Cuestionario de Concreto Armado I
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Concreto Armado I...
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Cuestionario de Concreto Armado I I PARCIAL
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Introducción
¿Cuáles son las ventajas del concreto armado en la construcción? + Buena Resistencia a la Compresión. + Posibilidad de crear todo tipo de formas, es moldeable. + Buen comportamiento frente a la intemperie. + Buen comportamiento frente al fuego. + Costos relativamente bajo. + Elevados incrementos de resistencia en relación con el incremento de costo asociado. + Masivo y rígido. Buen comportamiento dinámico. + Mantenimiento prácticamente nulo. ¿Cuáles son las desventajas del concreto armado en la construcción? + Poca resistencia a la tracción. + Presenta un maor peso propio en comparación con su resistencia. + Precisa un maor tiempo de ejecución. + !mposible de desmontar. + "e#uiere "e#uiere de una ejecución más $artesanal% #ue la estructura de acero. + Control de calidad más complejo menos locali&ado centrali&ado. + Maor costo tiempo de demolición. 'sos del concreto armado. + Para cerrar espacios. + Para edi(cios aporticados. + Para losas de entrepiso. + Para salvar luces )puentes, t*neles + Para contener empujes en muros, obras sanitarias. + Para diseo de fundaciones.
Estructuras de Concreto Armado
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¿-u es una estructura? Puede concebirse como un sistema, es decir, como un conjunto de partes o componentes #ue se combinan en forma ordenada para cumplir una función dada.
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¿-u función debe cumplir la estructura? /ebe cumplir la función a la #ue está destinada con un grado razonable de seguridad u de manera #ue tenga un comportamiento adecuado en condiciones normales de servicio.
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estructuras s de concreto concreto reforzado reforzado ¿-u ¿-u caract caracter0 er0sti stica cas s tiene tiene las estructura derivadas de los procedimientos de construcción #ue las distinguen de las estructuras de otros materiales? + 1l concreto se fabrica en estado plástico. 'na ventaja de esto, es la $moldeabilidad%. + Puede lograrse continuidad en la estructura, es decir, el $monolitismo% es consecuencia natural de las caracter0sticas de construcción. + 2tra caracter0stica peculiar, es el $ agrietamiento% #ue debe tenerse en cuenta al estudiar su comportamiento bajo condiciones de servicio.
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¿Cómo describir0a el comportamiento de una estructura? ¿-u variables tomo en cuenta para saber si funciona bien o mal? 3 travs de4 5 "esis esiste tenc ncia ia de la estr estruc uctu tura ra.. 5 /eformaciones4 6as defor deformac macion iones, es, de7e8 de7e8ion iones es agrie agrietam tamien ientos tos deben deben estar estar por debajo de los permisibles. 6as vibraciones deben estar en un rango aceptable. ¿-u se 9ace para luc9ar contra una contracción? 1n gran medida, la contracción es un fenómeno reversible. :i se satura el concreto con agua después de haberse contraído, se dilatara casi a su volumen original. ara minimizar la contracción es deseable4 ; mantener mantener un m0nimo m0nimo la cant cantid idad ad de agua agua para para me&c me&cla lado do.. usar refuer&o por contracción.
Acciones mínimas para el proyecto !"eg#n $orma Covenin %&&%'(()
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¿-u son las acciones? ¿ cómo se dividen?
Acciones4 :on :on fenó fenóme meno nos s #ue #ue prod produc ucen en camb cambio ios s en el esta estado do de tensiones deformaciones en los elementos de una edi(cación.
+ Acciones Permanentes4 :on las #ue act*an continuamente sobre la edi(cación cua magnitud puede considerarse invariable en el tiempo, como las cargas debidas al peso propio de los componentes estructuras no estructurales. Variables4 :on a#uellas #ue act*an sobre la edi(cación con + Acciones Variables una magnitud variable en el tiempo #ue se deben a su ocupación uso 9abitual, como las cargas de personas, objetos, ve90culos, ascensores, ma#uinarias, etc. + Acciones Accidentales4 :on :on acci accion ones es #ue #ue en la vida vida *til *til de la edi(cación tienen una pe#uea probabilidad de ocurrencia solo durante breves lapsos de tiempo, como las acciones debido a sismo, viento, etc. + Acciones Extraordinarias4 :on las acciones #ue normalmente no se consideran entre las #ue act*an en la vida *til de una edi(cación, #ue, sin sin emba embarg rgo, o, pued pueden en pres presen enta tarse rse caso casos s e8ce e8cepc pcio iona nale les s causa causarr catástrofes, como las acciones debido a e8plosiones, incendios, etc. Reológicas4 :on + Acciones Reológicas :on las las debi debida das s a las las defo deform rmac acio iones nes #ue #ue e8perimentan los materiales en el transcurso del tiempo por efectos de la retracción, 7uencia otras causas. + Acciones Térmicas4 :on las producidas por las deformaciones #ue originan cambios en la temperatura.
Elementos estructurales en concreto armado
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¿-u es una losa de concreto armado? 1s una amplia placa plana, generalmente 9ori&ontal, cuas super(cie superior e inferior son paralelas, sus dimensiones en planta superan su espesor.
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¿Cuáles son las principales solicitaciones a las #ue está sometida una losa? @le8ión corte. ¿Cuáles son los tipos de losas? + Losas Nervadas4 Conformada por un sistema de nervios paralelos armados en una dirección, ligados por una loseta. Losas Reticulares eticulares4 Conf + Losas Confo ormada mada por un sist sistem ema a de nerv nerviios ortogo ortogonal nales es armado armados s en dos direcc direccion iones, es, ligado ligados s por una loseta loseta.. 6os 6os nervios cru&ados forman $ret0culas% logradas con casetones. + Losas Macizas4 6osa monol0tica de dimensiones preponderantes en las las dir direcci eccion ones es long longit itud udin inal al tran transv sver ersa sal, l, arma armada da en una una o dos dos direcciones.
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¿-u es una viga?
1lem 1lement entos os estr estruct uctur ural ales es 9ori 9ori&o &onta ntale les s e incl inclin inad ados os,, transversales muc9o menores #ue sus longitudes. •
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con con
secc seccio iones nes
¿Cuáles son las principales solicitaciones a las #ue está sometida una viga? @le8ión corte. Aambin Aambin pueden estar sometidas sometidas a torsión. ¿-u son las columnas muros? :on elementos verticales con secciones transversales muc9o menores #ue sus longitudes.
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¿Cuáles son las principales solicitaciones a las #ue está sometida una columna? 38ial, 7e8ión corte.
Es*uerzos y de*ormaciones en elementos estructurales
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¿-ue son los esfuer&os de tensión inclinados? ¿Cuál es su importancia? Conocidos Conocidos tambin como esfuer&os esfuer&os de tensión tensión diagonal, diagonal, resultan resultan del corta cortant nte e solo solo )en )en el eje eje neutr neutro o o de la comb combin inac ació ión n de cort cortan ante te 7e8ió 7e 8ión, n, pueden pueden afecta afectarr la integr integrida idad d de la viga. viga. Por ello, ello, se coloca colocan n estribos, refuer&os transversales.
Comportamiento y ropiedades Mec+nicas del Concreto
:e 9ace un ensao a travs de una probeta. 6a resistencia t0pica usada en los diseos es los D
≤
Ec =15100 √ f ' c
ω c ≤ Ffc para el acero D,Df.
6as tensiones debido a solicitaciones producidas por cargas de servicio deben ser menores o iguales a la resistencia nominal de las secciones4
S ≤ Rn
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¿Para estructuras estáticamente indeterminadas, como se calculan los momentos 7e8ionantes fuer&as? :uponiendo comportamiento estático lineal.
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¿Cuándo aplicamos la teor0a elástica?
Cuan Cuando do el esfu esfuer er&o &o #ue #ue en la viga viga no supe supera ra el FDG FDG del del esfu esfuer& er&o o permisible, aun se puede considerar una deformación lineal, por lo tanto aplicarse la teor0a elástica.
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¿Para #u se utili&a la teor0a elástica? Para determinar el momento de agrietamiento de la sección, tambin para para calc calcul ular ar las las de7e de7e8i 8ion ones es el agri agriet etam amie ient nto o bajo bajo carg cargas as condiciones normales de servicio.
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¿Cuáles son los principios o 9ipótesis )suposiciones consideraciones de la teor0a elástica? + Conservación de las caras planas, es decir, distribución lineal de las deformaciones. + 1l concreto no resiste esfuer&os de tracción. + No e8iste desli&amiento entre el concreto el acero. + :e aplica la le de EooIe. 6as deformaciones son proporcionales a los esfuer&os.
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¿-u es una sección subrefor&ada? su brefor&ada? Cantidad conveniente pe#uea de acero. 1l acero falla antes de #ue falle el concreto. Mc O Ms :e ve visiblemente agrietada, avisa. ¿-u es una un a sección sobrerefor&ada? Aiene más acero acero del necesario. necesario. Con cargas el acero acero no llega a la cedencia. No da aviso de #ue la estructura está dbil. Ms O Mc ¿-u es un diseo óptimo? Aambin Aambin denominado falla balanceada. 1l acero cede el concreto falla. 1sta no es la falla más adecuada. Mc L Ms L Mo Momento óptimo de la sección
9a teoría de los estados limites o de rotura 6as secciones de los miembros de las estructuras se disean tomando en cuen cuenta ta las las defo deform rmac acio iones nes inel inelás ástic ticas as para para alca alcan& n&ar ar la resi resist sten enci cia a má8ima, cuando se aplica una carga má8ima a la estructura, igual a la suma de cada carga de servicio multiplicada por su factor respectivo de
carga, usualmente se usa para cargas permanentes ;,< para cargas variables ;,. •
¿Para ¿Para estructuras estructuras estáticame estáticamente nte indetermin indeterminadas adas bajo carga carga má8ima, má8ima, como se calculan los momentos 7e8ionantes fuer&as? :uponiendo comportamiento estático lineal 9asta la carga má8ima.
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¿Cuáles son los principios o 9ipótesis de la teor0a de rotura? + Conservación de las caras planas, es decir, distribución lineal de las deformaciones. + 1l concreto no resiste esfuer&os de tracción. + No e8iste desli&amiento entre el concreto el acero. + No se aplica la le de EooIe. 6as deformaciones no son proporcionales a los esfuer&os. + 6a fall falla a de la secc secciión ocur ocurrre cuand uando o el conc concrreto eto alca lcan&a n&a su deformación deformación má8ima *til4 ε cu =0,003
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¿Por #u ra&ones se cambia la teor0a elástica por la teor0a de rotura? ¿Por #u la teor0a de rotura es mejor? ;. 6as secciones de concreto refor&ado se comportan inelásticamente bajo cargas elevadas, en consecuencia, la teor0a elástica no puede dar una predicción segura de la resistencia má8ima de los miembros, a #ue las las defo deform rmac acio ione nes s inel inelás ásti tica cas s no se toma toman n en cons consid ider erac ació ión, n, en consecuencia, en la teoría el+stica se desconoce el *actor de carga !carga m+:ima.carga de servicio)/ . El dis resistencia resu result ltan ante tes s de una dist distri ribu buci ción ón más más e( e(ci cien ente te de las las tensiones permitidas por las deformaciones inelásticas en ocasiones indica #ue el mtodo elástico es mu conservador. conservador. Las secciones 'ue se obtienen dise(ando $or teor)a de rotura son m"s $e'ue(as 'ue las obtenidas en teor)a el"stica* $ero se corre el riesgo de ser menos +exibles, $uede &aber grietas-
F. El dise0o por resistencia m+:ima utiliza con mayor e8ciencia el re*uerzo de alta resistencia- y se pueden utilizar peraltes m+s pe7ue0os en vigas sin acero de compresión/ . El dise0o por resistencia m+:ima permite al dise0ador evaluar la ductilidad de la estructura en el rango inel+stico/ •
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¿-u debe tener una estructura para comportarse satisfactoriamente con seguridad para los estados l0mites #ue puedan presentarse durante su vida *til? a. "esis esiste tenc ncia ia.. b. "igide&. c. 1sta 1stabi bili lida dad. d. ¿-u se de(ne como estado l0mite? :e de(ne como $1stado 6imite% la situación más allá de la cual una estructura, miembro o componente estructural #ueda in*til para su uso prev previs isto to,, sea sea por por su fall falla a resist esisten ente te,, defo deform rmac acio ione nes s vibr vibrac acio ione nes s e8cesivas, inestabilidad, inestabilidad, deterioro, colapso o cual#uier otra causa.
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¿Cuáles son los estados l0mites #ue e8isten? ;. Estado l)mite de agotamiento4 :e alcan&a este estado cuando se agota la resistencia de la estructura o de alguno de sus miembros.
¿-u es un factor de carga? 1s un factor de maoración. 1mpleado para incrementar las solicitaciones a (n de disear en el estado l0mite de agotamiento resistente. Aienen el propósito propósito de dar dar seguridad adecuada contra contra el aumento en las cargas de servicio más allá de las especi(cadas en el diseo para #ue sea sumamente improbable la falla.
¿-u es un factor de reducción de capacidad? capacidad? 1s un factor de minoración. 1mpleado para reducir la resistencia nominal obtener la resistencia de diseo. 6os factores de reducción de la capacidad
∅
se proporcionan
para tomar en cuenta ine8actitudes en los cálculos 7uctuaciones en las resistencias del material, en la mano de obra dimensiones. @actores de maoracion maoraci on de cargas ' K );,>CP 2 ;, #ue destruen su integridad. 6a fall falla a por por comp compre resi sión ón debi debida da al apla aplast stam amie ient nto o del del conc concre reto to es repentina, de naturale&a casi e8plosiva ocurre sin ning*n aviso. Por esta ra&ón, es aconse!able calcular las dimensiones de la viga de tal manera 'ue si se sobrecargan, la falla inicie $or +uencia del acero en vez del a$lastamiento del concreto¿Cuáles son las condiciones para una deformación balanceada? 18iste la condición de deformación balanceada, cuando simultáneamente el acero de refuer&o más traccionado alcan&a la deformación ε s=ε y = f y / E s , el concreto en compresión alcan&a la deformación
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ε c ε cu 0,003. =
=
¿-u es la deformación l0mite de compresión controlada?
deformaci ación ón l)mite l)mite de com$res com$resión ión contro controlad lada a ) ε y ¿ es la 6a deform deformación neta a tracción en el acero de refuer&o para la condición balanceada. Para aceros :5D o 5D ε y =0,002 Para aceros :5>D o 5QD •
ε y =f y / E s
¿Cómo se dividen las secciones de concreto controladas? 6as secciones de concreto se clasi(caran en4 + .ecciones controladas $or com$resión4 /eformación neta a tracción en el acero de refuer&o más deformado a tracción4 ε s ≤ ε y /eformación má8ima del concreto a compresión4 compresión4 ε cu =0,003 + .ecciones controladas $or tracción4
/eformación neta a tracción en el acero de refuer&o más deformado a tracción4 ε s ≥ 0,005 /eformación má8ima del concreto a compresión4 compresión4 ε cu =0,003 + .ecciones en transición4 )1sta entre la &ona de compresión la &ona de tracción /eformación neta a tracción en el acero de refuer&o más deformado a tracción4 f y / E s ≥ ε s ≥ 0,005 /eformación má8ima del concreto a compresión4 compresión4 ε cu =0,003
N/TA4 En los miembr miembros os solici solicitad tados os a fexión fexión,, la deorm deormaci ación ón neta neta a tracc tracción ión será será mayor mayor a 0,004 0,004 !e"#n !e"#n $orma $orma %&'()* %&'()*00+ 00+ Caitu Caitulo lo %0 Recomendac Recomendaciónión- Colocar Colocar reuer.o reuer.o en comresió comresión n ara incrementar incrementar la resistencia y ductilidad a fexión •
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¿Cómo puedo pasar de una sección en transición a controlada por tracción? 3umentando el acero, es decir, aumentando la ductilidad.
Pregunta B2N': ;4 ;Con 7ue 8nalidad se usa el acero a compresión en una viga< 6as vigas doblemente armadas son necesarias cuando la altura de una viga está limitada por ra&ones ra&ones ar#uitect ar#uitectónica ónicas s o prácticas, prácticas, su cuant0a cuant0a mecánica ω resulta elevada. 5
3ume 3ument nta a la la duc ducti tili lida dad d de de la la sec secci ción ón..
5
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3ument 3umenta a la capa capacid cidad ad resis resisten tente te en en la rela relació ción n a las viga vigas s simplemente armadas.
Pregunta B2N':
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