Calculadora de traslape de varillas y longitud de desarrollo (ACI 318)
Calcula la longitud de traslape (empalme clase A o B) y la longitud de desarrollo ℓd de una varilla según ACI 318-19: diámetro, grado del acero, f′c del concreto, posición, recubrimiento epóxico y separación.
Cómo funciona
ℓd = fy · ψt · ψe · ψg ÷ (K · λ · √f′c) × db (SI, MPa), con K = 2.1 (varillas ≤ 20 mm) o 1.7 (mayores) si la separación y el recubrimiento son adecuados, y 1.4 o 1.1 en otros casos · ψt·ψe ≤ 1.7, √f′c ≤ 8.3 MPa, ℓd ≥ 300 mm · traslape = 1.3 ℓd (clase B) o 1.0 ℓd (clase A), ≥ 300 mm
La tabla 25.4.2.3 del ACI 318-19 da la longitud de desarrollo a tensión de varillas corrugadas en cuatro casos simplificados, y la tabla 25.5.2.1 fija el traslape en 1.3 ℓd (clase B), salvo que se coloque al menos el doble del acero requerido y no se empalme más de la mitad de las varillas en el mismo lugar (clase A, 1.0 ℓd). La longitud crece con el fy del acero y el diámetro, y baja con la raíz de la resistencia del concreto. Las varillas superiores con más de 30 cm de concreto fresco debajo llevan ψt = 1.3; el recubrimiento epóxico ψe = 1.2–1.5; el acero grado 80 ψg = 1.15 y el concreto ligero λ = 0.75. Las constantes 2.1, 1.7, 1.4 y 1.1 son la versión métrica de 25, 20, 16.7 y 13.3 de la fórmula en pulgadas. Los marcos sísmicos, los traslapes a compresión y los paquetes de varillas tienen reglas adicionales.
Ejemplo resuelto
Una varilla #4 (12.7 mm, ½″) grado 60 (fy 420 MPa) en concreto de 21 MPa (210 kg/cm², 3,000 psi), inferior, sin recubrimiento y con separación normal: ℓd = 420 × 1.0 ÷ (2.1 × 1.0 × √20.7) × 12.7 = 420 ÷ 9.55 × 12.7 = 558 mm → 56 cm (unos 44 diámetros). Traslape clase B = 1.3 × 558 = 726 mm → 73 cm (29″), o 57 diámetros.
Fuentes: ACI 318-19 Building Code Requirements for Structural Concrete — §25.4.2 and §25.5.2 · CRSI — Development length and lap splice tables
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la longitud de traslape de una varilla?
Con ACI 318, para varilla grado 60 en concreto de 210–280 kg/cm², un traslape clase B a tensión ronda 50–60 diámetros en varillas de hasta #6 (20 mm): unos 73 cm para varilla de ½″. Es más en varillas superiores, epóxicas o muy juntas. Las reglas de obra de 40d o 50d pueden quedarse cortas.
¿Qué diferencia hay entre empalme clase A y clase B?
La clase A (1.0 ℓd) solo se permite donde el acero colocado es al menos el doble del requerido y no se empalma más de la mitad de las varillas dentro de la longitud de traslape. Todo lo demás es clase B (1.3 ℓd), que es el caso normal de diseño.
¿Por qué las varillas superiores llevan más traslape?
El agua de sangrado y el aire suben y se acumulan bajo las varillas horizontales con mucho concreto debajo, lo que debilita la adherencia. Por eso ACI aplica ψt = 1.3 cuando hay más de 30 cm de concreto fresco bajo la varilla.
¿Sirve para columnas a compresión?
No. Los traslapes a compresión son más cortos (unos 0.071 fy·db en SI, mínimo 300 mm) y las columnas de marcos sísmicos tienen reglas propias de ubicación y confinamiento. Esta calculadora cubre traslapes a tensión de varillas rectas corrugadas.
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