Acero de Refuerzo: Qué Es, Tipos, Calibres y Tabla

El acero de refuerzo es el material que evita que una trabe de concreto de 5.00 metros se fisure a los tres meses y que una columna de 30 por 30 centímetros falle con un sismo. Si no sabes cuánto acero de refuerzo lleva una columna.

Todo lo que debes saber sobre el acero de refuerzo, qué es, tipos, varilla corrugada, calibres, cuánto lleva una columna y tabla de áreas por varilla

Que es el acero de refuerzo y para que sirve en el concreto armado

Cuando te preguntas qué es el acero de refuerzo y para qué sirve en concreto, la respuesta técnica es que el concreto simple resiste muy bien la compresión, con una resistencia de 200 a 250 kilogramos por centímetro cuadrado, pero resiste muy mal la tensión, con apenas el 10 por ciento de su resistencia a compresión. El acero aporta la resistencia a la tensión que el concreto no tiene, con un límite de fluencia de 4,200 kilogramos por centímetro cuadrado, y permite que la trabe o la losa no se fisure cuando trabaja a flexión.

El material trabaja en conjunto con el concreto por tres razones físicas. La primera es la adherencia que generan las corrugaciones de la varilla corrugada para construcción, con relieves de 0.5 a 1.0 milímetros que se anclan en el concreto. La segunda es que el acero y el concreto tienen un coeficiente de dilatación térmica similar, de 12 por 10 a la menos 6 por grado centígrado, por lo que se expanden y se contraen de forma similar. La tercera es el recubrimiento de concreto de 3 a 5 centímetros que protege al acero de la corrosión por humedad y por oxígeno.

En una obra de vivienda de 90 metros cuadrados, el refuerzo se coloca en la zona de tensión del elemento. En una trabe simplemente apoyada de 5.00 metros con una carga uniforme de 800 kilogramos por metro lineal, el refuerzo se coloca en la cara inferior al centro del claro, con 3 varillas del número 5, y en la cara superior sobre los apoyos, con 2 varillas del número 4, porque en esos puntos el concreto trabaja a tensión. Esto es por poner un ejemplo.

• La varilla corrugada para construcción tiene relieves de 0.5 a 1.0 milímetros que se anclan en el concreto circundante y que permiten que ambos materiales trabajen como una sola unidad estructural.
• El recubrimiento de concreto de 3 a 5 centímetros protege al acero de la corrosión por humedad y por oxígeno y evita que el óxido reviente el recubrimiento, como lo explica el artículo de patologías por humedad.

Tipos de acero de refuerzo corrugado, liso, de alta resistencia y pre-tensionado

Los tipos de acero de refuerzo son: el corrugado con forma ondulada para puentes y para edificios, el liso con superficie uniforme para estribos secundarios, el de alta resistencia con fluencia mayor a 5,000 y el pre-tensionado que se tensiona antes del colado.

Los tipos que se comercializan en México son cuatro. El corrugado es el más utilizado en la construcción de vivienda, con una superficie con corrugaciones que mejoran la adherencia entre el acero y el concreto circundante. Se utiliza en columnas, en trabes, en losas y en zapatas de cimentación, con diámetros del número 3 de 9.5 milímetros al número 8 de 25.4 milímetros.

El liso es una barra con superficie uniforme sin corrugaciones que se utiliza para elementos secundarios como los estribos de 6 milímetros en castillos de vivienda de un nivel, aunque en la práctica actual se prefiere el corrugado por su mejor adherencia. El de alta resistencia es un acero con un límite de fluencia mayor a 5,000 kilogramos por centímetro cuadrado que se utiliza en puentes y en edificios de gran altura. El pre-tensionado es un acero que se tensiona antes del colado del concreto para introducir una pre-compresión que mejora el comportamiento a flexión.

• Los tipos de acero de refuerzo corrugado son para columnas, para trabes, para losas y para zapatas, con diámetros del número 3 de 9.5 milímetros al número 8 de 25.4 milímetros, con mejor adherencia por las corrugaciones.
• El liso es para estribos secundarios de 6 milímetros en castillos de un nivel, aunque se prefiere el corrugado por su adherencia con el concreto.
• El de alta resistencia es para puentes y para edificios de gran altura con fluencia mayor a 5,000 kilogramos por centímetro cuadrado y con menor sección de columna.

Varilla corrugada para construcción y por qué las corrugaciones mejoran la adherencia

La varilla corrugada para construcción es una barra de acero de refuerzo con relieves de 0.5 a 1.0 milímetros a lo largo de su superficie que mejoran la adherencia entre el acero y el concreto y que permiten que ambos materiales trabajen como una sola unidad estructural.

La varilla corrugada para construcción no lleva corrugaciones por estética, las lleva por adherencia. Las corrugaciones características de la varilla comercial, con esos relieves visibles a lo largo de toda su superficie, no son un detalle estético sino un elemento funcional indispensable que mejora considerablemente la adherencia entre el acero y el concreto circundante, permitiendo que ambos materiales trabajen genuinamente en conjunto como una sola unidad estructural.

En obra, la varilla corrugada para construcción se habilita con un proceso de corte y de doblado. Se corta a la longitud exacta que marca el plano estructural, con una tolerancia de 1.0 centímetro, y se dobla con una dobladora manual o mecánica para formar los estribos de 15 por 15 centímetros o de 20 por 20 centímetros con ganchos de anclaje de 135 grados y con una longitud de gancho de 6 diámetros de la varilla. El material habilitado se amarra con alambre recocido del número 18 para evitar que se desplace durante el colado.

• La varilla corrugada para construcción es una barra con relieves de 0.5 a 1.0 milímetros que mejoran la adherencia entre el acero y el concreto circundante y que permiten que trabajen como una sola unidad estructural.
• El habilitado de la varilla corrugada para construcción incluye el corte a la longitud exacta con tolerancia de 1.0 centímetro y el doblado para estribos de 15 por 15 centímetros con ganchos de 135 grados y con longitud de 6 diámetros.
• La varilla lisa tiene una adherencia del 40 por ciento menor que la varilla corrugada para construcción y requiere un traslape de 60 diámetros en lugar de 40 diámetros, con un 15 por ciento más de consumo.

Calibres de acero de refuerzo del número 3 al número 8 y su uso típico en vivienda

Los calibres de acero de refuerzo son el número 3 de 9.5 milímetros para estribos y para castillos secundarios, el número 4 de 12.7 milímetros para castillos y para dalas, el número 5 de 15.9 milímetros para columnas y el número 8 de 25.4 milímetros para trabes de gran claro.

Los calibres que más se especifican en la vivienda en México son del número 3 al número 8. El calibre número 3 de 9.5 milímetros con un área de 0.71 centímetros cuadrados se utiliza para estribos de 15 por 15 centímetros en castillos de 15 por 20 centímetros y para malla electrosoldada en firmes de 8 centímetros. El calibre número 4 de 12.7 milímetros con un área de 1.27 centímetros cuadrados se utiliza para castillos de 15 por 20 centímetros con 4 varillas del número 4 y para dalas de cerramiento de 15 por 20 centímetros.

El calibre número 5 de 15.9 milímetros con un área de 1.98 centímetros cuadrados se utiliza para columnas de 30 por 30 centímetros con 4 varillas del número 5 y para trabes de 15 por 30 centímetros con 3 varillas del número 5 en el lecho inferior. El calibre número 6 de 19.1 milímetros con un área de 2.85 centímetros cuadrados se utiliza para columnas de 30 por 40 centímetros y para trabes de 20 por 40 centímetros. El calibre número 8 de 25.4 milímetros con un área de 5.07 centímetros cuadrados se utiliza para columnas de 40 por 40 centímetros y para trabes de 30 por 60 centímetros.

• Los calibres de acero de refuerzo del número 3 de 9.5 milímetros con 0.71 centímetros cuadrados son para estribos de 15 por 15 centímetros en castillos de 15 por 20 centímetros.
• Los calibres de acero de refuerzo del número 4 de 12.7 milímetros con 1.27 centímetros cuadrados son para castillos de 15 por 20 centímetros con 4 varillas y para dalas de 15 por 20 centímetros.
• Los calibres de acero de refuerzo del número 5 de 15.9 milímetros con 1.98 centímetros cuadrados son para columnas de 30 por 30 centímetros con 4 varillas y para trabes de 15 por 30 centímetros.

Cuanto acero de refuerzo lleva una columna de 30 por 30 y de 40 por 40 centímetros

Cuanto acero de refuerzo lleva una columna de 30 por 30 centímetros es 4 varillas del número 5 con 7.92 centímetros cuadrados y una columna de 40 por 40 centímetros lleva 8 varillas del número 6 con 22.80 centímetros cuadrados con estribos del número 3 a cada 15 centímetros.

Cuando te preguntas cuánto acero de refuerzo lleva una columna, la respuesta depende del cálculo del ingeniero estructural, del número de niveles y de la carga.

• Una columna de 30 por 30 centímetros para dos niveles con 12 metros cuadrados tributarios es 4 varillas del número 5 con 7.92 centímetros cuadrados con estribos del número 3 a cada 15 centímetros en confinamiento.
• Una columna de 40 por 40 centímetros para tres niveles con 16 metros cuadrados tributarios es 8 varillas del número 6 con 22.80 centímetros cuadrados con estribos del número 3 a cada 10 centímetros en confinamiento de 80 centímetros.
• La cuantía mínima es del 1 por ciento de la sección de concreto y la cuantía máxima es del 6 por ciento; menos del 1 por ciento falla por flexión con el sismo y más del 6 por ciento forma oquedades por falta de espacio para el concreto.

Tabla de áreas de acero de refuerzo por varilla y cómo calcular el área total en una trabe

La tabla de áreas de acero de refuerzo por varilla muestra el área del número 3 con 0.71 centímetros cuadrados, del número 4 con 1.27 centímetros cuadrados, del número 5 con 1.98 centímetros cuadrados, del número 6 con 2.85 y del número 8 con 5.07 para calcular el área total.

La tabla de áreas de acero de refuerzo por varilla es la herramienta que utiliza el ingeniero estructural para calcular cuánto refuerzo lleva una trabe o una columna. Para calcular el área total, multiplicas el número de varillas por el área de una varilla. Por ejemplo, una trabe de 15 por 30 centímetros con 3 varillas del número 5 en el lecho inferior tiene un área total de 3 por 1.98 igual a 5.94 centímetros cuadrados en el lecho inferior.

Con la tabla de áreas de acero de refuerzo por varilla puedes verificar si una columna cumple con la cuantía mínima. Una columna de 30 por 30 centímetros con 900 centímetros cuadrados de concreto requiere al menos 9.00 centímetros cuadrados para cumplir con el 1 por ciento mínimo. Con 4 varillas del número 5 con 7.92 centímetros cuadrados no cumple, con 4 varillas del número 6 con 11.40 centímetros cuadrados sí cumple con el 1.26 por ciento.

• La tabla de áreas de acero de refuerzo por varilla del número 3 con 0.71 centímetros cuadrados, del número 4 con 1.27, del número 5 con 1.98, del número 6 con 2.85 y del número 8 con 5.07 permite calcular el área total multiplicando el número de varillas por el área de una varilla.
• Una trabe de 15 por 30 centímetros con 3 varillas del número 5 en el lecho inferior tiene 5.94 centímetros cuadrados en el lecho inferior, con 3 por 1.98 igual a 5.94.
• Una columna de 30 por 30 centímetros con 900 centímetros cuadrados requiere 9.00 centímetros cuadrados para el 1 por ciento mínimo; con 4 varillas del número 5 con 7.92 no cumple y con 4 varillas del número 6 con 11.40 sí cumple con 1.26 por ciento.

Errores comunes con el acero de refuerzo y checklist para evitar corrosión y falla de adherencia

Los errores con el acero de refuerzo ocurren por no respetar el recubrimiento de 3 centímetros que protege de la corrosión, por hacer traslapes de longitud insuficiente de 20 diámetros y por desplazar el refuerzo durante el colado y dejarlo sin recubrimiento.

Los errores más frecuentes en obra son tres:

El primero es no respetar el recubrimiento mínimo de concreto de 3 centímetros en columnas y de 5 centímetros en zapatas de cimentación, permitiendo que el acero quede cerca de la superficie expuesta y que se corroa por humedad y por oxígeno, con el óxido que aumenta su volumen en 7 veces y que revienta el recubrimiento de concreto, exponiendo el acero y comprometiendo la estabilidad de la trabe o de la losa, como lo explica el artículo de patologías por humedad.

El segundo error es utilizar traslapes de longitud insuficiente entre varillas que necesitan continuarse, con 20 diámetros en lugar de 40 diámetros que marca la norma, generando una unión débil que no transfiere los esfuerzos de tensión entre ambos segmentos. El tercer error es desplazar el refuerzo durante el colado, cuando los trabajadores caminan sobre la parrilla de varillas sin cuidado o cuando el vibrado del concreto mueve las varillas de su posición original, dejando un recubrimiento irregular de 1 centímetro en una cara y de 5 centímetros en la otra cara.

• No respetar el recubrimiento de 3 centímetros en columnas y de 5 centímetros en zapatas permite que el acero se corroa por humedad y por oxígeno, con el óxido que aumenta 7 veces su volumen y que revienta el concreto, como lo explica el artículo de patologías por humedad con corrosión del acero de refuerzo.
• Utilizar traslapes de 20 diámetros en lugar de 40 diámetros genera una unión débil que no transfiere los esfuerzos de tensión entre ambos segmentos y que compromete la capacidad de la trabe.
• Desplazar el refuerzo durante el colado por caminar sobre la parrilla o por vibrado sin cuidado deja un recubrimiento irregular de 1 centímetro en una cara y de 5 centímetros en la otra cara y expone el acero a la corrosión.
• No colocar separadores o silletas plásticas de 3 centímetros entre el acero y la cimbra deja al acero sin recubrimiento y permite que la corrosión ataque las varillas con el tiempo.

Antes de autorizar el colado de concreto, verifica los siguientes puntos con la lista de control:

• Confirma los tipos de acero de refuerzo con el corrugado para columnas, para trabes y para losas, con el liso para estribos secundarios, con el de alta resistencia para puentes y con el pre-tensionado para pre-compresión.
• Revisa los calibres de acero de refuerzo del número 3 de 9.5 milímetros con 0.71 centímetros cuadrados para estribos, del número 4 de 12.7 milímetros con 1.27 para castillos y del número 5 de 15.9 milímetros con 1.98 para columnas de 30 por 30.
• Mide cuánto acero de refuerzo lleva una columna de 30 por 30 centímetros con 4 varillas del número 5 con 7.92 centímetros cuadrados y con estribos del número 3 a cada 15 centímetros, y una columna de 40 por 40 centímetros con 8 varillas del número 6 con 22.80 centímetros cuadrados.
• Consulta la tabla de áreas de acero de refuerzo por varilla del número 3 con 0.71, del número 4 con 1.27, del número 5 con 1.98, del número 6 con 2.85 y del número 8 con 5.07 para calcular el área total y para verificar la cuantía mínima del 1 por ciento.

Preguntas Frecuentes

¿Qué es el acero de refuerzo y para qué sirve en concreto?

Es una barra de acero corrugado de 9.5 a 25.4 milímetros con un límite de fluencia de 4,200 kilogramos por centímetro cuadrado que resiste la tensión que el concreto no resiste, con apenas el 10 por ciento de su resistencia a compresión, y que trabaja en conjunto con el concreto por la adherencia de las corrugaciones de 0.5 a 1.0 milímetros, por el coeficiente de dilatación térmica similar de 12 por 10 a la menos 6 y por el recubrimiento de 3 a 5 centímetros que lo protege de la corrosión.

¿Qué tipos de acero de refuerzo existen?

El corrugado con forma ondulada y con superficie con relieves para mejorar la adherencia entre el acero y el concreto para columnas, para trabes y para losas, el liso con superficie uniforme sin corrugaciones para estribos secundarios de 6 milímetros, el de alta resistencia con fluencia mayor a 5,000 kilogramos por centímetro cuadrado para puentes y para edificios de gran altura y el pre-tensionado que se tensiona antes del colado para introducir una pre-compresión que mejora el comportamiento a flexión.

¿Qué calibres de acero de refuerzo se usan en vivienda?

Del número 3 de 9.5 milímetros con 0.71 centímetros cuadrados para estribos de 15 por 15 centímetros en castillos de 15 por 20 centímetros, del número 4 de 12.7 milímetros con 1.27 centímetros cuadrados para castillos de 15 por 20 centímetros con 4 varillas y para dalas de 15 por 20 centímetros, del número 5 de 15.9 milímetros con 1.98 centímetros cuadrados para columnas de 30 por 30 centímetros con 4 varillas y del número 8 de 25.4 milímetros con 5.07 centímetros cuadrados para trabes de gran claro de 30 por 60 centímetros.

¿Cuál es la tabla de áreas de acero de refuerzo por varilla?

Número 3 de 9.5 milímetros con 0.71 centímetros cuadrados y con 0.56 kilogramos por metro para estribos, número 4 de 12.7 milímetros con 1.27 centímetros cuadrados y con 1.00 kilogramo por metro para castillos, número 5 de 15.9 milímetros con 1.98 centímetros cuadrados y con 1.56 kilogramos por metro para columnas de 30 por 30, número 6 de 19.1 milímetros con 2.85 centímetros cuadrados y con 2.24 kilogramos por metro y número 8 de 25.4 milímetros con 5.07 centímetros cuadrados y con 3.98 kilogramos por metro para columnas de 40 por 40.

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