Concreto Armado I

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA E. P. DE INGENIERIA CIVIL HVCA TEMA:

PRIMER TRABAJO CÁTEDRA: CONCRETO ARMADO I

CATEDRÁTICO: Ing. ING. CESAR CHUSPE BAZALAR 

INTEGRANTE: BARZOLA QUISPE, Edwin CODIGO: 2016151006

HUANCAVELICA –PERÚ 2018

HUANCAVELICA PERÚ 2018  

 INTRODUCCIÓN Para proyectar una estructura de concreto armado se debe tener un claro conocimiento de las formas y métodos de diseño que aseguren un comportamiento satisfactorio del material. Para que una estructura cumpla sus propósitos debe ser segura contra el colapso y funcional en condiciones de servicio. La funcionalidad requiere que las deflexiones sean pequeñas, que las fisuras, si existen, se mantengan en límites tolerables, que las vibraciones se minimicen, etc. La seguridad requiere que la resistencia de la estructura sea la adecuada para todas las cargas que puedan llegar a actuar sobre ella. Si la resistencia de la estructura, construida tal como se diseñó, pudiera predecirse en forma precisa, y si las cargas y sus efectos internos (momentos, cortantes, fuerzas axiales) se conocieran con precisión, la seguridad podría garantizarse proporcionando una capacidad portante ligeramente superior a la que se requiere para las cargas conocidas. Sin embargo, existen diversas fuentes de incertidumbre en el análisis, diseño y construcción de estructuras de concreto reforzadas.

 

1. Dentro de la Filosofía del diseño sísmico y criterios generales de Estructuración y Diseño, mencione con

ejemplos

prácticos, las Generalidades, fallas más comunes debidas a sismos y los criterios de estructuración y diseño.

GENERALIDADES: La mayoría de códigos reconoce la complejidad del Diseño Sísmico de las edificaciones y define alcances u objetivos generales. En el caso de la Norma peruana el criterio de Diseño Sismo -resistente se expresa señalando: Las edificaciones se comportarán ante los sismos considerando: a. Resistir sismos leves sin daños. posibilidad de daños estructurales leves. b.  Resistir sismos moderadas considerando la posibilidad

c. Resistir sismos severos corro la posibilidad de daños estructurales importantes con una posibilidad remota de ocurrencia del colapso de la edificación. FALLAS MAS COMUNES DEBIDAS A SISMOS La observación de las fallas producidas en los sismos en las estructuras dañadas permite negar a la conclusión general que, en su mayoría. provienen de sectores en que se produce cambios bruscos de las propiedades resistentes y principalmente de las rigideces (columnas cortas, vigas muy peraltadas), o de problemas de

estructuración, diseño o construcción.  

1.  Daños eh tabiquería de ladrillo, vidrios, cornisas y parapetos, debidos a tenerse estructuras muy flexibles, con poca rigidez lateral, y sin un detallado especial pata ellos.

2. Edificios que han colapsado debido a tener elementos con poca capacidad resistente en unas direcciones, corno vigas chalas y columnas con poco peralte en la denominada dirección secundaria (Ver" figura 1)

CRITERIOS DE ESTRUCTURACION Y DISEÑO a) SI SIMP MPLI LICI CIDA DAD D Y SIME SIMETR TRIA IA b) RES RESIST ISTENCI ENCIA A Y DUCTI DUCTIVIL VILIDA IDAD D c) IPE IPERES REST TATIC TICIDA IDAD D Y MO MONOL NOLITI ITISMO SMO d) UNIFO UNIFORMIDAD RMIDAD Y CONTINUI CONTINUIDAD DAD DE LA ESTRUC ESTRUCTURA TURA e) RI RIGI GIDE DEZ Z LA LATE TERA RAL L f) EXISTE EXISTENCI NCIA A DE LOSAS LOSAS QUE QUE PERMIT PERMITAN AN CONSID CONSIDERAR ERAR A IA ESTRUCTURA COMO UNA UNIDAD (diafragma rígido)

 

SIMPL MPLICI ICIDA DAD D Y SIMETR SIMETRIA IA a) SI La experiencia ha demostrado repetidamente que las estructuras simples se comportan mejor durante los sismos. Hay dos razones principales para que esto sea así. Primero, nuestra habilidad para predecir el comportamiento sísmico de una estructura es marcadamente mayor para las estructuras simples que para las complejas; y segundo, nuestra habilidad para idealizar los elementos estructurales es mayor para las estructuras simples que para las complicadas. b) RESISTENCIA Y DUCTIVILIDAD Las estructuras deben tener resistencia sísmica adecuada en todas las direcciones. El sistema de resistencia sísmica debe existir por lo menos en dos direcciones otorgando aproximadamente Ortogonales, de tal manera que se garantice la estabilidad tanto de la estructura como un todo, como de cada c ada uno de. sus elementos.

c) IPERESTATICIDAD Y MONOLITISMO Como concepto general de diseño sismo-resistente, debe Indicarse la conveniencia de que las estructuras tengan una disposición hiperestática.

 

d) UNIFORMIDAD Y CONTINUIDAD DE LA ESTRUCTURA la estructura debe ser continua tanto en planta como en elevación con elementos que no Cambien bruscamente de rigidez, de evitar concentraciones de esfuerzos.

e) RIGIDEZ LATERAL para que una estructura pueda resistir fuerzas horizontales sin tener deformaciones importantes, será necesario proveerla de elementos estructurales que apunen rigidez lateral en sus s us direcciones principales.

f) EXISTENCIA DE LOSAS QUE PERMITAN CONSIDERAR A IA ESTRUCTURA COMO UNA UNIDAD (diafragma rígido) En los análisis es usual considerar corno hipótesis básica la existencia de una losa rígida en su plano, que permite la idealización de la estructura como una unidad, donde las fuerzas horizontales aplicadas pueden distribuirse en las columnas y muros (placas) de acuerdo a su rigidez lateral. manteniendo todas unas mismas deformaciones laterales para un determinado nivel.

 

2. Comente sobre los fundamentos de diseño en concreto armado.   El diseño estructural se realiza a partir de un adecuado balance entre las funciones propias que un material puede cumplir, a partir de sus características naturales específicas, sus capacidades mecánicas y el menor costo que puede conseguirse.

1. Diseño estructural. - La estructura debe concebirse como un sistema o conjunto de partes y componentes que se combinan ordenadamente para cumplir una función dada.  El proceso de diseño de un sistema, comienza con la formulación de los objetivos que se pretende alcanzar y de las restricciones que deben tenerse en cuenta.

 

2.

DISEÑO

POR

ESTADO LIMITE El estado tratadiseño de por lograr que limite las características acciónrespuesta de un elemento estructural o de una estructura estén dentro de límites aceptables.

  3. CONSIDERACIONES SOBRE EL COMPORTAMIENTO PARA CARGAS DE SERVICIOY CARGAS FACTORADAS. Se debe verificar que las deflexiones bajo cargas de servicio estén dentro de los límites aceptables. El control del agrietamiento también es muy importante para fines de apariencia y durabilidad. El código ACI proporciona recomendaciones para ambos. 

 

3. Describa los materiales que forman parte del Concreto Armado, con las características fundamentales e importantes para su empleo y aplicación.

Aspectos generales de materiales 3.1. Esfuerzos De Compresión a. Esfuerzos de Compresión Uniaxial. - Por lo general la resistencia a la compresión del concreto se obtiene del ensayo de probetas de 12" de altura por 6" de diámetro. Las probetas se cargan longitudinalmente en una tasa lenta de deformación

para

alcanzar

la

deformación

máxima en 2 ó 3 minutos. La curva esfuerzodeformación se obtienen de este ensayo, en el cual se relaciona la fuerza de compresión por unidad de área versus el acortamiento por unidad de longitud.

 

MATERIALES: 3.2 ACERO DE REFUERZO.

El acero de refuerzo en concreto armado son varillas de sección redonda, las cuales tienen corrugaciones

cuyo

fin

es

restringir

el

movimiento longitudinal de las varillas relativo al concreto que las rodea. A continuación, damos una tabla con varillas de producción común en nuestro medio. 

  ACEROS AREQUIPA.



SIDERPERU

 

CEMENTOS 

El cemento debe cumplir con los requisitos de las NTP correspondientes.



El cemento empleado en la obra debe corresponder al que se ha tomado como base para la selección de la dosificación del concreto.

AGREGADOS 

Los agregados para concreto deben cumplir con las NTP correspondientes. Los agregados que no cumplan con los requisitos indicados en las NTP. (a) 1/5 de la menor separación entre los lados del encofrado. (b) 1/3 de la altura de la losa, de ser el caso. (c) 3/4 del espaciamiento mínimo libre entre las barras o alambres individuales de refuerzo, paquetes de barras, tendones individuales, paquetes de tendones o ductos.

 

AGUA 

El agua empleada en la preparación y curado del concreto deberá ser, de preferencia, potable.

  ADITIVOS Los aditivos que se usen en el concreto deben someterse a la aprobación de la Supervisión.

 

4.

Defina los requisitos de durabilidad del concreto armado.

GENERALIDADES  Un concreto durable es aquel que puede resistir en forma satisfactoria las condiciones de servicio s ervicio a que estará sujeto, tales como: la meteorización, la acción química y el desgaste.

RELACIÓN AGUA - MA MATERIAL TERIAL CEMENTANTE Las

relaciones

agua-material

cementante

especificadas en las Tablas 4.2 y 4.4 se calculan usando el peso del cemento que cumpla con la NTP 334.009, 334.082, 334.090 o 334.156, más el peso de las cenizas volantes y otras puzolanas que cumplan con la NTP 334.104, el peso de la escoria que cumpla con la Norma ASTM C 989 y la micro sílice que cumpla con la NTP 334.087.

 

EXPOSICIÓN A CICLOS DE CONGELAMIENTO Y DESHIELO Los concretos de peso normal y los de pesos livianos expuestos a condiciones de congelamiento y deshielo o a productos químicos des congelantes deben tener aire incorporado, con el contenido total de aire indicado en la Tabla.

 

EXPOSICIÓN A SULFATOS SULFATOS El concreto que va a estar expuesto a soluciones o suelos quecuplir con contengan sulfatos debe los requisitos de la Tabla.

PROTECCIÓN

DEL

REFUERZO

CONTRA LA CORROSIÓN Para la protección contra la corrosión del refuerzo de acero en el concreto, las concentraciones máximas de iones cloruro solubles en agua en el concreto endurecido a edades que van de 28 a 42 días.

 

5. Describa la calidad del concreto, mezclado y colocación del concreto . 

CALIDAD DE CONCRETO: El concreto es un material muy utilizado en las obras que se ejecutan en nuestro medio para construir la estructura de una edificación. Ésta es una razón más que suficiente para optimizar su calidad ya que de él depende la excelencia de la estructura.

 

DOSIFICACIÓN DEL CONCRETO La dosificación de los materiales para el concreto debe establecerse para permitir que:

(a) Se logre la trabajabilidad y consistencia que permitan colocar fácilmente el concreto dentro del encofrado y alrededor del refuerzo bajo las condiciones de colocación que vayan a emplearse, sin segregación ni exudación excesiva.

(b) Se logre resistencia a las condiciones especiales de exposición a las que pueda estar sometido el concreto. (c) Se cumpla con los requisitos de los ensayos de resistencia. PREPARACIÓN DEL EQUIPO Y DEL LUGAR DE COLOCACIÓN DEL CONCRETO La preparación previa a la colocación del concreto debe incluir lo siguiente:

(a)  Las cotas y dimensiones de los encofrados y los elementos estructurales deben corresponder con las de los planos.

 

(b)  Las barras de refuerzo, el material de las juntas, los anclajes y los elementos embebidos deben estar correctamente ubicados.

(c) T  Todo odo equipo de mezclado y transporte del concreto debe estar limpio. (d) Deben retirarse todos los escombros y el hielo de los espacios que serán ocupados por el concreto. MEZCLADO DEL CONCRETO: La medida de los materiales en la obra deberá realizarse por medios que garanticen la obtención de las proporciones especificadas.

a. Todo concreto debe mezclarse hasta que se logre una distribución uniforme de los materiales. La mezcladora debe descargarse completamente antes de volverla a cargar.

 

TRANSPORTE DEL CONCRETO: El concreto debe ser transportado desde la



mezcladora hasta el sitio final de colocación empleando métodos que eviten la segregación o la pérdida de material.

 

COLOCACIÓN DEL CONCRETO:

•   lo

El concreto debe ser depositado más

ubicación

cerca final

posible para

de

su

evitar

la

segregación debida a su manipulación o desplazamiento.

 

6. Digitalice, grafique y esquematice como se debería encofrar el concreto, de existir tuberías embebidas cuales son las condiciones y características de las juntas de construcción. DISEÑO DE ENCOFRADOS. Los encofrados deberán permitir obtener una estructura que cumpla con los perfiles, niveles, alineamientos y dimensiones de los elementos según lo indicado en los planos de diseño y en las especificaciones.  Los encofrados deberán ser suficientemente herméticos para impedir la fuga del 

mortero.

 Los encofrados deben estar adecuadamente arriostrados o amarrados entre sí, de tal manera que conserven su posición y forma.



 Los encofrados y sus apoyos deben diseñarse de tal manera que no dañen a las estructuras previamente construidas.

Encofrado de concreto de columna

 

REMOCIÓN DE ENCOFRADOS, PUNTALES Y REAPUNTALAMIENTO. Desencofrado Los encofrados deben retirarse de tal manera que no se afecte negativamente la seguridad o condiciones de servicio de la estructura. El concreto expuesto por el desencofrado debe tener suficiente resistencia para no ser dañado por las operaciones de desencofrado. Los encofrados para elementos de concreto preesforzado no deben ser removidos hasta que se haya aplicado suficiente preesfuerzo para permitir que el elemento soporte su propio peso y las cargas de construcción previstas.

 

TUBERÍAS EMBEBIDAS Y SUS CONDICIONES. Se permite, previa aprobación de la supervisión, embeber en el concreto tuberías, ductos e insertos de cualquier material que no sea perjudicial para el concreto y que esté dentro de las limitaciones de tuberías embebidas y sus condiciones, siempre y cuando se considere que ellos no reemplazan estructuralmente al concreto desplazado.

TUBERIA DE ENBEBIDAS Y JUNTAS DE CONSTRUCCION

 

CARACTERISTICAS DE LAS JUNTAS DE CONSTRUCCION. Es importante, para la integridad de la estructura, que todas las juntas de construcción estén cuidadosamente definidas en los documentos de construcción y que se construyan según lo especificado.

1).  La superficie del concreto en las juntas de construcción debe limpiarse y debe estar libre de lechada. Inmediatamente antes de iniciar una nueva etapa de colocación del concreto, las juntas de construcción deben humedecerse y debe eliminarse el agua empozada. perjudiquen la resistencia de la 2).  Las juntas de construcción deben hacerse y ubicarse de manera que no perjudiquen estructura.

3). Las juntas de construcción en los pisos y techos deben estar localizadas dentro del tercio central del vano de las losas, vigas y vigas principales. 4). Las juntas de construcción en las vigas principales deben desplazarse a una distancia mínima de dos veces el ancho de las vigas que las intercepten.

JUNTAS DE CONSTRUCCION

 

7. Defina y grafique los elementos estructurales principales en una edificación, con sus respectivas

características. Los elementos estructurales principales de toda edificación son las losas, viga, columnas, muros o placas, escaleras la cimentación. LOS PRINCIPALES

DE

UNA

EDIFICACIÓN

Y

SUS

CARACTERÍSTICAS:  LOSAS (COMPORTAMIENTO Y TIPOS) Las losas son los elementos que hacen factible Ia existencia de los pisos y techos de una edificación. Tienen dos funciones principales desde al punto de vista estructural: la primera, ligada a las cargas de gravedad, qua es la trasmisión hacia las vigas de las cargas propias de la losa, el piso terminado, la sobrecarga y eventualmente tabiques u otros elementos apoyados en ellos; y la segunda, ligarla a las cargas de sismo, que es la obtención de La unidad de la estructura, de manera que esta tenga un comportamiento uniforme en cada piso, logrando que las

columnas y muros se deformen una misma en cada nivel.  

TIPOS DE LOSAS: Las losas se pueden subdividir en  Losas macizas  Losas nervadas 



 Losas aligeradas

TIPOS DE VIGAS

 

VIGAS (COMPORTAMIENTO Y TIPOS) son los elementos que reciben la carga de las losas, y la transmiten hacia otras o direcciones hacia las columnas o muros. Generalmente

las

denominados

ejes

vigas de

formas la

los

estructura,

teniendo las columnas ubicadas en sus intersecciones. El conjunto formado por las vigas y las columnas recibe el nombre de pórticos.

 

COLUMNAS (COMPORTAMIENTO Y TIPOS) Son los elementos, generalmente verticales, que reciben la carga de las losas y de las vigas con el fin de transmitir hacia la cimentación, y permiten que una edificación tenga varios niveles. Desde el punto de vista sísmico, las columnas son elementos muy importantes, pues forman con las vigas los denominados pórticos, que constituyen el esqueleto sismoresistente junto con los muros, si esto existen. Las columnas son elementos principalmente sometidos a esfuerzos de comprensión

y

simultáneamente

a

los

de

flexión

(flexiocomprension), debido que tiene momentos flectores transmitidos por las vigas y reciben las cargas axiales delos diferentes niveles de la edificación. La sección transversal de la columna dependerá de la magnitud de las cargas verticales que recibe y de la magnitud de los momentos flectores

actuantes.  

MUROS O PLACAS:   Son paredes de concreto armado que, dada su mayor dimensión en una dirección, muy superior a su ancho, proporcionan gran rigidez lateral y resistencia en esa dirección. Algunos autores definen al muro como columnas de sección transversal muy alargada, destacando el hecho que en realidad una columna y una placa reciben los mismos esfuerzos, ya que ambos cargan las vigas y losas y reciben, momentos de estas.

 

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES   CONCLUSIONES 

 Al desarrollar las preguntas dadas se determinó que los efectos del fenómeno sísmico en las obras civiles aún no pueden ser controladas totalmente, pese a la existencia de especialistas en antisísmicas de estructuras de diseño sismo resistente, como demuestran las consecuencias sociales y económicas de los sismos ocurridos en la historia que pasaron.



 proyectar una estructura de concreto armado se debe tener un claro conocimiento de las formas y métodos de diseño que aseguren un comportamiento satisfactorio del material.



la resistencia de la estructura sea la adecuada para todas las cargas que puedan llegar a actuar sobre ella.



Los procedimientos de diseño “clásicos” o convencionales no interpretan la filosofía de diseño sismoresistente



(denominado Filosofía y Principios de Diseño.  El marco de desarrollo o estructura conceptual del Diseño por Desempeño es integral: etapa de proyecto, etapa de construcción y etapa de mantenimiento.



La metodología de Diseño de concreto armado por Desempeño puede ser aplicable para todas las obras civiles respetando las normas establecidas.

 

 RECOMENDACIONES 

Los

trabajos

monográficos

deben

complementarse con trabajos experimentales y analíticos en nuestro medio o en el curso. cur so. 

Los trabajos experimentales que se debería realizar deben orientarse con guías de laboratorio un técnico o especialista conocedor del área, que se debe realizar la parte teórica en la parte práctica



Para tener más ideas concretadas o nociones debemos tener en conocimiento los conceptos básicos de tecnología de materiales y tecnología de concreto y resistencia de materiales y las otras necesarias áreas. Laboratorio de antisísmica antisísmica de Huancavelica