Cálculo de cantidades de acero de refuerzo

El acero es uno de los elementos más usados en la construcción al lado del concreto, ya que  sirve para soportar los esfuerzos de tensión o tracción y combinado con este (concreto reforzado) son buenos para soportar los esfuerzos de flexión a los que son sometidas las estructuras. VER VIDEO TUTORIAL
A continuación explicaremos como obtener las cantidades de obra, específicamente la de acero de una estructura.

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Ej: Calcular la cantidad de kilogramos de acero de refuerzo requerido para construir una cimentación con vigas de 30x30 cm de acuerdo al siguiente gráfico y los detalles. Considerar recubrimiento del acero longitudinal de 4 cm (ver sección de viga), estribos cada 20 cm, ganchos del acero longitudinal de 20 cm y de los estribos de 10 cm. 

Solución:

1) Realizamos el despiece del acero requerido en los elementos estructurales, para este caso las vigas de cimentación, revisando detalles en los planos y en la información suministrada.

Planta aceros longitudunales

Sección de viga tipo

El despiece quedaría de la siguiente manera:

• El acero longitudinal de los ejes A, B y C es igual, a los 8 metros le restamos el recubrimiento de 0,04 m en ambos extremos y le sumamos los 2 ganchos de 0,2 m.

L1 = 8 - (2* 0,04)m = 7,92 m + (2*0,2)m  = 8,32 m.

# barras = 4 * 3 ejes = 12 unidades

• Similar para los ejes 1, 2 y 3, 

L2 = 6 - (2*0,04) m = 5,92 + (2 *0,2)m = 6,32 m

# barras = 4 * 3 ejes = 12 unidades

• para los estribos, como son cuadrados con lados de 0,22 m, multiplicamos por 4 lados y le sumamos los 2 ganchos de 0,1 m.

L3 = ( 4*0,22) m +(2 * 0,1) m = 1,08 m

La cantidad de estribos o flejes la sacamos por ejes, para el eje A entre 1-2  la longitud libre es de 3,55 m, la dividimos entre la separación que es 0,2 m y le sumamos 1 que es el estribo final.

A (1-2) = (3,55 / 0,2) = 17,75, se aproxima al entero más cercano (18) y se le suma un estribo del final, por lo tanto se necesitan 19 estribos.

en vista que las longitudes de ejes A (2-3), B (1-2) y (2-3) y C (1-2) y (2-3) son iguales, multiplicamos por los 19 estribos por 6 ejes. 

                                      # estribos en ejes A, B y C = 19 * 6 = 114 unidades.

similar para los ejes numéricos, 1 (A-B) = (2,55 / 0,2) = 12,75, aproximamos a 13 y sumamos 1, nos dan 14 estribos por 6 ejes iguales.

                                       # estribos en ejes 1, 2 y 3 = 14 * 6 = 84 unidades.

Resumiendo en la siguiente tabla (1).

Tabla 1. Despiece de aceros 

2) Obtenemos la masa total del acero, para eso necesitamos la masa unitaria según el diámetro de la barra, la cuál podemos sacar de tablas que proporciona el fabricante o tablas estándar, para el ejemplo lo tomamos de la tabla (2) estándar adoptada por la norma sismoresistente Colombiana NSR-10.

Tabla 2. Dimensiones nominales de las barras de refuerzo (diámetros basados en octavos de pulgada) Fuente: NSR-10

Ya con la masa unitaria multiplicamos por la longitud y obtenemos la masa total del acero, podemos utilizar una hoja de cálculo para simplificar el proceso, el cuál quedaría así.

la cantidad de acero total para la cimentación es de 228 kg, este es el valor exacto para el caso en que se compara el acero figurado, para quienes lo figuran en obra deben considerar un 5% adicional por desperdicio.

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