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Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la Educacin|

INTRODUCCION, ELEMENTOS ESTRUCTURALES,PROPIEDADES DEL CONCRETO Y DISEO POR RESISTENCIAIntegrantes: Guzmn Cabrera Andr Abanto Prez Jos AlexanderEl Concreto ArmadoEl concreto armado es el material de construccin predominante en casi todos los pases del mundo. Esta aceptacin universal se debe en parte, a la disponibilidad de los elementos con los cuales se fabrica el concreto armado: grava, arena, cemento, agua y barras de refuerzo. Tambin se debe a su economa y ala facilidad que se maneja

Ventajas y Desventajas del Concreto Armado

Principales VentajasEs un material con aceptacin universal. Es relativamente fcil conseguir o transportar los materiales necesarios para su fabricacin (cemento, agregados, agua, refuerzo de acero) an en sitios remotos.No se necesita mucha habilidad para su fabricacin y utilizacin. No es necesario contar con mano de obra altamente calificada. Es econmico comparado con otros materiales. Esta suele ser una consideracin muy importante cuando se escoge el material de construccin predominante en una obra.

Es un material apropiado para cumplir funciones estructurales y arquitectnicas Es posible obtener diversas texturas y acabadosLas estructuras de concreto armado poseen monolitismo e hiperestaticidad (redundanciaLas estructuras de concreto armado poseen masa y rigidez, esto las hace menos sensibles a las vibraciones verticales y laterales.

Principales Desventajas

El concreto tiene una baja resistencia a los esfuerzos de traccin. La resistencia en traccin directa es de alrededor del 10% de su resistencia en compresin. Debido a su baja resistencia en traccin las grietas o fisuras en las zonas sujetas a esfuerzos de traccin son casi inevitables, Las grietas hacen permeable al concreto armado y puede producirse o acelerarse la corrosin de las armaduras en concretos poco densos y permeables. Para la construccin de los elementos de concreto armado son necesarios los encofrados mientras el concreto se encuentra en estado plstico. El proceso constructivo puede ser lento. La secuencia de: encofrar, colocar armaduras de refuerzo, vaciar el concreto, esperar el desarrollo de la resistencia, desencofrar, etc. genera lentitud.El retraso en el tiempo de entrega de una obra o un avance lento significan un mayor costo del dinero. El concreto sufre Cambios de Volumen en el tiempo

Cdigos o Normas de Concreto Armado

Cada material suele tener su propio cdigo (concreto, acero, madera, albailera, etc.). Existe un grupo de cdigos generales aplicables a todos los materiales, por ejemplo en el Per existen, entre otras, la Norma de Cargas E-020, la Norma de Diseo Sismorresistente E-030, la Norma de Suelos y Cimentaciones Eforman parte del Reglamento Nacional de Construcciones.Los cdigos o normas establecen los Requisitos Mnimos que deben cumplir las estructuras, el material, los refuerzos y el diseo. Las normas establecen los niveles mnimos de seguridad que debe tener una estructura o elemento estructural. Elementos de Concreto ArmadoEstos apuntes estn orientados hacia el diseo de elementos simples de concreto armado, aquellos que normalmente estn presentes en los edificios. Los edificios de concreto armado estn conformados por el ensamblaje de elementos individuales, los que conectados entre s interactan para soportar las cargas que obran sobre el edificio.Losas NervadasLa figura 2-2 muestra la vista inferior de una losa nervada, se aprecia la losa maciza que se apoya sobre las viguetas y estas que se apoyan sobre las vigas principales. Tambin se observa la presencia de tres nervios de costura perpendiculares a las viguetas en cada pao. Los nervios de costura permiten distribuir mejor las cargas que obran sobre la losa entre las viguetas, sobre todo las posible cargas provenientes de los tabiques o elementos de divisin paralelos a las viguetas. Las losas nervadas son un claro ejemplo de accin o de sistemas armados en una direccin.

Fig. 2-2 Losa Nervada armada en una direccin.Losas con Vigas Anchasla figura 2-4 muestra otro sistema de techado constituido por una losa maciza (podra ser aligerada) que se apoya sobre vigas anchas. En este caso la losa maciza trabaja esencialmente en la direccin paralela al plano de la figura. Las vigas anchas obedecen a limitaciones en el peralte, producto de una altura libre de entrepiso reducida. Los bacos son opcionales dependiendo de la intensidad de la fuerza cortante. Tanto las losas como las vigas podran ser preesforzadas. Estas losas se les conoce con el nombre de banded slab o losas en banda

Fig. 2-4 Losas en una direccin con vigas anchas.Losas Nervadas en Dos Direcciones

Las figuras 2-5 y 2-6 muestran otro tipo de losa nervada que se le conoce como losa waffle. En este caso la losa trabaja en dos direcciones ortogonales entre s y se requiere armadura de refuerzo por flexin en las dos direcciones. Ntese que no existen vigas y que en la zona de apoyo de las viguetas en la columna se ha colocado una losa maciza a manera de baco incluido en el espesor del techo. Esta zona maciza se disea para soportar los elevados esfuerzos cortantes (punzonamiento) que se presentan en la unin losa columna.

Fig. 2-5 Losa Nervada en dos sentidos (Waffle Slab)

Fig. 2-6 Detalle del encuentro losa columna (Waffle Slab)Algunas Configuraciones Estructurales Tpicas de Edificios en Lima

En este acpite no se intenta cubrir la gran variedad de configuraciones estructurales presentes en los edificios. Se intenta dar una idea de los tipos ms comunes utilizados en nuestro medio en los edificios de concreto armado.La figuras 2-14 y 2-15 muestran una vivienda y un edificio de poca altura de albailera confinada. En un sistema estructural muy difundido en nuestro medio, un porcentaje muy alto de las viviendas y edificios bajos, estn estructurados sobre la base de este sistema. Su ventaja estriba en que los muros cumplen una doble funcin, por un lado sirven como elementos de particin o divisin de ambientes y de cierre y adems cumplen una funcin estructural al soportar las cargas verticales y las cargas laterales de sismo. El concreto armado est presente en la cimentacin, en las losas de techo (normalmente aligeradas) en las columnas de confinamiento, en las soleras, en las vigas y en la escalera. Las columnas de confinamiento y las soleras confieren ductilidad al muro de albailera y permiten que este pueda seguir soportando cargas laterales despus del agrietamiento diagonal que suele producirse en sismos intensos.

PROPIEDADES MECNICAS DELCONCRETOResistencia a la CompresinEl valor de fc (resistencia a la compresin) se utiliza generalmente como indicador de la calidad del concreto.Las Normas o Cdigos relacionan muchas de las caractersticas mecnicas del concreto (modulo de elasticidad, resistencia a la traccin, resistencia al corte, adherencia, etc.) con el valor de fc.La resistencia a la compresin se determina a partir de ensayos de laboratorio en probetas estndar cargadas axialmente. Este ensayo se utiliza para monitorear la resistencia del concreto tanto para el control de la calidad como para la aceptacin del concreto fabricado. La confeccin de las probetas y el ensayo estn reguladas por las Normas (ASTM) y en ellas se especifica:

*El proceso de confeccin de las probetas. *El tamao de las probetas. Normalmente se utilizan probetas cilndricas 6x12.Resistencia del Concreto por Das

Resistencia del Concreto en la Estructura RealEn general, la resistencia del concreto en la estructura real, tiende a ser menor que la resistencia fc obtenida en laboratorio a partir de las probetas fabricadas y ensayadas de acuerdo a las normas. Recuerde que, en teora, las probetas miden el potencial resistente del concreto al cual representan. Las siguientes son algunas de las razones por las cuales se producen las diferencias:

Las diferencias en la colocacin y compactacin entre el concreto colocado y compactado (vibrado) en la estructura real y el concreto colocado y compactado en una probeta. Las diferencias en el curado. Es clara la diferencia notable en las condiciones de curado entre una probeta de laboratorio y una estructura real. Las diferencias de forma y tamao entre los elementos de una estructura y la probeta de laboratorio. La probeta es cilndrica de 6x12 mientras que el elemento real puede tener cualquier forma y tamao.Modulo de Elasticidad del Concretol mdulo de elasticidad del concreto representa la rigidez de este material ante una carga impuesta sobre el mismo.El ensayo para la determinacin del mdulo de elasticidad esttico del concreto se hace por medio de la Norma ASTM C 469 y tiene como principio la aplicacin de carga esttica y de la correspondiente deformacin unitaria producida.

Concreto de Alta ResistenciaLos concretos de alta resistencia se definen, en la literatura especializada, a partir de un fc superior a los 420 kg/cm2 (6,000 psi). En los Estados Unidos se han usado concretos con fc de hasta 1,300 kg/cm2 en la construccin de algunos edificios altos.Se logran con el uso de relaciones w/c muy bajas, con la ayuda de superplastificantes, micro slice y el empleo de agregados resistentes, angulosos y de superficie rugosa. El concreto resultante tiene un volumen de vacos menor que los concretos convencionales. Las curvas esfuerzo deformacin, exhiben una zona lineal inicial de mayor amplitud y una rama descendente ms pronunciada. La falla suele ocurrir por la fractura de los agregados con deformaciones laterales bastante menores que las asociadas a concretos convencionales, esto conlleva a que el refuerzo transversal de confinamiento sea menos efectivo en incrementar la resistencia y la deformacin de rotura del concreto. El esfuerzo crtico se produce al 90% de fc aproximadamente.

Concretos LivianosLos concretos livianos se definen para pesos especficos entre los 1,400 y 1,900 kg/m3. Para su fabricacin se utilizan agregados livianos, en algunos casos artificiales. Se utiliza arena de peso normal o arena liviana.El mdulo de elasticidad (Ec) y la resistencia en traccin (ft) es inferior a los valores correspondientes para los concretos de peso normal.Los concretos livianos son en general ms costosos que los de peso normal, por los agregados que se utilizan en su fabricacin. En nuestro medio se utilizan muy poco por la poca o nula disponibilidad de agregados livianos.La figura muestra algunas curvas tpicas esfuerzo deformacin correspondiente a concretos livianos comparndolas con los de peso normal. La resistencia fc se alcanza a mayores valores de 0.002 (o) y hay una marcada diferencia en la pendiente de la zona inicial como en la rama descendente de la curva.