Diseño de Barras de Amarre en la Junta Longitudinal

Figura 3.12. – Diseño de barras de amarre

Antes de acceder a esta opción se deben llenar los valores de espesor adoptado y separación entre

juntas transversales

Las barras de amarre de acero corrugado se colocan entre carriles, de manera perpendicular a la junta longitudinal para que la misma no se separe con el tiempo. También se utiliza para vincular una berma de hormigón al carril contiguo. Estas barras se colocan en el hormigón fresco hincadas por equipo deslizante o bien a mano en caso de utilizar moldes. Algunos diseñadores indican que no debería vincularse más de 12 m de ancho de pavimento, es decir cuatro carriles.

en la pestaña “Información Adicional”.

En los casos de pavimentos urbanos que estén confinados mediante bordillos o cunetas adecuadamente anclados a la subrasante, las barras de amarre pueden obviarse, sin embargo, en el caso de curvas cerradas, por ejemplo, donde la acción de la fuerza centrífuga añade un importante esfuerzo horizontal en las losas, estas barras deberían utilizarse de todos modos.

Para determinar tanto el espaciamiento entre barras así como su longitud, de acuerdo con la Guía AASHTO, Parte I. Sección 1.6.2, se requiere definir el diámetro de la barra; la resistencia

característica del acero; la distancia desde la junta longitudinal al borde libre más próximo (es decir el ancho de la losa de borde); el espesor de la losa; el factor de fricción; y el porcentaje de diseño de tensión de fluencia para la barra de acero de amarre. Estos factores se detallan a continuación:

3.2.1.1. Factor de Fricción

Es una medida de la resistencia de fricción entre la parte inferior de la losa y la parte superior de la capa de apoyo subyacente, ya sea base o subrasante. Los valores recomendados para distintos materiales de capa de apoyo se presentan en la siguiente tabla:

Material Bajo la Losa Factor de Fricción

Tratamiento superficial 2.2 Estabilización con Cal 1.8 Estabilización asfáltica 1.8 Estabilización con Cemento 1.8

Grava de Río 1.5

Piedra Partida 1.5

Arenisca 1.2

Subrasante Natural 0.9

Tabla 3.11. – Factor de fricción para materiales bajo la losa de pavimento rígido

Ref. AASHTO Guía de Diseño Parte II. Sección 2.5.1.

3.2.1.2. Calidad de Acero

Se refiere al límite de fluencia del acero que se utilizará para barras de amarre, expresado en MPa. En los casos en los que se realiza la construcción carril por carril las barras de acero están expuestas a golpes y dobladuras, motivo por el cual es preferible el uso de aceros naturales más dúctiles, por tanto de límite de fluencia de 400 MPa es típicamente utilizado para este fin. El coeficiente de seguridad que evita que el acero sufra tensiones excesivas o deformaciones plásticas es el porcentaje de resistencia a la tracción descrito en 3.2.1.5.

3.2.1.3. Diámetro de las Barras

Los diámetros preferidos para pavimentos rígidos son 16 y 12 mm, el primero para losas gruesas y donde se espera un mayor número de vehículos pesados que se cambien de carril constantemente (por ej. en vías de cuatro carriles). En el país se ha utilizado normalmente el diámetro de 12 mm. En pavimentos urbanos de bajo tráfico podría utilizarse inclusive 10 mm de manera excepcional. El acero de amarre debe ser siempre corrugado, como sugerencia constructiva, la parte central de la barra (unos 15 cm) debe ser pintado con pintura anticorrosiva ya que, aunque en menor grado que el acero de barras pasajuntas transversales, está sujeto a condiciones de corrosión. El método de diseño sugerido por DIPAV 2.0 requiere que el diseñador defina el diámetro.

3.2.1.4. Distancia al Borde Libre

La distancia al borde libre más cercano es la distancia desde la junta longitudinal que se analiza al borde libre de la losa, en otras palabras sería el ancho de la losa o losas hasta el borde del hormigón. Esta distancia se introduce en metros.

3.2.1.5. Porcentaje de Resistencia a la Tracción

Es el coeficiente de seguridad que reduce la tensión del acero para evitar la aparición de fluencia en el mismo y por tanto la apertura de la junta longitudinal, este valor típicamente es de 75%, sin embargo podría variarse en función a la mayor o menor seguridad que se desee.

3.2.1.6. Separación entre barras de amarre

Como un primer resultado, se determina el espaciamiento entre barras de amarre en base al espesor de la losa, calidad del acero y el diámetro de la barra de amarre. El peso específico del hormigón se asume como 2,300 Kg/m3

As

. Si se desea usar un peso unitario diferente de 2300 kg/ m3, aplique la siguiente corrección:

(nuevo) = As(calc)

Sin embargo, este valor no tiene una incidencia muy significativa. Por otra parte, se recomienda un espaciamiento máximo de 1.20 m. Adicionalmente, es importante el criterio del diseñador para que se utilice siempre un número entero de barras por losa para que no coincida una barra de amarre en la misma posición de las barras pasajuntas, de modo que el valor de cálculo debe modularse de acuerdo a la longitud de las losas.

x Peso Unitario Nuevo [Kg/m3]/ 2,300 (3.9)

3.2.1.7. Longitud de Barras de Amarre

El segundo resultado se determina en función de la longitud de anclaje que requiere la barra para no fallar por deslizamiento, por este motivo para las barras de amarre siempre se utiliza barras corrugadas. La longitud calculada por DIPAV 2.0 es la mínima requerida, de manera que esta debería redondearse a un valor práctico mayor al indicado.