Definición
La cuantía de acero en Estructuras de hormigón armado se refiere a la relación que hay de acero por partes de hormigón. En esencia existen dos tipos de cuantía:
- Cuantía geométrica
- Cuantía en peso
Cuantía geométrica
Se utiliza casi exclusivamente en el diseño estructural. Se refiere a la relación entre área de acero respecto al área bruta de hormigón en una sección transversal. Esta sección transversal puede referirse a secciones de columnas, vigas, losas, o incluso zapatas.
Cuando se habla de área bruta, se refiere al área achurada en los gráficos mostrados, sin restar la sección de acero.
Del gráfico se puede ver que existen dos maneras de cuantificar la cuantía geométrica según qué elemento se considere. Para columnas el área bruta achurada es Ac = b*h, mientras que en vigas, el área de concreto es Ac=b*d, donde d es la altura efectiva de la viga.
Esta cuantía ρ se debe comparar con ciertas cuantías admisibles según el elemento que se estudie.
Cuantía máxima y mínima en columnas
La norma ACI indica que las cuantías máxima y mínima de una columna debe estar entre 8 y 1 porciento respectivamente. Una columna no debe contener menos del 1% de cuantía de acero ni más del 8%. Los rangos comunes de cuantías en diseño de columnas están entre 1 y 2 porciento.
Cuantía Balanceada
La cuantía balanceada se refiere a un concepto ya un poco más elaborado que si bien es una relación geométrica de acero respecto al hormigón, el valor de esta cuantía tiene por detrás toda una teoría que expongo en el link: Cuantía balanceada y cuantía máxima
Cuantías en vigas
Las cuantías que controlan el diseño de vigas están en función a fórmulas que explico a más detalle en el link: Diagrama de flujo de diseño a flexión
Cuantía en peso
Comunmente utilizada en precios unitarios, donde se calcula la cantidad en peso de acero por metro cúbico de algún elemento estructural como por ejemplo zapatas, vigas o columnas.
Cuando se revisan precios unitarios, las tablas armadas de precios unitarios para un determinado elemento estructural se ven más o menos así:
En el precio unitario del ejemplo de la imagen arriba se muestra que para construir un metro cúbico de columna se necesitan 125kg de acero por metro cúbico de concreto.
Este tipo de cuantía es comúnmente utilizada entre constructores para estimar cuan armada o reforzada está una columna o cualquier otro elemento en particular. Es también una buena manera de medir costos de un determinado elemento estructural.
autor: Marcelo Pardo
Y como defino la cuantia para secciones de vigas T o L o cualquier otra forma no rectangular, eso deberia estar mejor especificado en las normativas ya que hacen uso del término cuantia para aplicar en sus formulas
Hola buenas tardes ingeniero, gusto en saludarle desde venezuela. Me gustaria saber si me puede ayudar con una duda que tengo. ¿cual es la cuantia maxima de acero de refuerzo para muros de corte?.
mmmm Me dejas pensando. Pienso que es la misma de columnas. 6 por ciento para zonas sísmicas. Sin embargo averiguaré.
De todas maneras, a priori pienso que si se pasa del 1% ya estamos con bastante acero y es conveniente replantear la sección de muro.
muchas gracias por su tiempo y respuesta. muy buena sus instrucciones en su pagina web. gracias por compartir sus conocimientos.
Quiero saber cuantos sentimientos en cuantia ay entre un acero de media a cinco octavo
Jose. Cuantía es una relación de secciónes de acero Versus concreto.
la sección de un acero de media (que no es lo mismo que cuantía) es de 1.13 cm2
para un acero de 5/8 la sección es de 2 cm2
Gracias por su aporte Ingeniero, Soy estudiante de la carrera de Ingenieria civil, me surve mucho sus conceptos, quería consultar algo, cuando se trata de columans circulares, la cuantia minima sigue siendo el 1? ademas de eso, Se poderia decir que como en columnas se usa b*h para la circular se usa pi por radio al cuadrado, o sea el area?
Cristopher, para columnas circulares sigue usandose el 1%. en ese caso la cuantia es el área de acero sobre area de la sección circular
Buenas tardes en el caso de una columna de 30×35 la cuantía mínima es 10.5 en este caso usaría 15 varillas de 3/8 o estaría bien si las remplazo por 6 de 5/8
15 varillas de 3/8 son muchos aceros muy delgados. Yo usaria los 6 aceros de 5/8 o mejor aun 10 barras de 1/2
Muchas gracias Ing. Marcelo por compartir su tiempo y sus conocimientos, me son de gran utilidad. Saludos afectuosos y cuidese mucho. Dios lo bendiga.
Muchas gracias a Ud ing. por dejar su comentario
Saludos Ing. Marcelo, una consulta sobre la cuantía geométrica. En el caso de que se tenga una viga con sección T o I, ¿qué dimensiones se debería tomar?. Le agradezco de antemano.
generalmente es solo la sección del alma
Cuál es la diferencia entre cuantía balanceada y cuantía necesaria?
Buenas tardes Ing. Marcelo. Si verifica a resistencia con menor cuantía a la mínima, porque se debería disponer si o si la cuantía mínima de armadura?. Gracias de antemano.
Alan. Esta armadura es para controlar fisuras por retracción y fraguado. Además la armadura mínima se coloca para garantizar la resistencia ante la fractura abrupta que se produce en el concreto cuando se sobrepasan los esfuerzos resistentes a tracción del concreto
me fue de mucha utilidad, para recordar, ya que tengo 56 años que salí de la escuela
Reginaldo! me parece excelente! muchas gracias por visitar el sitio!
Hola, Muchas Gracias por las explicaciones.
¿Porqué está normado el acero mínimo en columnas?
Gracias Henry. Se busca que la columna tenga cierta ductilidad otorgada por el acero, y que el elemento no sea frágil y de fractura instantánea
Muchas gracia Ing. Marcelo, por sus publicaciones; son de gran ayuda para muchas personas dedicadas a la construcción.
que es la cuantía corregida?
Steven buen día. No busqué a detenimiento el documento que escribí, sin embargo creo que no menciono en ningún momento una cuantía corregida. Donde lo leíste?
Muy buen explicación Ing. Marcelo, le agradezco por la explicación. Tengo una duda. Al igual que en columnas. ¿Existe algún rango de cuantía máxima y mínima, para vigas y losas?. Le agradezco mucho su dedicación y esfuerzo, espero siga así.
Saludos.
Hola Marcelo gracias por el aporte, quisiera preguntarte si existe algún rango para las cuantías en peso.
Hola Rudy, de hecho es posible realizar una conversión conociendo las densidades de los materiales, que no es lo ideal ya que la cuantía ya se puede considerar como un estandar, pero tal vez para un chequeo rápido para evaluar cantidades en en una fase de evaluación ante proyecto o ingeniería , podría aplicarse.
Según la normativa de mi país, NSR10, la densidad del concreto reforzado puede tomarse de 2400 Kg/m3 y del acero de 7800 Kg/m3. lo que nos da una relación de 3.25.
Por ejemplo:
Datos del ejercicio:
Tenemos una columna de 40cmx40cm y 3 metros de altura y se considerará una cuantía de 1.5%.
Cuantía “por masa” = 1.5% (Cuantía) x 3.25 (Relación) = 4.875 %
Por lo tanto para cada metro de columna tendriamos:
Masa X metro de columna = 2400Kg/m3(Densidad concreto reforzado) X 0.40m*0.40m*1m (Dimensiones columna) = 384kg
Cantidad de acero X metro de columna = 384Kg X 4.875% = 18.72Kg de acero.
Son 3 metros de columna, entonces 18.72Kg X 3 metros = 56.16 Kg de acero
Siempre que sea para determinar cantidades, no olvide que se debe considerar un % de desperdicio de material y algún porcentaje por traslapes y ganchos.