Concreto armado para niños
El hormigón armado o concreto armado es una técnica de construcción muy usada que combina dos materiales: el hormigón y el acero corrugado. Estos materiales se unen para crear partes importantes de edificios, como pisos, vigas, columnas, paredes y cimientos.
Para que funcionen como uno solo, el hormigón cubre las barras o mallas de acero corrugado, que se llaman armaduras. A veces, también se añaden fibras (como plásticas, de vidrio o de acero) al hormigón para hacerlo aún más fuerte, dependiendo de lo que se necesite. El hormigón armado se usa en todo tipo de edificios, caminos, puentes, presas, túneles y fábricas. Las fibras son muy comunes en el hormigón que se proyecta, especialmente en túneles y otras obras civiles.
Contenido
Historia del Hormigón Armado
La idea del hormigón armado se le atribuye a Joseph-Louis Lambot. En 1848, él construyó el primer barco de hormigón armado y lo probó en un lago. Este barco fue patentado en 1855 y mostrado en la Exposición Universal de París ese mismo año. Lambot también escribió un libro explicando su sistema de construcción.
Más tarde, en 1861, François Coignet pensó en usarlo para techos, paredes y tubos. Otro francés, Joseph Monier, patentó varios métodos en la década de 1860. Sus ideas fueron muy importantes y se extendieron, especialmente en Alemania, donde se hicieron muchas pruebas para asegurar que el hormigón armado era seguro y resistente al fuego.
Fue François Hennebique quien creó un sistema muy efectivo de hormigón armado, patentado en 1892. Lo usó para construir una fábrica en Tourcoing, Francia, en 1895.
¿Cuándo llegó a España?
En España, el hormigón armado empezó a usarse en Lérida gracias al ingeniero militar Francesc Macià. Él diseñó un depósito de agua usando la patente de Joseph Monier.
Sin embargo, la técnica se hizo más popular por el impulso de François Hennebique, a través de su representante Miguel Salaverría y el ingeniero José Eugenio Ribera. En 1898, Ribera construyó los pisos de la cárcel de Oviedo, un puente y un depósito de agua en Llanes.
El primer edificio importante hecho con hormigón armado en España fue la fábrica de harinas La Ceres en Bilbao, construida entre 1899 y 1900. El primer puente grande, con arcos de 35 metros, se levantó sobre el río Nervión-Ibaizabal en La Peña.
¿Por qué funciona el hormigón armado?
El éxito del hormigón armado se debe a varias razones:
- El hormigón y el acero se expanden y contraen de forma muy similar con los cambios de temperatura. Esto evita que se creen tensiones internas que los dañen.
- Cuando el hormigón se seca, se encoge y aprieta fuertemente las barras de acero. Además, hay una fuerte unión química entre ellos. Las barras de acero suelen tener unas marcas en su superficie, llamadas corrugas, que ayudan a que se peguen mejor al hormigón.
- El hormigón es alcalino (tiene un pH alto), lo que protege el acero de la corrosión (oxidación).
- El hormigón que rodea las barras de acero las mantiene en su lugar y evita que se doblen, lo que las hace más eficientes.
¿Cómo se calculan las estructuras de hormigón?
El hormigón por sí solo es bueno para resistir fuerzas que lo aplastan (compresión), pero no es muy bueno para resistir fuerzas que lo estiran (tracción). Por eso, se combina con el acero, que sí es muy resistente a la tracción.
El acero se encarga de las fuerzas de estiramiento, mientras que el hormigón resiste las fuerzas de aplastamiento. Así, se aprovechan las mejores cualidades de cada material.
Al diseñar una estructura, es muy importante elegir bien el tipo de hormigón y acero, así como sus cantidades y dimensiones. Esto permite controlar cómo se comportará la estructura bajo carga. Por ejemplo, si hay la cantidad adecuada de acero, la estructura se deformará un poco antes de romperse, dando una señal de que algo no está bien. Si hay demasiado acero, la rotura podría ser repentina y sin aviso. Por eso, las normas de construcción limitan la cantidad máxima de acero que se puede usar en los puntos clave de una estructura.
En elementos largos como vigas y pilares, se colocan barras de acero a lo largo, llamadas armadura principal. Estas barras se calculan según las fuerzas que estiran o doblan el elemento. También hay armaduras transversales, que ayudan a resistir otras fuerzas y a mantener la armadura principal en su lugar.
Tipos de fuerzas en las estructuras
- Tracción: Ocurre cuando las fuerzas intentan estirar un elemento. Imagina tirar de una cuerda.
- Compresión: Sucede cuando las fuerzas intentan aplastar un elemento. Piensa en una columna que soporta un techo.
- Flexión: Se produce cuando las fuerzas intentan doblar un elemento. Las vigas de un techo son un buen ejemplo, ya que se doblan ligeramente bajo el peso.
Términos importantes
- Armadura principal (o longitudinal): Son las barras de acero que van a lo largo de las vigas o columnas para resistir las fuerzas principales.
- Armadura secundaria (o transversal): Son las barras de acero que van de forma cruzada o alrededor de la armadura principal. Ayudan a resistir otras fuerzas, mantienen la armadura principal en su sitio y evitan que se doble.
- Estribo: Es una armadura transversal que se usa para resistir fuerzas de corte (como si se intentara cortar la viga). Pueden tener forma de L, U o rectangular. Si hay fuerzas de torsión (giro), el estribo debe ser cerrado.
- Cerco: Es un estribo cerrado.
- Zuncho: Es un estribo continuo en forma de espiral, usado en columnas para mantener la armadura longitudinal unida y evitar que se separe.
- Armadura de reparto: Mallas de acero que se usan en los pisos para mantener la distancia entre las armaduras principales.
- Armadura de negativos: Barras que se colocan en la parte superior de los pisos para resistir fuerzas de estiramiento causadas por la flexión.
- Gancho sísmico: Un doblez especial en el extremo de un estribo o cerco que ayuda a que se agarre mejor a la armadura longitudinal, especialmente importante en zonas con terremotos.
- Traba: Una barra con ganchos en los extremos que conecta las barras longitudinales.
Normas de construcción
Las estructuras de hormigón armado se construyen siguiendo normas muy estrictas para asegurar su seguridad. En España, la norma actual es el Código Estructural, que reemplazó a la antigua Instrucción Española del Hormigón Estructural (EHE-08). A nivel europeo, existe el Eurocódigo 2, y en otros países como Argentina y Estados Unidos, también tienen sus propias normas, como el Reglamento CIRSOC 201-2005 y el ACI 318-05, respectivamente.
Galería de imágenes
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Vertido de hormigón armado.
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Cuando se completó en 1973, el Centro Carlton en Johannesburgo era el rascacielos de hormigón armado más alto del mundo.
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Armadura y estribos o anillos antes del hormigonado.
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Museo del Hormigón Angel Mateos.
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Véase también
En inglés: Reinforced concrete Facts for Kids
- Aluminosis
- Acero corrugado
- Encofrado
- SS Faith
