||
DOCENTE: ING. LUIS CUZCO TRIGOSO
DOCENTE: ING. LUIS CUZCO TRIGOSO
TEMA:
TEMA: ESTRUCTUR
ESTRUCTURAS
AS DE
DE CONCRETO
CONCRETO ARMADO
ARMADO
ASIGNAT
ASIGNATURA:
URA: CONSTRUCCI
CONSTRUCCION
ON II
ALUMNOS
ALUMNOS :
: Gonzales
Gonzales Reyes Diego Alonso
Reyes Diego Alonso
Escalante
Escalante Melénez
Melénez G!o"e!t
G!o"e!t
Za#ata Le$n Alan
Za#ata Le$n Alan
CICLO:
CICLO: %
%
TAR&OTO ' &ER(
TAR&OTO ' &ER(
)*+,
)*+,
&R-LOGO:
&R-LOGO:
El presente
El presente trabajotrabajo de de investigacióninvestigación representa un esfuerzo por los integrantes representa un esfuerzo por los integrantes de mi grupo, en el cual se pone de manifiesto toda la investigación recopilada y de mi grupo, en el cual se pone de manifiesto toda la investigación recopilada y analizada; con el propósito de llevar a
analizada; con el propósito de llevar a la práctica los conceptos aprendidos.la práctica los conceptos aprendidos. Así
Así mismo mismo la la elaboración elaboración de de la la monografía monografía estuvo estuvo basada basada en en unun planplan de de trabajo, el cual nos sirvió de base para distribuir las respectivas partes y al trabajo, el cual nos sirvió de base para distribuir las respectivas partes y al mismo
mismo tiempotiempo contribuyó a un adecuado contribuyó a un adecuado empleoempleo del tiempo. Posteriormente se del tiempo. Posteriormente se realizaron algunas modificaciones en el plan de trabajo, pues no
realizaron algunas modificaciones en el plan de trabajo, pues no se izo posiblese izo posible realizar todos los
realizar todos los puntos establecidos.puntos establecidos.
Previo al presente trabajo se elaboró una
Previo al presente trabajo se elaboró una estructuraestructura de algunos temas !ue de algunos temas !ue incluía este trabajo para así
incluía este trabajo para así poder poder establecer las establecer las fuentesfuentes de de informacióninformación de las de las !ue aríamos uso además de poner de manifiesto algunos
!ue aríamos uso además de poner de manifiesto algunos datosdatos importantesimportantes obtenidos a raíz de
obtenidos a raíz de la investigaciónla investigación.. "
"oodo do estesto, o, adeademás más de de las las orioriententaciacioneones s recrecibiibidas das por por parparte te del del docdocentente,e, contribuyo y dio como resultado lo !ue se presenta a continuación, el cual contribuyo y dio como resultado lo !ue se presenta a continuación, el cual representa un importante
representa un importante análisisanálisis de de lala investigac investigación ión pues evpues eval#a los al#a los puntospuntos re!ueridos ; para !ue así, a partir de esta, se provea la información necesaria re!ueridos ; para !ue así, a partir de esta, se provea la información necesaria para conocer el significado e importancia de las
DEDICATORIA
$edicamos primeramente nuestro trabajo a $ios por aber puesto en nuestro camino a a!uellas personas !ue an sido soporte y compa%ía durante todo el periodo de trabajo así como a nuestros padres !ue nos brindan su apoyo incondicional, y especialmente al docente !ue con este tema nos incentiva a aprender, sobre todo por esa paciencia y gran amistad !ue nos brinda.
NDICE:
&ntroducción'''''''''''''''''''''''''''' '.. pág. (
CA&ITULO I/
E)"*+"+*A) $E -*E"- A*/A$-0.1"&P-) $E AE*- '''''''''.. '''''''''''''''''''.pág2y3 0.4&/E"A&- ''''''.''''''''''''''... ''''...pág0,15 y11 0.6-7+/A) '''''''''''''''''''''''...pág14 0.89&:A '''...'''. ''''''''''''''''''''...pág.16y18 0.("&P-) $E 7-)A) '''''''. '''''''''''''''''''pág1(,1y 12 0.7A 9&:+E"A '''''''''''''''''''''pág.13 0.2E7 PA"& $E -*E"- ''''..
'''''''''''''''''''''''.pág.10 0.37A <-9E$&77A
INTRODUCCI-N
En el presente trabajo daremos a conocer acerca del tema denominado ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO; en el cual durante el desarrollo del informe e=plicaremos acerca de varios puntos ya mencionados en el tema. 7a t>cnica constructiva del concreto armado consiste en la utilización de concreto con barras o mallas de acero, llamadas armaduras. "ambi>n es posible armarlo con fibras, tales como fibras plásticas, fibra de vidrio, fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras dependiendo de los re!uerimientos a los !ue estará sometido. El concreto armado se utiliza en edificios de todo tipo, caminos, puentes, presas, t#neles y obras industriales. 7a utilización de fibras es muy com#n en la aplicación de concreto proyectado o sotcrete, especialmente en t#neles y obras civiles en general.
O01ETI%OS:
• E!uilibrar las fuerzas a las !ue va a estar sometido, y resistir las
solicitaciones sin colapso o mal comportamiento ?e=cesivas deformaciones@.
• -ptimización del sistema, es decir, la obtención de la mejor de todas las
soluciones posibles.
• rear una estructura segura y !ue satisfaga tambi>n un conjunto de
diversos re!uisitos impuestos por factores tales como la función de la estructura, condiciones del lugar, aspectos económicos y est>tica.
• +na Estructura son elementos constructivos cuya misión fundamental es la
de soportar un conjunto de cargas.
2.+3 TI&OS DE ACERO
El acero para reforzar concreto se utiliza en distintas formas; la más com#n es la barra o varilla !ue se fabrica tanto de acero laminado en caliente, como de acero trabajado en frío. 7os diámetros usuales de barras producidas en Per# varían de pulg. A 1 B pulg. ?Algunos productores an fabricado barras corrugadas de (C1 pulg, (C66 pulg y 6C1 pulg.@ +san diámetros a#n mayores. CLASI4ICACION DEL ACERO &ARA LA CONSTRUCCION DE ACERO ESTRUCTURAL 5 ACERO DE RE4UERZO
$e acuerdo a las normas t>cnicas de cada país o región tendrá su propia denominación y nomenclatura, pero a nivel general se clasifican enD
• <arras de acero para refuerzo del ormigónD )e utilizan principalmente
como barras de acero de refuerzo en estructuras de ormigón armado. A su vez poseen su propia clasificación generalmente dada por su diámetro, por su forma, por su usoD
• <arra de acero liso
• <arra de acero corrugado.
• <arra de acero elicoidal se utiliza para la
fortificación y el reforzar rocas, taludes y suelos a manera de perno de fijación.
/alla de acero electro soldada o mallazo
Perfiles de Acero estructural laminado en caliente Fngulos de acero estructural en 7
Perfiles de acero estructural tubularD a su vez pueden ser en forma rectangular, cuadrada y redonda.
Perfiles de acero 7iviano :alvanizadoD Estos a su vez se clasifican seg#n su uso, para tecos, para tabi!ues, etc.
7as barras de refuerzo se doblarán en frío de acuerdo con los detalles y dimensiones mostrados en los planos. o podrán doblarse en la obra barras !ue est>n parcialmente embebidas en el concreto, salvo cuando así se indi!ue en los planos o lo autorice el &nterventor.
"odo el acero de refuerzo se colocará en la posición e=acta mostrada en los planos y deberá asegurarse firmemente, en
forma aprobada por el &nterventor, para impedir su desplazamiento durante la colocación del concreto. Para el amarre de las varillas se utilizará alambre y en casos especiales soldadura. 7a distancia del acero a las formaletas se mantendrá por medio de blo!ues de mortero prefabricados, tensores, silletas de acero u otros dispositivos aprobados por el &nterventor.
En ning#n caso se permitirá el uso de piedras o blo!ues de madera para mantener el refuerzo en su lugar. 7a separación mínima recomendable para varillas redondas debe ser de una ?1@ vez el diámetro de las mismas, pero no menor de 4( mm. ni de 11C6 veces el tama%o má=imo del agregado.
7as varillas de refuerzo, antes de su colocación en la obra e inmediatamente antes de la colocación del concreto, serán revisadas cuidadosamente y estarán libres en lo posible de ó=ido, tierra, escamas,
aceites, pinturas, grasas y de cual!uier otra sustancia e=tra%a !ue pueda disminuir su aderencia con el concreto. o se permitirá el uso de ning#n elemento metálico o de cual!uier otro material !ue aflore de las superficies del concreto acabado, distinto a lo indicado e=presamente en los planos o en las especificaciones adicionales !ue ellos contengan.
Rec67!i8iento #a!a el !e96e!zo
El recubrimiento mínimo para los refuerzos será el indicado en los planos, y donde no se especifi!ue, será como sigueD uando el concreto se colo!ue directamente sobre el terreno, en contacto con el sueloD 3 cm. En superficies formaleteadas !ue an de !uedar en contacto con el suelo y en sus superficies !ue an de !uedar e=puestas a la intemperie o permanentemente sumergidasD ( cm.
2.)3 CIMENTACION
Es la parte estructural del edificio ?subestructura@, encargada de transmitir las cargas de >sta al terreno. )e clasifican enD imentaciones superficiales imentaciones profundas imentaciones especiales
CIMENTACION SU&ER4ICIAL
7os elementos verticales de la superestructura se prolongan asta el terreno de la cimentación
Gapatas corridas Gapatas aisladas 7osas de cimentación ajón de cimentación
GAPA"A) A&)7A$A) )oporta la carga de la columna y la forma en !ue trabaja es individual, puede originar asentamientos diferenciales )e utiliza en suelos de baja compresibilidad y alta resistencia.
Pueden ser cuadradas o rectangulares 7a relación 7C< no e=ceda de 1.( 7 ?longitud@ y < ?anco@ En la !ue descansa o recae un solo pilar
GAPA"A -**&$A Horma una losa continua de concreto armado, recibe las cargas de los muros o de una series de columnas Pueden tener sección rectangular, escalonada o estrecada cónicamente )us dimensión es relación con la carga !ue a de soportar,
resistencia a la compresión del material y presión admisible sobre el terreno. Es un elemento resistente uniendo las columnas por medio de contra trabes )u uso es cuando sea menor del (5I del área de la construcción.
7-)A $E &/E"A&- Es una zapata combinada !ue puede cubrir el área entera bajo una estructura !ue soporta
varias columnas y muros )e usan en suelos !ue tienen poca capacidad de carga y comprensibilidad media y alta uando cubren más del (5 I del área de la construcción soportar todo el edificio sobre una losa de concreto armado $e espesor constante, con refuerzos, ervada yCo Aligerada, en forma de cajón
AJ-E) $E &/E"A&- )e usan para cargas altas y en terrenos de alta compresibilidad Elementos de concreto
reforzado, de sección transversal cilíndrica, rectangular, elipsoidal o similar Pared de concreto reforzado ?!ue constituye el cuerpo principal del elemento@ Elementos estructurales de concreto armado !ue se construyen sobre el terreno se introducen en el terreno por su propio peso al ser e=cavado el suelo ubicado en su interior.
2.3 COLUMNAS
Es el elemento estructural vertical empleado para sostener la carga de la edificación +tilizado por la libertad !ue proporciona para distribuir espacios al tiempo !ue cumple con la función de soportar el peso de la construcción 7a formas, armados y las especificaciones de las columnas estarán en razón directa del tipo de esfuerzos !ue están e=puesta
COLUMNA DE TA0I;UE
)e construye a base de este material, la dimensión de la columna se logran acomodando el tabi!ue en diferentes formas. El mortero se usa para asentarlos ?cal, arena@, ?cemento, arena@; debiendo !uedar alternado o cuatrapiado.
COLUMNA DE &IEDRA
7a piedra debe ser fácil de labrar y en trozos regulares !ue faciliten su colocación. )e utiliza mortero, las juntas deberán ser cuatrapiadas
COLUMNA DE ACERO
Pueden ser sencillas, fabricadas directamente con perfiles estructurales, empleados como elemento #nico, o perfiles compuestos. Puede ser ueca, cuándo se rellena de concreto. El empleo depende del dise%o estructural y constructivo
COLUMNA DE CONCRETO
)on estructuras producto de una combinación o mezcla de materiales con características diferentes como el concreto y el acero de refuerzo.
)e dividen en dosD
Kolumna de oncreto Armado Kolumna de oncreto *eforzado
COLUMNA DE CONCRETO ARMADO
Es la combinación del concreto y el acero como material compuesto. En estos casos, el acero se coloca en la parte inferior por!ue es la zona de tracción ?donde se rompería@.
Elemento reforzados con barras longitudinales
LElementos reforzados con barras longitudinales y estribos
LElementos reforzados con tubos de acero estructural, con o sin barras longitudinales, además de diferentes tipos de refuerzo transversal
COLUMNA DE CONCRETO RE4ORZADO 7a carga act#a a una distancia del eje longitudinal del miembro estructural Es una combinación de concreto simple y con refuerzo. *esistencia en compresión, durabilidad, resistencia al fuego y moldeabilidad del concreto, alta resistencia en tensión y ductilidad del acero.
COLUMNA CORTA
Efecto esbeltez y es un factor importante, ya !ue la forma de fallar depende de la esbeltez, para la columna poco esbelta la falla es por aplastamiento
COLUMNA LARGA
)on los elementos más esbeltos y la falla es por pandeo. COLUMNA INTERMEDIA
Es donde la falla es por una combinación de aplastamiento y pandeo.
2.<3 %IGAS
En ingeniería y ar!uitectura se denomina viga a un elemento constructivo lineal !ue trabaja principalmente a fle=ión. En las vigas la longitud predomina sobre las otras dos dimensiones y suele ser
orizontal.
El esfuerzo de fle=ión provoca tensiones de tracción y compresión, Estructuralmente el comportamiento de una viga se estudia mediante un modelo de prisma mecánico.
contracción y temperatura, generan fle=ión y deformación de los elementos estructurales !ue la constituyen. 7a fle=ión del elemento viga es el resultado de la deformación causada por los esfuerzos de fle=ión debida a la carga e=terna. onforme se aumenta la carga, la viga soporta deformación adicional, propiciando el desarrollo de las grietas por fle=ión a lo largo del claro de la viga.
7as vigas o trabes de
concreto armado se utilizan para
apoyar lozas de tecos sujetos
a muros o entre muros y columnas. )on elementos de sección variable y pueden elaborarse con diferentes materiales.
Para evitar grietas y fallas en el funcionamiento de las vigas es necesario realizar un buen dise%o del armado de acero ya !ue este proporcionara mayor rigidez resistencia y seguridad al elemento.
2.,3
TI&OS
DE
LOSAS
LOSAS MACIZAS
Este tipo de losa consta de una
sección de concreto reforzado en dos direcciones. $ependiendo de cómo este apoyada, una losa maciza deberá tener mayor cantidad de refuerzo en un sentido !ue en el otro.
)i la losa dispone de muros de apoyo en los cuatro lados su dirección principal será la del sentido más corto, si es cuadrada cual!uiera de los dos sentidos es igual. )i la losa dispone de muros en solo dos lados ?deben ser opuestos@, la dirección principal será en la dirección perpendicular a la dirección de los apoyos.
El refuerzo o acero !ue se le debe colocar a la losa debe seleccionarse de acuerdo con la siguiente tabla. El refuerzo indicado puede utilizarse #nicamente para condiciones y cargas típicas de viviendas.
K7uces mayores resultan poco económicas, por lo tanto es mejor construir la losa aligerada.
KEl refuerzo secundario se coloca para evitar !ue el concreto se agriete debido a los efectos de la temperatura.
PreparaciónD )e deben alistar los materiales, consultar las especificaciones ?forma, espesor, etc.@ y nivelar el piso desde donde se van a tomar las medidas.
ApuntaladoD )e colocan los largueros paralelos en los muros, apoyados sobre puntales cada 5 cm. )e procede a nivelar los largueros y cu%ar los puntales. HormaletaD )e colocan las tablas apoyadas entre los largueros formando una superficie lo más ajustada !ue se pueda para !ue no se escape el concreto por entre los espacios
Armar el refuerzoD )e debe colocar el refuerzo calculado sobre la formaleta, apoyado de tal forma !ue al vaciar el concreto, el refuerzo !uede totalmente rodeado por >ste. El recubrimiento mínimo de concreto sobre el acero debe ser de 8 cm.
9aciado del concretoD )e debe acer con cuidado para evitar !ue la formaleta se pueda caer.
LOSAS &LANAS
)on a!u>llas !ue transmiten las cargas directamente a las columnas, sin la ayuda de vigas. Pueden ser macizas, o aligeradas por alg#n medio ?blo!ues de material ligero, alv>olos formados por moldes removibles, etc.@. )eg#n la magnitud de la carga por transmitir, la losa puede apoyar directamente sobre las columnas o a trav>s de ábacos, capiteles o una combinación de ambos. En
ning#n caso se admitirá !ue las columnas de orilla sobresalgan del borde de la losa.
Estas losas pueden
mantenerse directamente
sobre las columnas
Estas losas en su forma
tradicional no poseen resistencia suficiente para irrumpir dentro del rango inelástico de comportamiento de los materiales
Estas no son ajustadas para zonas de alto riesgo sísmico. Aora bien si se desea mejorar la resistencia de las losas al Punzonamiento y la integración de estas losas planas con las columnas se recomienda la utilización de los capiteles y ábacos.
+na característica estructural importante de los apoyos de estas losas es !ue su rigidez a fle=ión es muco mayor !ue la rigidez a fle=ión de la propia losa. 7as losas apoyadas perimetralmente forman parte, com#nmente de sistemas
>stas no puede estudiarse rigurosamente en forma aislada sino !ue debe analizarse todo el sistema, ya !ue las características de cada elemento influyen en el comportamiento de los otros.
7as principales desventajas, es el enorme Punzonamiento o cortante !ue se produce en el apoyo entre columna y losa ?!ue se puede disminuir con el uso de capiteles@, y la relativa independencia de las columnas, !ue al no formar un marco rígido se pandean yCo fle=ionan a diferentes
ritmos cada una.
El Punzonamiento es un esfuerzo producido por tracciones en una pieza debidas a los esfuerzos tangenciales originados por una carga localizada en una superficie pe!ue%a de un elemento
bidireccional de ormigón, alrededor de su soporte. Este esfuerzo de Punzonamiento produce un efecto puntual sobre su plano de apoyo. $ebe tenerse en cuenta !ue este efecto puede aparecer en los forjados reticulares y en losas macizas. 7a rotura aparece de improviso, bruscamente y sin aviso produciendo consecuencias mucas
veces fatales en los abitantes del lugar. 7a superficie crítica de Punzonamiento es la superficie de rotura, !ue abarca el perímetro donde apoya la losa.
LOSAS &LANAS CON %IGAS EM0E0IDAS Estos tipos de losas son muy
resistentes frente a los sismos ya !ue estas están incorporadas con vigas banda o embebidas para mejorar su comportamiento frente a los terremotos, estas pueden ser #tiles para edificios de asta 8 plantas, con luces y cargas pe!ue%as y medianas.
En este tipo de losa parte del concreto se reemplaza por otros materiales como cajones de madera, guadua y principalmente cuando se trata de viviendas de uno y dos pisos se reemplaza por ladrillos o blo!ues. $e esta forma se disminuye el peso de la losa y se pueden cubrir mayores luces de manera más económica.
En este sistema, la losa tiene cuatro componentesD una torta inferior !ue se coloca sobre las tablas de la formaleta; los blo!ues o elementos aligerantes; la torta o pla!ueta superior con refuerzo nominal y las viguetas en concreto reforzado.
7a torta inferior es un mortero con dosificación de 1D6 de 4 cm de espesor !ue permite cubrir el
aligeramiento y el refuerzo principal de la losa o elementos aligerantes.
7os blo!ues o elementos aligerantes se colocan de tal manera !ue formen las cavidades de las viguetas con separaciones entre sí, entre (5 y 25 cm ?promedio de 5 cm@.
7as viguetas contienen el refuerzo principal. El anco medio de viguetas es de 3 cm. )u altura se calcula seg#n la luz ?espacio a cubrir@.
El refuerzo superior e inferior se distribuye como se muestra. "odo el refuerzo a utilizar debe ser corrugado con fy M 845 /pa M 8455 NgCcm O e=cepto las barras para los estribos o. 4 !ue tienen fy M 485 /pa M 4855 NgCcmO.
2.=3 LA %IGUETA
Es el componente principal del sistema prefabricado de losas aligeradas oncreto, ya !ue es el elemento estructural responsable de la resistencia de la losa.
LA %IGUETA DE ACERO DE ALTA RESISTENCIA
Es el componente principal de las viguetas prefabricadas, la armadura está eca de varillas de acero corrugado, 4 inferiores y 1 superior unidos por otro ilo trefilado en frío. Este acero tiene una resistencia a la rotura de (,55 NgCcm4 y un límite de fluencia de (,555 NgCcm4. 7os 8 ilos de acero pasan por una má!uina totalmente automatizada !ue les aplica una soldadura el>ctrica especial !ue termina por unirlas en la configuración !ue se muestra en el detalle.
2.>3 &ATIN DE CONCRETO
)us funciones principales sonD
1@ contener y mantener todo el acero positivo re!uerido en buenas condiciones y en la posición adecuada asta su ensamble en la obra.
4@ servir de soporte para la bovedilla con lo cual se elimina el uso del encofrado de contacto.
7a alta resistencia del concreto en el patín ?435 gCcm4@, y el !ue se encuentre curado con al menos 2 días de anticipación permite desencofrar en menos tiempo y con ello un avance más rápido de la obra.
2.?3 LA 0O%EDILLA
Es el elemento aligerante de la losa y puede ser de varios materiales, los mismos !ue difieren en las prestaciones !ue brindan a la construcción. "ienen una forma especial !ue permiten, al apoyarse sobre el patín de concreto, eliminar totalmente la necesidad del encofrado de contactoD
0O%EDILLA DE &OLIESTIRENO
*educe significativamente el peso de la losa, lo !ue permite a su vez reducir el re!uerimiento de fierro en los elementos verticales. El trabajo en obra con este elemento re!uiere, sobretodo inicialmente una fuerte supervisión para !ue se cumplan las normas de seguridad mínimas !ue indican !ue los elementos de alba%ilería en general no deben usarse como zona de tránsito.
• El deterioro por corrosión de las estructuras de concreto armado es de gran
magnitud debido a su impacto económico, por lo cual es importante conocer las causas de su origen y desarrollo para controlarlo a fin de prolongar la vida #til de las obras civiles.
• 7a influencia del medio ambiente en el deterioro del concreto es
fundamental, siendo característica para medios marino, urbano y rural. Es por esta razón !ue el concreto debe ser dise%ado con los re!uerimientos específicos de servicio para cada estructura de acuerdo al sitio en !ue sea construida
• El dise%o estructural se realiza a partir de un adecuado balance entre las
funciones propias !ue un material puede cumplir, a partir de sus características naturales específicas, sus capacidades mecánicas y el menor costo !ue puede conseguirse.
• El dise%o estructural debe siempre de obtener un rendimiento balanceado
entre la parte rígida y plástica de los elementos, ya !ue en mucas ocasiones, un e=ceso en alguno de estos dos aspectos pueden conducir al fallo de la estructura.
• QEPE), 9.; PE77&E*, E. ?4553@. Reso6!ces Manage8ent, in Pellicer,
E.et al .D Construction Management . onstruction /anagersR 7ibrary
7eonardo da 9inciD P7C5C<CHCPPC128518. Ed. SarsaT +niversity of "ecnology, pp. 1(133. &)<D 3630235833.
• Pauley, "... Priestley, /.J.. )eismic design of reinforced concrete and
masonry buildings. Jon Siley and )ons &nc. 1004
• )imesa. :uía para ingenieros calculistas, constructores e interventores de
estructuras de concreto. $>cimo se=ta edición. /edellín. 1000.
• ilson, Artur. $ise%o de estructuras de concreto. 14U edición. )antaf> de
