ES2604470T3

ES2604470T3 - Barra de armadura de adherencia mejorada y procedimiento de realización

Info

Publication number: ES2604470T3
Application number: ES13729991.3T
Authority: ES
Inventors: Marcel Matiere
Original assignee: Societe Civile de Brevets Matiere
Current assignee: Societe Civile de Brevets Matiere
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2017-03-07
Anticipated expiration: 2033-05-17
Also published as: DK2850259T3; EP2850259B1; PT2850259T; US20150135629A1; PL2850259T3; FR2990710A1; FR2990710B1; WO2013171437A1; EP2850259A1

Abstract

Barra de armadura de adherencia mejorada para una pieza de hormigón armado, constituida por un perfil metálico (1) que se extiende según una dirección longitudinal, que tiene la forma de una banda aplanada de sección transversal sustancialmente rectangular, con dos caras anchas opuestas (10, 10') que se extienden entre dos costados laterales (11, 11') y que incluyen una pluralidad de partes de anclaje en saliente espaciadas longitudinalmente entre sí y que se apoyan sobre el hormigón en un sentido opuesto a una fuerza de tracción aplicada sobre la barra (1), de manera que cada una de las dos caras anchas (10, 10') de la banda (1) está provista con una serie de partes de anclaje en forma de barreras alargadas (2, 2') separadas entre sí por unas partes rebajadas (3, 3') en forma de ranuras y que se extienden transversalmente en toda la anchura de la banda (1), sustancialmente hasta los costados laterales (11, 11') de esta, que cada una de dichas barreras alargadas (2) se extiende en saliente sobre una altura reducida, no sobrepasando más que un cuarto del grosor de la banda (1) y presenta, en sección transversal, un perfil sustancialmente trapezoidal, con una cara en relieve (21) de reducido ancho con relación a su longitud y dos flancos inclinados (22, 23) de unión con el fondo alargado (31, 31') de las ranuras adyacentes (3, 3'), que constituyen, para cada barrera (2), dos caras inclinadas (22, 23) de apoyo, cada una en un sentido, sobre el hormigón de revestimiento, teniendo cada una de dichas caras inclinadas (22, 23) una forma alargada que se extiende entre los dos lados de la banda (1), como para repartir las fuerzas de apoyo sobre todo el ancho de ella, caracterizada por el hecho de que, sobre cada cara ancha (10, 10') de la banda (1), las barreras de anclaje alargadas (2, 2') se extienden hasta una reducida distancia de cada uno de los bordes laterales (11a, 11b) de la banda (1), como para dejar un plano liso (12) de reducida anchura a lo largo de cada uno de dichos bordes (11, 11').

Description

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DESCRIPCION

Barra de armadura de adherencia mejorada y procedimiento de realizacion

La invencion tiene por objeto una barra de armadura de adherencia mejorada para una pieza de hormigon armado, en particular una viga, una losa o una columna y cubre igualmente las jaulas de herraje que utilizan dichas barras y sus procedimientos de realizacion.

Se sabe que el principio del hormigon armado consiste en combinar las cualidades de resistencia a la compresion del hormigon y de resistencia a la traccion de las armaduras metalicas. Un elemento de construccion en hormigon armado se comporta, en efecto, como una pieza compuesta en la que las barras de armadura y el hormigon, que tienen unos coeficientes de dilatacion proximos, se deforman de la misma manera bajo el efecto de las solicitaciones aplicadas, al menos hasta una fuerza limite.

En el caso, por ejemplo, de una pieza de hormigon armado sometida a unos esfuerzos de flexion, se considera habitualmente, para el calculo de las armaduras, que esta pieza incluye, en un lado y otro de un eje neutro, dos partes sometidas, respectivamente, a unas fuerzas de compresion soportadas por el hormigon y a unas fuerzas de traccion soportadas esencialmente por las barras de armadura longitudinales. Se determina por lo tanto mediante calculo la seccion transversal que conviene dar a cada barra tensada para resistir las fuerzas aplicadas, teniendo en cuenta la distancia entre la cara del paramento de la parte comprimida y el centro de gravedad de la barra.

Generalmente, el conjunto del herraje de un elemento de hormigon armado presenta la forma de una jaula constituida por dos capas de barras longitudinales, respectivamente activas y pasivas, unidas entre si por unos estribos transversales que permiten la manipulacion y la colocacion del conjunto de la jaula y que resisten, por otro lado, los esfuerzos cortantes.

Como las fuerzas exteriores que solicitan un elemento de hormigon armado se aplican, generalmente, sobre el hormigon, es el enlace de adherencia en la interfaz acero-hormigon, es decir del recubrimiento de hormigon que rodea cada barra, el que permite la puesta en carga de las armaduras, necesaria para el funcionamiento normal de la estructura. La capacidad de transferencia de las fuerzas entre el hormigon y la barra de armadura depende, por tanto, de la calidad de este enlace de adherencia.

Es conocido que, cuando la fuerza de traccion aplicada a la parte tensada de una pieza de hormigon armado se incrementa, se observa inicialmente una fase cuasi lineal durante la que la fuerza de traccion se transfiere en cada barra mediante la interfaz acero-hormigon que se degrada progresivamente hasta la aparicion, en el hormigon, de microfisuras provocadas por los pequenos desplazamientos entre la barra y el hormigon que la rodea. Si las fuerzas de traccion continuan aumentando, esta primera fase cuasi lineal es seguida por una fase no lineal durante la que las microfisuras se concentran en macrofisuras menos numerosas y mayores, que forman una red de “espina de pez”, con una perdida de la adherencia y de la rigidez de la interfaz.

Estas macrofisuras permiten la penetracion de la humedad y de agentes agresivos en contacto con la armadura. Como surgen, en primer lugar, del lado en donde el revestimiento es menor, es necesario dejar una distancia minima de revestimiento entre una barra de armadura y la cara de paramento correspondiente de la pieza para evitar la corrosion de la barra y el estallido del hormigon. Esta distancia de revestimiento, impuesta por la reglamentacion, puede ser, por ejemplo, de 30 mm.

Desde hace largo tiempo, se ha propuesto, en el documento FR-A-765943, mejorar la resistencia de una viga de hormigon armado, sustituyendo las barras redondas de seccion circular utilizadas, habitualmente, como armaduras, por unas barras planas en forma de bandas metalicas de seccion rectangular, mientras se conserva esta distancia minima impuesta.

En una disposicion de ese tipo, en efecto, la anchura y el grosor de cada barra plana pueden elegirse de manera que presenten la seccion transversal determinada por el calculo de la manera habitual con el fin de resistir a las fuerzas aplicadas. Dichas barras de armadura planas son, por tanto, de igual seccion, equivalentes a las barras redondas utilizadas habitualmente pero, para una misma distancia de revestimiento, el eje de la barra plana esta mas alejado del centro de gravedad de la viga que el de una barra redonda de la misma seccion y la resistencia de la viga puede, de ese modo, mejorarse.

Igualmente, a igual resistencia, la utilizacion de barras de armadura planas permite disminuir el grosor global de la jaula de herraje y, en consecuencia, de la pieza de hormigon, mientras se conserva el mismo brazo de palanca entre las barras tensadas y la cara de paramento opuesta.

Los documentos WO 95/11351 A1, US 4116010 A. FR 765943 A, EP 0621380 A1 y US 2246578 A describen unas barras de armadura segun el estado de la tecnica. Sin embargo, para impedir el deslizamiento del hormigon con relacion a la barra, se ha previsto, en el documento FR-A-765943, preparar, sobre una cara de la barra, una serie de marcas realizadas por laminado y que corresponden cada una a un resalte que sobresale sobre la otra cara. Estos

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resaltes y cavidades preparadas, respectivamente, sobre las dos caras largas de la barra, tienen una gran altura, del mismo orden que el grosor de la banda, con el fin de realizar un enlace perfecto entre la barra y el hormigon, impidiendo cualquier deslizamiento de uno sobre la otra.

Sin embargo, para permitir la formacion de dichos resaltes, estos deben espaciarse unos de otros una distancia del mismo orden que el ancho de la barra plana y ejerciendo por tanto sobre el hormigon de revestimiento, unas fuerzas de apoyo puntuales, separadas unas de otras, lo que, a partir de un cierto nivel de traccion, puede provocar la aparicion de macrofisuras mas abiertas, con un riesgo de estallido del hormigon.

Un dispositivo de ese tipo no permite, por tanto, ninguna progresividad en la transmision de las fuerzas entre la barra y el recubrimiento de hormigon que permanecen perfectamente unidos hasta una fuerza limite de traccion, a partir de la que la barra tiene el riesgo de separarse bruscamente del hormigon.

Por otro lado, la realizacion de una serie de resaltes sobre una cara y de cavidades sobre la otra cara, da a la barra plana, en su parte central, un perfil ondulado que incluye, en el sentido longitudinal, una sucesion de reducciones en grosor que constituyen unos puntos de debilidad perjudiciales para la resistencia a las fuerzas de traccion y que pueden provocar una rotura de la barra para una fuerza muy inferior a la fuerza limite teoricamente aplicable. Por otro lado, las disposiciones previstas en esta patente, publicada en 1934 no han sido aplicadas jamas en la practica.

La invencion tiene por objeto resolver dichos problemas y evitar, de ese modo, los inconvenientes de esta tecnica antigua beneficiandose, sin embargo, de todas las ventajas aportadas por la utilizacion de barras planas de adherencia mejorada como armaduras del hormigon armado.

Este objeto se consigue mediante la barra de armadura segun (la combinacion de caracteristicas de) la reivindicacion 1. La presente invencion se refiere por tanto, de una manera general, a la realizacion de una barra de armadura de adherencia mejorada para una pieza de hormigon armado, constituida por un perfil metalico que se extiende segun una direccion longitudinal, que tiene la forma de una banda aplanada de seccion transversal sustancialmente rectangular, con dos caras anchas opuestas que se extienden entre dos costados laterales y que incluyen una pluralidad de partes de anclaje en saliente espaciadas longitudinalmente entre si y que se apoyan sobre el hormigon en un sentido opuesto a una fuerza de traccion aplicada sobre la barra.

De acuerdo con la invencion, cada una de las dos caras anchas de la banda esta provista con una serie de partes de anclaje en forma de barreras alargadas separadas entre si por unas partes rebajadas en forma de ranuras y que se extienden transversalmente en toda la anchura de la banda, sustancialmente hasta los costados laterales de esta, y cada una de dichas barreras alargadas se extiende en saliente sobre una altura reducida, no sobrepasando mas que un cuarto del grosor de la banda y presenta, en seccion transversal, un perfil sustancialmente trapezoidal, con una cara en relieve de reducido ancho con relacion a su longitud y dos flancos inclinados de union con el fondo alargado de las ranuras adyacentes que constituyen, para cada barrera, dos caras inclinadas de apoyo, cada una en un sentido, sobre el hormigon de revestimiento, teniendo cada una de dichas caras inclinadas una forma alargada que se extiende entre los dos lados de la banda, de manera que reparte las fuerzas de apoyo sobre todo el ancho de esta.

Gracias a dichas disposiciones, se hace posible asegurar un excelente reparto de las fuerzas de apoyo sobre todo el perimetro rectangular de la barra, sin riesgo de fragilizar esta y con el mantenimiento, en toda su longitud, de una seccion transversal tan constante como sea posible, con el fin de resistir en las mejores condiciones a las fuerzas de traccion aplicadas.

De manera particularmente ventajosa, las barreras alargadas dispuestas sobre cada cara de la banda estan espaciadas entre si con un paso constante que no sobrepasa la mitad del ancho de la banda y, preferentemente, comprendido entre una y tres veces el grosor de la banda.

Preferentemente, las barreras dispuestas, respectivamente, sobre las dos caras anchas de la banda, son paralelas y las barreras dispuestas sobre una cara estan desfasadas longitudinalmente un semi-paso con relacion a las barreras de la cara opuesta, de tal manera que el fondo de cada ranura de la primera cara se encuentre sustancialmente en linea recta con una barrera de la segunda cara.

En un modo de realizacion preferente, las barreras alargadas dispuestas, respectivamente, sobre las dos caras de la banda, se extienden transversalmente segun unas direcciones inclinadas en un angulo no nulo con relacion al eje longitudinal de la banda.

Segun otra caracteristica preferente, las barreras alargadas dispuestas, respectivamente, sobre las dos caras de la banda, se inclinan simetricamente, en unos sentidos opuestos, con relacion al eje longitudinal.

Ventajosamente, en cada cara de la banda, el angulo p de inclinacion de las barreras con relacion al eje, esta comprendido entre 35° y 75°.

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En un modo de realizacion particular, las barreras de anclaje dispuestas sobre cada cara ancha de la banda tienen la forma de espigas en V imbricadas, con dos partes rectilmeas inclinadas simetricamente de un lado y otro del eje longitudinal de la banda.

En un otro modo de realizacion, las barreras de anclaje tienen una forma ondulada, simetrica con relacion al eje longitudinal de la banda.

Segun otra caracterfstica, las barreras dispuestas sobre cada cara ancha de la banda, se extienden hasta una reducida distancia de cada uno de los bordes laterales de esta, de manera que dejen, a lo largo de cada uno de dichos bordes, un plano liso que tenga una reducida anchura, del orden de 0,2 e, siendo e el grosor medio de la banda.

Ventajosamente, en cada una de las dos caras anchas de la banda, las caras en relieve de las barreras alargadas y los fondos de las ranuras se situan, respectivamente, en dos planos paralelos que se extienden de un lado y otro de un plano medio en el que se colocan los dos planos que se extienden, respectivamente, a lo largo de los dos bordes laterales de la banda.

Preferentemente, los dos planos en los que se situan, respectivamente, las caras en relieve de las barreras y los fondos de las ranuras, estan espaciados con una altura h que puede ir de 0,08 e a 0,24 e, siendo e el grosor medio de la banda.

Por otro lado, los flancos de conexion entre las caras en relieve de las barreras y el fondo de las ranuras correspondientes, que constituyen, para cada barrera, dos caras alargadas de apoyo, cada una en un sentido, sobre el hormigon, estan inclinadas en un angulo de al menos 45°, con relacion a la cara en relieve de dicha barrera.

La invencion cubre igualmente una jaula de herrajes para una pieza de hormigon armado, que incluye dos capas de barras de armadura unidas mediante unos estribos y que se extienden con una reducida distancia de revestimiento, respectivamente, de dos caras de paramento espaciadas de la pieza.

Segun la invencion, al menos una de las dos capas de la jaula esta constituida por dichas barras planas de adherencia mejorada y los estribos estan formados igualmente por unas bandas planas metalicas, soldadas alternativamente sobre las caras en relieve de las barreras de anclaje alargadas dispuestas sobre cada una de las caras anchas de dichas barras planas.

Ademas la invencion cubre tambien un procedimiento de realizacion de dichas barras de armadura de adherencia mejorada. Segun la invencion, se realiza inicialmente una barra metalica en forma de banda plana que tiene dos caras anchas opuestas y centrada sobre un eje longitudinal, posteriormente esta banda plana se somete a un paso de laminado entre dos rodillos que giran alrededor de ejes paralelos y ortogonales al eje longitudinal de la banda, estando provistos dichos rodillos, en su periferia, de marcas espaciadas, para la formacion, por laminado, de barreras alargadas separadas por unas ranuras paralelas, en cada una de las dos caras anchas de la banda.

Estos dos rodillos de laminado estan provistos cada uno, en su periferia, de una alternancia de marcas y de dientes destinados a formar, respectivamente, las barreras y las ranuras en cada una de las caras anchas de la banda y extendiendose entre dos partes lisas de reducida anchura, para la formacion de dos planos a lo largo de los dos costados laterales de la banda.

Normalmente, estas marcas de formacion de las barreras estan regularmente espaciadas a lo largo de la periferia de cada uno de los rodillos de laminado, de manera que formen unas barreras espaciadas con un paso constante pero, en ciertos casos, las marcas podrfan repartirse a lo largo de la periferia de cada uno de los rodillos de laminado, de manera que hagan variar periodicamente los espaciados de las barreras realizadas sobre cada cara ancha de la banda.

Ademas la invencion se comprendera mejor mediante la descripcion detallada que sigue de ciertos modos de realizacion preferidos, dados a tftulo de simples ejemplos y representados en los dibujos adjuntos.

La figura 1 muestra esquematicamente, en perspectiva, una barra de armadura segun la invencion, provista de barreras ortogonales a su eje longitudinal.

La figura 2 muestra esquematicamente, en dos modos de realizacion, el efecto de la fuerza de traccion aplicada sobre una barra de ese tipo.

La figura 3 es una vista parcial, en perspectiva, de una barra de armadura provista de barreras inclinadas con relacion a su eje longitudinal.

La figura 4 es una vista esquematica de una barra de ese tipo, en seccion por un plano ortogonal a su eje longitudinal.

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La figura 5 es una vista desde arriba de una barra provista, en sus dos caras, de barreras inclinadas en sentidos opuestos.

La figura 6 es una vista de una barra de la figura 5, en seccion por un plano ortogonal a su eje longitudinal.

La figura 7 es una vista de detalle de esta barra, en seccion por un plano paralelo a su eje longitudinal.

La figura 8 es una vista esquematica de detalle de una jaula de armadura que utiliza unas barras longitudinales segun la invencion.

La figura 9 muestra, en una vista desde arriba, dos variantes de realizacion de una barra de armadura segun la invencion.

La figura 10 muestra esquematicamente las etapas de realizacion de una barra de armadura.

La figura 11 es una vista de detalle de los rodillos de laminado, en seccion segun la linea I-I de la figura 10.

La figura 12 es una vista en seccion transversal de otro modo de realizacion de una barra plana.

En la figura 1, que es una semi-vista de detalle en seccion longitudinal, se ha representado, en perspectiva, un primer modo de realizacion de una barra de armadura segun la invencion constituida por una banda plana metalica 1 centrada en un eje longitudinal x’ x y que tiene una seccion transversal rectangular con dos caras anchas opuestas, respectivamente superior 10 e inferior 10’, que se extiende entre dos costados laterales 11.

Cada una de las dos caras anchas 10, 10’ de la banda 1 esta provista de una serie de partes en saliente alargadas regularmente separadas 2, 2’, espaciadas entre si por unas partes rebajadas en forma de ranuras 3, 3’.

Cada parte en saliente 2, 2’ forma de ese modo una barrera alargada que presenta, en seccion transversal a su direccion, un perfil sustancialmente trapezoidal con una cara en relieve 21 y dos flancos inclinados 22, 23 de conexion con el fondo rectangular 31 de las dos ranuras 32, 33 que se extienden respectivamente de un lado y otro de la barrera 2, extendiendose estas barreras 2 transversalmente sobre casi todo el ancho I de la banda 1, sustancialmente hasta los costados laterales 11 de esta y se aproximan relativamente unos a otros, siendo el paso c de espaciado entre dos barreras sucesivas al menos igual a la mitad del ancho I de la banda.

Para una barra de armadura de hormigon armado, la relacion del ancho nominal al grosor nominal esta comprendida, normalmente, entre 4,5 y 6. Preferentemente, el paso de espaciado de las barreras estara comprendido, por tanto, entre una y tres veces el grosor de la banda.

Las barreras 2 asi aproximadas, asi como las ranuras 3 que las enmarcan, tienen por lo tanto una forma de rectangulo alargado, con una cara en relieve 21 de anchura muy reducida con relacion a su longitud.

Un paso de ese tipo reducido de espaciado de las barreras permite disponer tres o cuatro barreras paralelas sobre una longitud de banda correspondiente a su anchura mientras que, en la disposicion antigua del documento FR-A- 765943, las barreras estaban espaciadas en una distancia del orden del ancho de la banda.

Esta multiplicacion del numero de barreras permite por tanto, para unas fuerzas de apoyo equivalentes, reducir considerablemente la altura de las barreras y, en consecuencia, el riesgo de facturacion del hormigon de revestimiento.

En la practica, la altura de las barreras, es decir el espaciado entre el nivel de las caras en relieve 21 y el del fondo 31 de las ranuras 3, no debera sobrepasar el cuarto del grosor e de la banda y estara comprendido, preferentemente, entre 0,08 e y 0,25 e.

Ademas, como las barreras tienen una longitud sustancialmente igual a la anchura de la banda, los flancos de conexion 22, 23 tienen tambien la forma de rectangulos alargados, de anchura muy reducida con relacion a su longitud.

Las caras de apoyo asi constituidas permiten por tanto, por un lado, reducir las fuerzas individuales de apoyo aplicadas por cada barrera sobre el hormigon de revestimiento y, por otro lado, repartir estas fuerzas en todo el ancho de la banda.

En el modo de realizacion ilustrado por las figuras 1 a 3, las barreras alargadas 2 se dirigen perpendicularmente al eje longitudinal x’ x de la banda 1 y estan regularmente espaciadas con un paso c, mientras que las barreras 2’ de la cara opuesta 10’ estan desfasadas longitudinalmente en un semi-paso. El fondo 31’ de cada ranura 3’ de la cara inferior 10’ se encuentra, de ese modo, sustancialmente en linea recta con la cara en relieve 21 de una barrera 2 de

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la cara superior 10.

Como se ha indicado mas arriba, en la tecnica antigua descrita en el documento FR-A-765943, se realiza, en la parte central de una de las caras anchas de la barra de armadura plana, una serie de cavidades determinando cada una la formacion de un resalte saliente sobre la otra cara. Teniendo las cavidades y los resaltes una altura del mismo orden que el grosor de la barra, lo que da como resultado un perfil ondulado con una sucesion de puntos de menor resistencia.

En la invencion, por el contrario, debido a que las barreras 2, 2’ se disponen sobre las dos caras 10, 10’ de la banda y que tienen una reducida altura, el grosor de la parte activa que resiste las fuerzas de traccion permanece del mismo orden que el grosor nominal de la barra de armadura y se conserva practicamente en toda su longitud, en el sentido de aplicacion de la fuerza de traccion.

Se ha de observar que, para mayor claridad, se ha dado una altura maxima a las barreras representadas en las figuras 2 y 3.

Como lo muestra esquematicamente la figura 2, cuando la barra plana ranurada 1 sumergida en el hormigon se somete a una fuerza de traccion T, el flanco inclinado delantero 22 de cada barrera 2, ejerce sobre el hormigon, en el sentido longitudinal de traccion, unas fuerzas de apoyo F, repartidas en toda la longitud de la cara de apoyo inclinada 22 y sustancialmente perpendiculares a esta. En consecuencia, si los flancos 22 estan inclinados en un angulo a con relacion al plano de la cara superior 10 de la banda, las fuerzas de apoyo F estan inclinadas, sustancialmente, en el angulo complementario a1.

Se ha de observar que, como lo muestran los dos esquemas de la figura 2, es posible variar el angulo de inclinacion a de los flancos 22, 23 con relacion al plano medio de la banda y, en consecuencia, el angulo complementario a1, a’1 de inclinacion de las fuerzas de apoyo F, F’. Sin embargo, este angulo de inclinacion a1, a’1 no debe sobrepasar 45° con el fin de evitar un riesgo de corte del hormigon por efecto de esquina.

Dado que las barreras 2 son rectilineas y se extienden practicamente en toda la anchura I de la banda 1, cada una de dichas barreras 2 ejerce sobre hormigon, por su cara anterior 22, unas fuerzas de apoyo dirigidas segun un plano medio P inclinado en el angulo a1 con relacion a la cara ancha 10 de la barra 1.

Igualmente, cada una de las barreras 2’ de la cara inferior 10’ de la banda 1 ejerce sobre el hormigon, por su cara anterior 22’, unas fuerzas de apoyo que estan dirigidas segun un plano medio P’ inclinado en un angulo a’1 con relacion a la cara inferior 10’ de la banda 1.

De ese modo, cuando una barra de armadura en forma de banda 1 se somete a un esfuerzo de traccion T, el conjunto de las ranuras paralelas 2, 2’ dispuestas respectivamente sobre dos caras anchas 10, 10’ de esta banda 1, ejercen sobre el hormigon de revestimiento unas fuerzas de apoyo dirigidas sustancialmente segun dos series de planos paralelos P, P’ inclinados simetricamente con relacion a las dos caras 10, 10’ de la banda 1.

Ademas, debido al perfil trapezoidal de las barreras 2 y de las ranuras 3, los flancos inclinados 22, 22’ de las ranuras 2, 2’ que se extienden practicamente sobre todo el ancho de la banda, tienen una altura sustancialmente constante, de tal manera que las fuerzas aplicadas por cada barrera sobre el hormigon, cuando la barra se somete a una traccion, se reparten uniformemente sobre toda la longitud de la barrera, es decir sobre todo el ancho de la barra 1.

Ademas, como cada barra presenta, en seccion transversal a su eje, un perfil rectangular de reducido grosor con relacion a su anchura, la proyeccion de las barreras en el sentido longitudinal a la fuerza de traccion, que corresponde a la limitacion transmitida por la barra al hormigon, puede extenderse sobre al menos el 75 % del perimetro de la barra, calculada a partir de la seccion nominal de esta. Dando como resultado un menor riesgo de cizallamiento de la union.

Por otro lado, el espaciado longitudinal de los planos medios P, P’ de las fuerzas de apoyo sobre el hormigon corresponden, en cada cara 10, 10’ de la banda, al paso reducido c de separacion de las barreras alargadas 2, 2’ que, como se ha indicado mas arriba, es inferior a la mitad de la anchura de la banda 1. Debido a esto, las limitaciones de apoyo que se realizan segun dos direcciones inclinadas simetricamente de un lado y otro del plano medio de la banda, a lo largo de las dos series de planos paralelos P, P’, poco espaciados entre si, se reparten por tanto de manera sustancialmente uniforme sobre toda la anchura y toda la longitud de la barra 1.

Este reparto uniforme de las solicitaciones de apoyo en el conjunto del recubrimiento de hormigon que rodea a la barra favorece, partir de una fuerza limite de duracion, la formacion progresiva de un conjunto de microfisuras cuya abertura permanece aceptable y, en caso de crecimiento de la fuerza de traccion, el numero de estas microfisuras aumenta, lo que permite evitar su concentracion en macrofisuras de apertura perjudicial.

Esta uniformizacion, a lo largo de una barra de armadura tensada, del reparto de las fuerzas de apoyo sobre el

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hormigon permite por tanto repartir igualmente, sobre una longitud mayor, la puesta en tension del hormigon y, en consecuencia, el riesgo de fisuras. Debido a esto, cuando la fuerza de traccion transmitida al hormigon sobrepasa la resistencia de este, esta fuerza podra repartirse sobre una cierta longitud de la barra formando progresivamente unas fisuras multiples de reducida anchura, que permiten evitar un alargamiento excesivo de una fisura concentrada.

Por otro lado, como se ha indicado mas arriba, las barreras 2’ de la cara inferior 10’ de la barra, estan desfasadas en un semi-paso con relacion a las barreras 2 de la cara superior 10 y se colocan por lo tanto sustancialmente en linea recta con respecto a las ranuras 3, entre estas. Lo que da como resultado que la seccion transversal de metal sobre la que se aplica la fuerza de traccion T permanece sustancialmente constante en toda la longitud de la banda que participa por tanto en su totalidad en la resistencia mientras que la resistencia de una barra de armadura clasica de seccion circular debe calcularse unicamente en funcion de su diametro nominal, sin tener en cuenta el volumen de metal correspondiente a las partes de anclaje.

Se ha de observar, ademas, que la realizacion de barreras y de ranuras alargadas que se extienden en toda la anchura de la banda permite conservar todas las ventajas aportadas por la utilizacion de una banda plana como barra de armadura.

En particular, debido a que el perimetro de una barra plana de seccion rectangular corresponde a aproximadamente 1,5 veces la circunferencia de una barra redonda de la misma seccion transversal, la utilizacion, como armaduras, de barras planas provistas, segun la invencion, de barreras alargadas aproximadas entre si, permite incrementar el enlace de adherencia entre las caras en relieve 21 de las barreras 2 y los fondos 31 de las ranuras 3.

Por otro lado, se sabe que, en una barra redonda provista de barreras circulares en saliente, las bruscas variaciones de seccion del material pueden implicar una cierta fragilidad en el plegado de la barra. Por el contrario, la utilizacion de barras de armadura segun la invencion, que incluyen un gran numero de barreras poco espaciadas y de reducida altura, permite reducir este riesgo de fragilidad en el plegado de la barra, por ejemplo para formar unas cruces de anclaje en los extremos o bien para adaptar el perfil de la barra a la forma de la pieza o al reparto de las solicitaciones en la pieza en hormigon.

Sin embargo, como las barreras 2 y las ranuras 3 se extienden practicamente en toda la anchura I de la banda, sus extremos tienen el riesgo de formar unos angulos vivos peligrosos para el mantenimiento de la barra y pueden facilitar un fisurado del hormigon durante la puesta en tension de la barra.

Esto es por lo que, como lo muestran los dibujos, las barreras 2 y las ranuras 3 no se extienden transversalmente mas que sobre un ancho un poco inferior al de la banda plana 1, de manera que dejen, a lo largo de cada uno de los dos bordes laterales de esta, un plano liso 12 que tiene una reducida anchura, por ejemplo del orden de 0,2 e, siendo e el grosor de la banda en cada uno de sus costados 11.

En el modo de realizacion de las figuras 1 y 2, las barreras alargadas 2, 2’, dispuestas, respectivamente, sobre las dos caras 10, 10’ de la banda y separadas entre si por las ranuras 3, 3’, se dirigen perpendicularmente al eje longitudinal x’, x de la barra. Es mas ventajoso, sin embargo, en otro modo de realizacion de la invencion, representado en perspectiva en la figura 3, que las barreras alargadas 2, 2’, de las dos caras 10, 10’ de la banda, esten inclinadas en un cierto angulo p con relacion al eje longitudinal x’, x de la banda 1.

Hay por tanto igualmente unos planos P, P’ en los que se situan, como anteriormente, las fuerzas de apoyo ejercidas por el conjunto de las barreras 2, 2’ sobre el hormigon de revestimiento.

De esa manera, como se muestra en las figuras 3 y 4, cada una de las dos caras 10, 10’ de la barra 1 presenta, segun una direccion perpendicular a la fuerza longitudinal de traccion T, una alternancia de partes en saliente y partes en rebaje correspondientes a varias barreras inclinadas 2a, 2b, 2c cuyas caras de apoyo 22 cruzan el plano de seccion transversal. Lo que da como resultado una mejor uniformizacion, a lo largo del eje longitudinal x’ x, de las fuerzas de apoyo ejercidas sobre el hormigon por las dos caras ranuradas 10, 10’ de la barra 1, cuando esta se somete a una fuerza longitudinal de traccion.

El angulo de inclinacion p de las barreras puede ser el mismo sobre las dos caras 10, 10’ que estan provistas entonces de barreras paralelas 2, 2’ que, como anteriormente, pueden desplazarse en un semi-paso, de manera que de cada barrera sobre una cara corresponde a una ranura sobre la otra cara.

Sin embargo, en otro modo de realizacion incluso mas ventajoso y representado en vista desde arriba en la figura 5, las dos series de barreras dispuestas respectivamente sobre las dos caras anchas 10, 10’ de la banda estan inclinadas simetricamente, en un angulo p sobre la cara superior 10 y el angulo opuesto P’ sobre la cara inferior 10’. Debido a esto, los efectos eventuales de desfase lateral se compensan y la barra 1 permanece mejor centrada sobre el eje longitudinal x’, x de aplicacion de la fuerza de traccion T. Ademas, como cada una de las dos caras 10, 10’ incluye, en seccion transversal, una alternancia de partes en saliente 2 y de partes en rebaje 2’ desfasadas en una reducida altura con relacion al grosor de la banda, la seccion transversal global de esta permanece sustancialmente constante en toda su longitud.

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Como anteriormente, las barreras inclinadas 2, 2’ y las ranuras 3, 3’ se detienen a una reducida distancia de los bordes laterales de la banda 1, con el fin de disponer, a lo largo de cada uno de los costados y sobre cada cara 10, 10’ de la banda 1, un plano liso 12, 12’ que tenga una reducida anchura, del orden de 0,2 e.

Por otro lado, como lo muestra la figura 4, sobre cada una de las caras anchas 10, 10’, las caras en relieve 21, 21’ de las barreras 2, 2’ y los fondos 31, 31’ de las ranuras 3, 3’ se situan, respectivamente, en unos planos paralelos que se extienden de un lado y otro de un plano medio de la banda y en los que se colocan los planos lisos 12, 12’.

La invencion cubre igualmente un procedimiento original de realizacion de dichas barras planas con muescas, a partir de un alambron comercial o, mas generalmente, una barra lisa de seccion circular.

En este procedimiento, como lo muestra esquematicamente la figura 10, una barra redonda 4 de ese tipo puede someterse inicialmente a un primer paso de laminado entre dos rodillos 41 que giran alrededor de ejes horizontales 40, con el fin de darle el grosor deseado e, posteriormente un segundo paso de laminado entre dos rodillos 42 que giran alrededor de ejes verticales, con el fin de regular su anchura I. Se obtiene de ese modo una banda plana 1 de seccion rectangular que se somete entonces a un tercer paso de laminado entre dos rodillos opuestos 5, 5’ que giran alrededor de ejes horizontales 50, 50’ paralelos a las caras anchas 10, 10’ y provistos cada uno en su periferia, de una alternancia de marcas en rebaje 51, 51’ destinadas a formar las barreras 2, 2’ y dientes 52, 52’ destinados a formar las ranuras 3, 3’, de la manera representada esquematicamente en la figura 11 que es una vista de detalle en seccion por un plano l, l que pasa por los ejes 50, 50’ de los rodillos 5, 5’.

Preferentemente, las marcas 51 y los dientes 52 dispuestos sobre la periferia de cada uno de los rodillos 5, 5’ no se extienden por la totalidad del ancho de estos, con el fin de dejar, en sus extremos, unas partes lisas 53, 53’ para la formacion de los planos 12, 12’ a lo largo de los bordes laterales de cada una de las dos caras 10, 10’ de la banda 1.

Por otro lado, para facilitar la colocacion del hormigon en las ranuras 3 y evitar unos angulos vivos en los extremos de las barreras 2, las marcas 51 y los dientes 52 dispuestos sobre la periferia de los rodillos de laminado 5, 5’, tienen una seccion trapezoidal, a lo largo como a traves, de manera que, en cada una de las caras 10, 10’ de la banda 1, las barreras 2 se conectan, en cada extremo, al plano 12 correspondiente, mediante una cara inclinada 24, igualmente que las ranuras 3 que terminan, en cada extremo, por una cara inclinada a 34 (figura 3).

Dichas barras de armadura provistas con muescas, en sus caras anchas, de barreras y de ranuras paralelas de perfil transversal trapezoidal, permiten conservar todas las ventajas aportadas por la utilizacion de las barras de armadura planas para la realizacion de una jaula de herrajes, por ejemplo de la manera descrita en el documento FR-A-2814480.

La figura 8, por ejemplo, es una vista de detalle esquematica, en seccion longitudinal, de una pieza de hormigon 6 tal como una viga o una losa sometida a esfuerzos de flexion, que tiene dos caras de paramento paralelas, respectivamente una cara tensada 61 bajo el efecto de los esfuerzos aplicados y una cara comprimida 62, y en la que se sumerge una jaula de herrajes 7 que incluye dos capas de barras longitudinales 71,72 que se cruzan con las barras transversales 71’, 72’, que se extienden a una reducida distancia del revestimiento, respectivamente, de las dos caras de paramento 61, 62 y se unen mediante unos estribos 73. Como se describe en el documento FR-A- 2814480, las barras longitudinales y transversales estan constituidas ventajosamente por bandas planas, asi como los estribos transversales que pueden estar constituidos por una banda ondulada soldada alternativamente, por sus vertices, sobre las dos capas de barras o bien por una serie de lenguetas planas moldeadas de manera que se dispongan, en sus extremos, dos caras planas de soldadura, respectivamente, sobre las barras de las dos capas.

Segun la invencion, las barras longitudinales 71 que se extienden a lo largo de la cara tensada 61, estan constituidas por bandas planas con muescas del tipo descrito anteriormente que incluyen, en cada cara ancha, una serie de barreras de anclaje paralelas separadas por unas ranuras. Sin embargo, los hierros planos transversales 71’ asi como los estribos en forma de banda ondulada 73 pueden soldarse aun facilmente sobre las caras en relieve planas 21 de las barreras alargadas 2, debido al perfil trapezoidal y de reducida anchura de estas ultimas.

Por otro lado, la disposicion de las figuras 3 y 4, que incluye, en cada cara ancha, una serie de barreras paralelas, inclinadas con un mismo angulo con relacion al eje longitudinal x’ x de la barra 1, permite aplicar y soldar cada hierro transversal 71’ sobre las caras en relieve 21 de varias barreras vecinas, y esto es lo mismo para los estribos 73, en el vertice de las ondulaciones.

Por supuesto, la invencion no se limita a los modos de realizacion descritos en el presente documento anteriormente a titulo de simples ejemplos sino que cubre igualmente todas las variantes que utilizan unos medios equivalentes y permanecen en el mismo marco de proteccion.

En particular, aunque es ventajoso que las barreras 2, 2’ esten espaciadas con un paso constante c, a lo largo de cada cara 10, 10’ de una barra 1, seria posible, en ciertos casos, regular el reparto de las marcas 51 y de los dientes 52 sobre la periferia de los rodillos de laminado 5, 5’ con el fin de hacer variar periodicamente los espaciados de las

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barreras de anclaje. Por ejemplo, se podria realizar asi, en cada cara 10, 10’ de la banda 1, una alternancia de zonas de bloqueo provistas de barreras y de zonas dejadas lisas, de la manera descrita en detalle en el documento WO 2010/067023 A1, con el fin de repartir el riesgo de fisuras sobre la longitud de la pieza, disminuyendo la abertura de las fisuras bajo una cierta carga.

Por otro lado, las barreras alargadas 2, 2’ dispuestas sobre las dos caras de la banda, no se extienden necesariamente en linea recta entre los dos lados 11a, 11b de la banda 1.

La figura 9, por ejemplo, muestra dos variantes de la invencion. La parte superior muestra, en vista desde arriba, una barra plana 1 provista, en su cara superior 10, de barreras de anclaje 2 en la forma de espigas imbricadas, centrados sobre el eje longitudinal x’, x de la banda. La cara opuesta 10’ esta provista igualmente de barreras en espigas imbricadas que pueden girarse en el mismo sentido o bien en sentido opuesto, con el fin de resistir mejor unas fuerzas de traccion alternas.

La parte inferior de la figura 9 muestra otra variante en la que las barreras 2a, 2b, se disponen en dos filas que no se extienden mas que sobre la mitad de la anchura de la banda 1 y estan inclinadas alternativamente hacia la derecha y hacia la izquierda del eje longitudinal x’, x.

Por otro lado, es mas ventajoso que los flancos de las barreras sean rectilineos, de manera que las fuerzas de apoyo se ejerzan segun una sucesion de planos paralelos, pero se podrian realizar tambien unas barreras onduladas.

Ademas, aunque se prefiere someter un hierro redondo a dos pasos de laminado sucesivos, de la manera representada en la figura 10, con el fin de regular con precision el grosor y la anchura de la banda plana, no es sin embargo indispensable que esta tenga una seccion rigurosamente rectangular. En efecto, en un modo de realizacion mas simple, seria posible someter la barra redonda a un unico paso de laminado para tener una banda de seccion oblonga, de la manera representada la figura 12, una banda de ese tipo aun podria estar provista de barreras alargadas sobre cada una de sus dos caras anchas.

Finalmente, el ranurado de las caras anchas de la banda podria suprimirse en ciertos entornos y sobre una reducida longitud, por ejemplo sobre el marcado de la barra.

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REIVINDICACIONES

1. Barra de armadura de adherencia mejorada para una pieza de hormigon armado, constituida por un perfil metalico (1) que se extiende segun una direccion longitudinal, que tiene la forma de una banda aplanada de seccion transversal sustancialmente rectangular, con dos caras anchas opuestas (10, 10’) que se extienden entre dos costados laterales (11, 11’) y que incluyen una pluralidad de partes de anclaje en saliente espaciadas longitudinalmente entre si y que se apoyan sobre el hormigon en un sentido opuesto a una fuerza de traccion aplicada sobre la barra (1), de manera que cada una de las dos caras anchas (10, 10’) de la banda (1) esta provista con una serie de partes de anclaje en forma de barreras alargadas (2, 2’) separadas entre si por unas partes rebajadas (3, 3’) en forma de ranuras y que se extienden transversalmente en toda la anchura de la banda (1), sustancialmente hasta los costados laterales (11, 11’) de esta, que cada una de dichas barreras alargadas (2) se extiende en saliente sobre una altura reducida, no sobrepasando mas que un cuarto del grosor de la banda (1) y presenta, en seccion transversal, un perfil sustancialmente trapezoidal, con una cara en relieve (21) de reducido ancho con relacion a su longitud y dos flancos inclinados (22, 23) de union con el fondo alargado (31, 31’) de las ranuras adyacentes (3, 3’), que constituyen, para cada barrera (2), dos caras inclinadas (22, 23) de apoyo, cada una en un sentido, sobre el hormigon de revestimiento, teniendo cada una de dichas caras inclinadas (22, 23) una forma alargada que se extiende entre los dos lados de la banda (1), como para repartir las fuerzas de apoyo sobre todo el ancho de ella, caracterizada por el hecho de que, sobre cada cara ancha (10, 10’) de la banda (1), las barreras de anclaje alargadas (2, 2’) se extienden hasta una reducida distancia de cada uno de los bordes laterales (11a, 11b) de la banda (1), como para dejar un plano liso (12) de reducida anchura a lo largo de cada uno de dichos bordes (11, 11’).
2. Barra de armadura segun la reivindicacion 1, caracterizada por el hecho de que, en cada cara (10, 10’) de la banda (1), las barreras alargadas (2, 2’) estan espaciadas entre si con un paso constante (c) que no sobrepasa la mitad del ancho (I) de la banda (1).
3. Barra de armadura segun una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada por el hecho de que, en cada cara (10, 10’) de la banda (1), las caras en relieve (21,21 ’) de las barreras alargadas (2, 2’) tienen una altura inferior a la mitad de la anchura (I) de la banda (1).
4. Barra de armadura segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que las barreras alargadas (2, 2’) se extienden transversalmente segun unas direcciones inclinadas en un angulo no nulo con relacion al eje longitudinal de cada cara (10, 10’) de la banda (1).
5. Barra de armadura segun la reivindicacion 4, caracterizada por el hecho de que las barreras alargadas (2, 2’) dispuestas, respectivamente, sobre las dos caras (10, 10’) de la banda (1), se inclinan simetricamente, en unos sentidos opuestos, con relacion al eje longitudinal X’, X, de la banda (1).
6. Barra de armadura segun una de las reivindicaciones 4 y 5, caracterizada por el hecho de que en cada cara (10, 10’) de la banda (1), las barreras alargadas (2, 2’) son paralelas e inclinadas en un angulo P comprendido entre 35° y 75°.
7. Barra de armadura segun la reivindicacion 3, caracterizada por el hecho de que las barreras de anclaje (2, 2’) dispuestas sobre cada cara ancha (10, 10’) de la banda (1) tienen la forma de espigas en V imbricadas, con dos partes rectilineas inclinadas simetricamente de un lado y otro del eje longitudinal (X’, X) de la banda (1).
8. Barra de armadura segun una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada por el hecho de que las barreras de anclaje (2, 2’) dispuestas sobre cada cara ancha (10, 10’) de la banda (1) tienen una forma ondulada, simetrica con relacion al eje longitudinal (X’, X) de la banda (1), por el hecho de que, en cada cara ancha (10, 10’) de la banda (1), se extienden las barreras de anclaje alargadas (2, 2’) hasta una reducida distancia de cada uno de los bordes laterales (11a, 11b) de la banda (1), de manera que dejen un plano liso (12) de reducida anchura a lo largo de cada uno de dichos bordes (11, 11’).
9. Barra de armadura segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por el hecho de que los planos (12) dispuestos, respectivamente, a lo largo de los dos bordes laterales (11, 11’) de la banda (1), en cada una de sus caras anchas (10, 10’), tienen una anchura del orden de 0,2 e, siendo e el grosor medio de la banda.
10. Barra de armadura segun una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por el hecho de que, en cada cara ancha (10, 10’) de la banda (1), las caras en relieve (21) de las barreras (2) y los fondos (31) de las ranuras (3) se situan, respectivamente, en dos planos paralelos que se extienden de un lado y otro de un plano medio Q de la cara ancha (10), en el que se colocan los dos planos (12a, 12b) que se extienden, respectivamente, a lo largo de los dos bordes laterales (11a, 11b) de la banda (1).
11. Barra de armadura segun la reivindicacion 10, caracterizada por el hecho de que los dos planos en los que se situan, respectivamente, las caras en relieve (21) de las barreras (2) y los fondos (31) de las ranuras (3), estan espaciadas con una altura h que puede ir de 0,08 e a 0,24 e, siendo e el grosor medio de la banda (1).

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12. Barra de armadura segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que los flancos (22, 23) de conexion entre las caras en relieve (21) de las barreras y el fondo (31) de las ranuras (3) correspondientes, estan inclinados en un angulo a de al menos 45°, con relacion a un plano en el que se colocan dichas caras en relieve (21).
13. Barra de armadura segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que las barreras de anclaje (2) estan espaciadas longitudinalmente con un paso (c) comprendido entre una y tres veces el grosor medio e de la banda (1).
14. Jaula de herrajes (7) para una pieza de hormigon armado (6) que incluye dos capas de barras de armadura unidas mediante unos estribos y que se extienden con una reducida distancia de revestimiento, respectivamente, de dos caras (61, 62) de paramento espaciadas de la pieza (6), caracterizada por el hecho de que al menos una de las dos capas de la jaula esta constituida por barras (71) de adherencia mejorada segun una de las reivindicaciones precedentes, y porque se forman unos estribos de bandas planas metalicas (73), soldadas alternativamente sobre las caras en relieve (21) de las barreras de anclaje (2) de dichas barras (71) de adherencia mejorada.
15. Procedimiento de realizacion de una barra de armadura segun una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que se realiza inicialmente una barra metalica (1) en forma de banda plana que tiene dos caras anchas opuestas (10, 10’) y centrada sobre un eje longitudinal (x’ x), y por que dicha banda (1) se somete a un paso de laminado entre dos rodillos (5, 5’) que giran alrededor de ejes paralelos (50, 50’) y ortogonales al eje longitudinal (x’ x) de la banda (1), estando provistos dichos rodillos (5, 5’), en su periferia, de marcas espaciadas (51), para la formacion, por laminado, de barreras alargadas (2) separadas por unas ranuras paralelas (3), en cada una de las dos caras anchas (10, 10’) de la banda (1).
16. Procedimiento segun la reivindicacion 15, caracterizado por que los dos rodillos de laminado (5, 5’) estan provistos cada uno, en su periferia, de una alternancia de marcas (51) y de dientes (52) destinados a formar, respectivamente, las barreras (2) y las ranuras (3) en cada una de las caras anchas (10, 10’) de la banda (1) y extendiendose entre dos partes lisas (53) para la formacion de dos planos (12) a lo largo de los dos costados laterales (11a, 11b) de la banda (1).
17. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 15 y 16, caracterizado por que las marcas (51) de formacion de las barreras (2) estan regularmente espaciadas a lo largo de la periferia de cada uno de los rodillos de laminado (5, 5’).
18. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 15 y 16, caracterizado por que las marcas (51) se reparten a lo largo de la periferia de cada uno de los rodillos de laminado (5, 5’) de manera que hagan variar periodicamente los espaciados de las barreras (2) obtenidas sobre cada cara ancha (10, 10’) de la banda (1).