35 MPa (5000 psi). Se utilizaron las profundidades calculadas de acuerdo con el ACI 318S-19, y así mismo dos profundidades inferiores para cada tipo de barra y se determinó un intervalo de la profundidad adecuada para su uso en la construcción, lo cual se encuentra contemplado en un total de 32 ensayos a tracción mediante un gato hidráulico; 4 ensayos dinámicos en donde se realizó una comparación entre el uso de estos anclajes y las barras con gancho utilizadas convencionalmente.

In structural engineering we had found problems in areas such as external beam-column nodes, where the reinforcing bars of the beams are anchored by hooks, which can generate a large reinforcement congestion. This can not only make it difficult to place the reinforcement but also prevents adequate concrete placement and consolidation with the consequent loss of node capacity. The use of headed bars manages to offer less congestion of the reinforcement due to its reduction in area and makes it possible to use larger reinforcement bars. This allows a better consolidation of concrete due to the fact that there is a greater space between bars for pouring and the vibration will provide an improvement in the quality of this. Evaluating the theory described on the use of these anchors in the current regulations (American Concrete Institute ACI 318S-19, and Norma Colombiana de Construcción Sismo Resistente NSR 10), the anchor depth limits are established for the adequate operation of these bars, but there are no experimental analyzes carried out in Colombia where their use and design could be validated for the characteristics of the concretes made in our country. This is why the behavior of concrete-headed bars subjected to embedded tension at different depths was evaluated. Two geometries (circular and square) of the head (an attachment that is attached to the end of the bar) were proposed and the tensile strengths for 3/4 "and 7/8" rebar for a concrete of 35 MPa were measured. (5000 psi). The depths calculated in accordance with ACI 318S-19, as well as two lower depths for each type of bar, and a suitable depth interval was determined for use in construction, which is contemplated in a total of 32 tensile tests using a hydraulic jack; 4 dynamic tests in which a comparison was made between the use of these anchors and the conventionally used hook bars.