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7/21/2019 MONOGRAFIA AVANCE.docx

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UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

Tema: MONOGRAFA FINAL(DISEO ESTRUCTURAL)

Curso: REDACCIN UNIVERSITARIA Docente: LIC. CASTRO VALVERDE, ROCO

Responsables: SNCHEZ ANDRADE, HENRY DANIEL

Semestre: 20 I

Fecha: 0! DE "ULIO DE 20

TRUJILLO PERU 2!!

INTRODUCCIN

Los ingenieros estructurales deben asegurarse que lo diseos satisfagan un estndar para alcanzar

objetivos establecidos de seguridad (por ejemplo, que la estructura no se derrumbe sin dar ningn


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FACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

aviso previo) o de nivel de servicio (por ejemplo, que la vibracinen un edificio no moleste a sus

ocupantes).

dicionalmente, son responsables por !acer uso eficiente del dinero " materiales necesarios paraobtener estos objetivos. lgunos ejemplos simples de ingenier#a estructural lo constitu"en las vigas

rectas simples, las columnaso pisos de edificios nuevos, inclu"endo el clculo de cargas (o fuerzas)

en cada miembro " la capacidad de varios materiales de construccin tales como acero, maderau

!ormign. $jemplos ms elaborados de ingenier#a estructural lo constitu"en estructuras ms

complejas, tales como puentes o edificios de varios pisos inclu"endo rascacielos.

INDICE

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http://es.wikipedia.org/wiki/Vibraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Vigahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pilarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Acerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Maderahttp://es.wikipedia.org/wiki/Maderahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rascacieloshttp://es.wikipedia.org/wiki/Vigahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pilarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Acerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Maderahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rascacieloshttp://es.wikipedia.org/wiki/Vibraci%C3%B3n


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http://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml


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I. ANTECEDENTES:

$l diseo estructural tiene como finalidad la de proporcionar una representacin de un entorno

educativo de forma independiente de la tecnolog#a. $sta representacin se basa en unapropuesta de arquitectura abstracta por niveles que permite describir los aspectos que

conforman el contenido, la estructura, las actividades " otros aspectos que se pueden llevar a

cabo en un entorno educativo.

La plantilla es la eIpresin del propsito instruccional del entorno, donde se configura la

actividad que se va a llevar a cabo en Jl " el objetivo pedaggico que va a tener. $n ella

intervienen los componentes de diseo que influ"en en el tipo de escenario que se crea, las

cualidades didcticas que tiene " la definicin de otros mecanismos que se pueden crear para

mejorar el aprendizaje. -ada plantilla proporciona por tanto un entorno genJrico que es

necesario instanciar para un contenido " estructura particular.

$ste proceso se realiza al nivel de instanciacin de la plantilla en forma de una descripcin

eIpl#cita formalizada en un lenguaje que recoja la estructura definida por la plantilla " adems

!aga referencia a los elementos de los modelos cognitivos descritos de manera que se reutilice

el conocimiento modernizado

II. DEFINICIN:

$l diseo estructural se ocupa del modelo " clculo de la parte estructuralen las edificaciones "

dems obras. 'u finalidad es la de conseguir estructuras funcionales que resulten adecuadas

desde el punto de vista de la resistencia de materiales. $n un sentido prctico, el diseo

estructural es la aplicacin de la mecnica de medios continuospara el diseo de elementos"

sistemas estructurales tales como edificios, puentes, muros (inclu"endomuros de contencin),

presas,tneles, etc.

%ebe entenderse como aquella que debe ser incluida en el clculo de los elementos mecnicos

(fuerzas, momentos, deformaciones, desplazamientos) de la estructura como sistema "Ko de los

elementos que la componen. Las cargas estructurales son generalmente clasificadas como

cargas muertas que actan de forma continua " sin cambios significativos, pertenecen a este

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http://es.wikipedia.org/wiki/Estructura#En_ingenier.C3.ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Estructura#En_ingenier.C3.ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_de_materialeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_de_materialeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_medios_continuoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_estructuralhttp://es.wikipedia.org/wiki/Edificiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Puentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Puentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Puentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Muro_de_cargahttp://es.wikipedia.org/wiki/Muro_de_cargahttp://es.wikipedia.org/wiki/Muros_de_contenci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Muros_de_contenci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Presa_filtrantehttp://es.wikipedia.org/wiki/T%C3%BAnelhttp://es.wikipedia.org/wiki/T%C3%BAnelhttp://es.wikipedia.org/wiki/Estructura#En_ingenier.C3.ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_de_materialeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_medios_continuoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_estructuralhttp://es.wikipedia.org/wiki/Edificiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Puentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Muro_de_cargahttp://es.wikipedia.org/wiki/Muros_de_contenci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Presa_filtrantehttp://es.wikipedia.org/wiki/T%C3%BAnel


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grupo el peso propio de la estructura, empujes de l#quidos (como en un dique) o slidos (como el

suelo en un muro de contencin), tensores (como en puentes), pres fuerzo, asentamientos

permanentesM cargas vivas que son aquellas que var#an su intensidad con el tiempo por uso o

eIposicin de la estructura, tales como el trnsito en puentes, cambios de temperatura,

maquinaria (como una prensa), acumulacin de nieve o granizo, etcJteraM cargas accidentales

que tienen su origen en acciones eIternas al uso de la estructura " cu"a manifestacin es de

corta duracin como lo son los eventos s#smicoso rfagas de viento.

III. CARACTERISTICAS:

$l diseo estructural se realiza a partir de un adecuado balance entre las funciones propias

que un materialpuede cumplir, a partir de sus caracter#sticas naturales espec#ficas, sus

capacidadesmecnicas " el menor costo que puede conseguirse. $l costo de la estructura

siempre debe ser el menor, pero obteniendo el mejor resultado a partir de un anlisis

estructural previo. $l diseo estructural debe siempre de obtener un rendimiento balanceado entre la parte

r#gida " plstica de los elementos, "a que en muc!as ocasiones, un eIceso en alguno de

estos dos aspectos pueden conducir al fallo de la estructura.

3.1 MATERIALES:

sualmente los materiales utilizados en la parte estructural deben cumplir otro tipo de

funciones, tales como aislante tJrmico,acstico, intemperie, impermeabilidad, divisin de

aposentos " otros propios dentro de una estructura.

dems, dentro de otras funciones que cumplen los elementos dentro del diseo estructural

estn los aspectos arquitectnicos, los cuales deben ser integrados dentro del diseo

estructural, a fin de obtener el mejor rendimiento de la estructura total.

$l diseo de una estructura parte de una tipolog#a base para a continuacin realizar el

clculo adecuado de resistencias en cada una de sus partes conocidos los materiales " las

cargas actuantes.

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http://es.wikipedia.org/wiki/Terremotohttp://es.wikipedia.org/wiki/Materialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Estructurahttp://es.wikipedia.org/wiki/Estructurahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ac%C3%BAsticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Impermeabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Terremotohttp://es.wikipedia.org/wiki/Materialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Estructurahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ac%C3%BAsticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Impermeabilidad


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4ara un diseo adecuado se deben tener en cuenta las combinaciones de cargas " en

general cualquier situacin a la cual se pueda ver sometida la estructura diseada.

3.2 PROPIEDADES:

Las caracter#sticas que !acen que un material sea adecuado para cumplir funciones

estructurales se relacionan con sus propiedades mecnicas " con su costo, principalmente.

Las estructuras civiles implican grandes volmenes " no permiten el empleo de materiales

de resistencia eItraordinariamente alta " de comportamiento estructural eIcelente, pero de

costo mu" elevado, como los que usan con frecuencia en las estructuras aeronuticas "

aeroespaciales.

-omnmente, el material debe cumplir dentro de la construccin funciones adicionales a las

puramente estructurales. La estructura no suele ser un mero esqueleto resistente recubierto

" protegido por otros componentes que tienen la funcin de formar una envoltura eIterna "

de subdividir los espacios. /recuentemente la estructura misma debe cumplir parcialmente

estas funciones, por lo que el material que la compone debe tener, adems de

caracter#sticas estructurales adecuadas, propiedades de impermeabilidad " durabilidad ante

la intemperie " de aislamiento tJrmico " acstico, por ejemplo. dems de la estructura

integrada al resto de los componentes constructivos debe poder proporcionar cualidades

estJticas a la construccin. bviamente, no eIiste un material estructural ptimoM la opcin

ms conveniente en cada caso depende tanto de la funcin estructural como de las

propiedades no estructurales que son deseables para una situacin espec#fica.

IV. METODOLOGA DEL DISEO ESTRUCTURAL

$l proceso del diseo estructural para un pro"ecto dado, parte de la base de tener a la mano la

siguiente informacin

%estino " uso de la estructura. ntepro"ecto con dimensiones macrogeomJtricas. $studios geotJcnicos de la zona. $studios topo!idrulicos del rea. proIimaciones definidas para la ubicacin de la estructura. +egionalizacin s#smica. Fonificacin elica.

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%efinicin de los materiales estructurales compatibles con el antepro"ecto. La tJcnica constructiva del lugar.

na vez conseguida esta informacin, en conjunto con el autor del pro"ecto arquitectnico, sedefinirn las opciones de estructuracin, estableciendo la ubicacin de los soportes verticales "

!orizontales. -on esta proposicin estructural, se proceder a realizar un prediseo de las

secciones de los elementos estructurales.

4.1 PREDISEO DE SECCIONES PARA UN PRIMER ANLISIS:

'e puede establecer un mJtodo sencillo, para obtener una primera aproIimacin de las

secciones que se utilizarn en un modelo estructural. Los principales parmetros que

definen una seccin estructural son el rea " sus momentos de inercia en los ejes

principales. $stos a su vez, estn regidos por una carga aIial " los momentos fleIionastes

en los ejes principales. 4ara estructuras regulares, los valores de carga aIial " momentos

fleIionantes se pueden obtener de manera sencilla " conservadora mediante los siguientes

pasos

4.1.1 CLCULO DE PESOS POR NIVEL:

'uponiendo una carga por unidad de rea de 1.3 tonKm3

para edificios de concreto "de 1.E tonKm3para edificios de acero, cubrimos prcticamente cualquier posibilidad de

cargas muertas " vivas. 'i este valor lo multiplicamos por el rea de cada nivel,

obtendremos el peso total de cada uno de ellos.

4.1.2 OBTENCIN DE CARGA AXIAL EN CADA COLUMNA:

'i dividimos el peso total del edificio, que es la suma del peso de todos sus niveles,

entre el nmero de columnas, podremos conocer el valor de la carga aIial mIima

promedio en cada columna. de manera ms aproIimada, podemos definir reas

tributarias para cada tipo de columna. 'i se trata de un edificio alto, se puede tabular

el cambio del valor de la carga aIial, en cada nivel del mismo.

4.1.3 CLCULO DEL CORTANTE SSMICO EN CADA COLUMNA:

2ultiplicando el coeficiente s#smico correspondiente a la zona geotJcnica en que se

ubica el edificio, por el peso total del edificio se puede obtener un cortante total en

las columnas del primer nivel. 4ara obtener el cortante en las columnas de cada nivel

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se puede recurrir al mJtodo esttico tradicional. 'i dividimos este cortante total entre

el nmero de columnas, obtendremos el cortante s#smico promedio en cada columna.

4.1.4 OBTENCIN DE LOS MOMENTOS FLEXIONANTES EN CADA COLUMNA:

na vez obtenido el cortante por columna, se pueden obtener los valores mIimos "

m#nimos de los momentos que actuarn sobre la misma. $stos valores se obtienen

multiplicando el cortante, por la altura de entrepiso " por la mitad de la altura de

entrepiso respectivamente.

na vez obtenidos los dos elementos mecnicos ms significativos para el prediseo

de las secciones, se proceder a proponer las dimensiones de Jstas, que satisfagan

los requerimientos de rea " momentos de inercia. $sas dimensiones dependen

a!ora de los materiales a emplear.

4.2 PREDISEO DE COLUMNAS DE CONCRETO:

'uponiendo que el acero toma la fleIin, podemos obtener un rea aproIimada de las

columnas, mediante la siguiente ecuacin

N 4KE.8fOc

Las secciones se mantendrn en los diferentes niveles del edificio, en funcin de la

cantidad de acero, " en funcin de la econom#a que representa el a!orro de concreto al

reducir el rea, una vez que el uso de los moldes !a llegado a su nmero previsto para la

obtencin de secciones adecuadas en aspecto " !ermeticidad.

4.3 PREDISEO DE COLUMNAS EN ACERO:

%e igual manera se pueden proponer secciones utilizando la ecuacin

N 4KfscP 2Kfsf

$n este caso se puede mantener la seccin durante los primeros 0 a = niveles reduciendo

espesores de placas cada 0 8 niveles, pero conservando las dimensiones eIternas,

analizando si se !ace necesario un cambio en las dimensiones eIternas, cuando "a no

sea razonable una reduccin a los espesores de placas.

4.4 PREDISEO DEL SISTEMA DE PISO:

$l sistema de piso se disear en forma preliminar a partir de las siguientes premisas

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'i se trata de un sistema no contribu"ente a la rigidez de los marcos, en zona de

suelo blando, las trabes se disearn por carga vertical como una seccin no

contribu"ente a la rigidez de entrepiso en forma bsica, sabiendo que la estructura

resistente a las fuerzas s#smicas estar formada por muros de cortante. 'i se trata de una zona s#smica con un suelo r#gido a media profundidad, el sistema

requerido est constituido por trabes de rigidez ma"or, pero la rigidez bsica estar

proporcionada por columnas robustas. $n edificios desplantados en suelos r#gidos, para la solucin del sistema de piso, se

deber proveer un sistema balanceado. $s decir, las secciones de las columnas sern

similares en lo posible a las secciones de las trabes, definiJndose de ese modo un

sistema que llamamos balanceado, es decir un sistema en el cual las trabescontribu"en de manera efectiva a la absorcin de los momentos fleIionantes que les

produce su coneIin con las columnas.

4.5 ANLISIS DE LAS OPCIONES DE SISTEMA ESTRUCTURAL PLANTEADAS:

na vez prediseadas las secciones para cada opcin de estructuracin, se realizar el

anlisis estructural de cada una de las opciones planteadas. 4ara este anlisis se puede

recurrir al uso de diversos programas de computadoras. $ntre los ms utilizados de

procedencia eItranjera estn '*%, $*:', '4, etc. $n sus diferentes versiones, " de

programadores nacionales -%'$, $L2$+ 6c. etc.

Los datos necesarios para realizar este anlisis son

4.5.1 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES:

2dulo de elasticidad, mdulo de 4oisson, mdulo de cortante, constante tJrmica. La

ma"or#a de los programas, cuentan "a con estos datos, por lo que slo es necesario

escoger el material a utilizar.

4.5.2 PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS:

9rea, momento de inercia en los ejes principales, constante de torsin. bien,

dimensiones de las secciones dadas. $stos datos se tomarn del prediseo

realizado con anterioridad.

4.5.3 PROPIEDADES DE ELEMENTOS ESPECIALES:

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2uros, losas, cascarones, que los programas calculan por el mJtodo del elemento

finito, las propiedades requeridas son espesor, material, condiciones de conectividad

con los elementos que los rodean, etc.

4.5.4 CONDICIONES COMBINACIONES DE CARGAS:

'e deber !acer una estimacin de las cargas verticales a emplear, " dependiendo

del programa utilizado se proveer de este dato. $Iisten programas en los que slo

se requiere la carga por unidad de rea, sin embargo, para otros programas, se

debern calcular las cargas por longitud sobre cada una de las vigas.

4.5.5 DATOS PARA ANLISIS POR CARGAS SSMICAS:

Los programas requieren de los siguientes datos -oeficiente s#smico, factor de

ductilidad, aproIimacin deseada en el proceso de clculo. $stas variables dependen

del cdigo utilizado. 4ara este fin los programas cuentan con librer#as de diversos

cdigos. %ependiendo de la complejidad de la estructura, del programa empleado "

del procesador utilizado, el tiempo de clculo puede variar entre algunos minutos "

varias !oras.

4.5.! ESTUDIO DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS:

-omo resultado del anlisis se obtienen los siguientes resultados

DESPLA"AMIENTOS DE LA ESTRUCTURA:

*anto verticales como !orizontales, esto nos dar una idea clara de la rigidez de la

estructura propuesta. 'i los desplazamientos son inaceptables, el incremento en las

dimensiones de las secciones de las columnas ser una de las modificacionessustantivas. 'i no consideramos suficiente este incremento, o no es conveniente por

razones de orden f#sico, se puede recurrir a los muros de cortante de los ncleos

centrales de comunicacin.

ELEMENTOS MECNICOS EN CADA UNO DE LOS ELEMENTOS DE LA

ESTRUCTURA:

-on estos se podr realizar un prediseo "Ko revisin de las secciones propuestas

con anterioridad, " estudiar su factibilidad. lgunos programas realizan "a esta

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revisin, basados en los cdigos especificados por el usuario. dems, eIisten

programas especializados en cada material, que son capaces de calcular una

cuantificacin aproIimada del material a emplear, lo cual dar una idea del costo de

la estructura.

REFINAMIENTO DE LA OPCIN SELECCIONADA:

na vez que se !a controlado la estructura desde el punto de vista global, el diseo

estructural continuar con una etapa de refinamiento " revisin definitiva

fundamentalmente al anlisis de la alternativa seleccionada. 4refiriJndose una de las

siguientes opciones de estructuracin tubo en tubo, macrorigidez perifJrica, sistema

de rigidez a base de marcos estructurales, muros de cortante, etc.

V. ETAPAS EN EL PROCESODEL DISEO4roceso creativo mediante el cual se le da forma a un sistemaestructural para que cumpla una

funcindeterminada con un grado de seguridadrazonable " que en condiciones normales de

serviciotenga un comportamientoadecuado. $s importante considerar ciertas restricciones que

surgen de la interaccincon otros aspectos del pro"ectoglobalM las limitaciones globales en

cuanto al costo" tiempode ejecucin as# como de satisfacer determinadas eIigencias

estJticas. $ntonces, la solucin al problema de diseono puede obtenerse mediante un

proceso matemtico r#gido, donde se aplique rutinariamente un determinado conjunto de reglas

" formulas.

5.1 ETAPA DE ESTRUCTURACIN:

$s probable la etapa ms importante del diseo estructural pues, la optimizacin del

resultado final del diseo depende de gran medida del acierto que se !a"a obtenido en

adoptar la estructuraesqueletalmas adecuada para una edificacin espec#fica.

$n esta etapa de estructuracin se seleccionan los materialesque van a constituir la

estructura, se define el sistema estructural principal " el arreglo " dimensiones preliminares

de los elementos estructurales ms comunes. $l objetivodebe ser el de adoptar la solucin

optima dentro de un conjunto de posibles opciones de estructuracin.

5.2 ESTIMACION DE SOLICITACIONES ACCIONES:

$n esta segunda etapa del pro"ecto, se identifican las accionesque se consideran que vana incidir o que tienen posibilidad de actuar sobre el sistema estructural durante su vida til.

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http://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/verific-servicios/verific-servicios.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/interaccion-comunicacion-exploracion-teorica-conceptual/interaccion-comunicacion-exploracion-teorica-conceptual.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/pmbok/pmbok.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/coad/coad.shtml#costohttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/diseprod/diseprod.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/diseprod/diseprod.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTROhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/objetivos-educacion/objetivos-educacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/acciones/acciones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/verific-servicios/verific-servicios.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/interaccion-comunicacion-exploracion-teorica-conceptual/interaccion-comunicacion-exploracion-teorica-conceptual.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/pmbok/pmbok.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/coad/coad.shtml#costohttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/diseprod/diseprod.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTROhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/objetivos-educacion/objetivos-educacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/acciones/acciones.shtml


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$ntre estas acciones se encuentra, por ejemplo, las acciones permanentes como la carga

muerta, acciones variablescomo la carga viva. cciones accidentales como el viento " el

sismo. -uando se sabe de antemano que en el diseo se tienen que considerar las

acciones accidentales es posible seleccionar en base a la eIperiencia la estructuracin ms

adecuada para absorber dic!as acciones.

5.3 ANLISISESTRUCTURAL:

4rocedimiento que lleva la determinacin de la respuesta del sistema estructural ante la

solicitacin de las acciones eIternas que puedan incidir sobre dic!o sistema. La respuesta

de una estructura o de un elemento es su comportamiento bajo una accindeterminadaM

est en funcin de sus propias caracter#sticas " puede eIpresarse en funcin de

deformaciones, agrietamiento, vibraciones, esfuerzos, reacciones, etc.

VI. M#TODOSDEL DISEO ESTRUCTURAL:

2Jtodo de la resistencia o mJtodo de factores de carga " de reduccin de resistencia o teor#a

plstica

Los elementos mecnicos se determinan por medio de un anlisis elsticoQlineal. Las secciones

se dimensionan de tal manera que su resistencia a las diversas acciones de trabajo a las que

puedan estar sujetas sean igual a dic!as acciones multiplicadas por factores de carga, deacuerdo con el grado de seguridad deseado o especificado. La resistencia de la seccin se

determina prcticamente en la falla o en su plastificacin completa.

!.1 M#TODOS BASADOS EN EL ANLISIS AL LMITE:

$n este criterio se determinan los elementos mecnicos correspondientes a la resistencia

de colapso de la estructura. (/ormacin de suficientes articulacionesplsticas para llegar a

la falla total de la estructura).

!.2 M#TODOS PROBABILISTICOS

Las solicitaciones que actan sobre las estructuras, as# como las resistenciasde estas son

cantidades en realidad de naturalezaaleatoria, que no pueden calcularse por mJtodos

determin#sticos como se supone en los criterios de diseo anteriores. $sto nos conduce a

pensar en mJtodos basados en la teor#a de las probabilidades.

.

VII. ACCIONES SUS EFECTOS SOBRE LOSSISTEMASESTRUCTURALES:

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http://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTEShttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/humus/humus.shtml#artihttp://www.monografias.com/trabajos16/componentes-electronicos/componentes-electronicos.shtml#RESISThttp://www.monografias.com/trabajos36/naturaleza/naturaleza.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTEShttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/humus/humus.shtml#artihttp://www.monografias.com/trabajos16/componentes-electronicos/componentes-electronicos.shtml#RESISThttp://www.monografias.com/trabajos36/naturaleza/naturaleza.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml


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tendiendo los conceptos de seguridad estructural " de los criterios de diseo, la clasificacin

ms racional de las acciones se !ace en base a la variacin de su intensidad con el tiempo. 'e

distinguen as# los siguientes tipos de acciones

$.1 ACCIONES PERMANENTES:

'on las que actan en forma continua sobre la estructura " cu"a intensidad pude

considerarse que no var#a con el tiempo. 4ertenecen a este grupolas siguientes.

-argas muertas debidas al propio peso de la estructura " al de los elementos no

estructurales de la construccin. $mpujes estticos de l#quidos " tierras. %eformaciones " desplazamientos debido al esfuerzo de efecto del preQesfuerzo " a

movimientos diferenciales permanentes en los apo"os. -ontraccin por fraguado del concreto, flujo plstico del concreto, etc.

$.2 ACCIONES VARIABLES:

'on aquellas que inciden sobre la estructura con una intensidad variable con el tiempo, pero

que alcanzan valoresimportantes durante lapsos grandes 'e pueden considerar las siguientes

-argas vivas, o sea aquellas que se deben al funcionamiento propio de la construccin " que no tienen carcterpermanente. -ambios de temperaturas. -ambios volumJtricos.

$.3 ACCIONES ACCIDENTALES:

'on aquellas que no se deben al funcionamiento normal de la construccin " que puedetomar valores significativos solo durante algunos minutos o segundos, a lo ms !oras en

toda la vida til de la estructura.

'e consideran las siguientes

'ismos5ientosleajes$Iplosiones

14
http://www.monografias.com/trabajos14/dinamica-grupos/dinamica-grupos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/histoconcreto/histoconcreto.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/el-caracter/el-caracter.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/el-caracter/el-caracter.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/dinamica-grupos/dinamica-grupos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/histoconcreto/histoconcreto.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/el-caracter/el-caracter.shtml


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4ara evaluar el efecto de las acciones sobre la estructura requerimos modelar dic!as

acciones como fuerzas concentradas, lineales o uniformemente distribuidas.

'i la accin es de carcter dinmico podemos proponer un sistema de fuerzas

equivalentes o una eIcitacin propiamente dinmica.

VIII. ACCIONES DE DISEO:

%.1 TIPOS DE ACCIONES& SEG'N SU DURACIN:

'e considerarn tres categor#as de acciones, de acuerdo con la duracin en que obran

sobre las estructuras con su intensidad mIima

Las acciones permanentes son las que obran en forma continua sobre la estructura "

cu"a intensidad var#a poco con el tiempo. Las principales acciones que pertenecen a

esta categor#a son la carga muertaM el empuje esttico de suelos " de l#quidos " las

deformaciones " desplazamientos impuestos a la estructura que var#an poco con el

tiempo, como los debidos a presfuerzo o a movimientos diferenciales permanentes

de los apo"os. Las acciones variables son las que obran sobre la estructura con una intensidad que

var#a significativamente con el tiempo. Las principales acciones que entran en esta

categor#a son la carga vivaM los efectos de temperaturaM las deformacionesimpuestas " los !undimientos diferenciales que tengan una intensidad variable con el

tiempo, " las acciones debidas al funcionamiento de maquinaria " equipo, inclu"endo

los efectos dinmicos que pueden presentarse debido a vibraciones, impacto o

frenado. Las acciones accidentales son las que no se deben al funcionamiento normal de la

edificacin " que pueden alcanzar intensidades significativas slo durante lapsos

breves. 4ertenecen a esta categor#a las acciones s#smicasM los efectos del vientoM las

cargas de granizoM los efectos de eIplosiones, incendios " otros fenmenos que

pueden presentarse en casos eItraordinarios. 'er necesario tomar precauciones en

las estructuras, en su cimentacin " en los detalles constructivos, para evitar un

comportamiento catastrfico de la estructura para el caso de que ocurran estas

acciones.

%.2 INTENSIDADES DE DISEO:

15
http://www.monografias.com/trabajos34/cinematica-dinamica/cinematica-dinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/cinematica-dinamica/cinematica-dinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/cinematica-dinamica/cinematica-dinamica.shtml


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-uando deba considerarse en el diseo el efecto de acciones cu"as intensidades no estJn

especificadas en este

+eglamento ni en sus ormas *Jcnicas -omplementarias, estas intensidades debern

establecerse siguiendo procedimientos aprobados por la dministracin " con base en los

criterios generales siguientes

4ara acciones permanentes se tomar en cuenta la variabilidad de las dimensiones de los

elementos, de los pesos volumJtricos " de las otras propiedades relevantes de los

materiales, para determinar un valor mIimo probable de la intensidad. -uando el efecto

de la accin permanente sea favorable a la estabilidad de la estructura, se determinar un

valor m#nimo probable de la intensidadM

4ara acciones variables se determinarn las nintensidades siguientes que correspondan alas combinaciones de acciones para las que deba revisarse la estructura La intensidad mIima se determinar como el valor mIimo probable durante la vida

esperada de la edificacin. 'e emplear para combinacin con los efectos de acciones

permanentesM La intensidad instantnea se determinar como el valor mIimo probable en el lapso

en que pueda presentarse una accin accidental, como el sismo, " se emplear para

combinaciones que inclu"an acciones accidentales o ms de una accin variableM

La intensidad media se estimar como el valor medio que puede tomar la accin en unlapso de varios aos " se emplear para estimar efectos a largo plazoM "

La intensidad m#nima se emplear cuando el efecto de la accin sea favorable a la

estabilidad de la estructura " se tomar, en general, igual a cero. 4ara las acciones accidentales se considerar como intensidad de diseo el valor que

corresponde a un periodo de retorno de cincuenta aos.

Las intensidades supuestas para las acciones no especificadas debern justificarse en la

memoria de clculo " consignarse en los planos estructurales.

%.3 COMBINACIONES DE ACCIONES:

La seguridad de una estructura deber verificarse para el efecto combinado de todas las

acciones que tengan una probabilidad no despreciable de ocurrir simultneamente,

considerndose dos categor#as de combinaciones

4ara las combinaciones que inclu"an acciones permanentes " acciones variables, se

considerarn todas las acciones permanentes que acten sobre la estructura " las

distintas acciones variables, de las cuales la ms desfavorable se tomar con su

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intensidad mIima " el resto con su intensidad instantnea, o bien todas ellas con su

intensidad media cuando se trate de evaluar efectos a largo plazo. 4ara las combinaciones que inclu"an acciones permanentes, variables " accidentales,

se considerarn todas las acciones permanentes, las acciones variables con sus valoresinstantneos " nicamente una accin accidental en cada combinacin.

Los criterios de diseo para cargas de viento " sismo, as# como para el de

cimentaciones, se presentan en las normas tJcnicas correspondientes

IX. CRITERIOS DE DISEO ESTRUCTURAL:

(.1 ESTADOS LMITE:

4ara fines de aplicacin de estas ormas, se alcanza un estado l#mite de comportamiento

en una construccin cuando se presenta una combinacin de fuerzas, desplazamientos,

niveles de fatiga, o varios de ellos, que determina el inicio o la ocurrencia de un modo de

comportamiento inaceptable de dic!a construccin. %e acuerdo con los art#culos 18B " 18D

del +eglamento, tales estados l#mite se clasifican en dos grupos estados l#mite de falla "

estados l#mite de servicio.

(.2 RESISTENCIAS DE DISEO:

'e entender por resistencia la magnitud de una accin, o de una combinacin de acciones,que provocar#a la aparicin de un estado l#mite de falla de la estructura o cualesquiera de

sus componentes.

$n general, la resistencia se eIpresar en tJrminos de la fuerza interna, o combinacin de

fuerzas internas, que corresponden a la capacidad mIima de las secciones cr#ticas de la

estructura. 'e entender por fuerzas internas las fuerzas aIiales " cortantes " los

momentos de fleIin " torsin que actan en una seccin de la estructura.

(.3 CONDICIONES DE DISEO:

'e revisar que para las distintas combinaciones de acciones especificadas en la seccin

3.0 " para cualquier estado l#mite de falla posible, la resistencia de diseo sea ma"or o igual

al efecto de las acciones que intervengan en la combinacin de cargas en estudio,

multiplicado por los factores de carga correspondientes.

*ambiJn se revisar que no se rebase ningn estado l#mite de servicio bajo el efecto de las

posibles combinaciones de acciones, sin multiplicar por factores de carga.

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(.4 FACTORES DE CARGA:

4ara determinar el factor de carga, /-, se aplicarn las reglas siguientes

4ara combinaciones de acciones clasificadas en el inciso 3.0.a, se aplicar un factor de

carga de 1.8. 4ara combinaciones de acciones clasificadas en el inciso 3.0.b, se tomar un factor de

carga de 1.1 aplicado a los efectos de todas las acciones que intervengan en la

combinacinM 4ara acciones o fuerzas internas cu"o efecto sea favorable a la resistencia o estabilidad

de la estructura, el factor de carga se tomar igual a E.DM adems, se tomar como

intensidad de la accin el valor m#nimo probable de acuerdo con la seccin 3.3M " 4ara revisin de estados l#mite de servicio se tomar en todos los casos un factor de

carga unitario.

X. ESTADOS LMITE DE SERVICIO:

1).1 DESPLA"AMIENTOS:

$n las edificaciones comunes sujetas a acciones permanentes o variables, la revisin del

estado l#mite de desplazamientos se cumplir si se verifica que no eIceden los valores

siguientes n desplazamiento vertical en el centro de trabes en el que se inclu"en efectos a largo

plazo, igual al claro entre 38E ms = mmM adems, en miembros en los cuales sus

desplazamientos afecten a elementos no estructurales, como muros de mamposter#a,

que no sean capaces de soportar desplazamientos apreciables, se considerar como

estado l#mite a un desplazamiento vertical, medido despuJs de colocar los elementos no

estructurales, igual al claro de la trabe entre 8BE ms 0 mm. 4ara elementos en voladizo

los l#mites anteriores se duplicarn.

n desplazamiento !orizontal relativo entre dos niveles sucesivos de la estructura, iguala la altura del entrepiso dividido entre =EE, para edificaciones en las cuales se !a"an

unido los elementos no estructurales capaces de sufrir daos bajo pequeos

desplazamientosM en otros casos, el l#mite ser igual a la altura del entrepiso dividido

entre 3=E. 4ara diseo s#smico o por viento se observar lo dispuesto en las ormas

correspondientes.

1).2 VIBRACIONES:

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Las amplitudes tolerables de los desplazamientos debidos a vibraciones no podrn eIceder

los valores establecidos en tabla seccin 8.1. dems, debern imponerse l#mites a las

amplitudes mIimas de las vibraciones, de acuerdo con su frecuencia, de manera de evitar

condiciones que afecten seriamente la comodidad de los ocupantes o que puedan causar

daos a equipo sensible a las eIcitaciones citadas.

XI. ACCIONES PERMANENTES:

13.1 CARGAS MUERTAS:

'e considerarn como cargas muertas los pesos de todos los elementos constructivos, de

los acabados " de todos los elementos que ocupan una posicin permanente " tienen un

peso que no cambia sustancialmente con el tiempo.

4ara la evaluacin de las cargas muertas se emplearn las dimensiones especificadas de

los elementos constructivos " los pesos unitarios de los materiales. 4ara estos ltimos se

utilizarn valores m#nimos probables cuando sea ms desfavorable para la estabilidad de la

estructura considerar una carga muerta menor, como en el caso de volteo, flotacin, lastre "

succin producida por viento. $n otros casos se emplearn valores mIimos probables.

PESO MUERTO DE LOSAS DE CONCRETO:

$l peso muerto calculado de losas de concreto de peso normal coladas en el lugar se

incrementar en E.3 RKmS (3E RgKmS). -uando sobre una losa colada en el lugar o

precolada, se coloque una capa de mortero de peso normal, el peso calculado de esta capa

se incrementar tambiJn en E.3 RKmS (3E RgKmS) de manera que el incremento total ser de

E.8 RKmS (8E RgKmS). *ratndose de losas " morteros que posean pesos volumJtricos

diferentes del normal, estos valores se modificarn en proporcin a los pesos volumJtricos.

$stos aumentos no se aplicarn cuando el efecto de la carga muerta sea favorable a laestabilidad de la estructura.

EMPU*ES ESTTICOS DE TIERRAS L+UIDOS

Las fuerzas debidas al empuje esttico de suelos se determinarn de acuerdo con lo

establecido en las ormas *Jcnicas -omplementarias para %iseo " -onstruccin de

-imentaciones.

4ara valuar el empuje de un l#quido sobre la superficie de contacto con el recipiente que lo

contiene se supondr que la presin normal por unidad de rea sobre un punto cualquiera de

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dic!a superficie es igual al producto de la profundidad de dic!o punto con respecto a la

superficie libre del l#quido por su peso volumJtrico.

13.2 CARGAS VIVAS:

'e considerarn cargas vivas las fuerzas que se producen por el uso " ocupacin de las

edificaciones " que no tienen carcter permanente. menos que se justifiquen racionalmente

otros valores, estas cargas se tomarn iguales a las especificadas en la seccin ?.1.3.

Las cargas especificadas no inclu"en el peso de muros divisorios de mamposter#a o de otros

materiales, ni el de muebles, equipos u objetos de peso fuera de lo comn, como cajas

fuertes de gran tamao, arc!ivos importantes, libreros pesados o cortinajes en salas de

espectculos.

-uando se prevean tales cargas debern cuantificarse " tomarse en cuenta en el diseo en

forma independiente de la carga viva especificada. Los valores adoptados debern

injustificarse en la memoria de clculo e indicarse en los planos estructurales.

DISPOSICIONES GENERALES

4ara la aplicacin de las cargas vivas unitarias se deber tomar en consideracin lassiguientes disposiciones

La carga viva mIima Tm se deber emplear para diseo estructural por fuerzas

gravitacionales " para calcular asentamientos inmediatos en suelos, as# como para el

diseo estructural de los cimientos ante cargas gravitacionalesM La carga instantnea Ta se deber usar para diseo s#smico " por viento " cuando

se revisen distribuciones de carga ms desfavorables que la uniformemente repartida

sobre toda el reaM La carga media T se deber emplear en el clculo de asentamientos diferidos " para

el clculo de flec!as diferidasM " -uando el efecto de la carga viva sea favorable para la estabilidad de la estructura,

como en el caso de problemas de flotacin, volteo " de succin por viento, su

intensidad se considerar nula sobre toda el rea, a menos que pueda justificarse

otro valor acorde con la definicin.

CONCRETO ARMADO

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1. CONCEP,TO

La tJcnica constructiva del !ormign armado consiste en la utilizacin de !ormign reforzado con

barras o mallas de acero, llamadas armaduras. *ambiJn es posible armarlo con fibras, tales

como fibras plsticas, fibra de vidrio, fibras de acero o combinaciones de barras de acero con

fibras dependiendo de los requerimientos a los que estar sometido. $l !ormign armado es de

amplio uso en la construccin siendo utilizado en edificios de todo tipo, caminos, puentes,

presas, tneles " obras industriales. La utilizacin de fibras es mu" comn en la aplicacin de

!ormign pro"ectado o s!otcrete, especialmente en tneles " obras civiles en general.

La utilizacin de acero cumple la misin de transmitir los esfuerzos de traccin " cortante a los

que est sometida la estructura. $l !ormign tiene gran resistencia a la compresin pero su

resistencia a traccin es pequea.

2. CARACTERSTICAS DE LOS MATERIALES:

2.1 CONCRETO

$l concreto es una mezcla de cemento, agregados inertes (por lo general grava " arena) "

agua, la cual se endurece despuJs de cierto tiempo de mezclado. Los elementos que

componen el concreto se dividen en dos grupos activos e inertes. 'on activos, el agua " el

cemento a cu"a cuenta corre la reaccin qu#mica por medio de la cual esa mezcla, llamada

Ulec!adaV, se endurece (fragua) !asta alcanzar un estado de gran solidez.

Los elementos inertes (agregados) son la grava " la arena, cu"o papel fundamental es

formar el UesqueletoV del concreto, ocupando gran parte del volumen del producto final, con

lo cual se logra abaratarlo " disminuir notablemente los efectos de la reaccin qu#mica del

fraguado la elevacin de temperatura " la contraccin de la lec!ada al endurecerse.

$l agua que entra en combinacin qu#mica con el cemento es aproIimadamente un 00W dela cantidad total " esa fraccin disminu"e con la resistencia del concreto. $n consecuencia,

la ma"or parte del agua de mezclado se destina a lograr fluidez " trabajabilidad de la

mezcla, coad"uvando a la Ucontraccin del fraguadoV " dejando en su lugar los vac#os

correspondientes, cu"a presencia influ"e negativamente en la resistencia final del concreto.

2.2 FRAGUADO DEL CONCRETO:

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-uando el cemento " el agua entran en contacto, se inicia una reaccin qu#mica

eIotJrmica que determina el paulatino endurecimiento de la mezcla. %entro del proceso

general de endurecimiento se presenta un estado en que la mezcla pierde

apreciablemente su plasticidad " se vuelve dif#cil de manejarM tal estado corresponde al

fraguado inicial de la mezcla. medida que se produce el endurecimiento normal de la

mezcla, se presenta un nuevo estado en el cual la consistencia !a alcanzado un valor mu"

apreciableM este estado se denomina fraguado final. La determinacin de estos dos

estados, cu"o lapso comprendido entre ambos se llama tiempo de fraguado de la mezcla,

es mu" poco precisa " slo debe tomarse a t#tulo de gu#a comparativa. $l tiempo de

fraguado inicial es el mismo para los cinco tipos de cemento enunciados " alcanza un

valor de 8= a ?E minutos, el tiempo de fraguado final se estima en 1E !oras

aproIimadamente. $n resumen, puede definirse como tiempo de fraguado de una mezcla

determinada, el lapso necesario para que la mezcla pase del estado fluido al slido.

s# definido, el fraguado no es sino una parte del proceso de endurecimiento. $s

necesario colocar la mezcla en los moldes antes de que inicie el fraguado " de preferencia

dentro de los primeros 0E minutos de fabricada. -uando se presentan problemas

especiales que demandan un tiempo adicional para el transporte del concreto de la fbrica

a la obra, se recurre al uso de UretardantesV del fraguado, compuestos de "eso o de

an!#drido sulfricoM de igual manera, puede acelerarse el fraguado con la adicin de

sustancias alcalinas o sales como el cloruro de calcio.

II.3 ENDURECIMIENTO DEL CONCRETO:$l endurecimiento del concreto depende a su vez del endurecimiento de la lec!ada o pasta

formada por el cemento " el agua, entre los que se desarrolla una reaccin qu#mica que

produce la formacin de un coloide UgelV, a medida que se !idratan los componentes delcemento. La reaccin de endurecimiento es mu" lenta, lo cual permite la evaporacin de

parte del agua necesaria para la !idratacin del cemento, que se traduce en una notable

disminucin de la resistencia final. $s por ello que debe mantenerse !medo el concreto

reciJn colado, UcurndoloV. *ambiJn se logra evitar la evaporacin del agua necesaria para

la !idratacin del cemento, cubriendo el concreto reciJn descimbrado con una pel#cula

impermeable de parafina o de productos especiales que se encuentran en el mercado

desde !ace varios aos.

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II.4 PROPORCIONAMIENTO DEL CONCRETO-uando la relacin aguaQcemento se mantiene constante, la resistencia del concreto de la

mezcla tambiJn se mantiene constante. $n consecuencia, si se fabrica una mezcla de

concreto con agregados limpios, sanos " suficientemente duros, la resistencia a lacomprensin del concreto depender eIclusivamente de la resistencia de la lec!ada, es

decir, de la relacin aguaQcemento empleada. $l proporcionamiento de una mezcla de

concreto se reduce a elegir una relacin aguaQcemento para una resistencia dada ",

enseguida, a definir la graduacin (granulometr#a) de los agregados para que satisfaga dos

requisitos que la mezcla sea trabajable " que el volumen de vac#os entre los agregados,

destinado a ser ocupado por el cemento " el agua, sea el menor posible. La primera

condicin !ace posible el manejo del concretoM la segunda consigue la fabricacin de lamezcla ms econmica.

II.5 PERMEABILIDAD DEL CONCRETO.$l concreto normal es un material permeable. Los vac#os que dejan los agregados no son

llenados totalmente por la mezcla de agua " cemento " adems, el agua de mezclado, la

cual se utiliza en gran parte para conseguir una adecuada trabajabilidad del concreto, se

evapora en los primeros meses del colado dejando !uecos ms o menos numerosos.

2.! ACERO DE REFUER"O:

$l acero para reforzar concreto se utiliza en distintas formasM la ms comn es la barra o

varilla que se fabrica tanto de acero laminado en caliente, como de acero trabajado en fr#o.

Los dimetros usuales de barras producidas en 2JIico var#an de X pulg. a 1 Y pulg.

(algunos productores !an fabricado barras corrugadas de =K1? pulg, =K00 pulg " 0K1? pulg.)

$n otros pa#ses se usan dimetros an ma"ores. *odas las barras, con eIcepcin del

alambrn de X de pulg, que generalmente es liso, tienen corrugaciones en la superficie

para mejorar su ad!erencia al concreto. 6eneralmente el tipo de acero se caracteriza por ell#mite de esfuerzo de fluencia. $n 2JIico se cuenta con una variedad relativamente grande

de aceros de refuerzo. Las barras laminadas en caliente pueden obtenerse con l#mites de

fluencia desde 30EE !asta 83EE RgKcm3. $l acero trabajado en fr#o alcanza l#mites de

fluencia de 8EEE a ?EEE RgKcm3. na propiedad importante que debe tenerse en cuenta en

refuerzos con detalles soldados es la soldabilidad. La soldadura de aceros trabajados en

fr#o debe !acerse con cuidado. tra propiedad importante es la facilidad de doblado, que es

una medida indirecta de ductilidad " un #ndice de su trabajabilidad.

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3. DISEO DE ESTRUCTURAS DE -ORMIGN ARMADO

$lcoeficiente de dilatacindel !ormign es similar al del acero, siendo despreciables las

tensiones internas por cambios de temperatura.

-uando el !ormign fragua se contrae " presiona fuertemente las barras de acero, creando

adems fuerte ad!erencia qu#mica. Las barras, o fibras, suelen tener resaltes en su

superficie, llamadas corrugas o trefilado, que favorecen la ad!erenciaf#sica con el

!ormign.

4or ltimo, el pGalcalino delcementoproduce la pasivacindel acero, fenmeno que

a"uda a protegerlo de la corrosin.

$l !ormign que rodea a las barras de acero genera un fenmeno de confinamiento que

impide su pandeo, optimizando su empleo estructural.

4. ELEMENTOS:

La grava (gravilla) var#a en tamaos desde = mm !asta =E mm para los concretos usados

en edificaciones " puentesM en concretos especiales como los usados en presas de

gravedad los tamaos pueden ser ma"ores. +equiere buena gradacin, resistencia al

desgaste, durabilidad, superficies libres de impurezas. $l tamao mIimo est determinado

por el proceso de construccinM especialmente influ"e la separacin del refuerzo " las

dimensiones del elemento que se pretende construir.

La arena es el material granular que pasa el tamiz Z8, " debe estar libre de impurezas,

especialmente orgnicas.

$l cemento suministra las propiedades ad!esivas " co!esivas a la pasta. 'e usa el cemento

!idrulico tipo 4ortland. 4ara su !idratacin requiere cerca del 3=W de agua. 'in embargo

para mejorar la movilidad del cemento dentro de la pasta se requiere un porcentaje

adicional del 1E al 1= W. La relacin aguaQcemento (aKc) m#nima es de E,0=M en la prctica

es ma"or para darle trabajabilidad a la mezcla de concreto. La relacin aKc es uno de los

parmetros que ms afecta la resistencia del concreto, pues a medida que aumenta,

aumentan los poros en la masa " por ende disminu"e la resistencia.

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http://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_dilataci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_dilataci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Adherenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/PHhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cementohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cementohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cementohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pasivaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Pasivaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Pandeohttp://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_dilataci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Adherenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/PHhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cementohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pasivaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Pandeo


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$l agua de la mezcla debe ser limpia " libre de impurezas " en general debe ser potable. $l

proceso de !idratacin genera calor, que produce aumento de temperatura en la mezcla "

eIpansin volumJtrica " que debe controlarse sobre todo en vaciados masivos. -on el fin

de controlar el eIceso de agua en la mezcla, necesario para facilitar la trabajabilidad del

concreto fresco, la tecnolog#a moderna del concreto, facilita los aditivos plastificantes, los

cuales adems de facilitar el proceso constructivo, permiten obtener concretos de

resistencia ms uniforme.

5. CLASES DE CONCRETO ARMADO:

5.1 CONCRETO SIMPLE:

$l uso del concreto simple con fines estructurales se limitar a

2iembros que estJn apo"ados sobre el suelo en forma continua, o soportados por otros miembros estructurales capaces de proporcionar apo"o vertical continuoM 2iembros para los cuales la accin de arco origina compresiones bajo todas las condiciones de cargaM o 2uros " pedestales. o se permite el uso del concreto simple en columnas con fines estructurales.

5.1.5 *UNTAS:

'e proporcionarn juntas de contraccin o de aislamiento para dividir los miembros

estructurales de concreto simple en elementos a fleIin discontinuos. $l tamao de

cada elemento limitar el incremento eIcesivo en los esfuerzos internos generados

por las restricciones al movimiento originado por la deformacin diferida, la

contraccin por secado, " los efectos de temperatura.$n la determinacin del nmero " localizacin de las juntas de contraccin o

aislamiento se le dar atencin a influencia de las condiciones climticasM seleccin "

proporcionamiento de materialesM mezclado, colocacin " curado del concretoM grado

de restriccin al movimientoM esfuerzos debidos a las cargas que actan sobre el

elementoM " tJcnicas de construccin.

5.1.2 M#TODO DE DISEO

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Los miembros de concreto simple se disearn para una resistencia adecuada de

acuerdo con estas ormas, usando factores de carga " de resistencia.

La resistencia de diseo de miembros estructurales de concreto simple en fleIin "

carga aIial se basarn en una relacin esfuerzo[deformacin lineal, tanto en tensin

como en compresin.

o se transmitir tensin a travJs de bordes eIternos, juntas de construccin, juntas

de contraccin, o juntas de aislamiento de un elemento individual de concreto simple.

o se supondr continuidad en fleIin debido a tensin entre elementos estructurales

ad"acentes de concreto simple.

-uando se calcule la resistencia a fleIin, carga aIial " fleIin combinadas, "

cortante, en el diseo se considerar la seccin transversal completa, con eIcepcin

de los elementos colados contra el suelo a los cuales se reducir =E mm al espesor

total !.

5.1.3 ESFUER"OS DE DISEO:

Los esfuerzos calculados bajo cargas de diseo ("a multiplicadas por el factor de

carga), suponiendo comportamiento elstico no eIcedern a los valores siguientes,

donde /+ vale E.?= en todos los casos

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5.2 CONCRETO CICLOPEO:

'e denomina concreto ciclpeo a aquel concreto simple que es colocado conjuntamente

con piedra desplazadora " que tiene las siguientes caracter#sticas

La resistencia m#nima del concreto de la matriz ser f\c N 1EE RgKcm3.

La piedra desplazadora no eIceder del 0EW del volumen total de concreto ciclpeo "

ser colocada de manera !omogJnea, debiendo quedar todos sus bordes embebidos en

el concreto.

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La ma"or dimensin de la piedra desplazadora no eIceder de la mitad de la menor

dimensin del elemento ni ser ma"or de 3=E mm.

5.2.1 LIMITACIONES

$l uso de este concreto estar limitado a cimientos corridos, sobrecimientos de contencin de gravedad " falsas zapatas. $n elementos en voladizos con una longitud ma"or a la mitad de su peralte, ser

necesario verificar los esfuerzos de fleIin " corte.

5.3 CONCRETO REFOR"ADO:

$s el ms popular " desarrollado de estos materiales, "a que aprovec!a en forma mu"

eficiente las caracter#sticas de buena resistencia en compresin, durabilidad, resistencia al

fuego " moldeabilidad del concreto, junto con las de alta resistencia en tensin " ductilidad

del acero, para formar un material compuesto que rene muc!as de las ventajas de

ambos materiales componentes. 2anejando de manera adecuada la posicin " cuant#a

del refuerzo, se puede lograr un comportamiento notablemente dctil en elementos sujetos

a fleIin.

4or el contrario, el comportamiento es mu" poco dctil cuando la falla est regida por otros

estados l#mite como cortante, torsin, ad!erencia " carga aIial de compresin. $n este

ltimo caso puede eliminarse el carcter totalmente frgil de la falla si se emplea refuerzo

transversal en forma de zunc!o. $l concreto est sujeto a deformaciones importantes por

contraccin " flujo plstico que !acen que sus propiedades de rigidez var#en con el

tiempo. $stos fenmenos deben ser considerados en el diseo, modificando

adecuadamente los resultados de los anlisis elsticos " deben tomarse precauciones en

la estructuracin " el dimensionamiento para evitar que se presenten flec!as eIcesivas o

agrietamientos por cambios volumJtricos

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RESUMEN CONCLUSIONES:

El proceso del diseo estructural para un proyecto dado, parte de la base de tener a la

mano la siguiente informacin:

Destino y uso de la estructura

Anteproyecto con dimensiones macrogeomtricas

Estudios geotcnicos de la zona

Estudios topohidrulicos del rea

Aproximaciones definidas para la ubicacin de la estructura

egionalizacin s!smica

"onificacin elica

Definicin de los materiales estructurales compatibles con el anteproyecto

#cnica constructi$a del lugar

4osteriormente se toma en cuantos algunos pasos primordiales a disear

Clculo de pesos por niel! %uponiendo una carga por unidad de rea de &'(ton)m(para edificios de concreto y de &'* ton)m(para edificios de acero, cubrimos

prcticamente cual+uier posibilidad de cargas muertas y $i$as'

O"#enci$n de c%r&% %'i%l en c%d% colu(n%! %i di$idimos el peso total del

edificio, +ue es la suma del peso de todos sus ni$eles, entre el nmero de columnas,

podremos conocer el $alor de la carga axial mxima promedio en cada columna'

Clculo del cor#%n#e s)s(ico* en c%d% colu(n%! -ultiplicando el coeficiente

s!smico correspondiente a la zona geotcnica en +ue se ubica el edificio, por el

peso total del edificio se puede obtener un cortante total en las columnas del

primer ni$el'

O"#enci$n de los (o(en#os +le'ion%n#es en c%d% colu(n%! .na $ez obtenido el

cortante por columna, se pueden obtener los $alores mximos y m!nimos de los

momentos +ue actuarn sobre la misma''

.na $ez obtenidos los dos elementos mecnicos ms significati$os para el prediseo de las

secciones, se proceder a proponer las dimensiones de stas, +ue satisfagan los

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re+uerimientos de rea y momentos de inercia' Esas dimensiones dependen ahora de los

materiales a emplear'

Predise,o de colu(n%s de concre#o! %uponiendo +ue el acero toma la flexin, podemos

obtener un rea aproximada de las columnas, mediante la siguiente ecuacin:

A / 0)*'1f2c

Predise,o de colu(n%s en %cero! De igual manera se pueden proponer secciones

utilizando la ecuacin:

A / 0)fsc3 -)fsf

Predise,o del sis#e(% de piso! El sistema de piso se disear en forma preliminar a partirde las siguientes premisas:

%i se trata de un sistema no contribuyente a la rigidez de los marcos, en zona de

suelo blando, las trabes se disearn por carga $ertical como una seccin no

contribuyente a la rigidez de entrepiso en forma bsica, sabiendo +ue la estructura

resistente a las fuerzas s!smicas estar formada por muros de cortante'

%i se trata de una zona s!smica con un suelo r!gido a media profundidad, el sistema

re+uerido est constituido por trabes de rigidez mayor, pero la rigidez bsica estarproporcionada por columnas robustas'

En edificios desplantados en suelos r!gidos, para la solucin del sistema de piso,

se deber pro$eer un sistema balanceado' Es decir, las secciones de las columnas

sern similares en lo posible a las secciones de las trabes, definindose de ese

modo un sistema +ue llamamos balanceado, es decir un sistema en el cual las

trabes contribuyen de manera efecti$a a la absorcin de los momentos flexionantes

+ue les produce su conexin con las columnas'

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFA

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