Barra de empalme

Las estructuras de hormigón armado están diseñadas para comportarse monolíticamente. Los empalmes bien diseñados de barras de refuerzo individuales son un elemento clave para transmitir fuerzas a través de la estructura y crear una trayectoria de carga. El arquitecto / ingeniero proporciona la ubicación, la longitud de la vuelta y la información relacionada en los planos estructurales.

Empalme de vuelta simple

Un empalme de solapa es el método predominante utilizado para empalmar barras de refuerzo. Las barras pueden estar separadas o en contacto. Para los empalmes de solapa, se prefieren los empalmes de contacto por la razón práctica de que, cuando se conectan entre sí, se aseguran más fácilmente contra el desplazamiento durante la colocación del concreto. Las barras empalmadas por solapa sin contacto no deben separarse demasiado, permitiendo una grieta en zigzag en el concreto entre las barras.

La longitud de un empalme de reglaje varía con la resistencia del concreto, el tipo de concreto, el límite elástico (grado) de las barras de refuerzo, el tamaño de la barra, el espaciado de la barra, la cubierta de concreto y la cantidad de lazos o estribos. Las longitudes de empalme de vuelta siempre se muestran al colocar dibujos y se encuentran en los detalles, gráficos de vuelta o en las notas generales. Puede encontrar información adicional sobre los empalmes de regazo aquí.

Empalme de solapa soldado

En general, CRSI no recomienda la soldadura manual por arco en el campo. Sin embargo, si es necesario, los empalmes soldados en campo se realizan soldando por arco eléctrico las barras de refuerzo juntas. Para proyectos de todos los tamaños, la soldadura por arco manual suele ser el método más costoso, debido a los costos directos e indirectos de la inspección adecuada. Los empalmes soldados con ingeniería y construcción adecuadas requieren más consideraciones que una simple declaración en los documentos del contrato: «Todos los empalmes soldados se ajustarán al ‘Código de soldadura Estructural – Acero de refuerzo’ (AWS D1.4/D1.4M:2011).»

Si bien el código de soldadura es un documento completo, se requieren otros elementos importantes, como asegurar el análisis químico del acero, la inspección de campo, la visión panorámica y el control de calidad para un proyecto con refuerzo soldado. CRSI recomienda no conectar barras transversales mediante soldaduras de arco pequeño, conocidas como «soldaduras por tachuelas».»La soldadura por tachuelas es un factor asociado con el fallo frágil de los conjuntos de barras de refuerzo.

Acoplador para Barra Deformada con rosca

Este es un empalme mecánico que requiere barras especiales con deformaciones enrolladas en forma de rosca en toda su longitud que cumple con la norma ASTM A615. Los empalmes se ensamblan con tuercas de seguridad y acopladores roscados, luego las tuercas se aprietan a un par especificado. Alternativamente, las tuercas de fijación se pueden omitir cuando las barras se pueden apretar juntas. El hardware especial permite el uso de anclajes finales en hormigón o la conexión a elementos de acero estructural. Las barras pueden ser cortadas a fuego o con sierra.

Acoplador de Rosca Recta Alterada

Este es un empalme mecánico que consiste en un acoplador con roscas rectas internas en cada extremo que une dos barras de refuerzo de extremo alterado con roscas externas a juego. Alterar los extremos de la barra permite que el área de la sección transversal en la parte roscada sea mayor que el área de la sección transversal de la barra.
Este tipo de empalme puede ser en tres piezas (los dos extremos de la barra y el acoplador roscado internamente) o en dos piezas con el acoplador forjado integralmente o premontado en el extremo de la barra. Estos sistemas también están disponibles como acopladores de soldadura, acopladores de transición, acopladores de posición y barras con cabezal.

Acoplador de Rosca Recta No Alterada

Este es un empalme mecánico que consiste en un acoplador con roscas rectas internas en cada extremo que une dos barras de refuerzo con roscas externas a juego. Debido a que el corte de roscas reduce el área de la sección transversal neta de la barra de refuerzo, algunos fabricantes usan barras de un tamaño más grande, mientras que otros fabricantes usan barras con resistencias a la tracción y a la fluencia suficientes para superar la pérdida de área neta por corte de roscas.
Este tipo de empalme está en tres piezas (los dos extremos de barra y el acoplador roscado interno). Estos sistemas también están disponibles como acopladores de soldadura, acopladores de transición y acopladores de posición.

Acoplador Roscado Estampado en Frío

El acoplador roscado estampado en frío consta de componentes macho y hembra pre-roscados, que se estampan en las barras de refuerzo utilizando una prensa de estampación con troqueles especiales. No se requieren hilos en los extremos de la barra. El empalme de las barras se completa instalando un componente pre-roscado en el otro. Un acoplador de posición de tres piezas está disponible para empalmar barras dobladas que no se pueden girar. Los detalles opcionales incluyen acopladores de transición para empalmar diferentes tamaños de barras, acopladores utilizados para conectar barras a miembros de acero estructural y acopladores con bridas con orificios para clavos. Las roscas están selladas y protegidas para futuras aplicaciones de extensión.Acoplador con rosca cónica

Este es un empalme mecánico que consiste en un acoplador roscado cónico que une barras con roscas cónicas a juego. El acoplador se instala girando la barra o el manguito con llaves al par de torsión especificado por el fabricante. Para empalmar barras dobladas o curvas, se utilizan acopladores de posición especial con collares. Las adaptaciones permiten el uso de anclajes finales en hormigón o la conexión a elementos de acero estructural. Los extremos de las barras pueden ser cortados por cizalla o cortados por sierra. Los extremos de las barras requieren roscado cónico en una longitud especificada.

Acoplador de rosca Recta con extremos de barras de Refuerzo Alteradas

Este es un empalme mecánico que consiste en cabezas de formación en los extremos de las barras a conectar mediante una máquina hidráulica del fabricante de empalmes, que está diseñada para encajar entre barras estrechamente espaciadas. Los extremos de la barra alterada se unen entre sí y se mantienen en su lugar utilizando un acoplador de rosca recta macho y hembra que se coloca en las barras antes de formar las cabezas. El acoplador se instala girando el componente macho o hembra y ajustándolo al par de torsión recomendado por el fabricante; no se requiere rotación de la barra. Las barras dobladas o curvas se pueden empalmar con el mismo dispositivo. Las adaptaciones permiten el uso de anclajes finales en hormigón o la conexión a varilla roscada.

Manguito de Acoplamiento Lleno de Lechada

El manguito de acoplamiento en forma de doble frustro está lleno de una lechada a base de cemento, no retráctil y de alta resistencia temprana. Las barras de refuerzo que se empalman se insertan en la manga y la culata en el centro de la manga. El espacio entre la barra y el manguito se llena con lechada no retráctil para transferir fuerzas entre la superficie deformada de las barras y la superficie interior deformada del manguito. No se requiere ninguna preparación especial de los extremos de las barras, excepto para la limpieza normal. Las mangas relativamente anchas también pueden acomodar desalineaciones menores de barras y combinaciones de barras de diferentes tamaños.

Manguito Combinado Lleno de Lechada/Roscado

Utilizado principalmente para la construcción prefabricada, este tipo de empalme mecánico combina dos técnicas comunes de empalme mecánico. Un extremo del manguito se fija y se fija a una barra de refuerzo (barra de refuerzo) mediante roscado. El empalme se completa cuando el otro extremo de la barra se inserta en el manguito y el espacio entre la barra y el manguito se llena con lechada de alta resistencia. La amplia abertura de la boca de la manga permite una desalineación menor de la barra durante la erección. La boca ancha también permite la transición entre diferentes tamaños de barra.

Manguito de Acoplamiento Lleno de Acero

El manguito de acoplamiento lleno de acero es un empalme mecánico en el que el metal fundido o «relleno de acero» entrelaza las ranuras dentro del manguito con las deformaciones en la barra de refuerzo. Los detalles especiales permiten su uso como anclajes finales o conexiones a elementos de acero estructural. Los extremos de la barra cortados por corte cortante, cortados por llama o cortados por sierra se pueden usar como «relleno de acero» que llena el espacio entre los extremos de la barra. Sin embargo, se recomienda una comprobación de extremo de barra.

Manguito de acoplamiento Estampado en frío

El manguito de acoplamiento estampado en frío utiliza una prensa de estampado hidráulica con troqueles especiales para deformar el manguito alrededor de los extremos de las barras de refuerzo empalmadas. Esto produce un enclavamiento mecánico positivo con las barras de refuerzo. Las barras a empalmar se insertan a distancias iguales en el manguito. Las barras pueden ser cortadas por cizalla, cortadas por llama o cortadas por sierra, sin embargo, se recomienda una comprobación del extremo de la barra. Con este sistema se pueden empalmar barras de diferentes tamaños. Este empalme mecánico también se puede usar para unir barras de refuerzo a miembros de acero estructural. Se requieren manguitos más largos para empalmar barras de refuerzo recubiertas de epoxi.

Manguito de acoplamiento de tornillo Cortante

Este tipo de empalme mecánico consiste en un manguito de acoplamiento con tornillos de cabeza de cizalla que están diseñados para cortarse a un par de torsión especificado. Las barras de refuerzo se insertan para reunirse en un tope central en el manguito de acoplamiento y los tornillos se aprietan. El proceso de apriete inserta los tornillos puntiagudos en las barras. Para un tipo de empalme, los husillos obligan a las barras a entrar en contacto con los rieles de agarre internos. Para el otro tipo de empalme, los tornillos fuerzan las barras a encajar en las paredes interiores convergentes del manguito de acoplamiento. Los tornillos se pueden apretar con una llave de tubo estándar o una llave de impacto neumática. Para hacer un empalme entre dos barras fijas, hay disponibles manguitos de acoplamiento sin tope central.

Manguito de acoplamiento extruido

Este tipo de empalme mecánico se produce extrudiendo en frío un manguito de acoplamiento sobre ambos extremos de la barra en una sola operación. El manguito de acoplamiento se centra sobre los extremos de la barra a tope y se conecta a una barra apretando un tornillo de presión. Una prensa hidráulica, diseñada para encajar entre barras de acero de refuerzo estrechamente espaciadas, empuja un troquel de dibujo a lo largo de toda la longitud del manguito de acoplamiento. Los materiales de acoplamiento fluyen firmemente alrededor de las deformaciones de la barra, lo que crea un empalme.
También están disponibles manguitos de acoplamiento de transición extruidos para empalmar dos barras de refuerzo de diferentes tamaños. Las barras pueden ser cortadas por cizalla, cortadas por llama o cortadas por sierra; sin embargo, se recomienda una comprobación del extremo de la barra.

Manguito de acoplamiento con Cuña doble

Este manguito de acoplamiento consiste en un manguito de hierro dúctil con dos cuñas internas. Dos series de tornillos puntiagudos cónicos están dispuestos a lo largo de la manga, frente a un perfil en forma de cuña en la manga. Cada barra de refuerzo se extiende fuera del manguito en aproximadamente un diámetro de barra. No se requiere preparación especial del extremo de la barra. A medida que se aprietan los tornillos, penetran en la superficie de las barras y las colocan en lados convergentes del perfil del manguito. Los tornillos se pueden apretar con llaves de impacto adecuadas o llaves de trinquete de mano. Las cabezas de los tornillos están diseñadas para cortarse con un par de apriete prescrito. Los tamaños de barra #3 a #6 más barras de diferentes tamaños, ya sea sin recubrimiento o con recubrimiento epoxi, se pueden empalmar usando este manguito de acoplamiento.

Manguito de acoplamiento con perno de corte / Cuña

Diseñado principalmente para empalmar barras más pequeñas, tamaños #3 a #6 , el manguito de acoplamiento es de sección ovalada, lo que permite la superposición de dos barras de refuerzo del mismo diámetro en el manguito. Cada barra se extiende fuera de la manga alrededor de un diámetro de barra. Después de colocar correctamente el manguito, se introduce un pasador redondo en forma de cuña a través de un orificio en la cara plana del manguito. La cuña pasa entre las barras y se extiende a través de un orificio opuesto al orificio de inserción. El pasador de cuña se acciona con un ariete hidráulico de mano.

Empalme mecánico de barra de pasador

Los empalmes mecánicos de barras de pasador se utilizan para evitar que las barras penetren o sobresalgan de formas y estructuras de hormigón armado. Todos los sistemas disponibles constan de varios componentes. El componente de acoplamiento está roscado internamente y otro componente está roscado externamente. El componente con rosca interna normalmente está diseñado para sujetarse directamente a la cara de la forma y generalmente está encerrado en la primera colocación de concreto. Estos sistemas están disponibles en una variedad de diseños, configuraciones, tamaños y formas.

Empalmes Mecánicos solo de compresión

El uso de un cojinete de extremo para transferir la compresión de barra a barra requiere que los extremos de las barras se corten dentro de 1-1/2 grados cuadrados al eje longitudinal de las barras. En el montaje en campo, tales empalmes mecánicos deben caber dentro de los 3 grados cuando se erigen. Se utilizan dispositivos comerciales para garantizar un rodamiento concéntrico.