02)Concreto Armado Semana 2 (23!03!15)

01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo

CONTENIDO

1. CONOCIMIENTOS ADICIONALES DE METRADOS DE CARGAS

2. CONTROL DE LECTURA Nº 1 (CL1-1º)

3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CONCRETO

4. PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CONCRETO

MSc. Ing. Natividad Antonieta Sánchez Arévalo

Aligera

do e

= .

25

m

MSc.

Ing. Nativida

d Antonieta Sánchez

Arévalo

losa Aligerada

TECHO VOLADIZO CON LOSA APOYADA

SOBRE VIGA

•CARACTERISTICAS:

En el presente ejemplo se tiene una losa aligerada simplemente

apoyada en viga voladizo.

Para hacerla mas estética esta solución se opta por sacar la viga

voladizo al exterior en una pequeña longitud.

Otra solución es el de disminuir el peralte de la viga, del tal manera

que al final resulte el mismo peralte de la losa aligerada.

H

v

01/04/2015 MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo

V. P. 25x55

V. P. 25x55

V. P. 25x55

V. P. 25x55

V.

Am

arre

V.

CH

. 25x20

TECHO VOLADIZO

CON LOSA APOYADA

SOBRE VIGA

•CARACTERISTICAS:

En el presente ejemplo se tiene una losa aligerada

simplemente apoyada en sus extremo.

Los elementos estructurales que soportan al

aligerado son las vigas las vigas peraltadas que estan

trabajando en voladizo.

La deficiencia arquitectónica en el presente ejemplo

es que se perciben los peraltes de las vigas.


Hv

TECHO VOLADIZO CON

LOSA APOYADA SOBRE

VIGA MANDIL

V.

0.2

5 X

0.5

0


H

v

V. P. 25x55

V. P. 25x55

V.

P.

25

x5

5

V.

P.

25

x5

5

V.

Am

arre

V. CH. 25x20

V. CH. 25x20

V. C

H. 2

5x2

0

MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo

H

v

CARGA

(kg/m.)

Cargas muertas

Peso propio de la viga 0.40x0.60x2400

=576

Peso del aligerado: 5x 300 = 1500

Peso del piso terminado: 5.4x 100 = 540

CARGA VIVA:

Peso de la sobrecarga: 5.4 x 350 = 1890

TOTAL 4506 kg/m


Para la planta

típica mostrada en

la figura se pide

metrar las cargas

que actúan en la

viga 1

Nº DE PISOS 3

Altura del piso 3 m.

Peso del

aligerado

(e=0.20 m)

300 kg/m2

Peso del piso

terminado100 kg/m2

Peso unitario

del concreto2400 kg/m3

S/C aulas 350 kg/m2


LEYENDA:MSc. Ing. Natividad Antonieta Sánchez Arévalo

CARGA

(kg/m.)

Cargas muertas

Peso propio de la viga 0.40x0.60x2400 =576

Peso del aligerado: 2.5x 300 = 750


CARGA VIVA:


TOTAL 2631 kg /m

Cargas muertas

Peso propio de la viga 0.40x0.60x2400 =576

Peso del aligerado: 0.80x 300 = 240


CARGA VIVA:


TOTAL 1356 kg/m

T1

T2


Cargas muertas

Peso propio de la viga 0.40 x 0.60 x 2400 = 576

Peso del aligerado: 0.80 x 300 = 240

Peso del piso terminado: 1.20 x 100 = 120

CARGA VIVA:


TOTAL 1356 kg/m


CARGA PUNTUAL = total de carga en la viga mandil * influencia de la

viga mandil

=1356 kg/m x 2.9 m = 3932.4 kg


Cargas muertas

Peso propio de la viga 0.40 x 0.60 x 2400 = 576

Peso del aligerado: 0.80 x 300 = 240

Peso del piso terminado: 1.20 x 100 = 120

CARGA VIVA:


TOTAL 1356 kg/m



METRADO DE COLUMNAS


Se asume en forma aproximada que concurren vigas isostáticas en cada dirección. El peso que llega a las columnas son la suma de las reaciones que llegan a ella en las 02 direcciones. Esto no es tan real.


Esto es lo que Realmentesucede


En realidad para Metrar se deben sumar las fuerzas cortantes que se generan con los momentos flectores.Pero se usa el método isostático por ser mas rápido y su aproximación en un rango del 14%


VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CONCRETO

Adaptabilidad para conseguir diversas formas arquitectónicas.


¡Posibilidad de conseguir rigidez ante cargas de gravedad y laterales!

La rigidez, es la capacidad que tiene una estructura para oponerse a la deformación ante la acción de una fuerza o sistema de fuerzas.


¡Posibilidad de conseguir resistencia!

Rígida pero sin Resistencia a las fuerzas cortantes laterales de sismo

Flexible pero resistente

resistente

No resistente


¡Posibilidad de conseguir ductilidad!


Factibilidad para lograr diafragmas rígidos horizontales.

H

H/

3

H/

3

H/

3

Techo rígido


Capacidad resistente a los esfuerzos de compresión, flexión, corte y tracción.


Durabilidad.


Resistencia al fuego.

Una estructura deconcreto armadonormal, tiene unaresistencia al fuegoentre 1 a 3 horas.Una estructura deacero no esresistente al fuego


VINCULO MONOLITICO VINCULO NO MONOLITICO


POSIBILIDAD DE CONSEGUIR VINCULOS MONOLITICOS

Están asociadas al peso de los elementos que se requieren en las edificaciones por su gran altura; Por ejemplo, si se tienen luces grandes o volados grandes, las vigas o losas resultan de dimensiones grandes.


Asimismo, elementos

arquitectónicos (no

estructurales) como

cornisas, tabiques, o

muebles pueden ser

cargas gravitatorias

importantes y

además, aumentan

la fuerza sísmica por

su gran masa.


También, su adaptabilidad al logro de formas diversas ha

traído como consecuencia configuraciones arquitectónicas

muy modernas e impactantes, pero con deficiente

comportamiento sísmico.


2



PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CONCRETO

El concreto esta constituido por

una mezcla de: cemento, agregado

fino, agregado grueso, agua. En

algunas ocasiones será necesario

agregarle: aire y aditivos.

El cemento una vez hidratado genera la

adhesión química entre los componentes.

Los aditivos son usados como acelerantes de

fragua, plastificantes del concreto, y entre

otros como incorporadores de aire para

concretos que van ha estar sometidos a

proceso de hielo y deshielo.

El concreto

es muy

bueno para

resistir

esfuerzos

de

compresión,

mas no los

de tracción.

Estos parámetros son obtenidos a

través del ensayo de un cilindro

estándar de 6” (15 cm) de diámetro y

12” (30 cm)de altura.

La resistencia del concreto f`c, es

la obtenida a los 28 días

Los controles de calidad se

pueden hacer en menores tiempos .

f’c 7 = 0.67 f’c 28

28

'' )(85.04

)( ctc ft

tf

Factores que afectan la

resistencia f’c

A) RESISTENCIA DE LOS AGREGADOS Y LA

RESISTENCIA DE LA PASTA DE CEMENTO que

contribuye en el grado de unión pasta de

cemento – agregado . Es decir la probeta

ensayada puede romperse a través de la

piedra o en la interface agregado-pasta.

B) La relación agua cemento (w/c):

•Para w/c bajo → { reduce porosidad; incrementa

resistencia}

•Para w/c alto → { aumenta porosidad; reduce

resistencia}

w/c ≥ 0.25, para la completa hidratación del cemento.

C) EL AIRE INCORPORADO en la mezcla a través de

aditivos tiende a reducir la resistencia en

compresión. También el aire que queda atrapado

por mala compactación tiende a reducir la

resistencia.

D) Tipo de cemento:

Generalmente afecta la velocidad con la que se logra f’c. Por

ejemplo, el cemento tipo III es de rápido endurecimiento.

A la edad de un día los concretos fabricados con cemento tipo III exhiben f¨c aproximadamente dos veces mayor que los fabricados con cemento tipo I y a los siete días una resistencia entre 1.2 a 1.5 veces mayor. Los cementos Tipo II, tipo IV y tipo V desarrollan resistencia en tiempos mas lentos que el tipo I.

TIPO I: De uso general.

TIPO II: De uso general, específicamente

cuando se desea moderada

resistencia a los sulfatos o moderado calor de hidratación.TIPO III: Cuando se requiere alta

resistencia inicial.

TIPO IV: Cuando se desea bajo calor de

hidratación.TIPO V: Para emplearse cuando se desea

alta resistencia a los sulfatos.

e) La gradación y textura de los

agregados:

La gradación → porosidad.La textura → Adherencia del agregado + pasta de cemento .

f) Las condiciones de humedad y

temperatura durante el curado:

Duración del curado. Períodos prolongados de

curado aumentan significativamente la resistencia.

G) Edad del concreto:

Con cemento Tipo I

la resistencia a los 7

días es de 65 a 70%

del f’c; a los 14 días

es del 86% del f’c; a

los 28 días es el 100 %

del f’c.

28

'' )(85.04

)( ctc ft

tf

Donde:•t=edad del concreto en días

La resistencia del concreto en la estructura real, es menor que

la resistencia f’c obtenida en el laboratorio por las siguientes

razones:•Las diferencias en la colocación y en la compactación.

•Las diferencias en las condiciones de curado.

•La segregación del agua del concreto colocado en una

estructura real, lo cual origina que la parte superior sea

menos resistente que la parte inferior.

•Las diferencias de forma y tamaño entre los elementos de

una estructura y la probeta de un laboratorio. La probetaes cilíndrica de 6” x 12” mientras que el elemento real

puede tener cualquier forma y tamaño.

En una probeta la solicitación es prácticamente de

compresión uniforme, mientras que en las estructuras

reales, los esfuerzos generados de compresión son originados por flexión o flexo compresión.

'*2 cffr

Es del 8% al 15% de la resistencia a la

compresión. Sirve para medir la

resistencia al cortante.

De este valor depende la fuerza cortante

resistente.

El modulo de elasticidad de un material es un

parámetro que mide la variación de esfuerzo en

relación a la deformación en el rango elástico.

Es una medida de la rigidez o resistencia a la

deformación de dicho material. El modulo de

elasticidad es la pendiente del diagrama

esfuerzo Normal de T o C - deformación en la

región elástica. Matemáticamente se expresa:

unitarian deformació

compresión o tracción de normal esfuerzoE

El modulo de elasticidad tiene valores

relativamente grandes para materiales muy rígidos.

Ejemplo:

25

CONCRETO

26

ACERO

kg/cm102.0E

kg/cm102.2E

'15000 cfEc

El modulo de Poisson es la relación entre la

deformación lateral y la deformación axial en un

elemento donde actúa una fuerza normal a la

sección del elemento sometido a T o C . Ver figura

Matemáticamente se expresa como:

axialn deformació

lateraln deformació

30.0

15.0

ACERO

CONCRETO

CAMBIOS

VOLUMETRICOS

DEL CONCRETO

CAUSAS

1. DEFORMACIONPLASTICA O

CREEP

2. RETRACCION (CONTRACCION

DE FRAGUA)

3. CAMBIOS DE

TEMPERATURA

Los factores que afectan son: Nivel de esfuerzo al que está sometido el concreto. La

deformación es proporcional al esfuerzo.

Duración de la carga

Resistencia y edad a la cual se aplica la carga

Condiciones ambientales. A mayor humedad del medio ambiente menor deformación plástica

Velocidad de carga Cantidad y distribución del refuerzo

Tipo y contenido de cemento

Relación agua/cemento

Tipo y gradación del agregado

EL creep se presenta únicamente cuando el concretoesta sometido a esfuerzos de compresión o de tracción .El creep es una deformación que se produce en elconcreto en etapa inelástica bajo esfuerzospermanentes, ocurre adicionalmente a lasdeformaciones elásticas y se manifiesta como unaumento continuo de deformaciones.

Reducir el contenido de agua de la

mezcla

Usar agregados no poroso

Curar bien el concreto

Usar juntas de contracción y

construcción en la estructura

Proveer de refuerzo adicional por

temperatura

12.00

6.00

3.00

12.00

3.00

12.00

3.85

8.13

8.15

3.87

6.96

5.04

6.00

12.00

12.00

3.00

3.00

Juntas de

construcción

El concreto se expande y se contrae con la

temperatura.

A mayor contenido de carbono, la dureza, la resistencia a la tracción y el límite elástico aumentan. Disminuyen la ductilidad y la tenacidad.

ACERO

Carbono.Manganeso.Silicio.Cromo. Níquel Vanadio.

Varillas corrugadas y alambres • Mallas electro soldadas

Es=2’039,000kg/cm2. Su comportamiento a

la tracción y a la compresión es similar.

Curva esfuerzo -deformación y módulo de elasticidad del acero. (Harmsen)

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