SEMANA - 1- C°A-1

DOCENTE: ING. CIVIL MEJÍA CHATILÁN JOSÉ RAFAEL

FACULTAD DE: INGENIERIA

CURSO: CONCRETO ARMADO I

CARRERA PROFESIONAL: INGENIERIA DE CIVIL

CICLO: VIII

SEMANA N° 01

UNIDAD: I

CONCEPTOS GENERALES

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CONCRETO ARMADO I

UNIDAD I: CONCEPTOS GENERALES.

I. INTRODUCCION.

1.1. CONCRETO.

1.1. CONCRETO.

a) Definición.

El concreto es una mezcla de cemento, agregado grueso o

piedra, agregado fino o arena y agua. El cemento, el agua y la

arena constituyen el mortero cuya función es unir las diversas

partículas de agregado grueso llenando los vacíos entre ellas.

Tipos de concreto.

- Concreto Armado.

1.1. CONCRETO.

a) Definición.

Tipos de concreto.

- Concreto Simple.

1.1. CONCRETO.

a) Definición.

Tipos de concreto.

- Concreto Armado.

1.1. CONCRETO.

a) Definición.

Tipos de concreto.

- Concreto Ciclópeo.

1.1. CONCRETO.

a) Definición.

Tipos de concreto.

- Concreto Espéciale. Concreto traslucido, porosos, etc

1.1. CONCRETO.

b. Ventajas y Desventajas del Concreto Armado Frente a otros

Materiales.

Ventajas del concreto armado frente a otros materiales.

Es durable a lo largo del tiempo y no requiere de una gran

inversión para su mantenimiento. Tiene una vida útil extensa.

Tiene gran resistencia a la compresión en comparación con

otros materiales.

Es resistente al efecto del agua.

En fuegos de intensidad media, el concreto armado sufre daños

superficiales si se provee un adecuado recubrimiento al acero.

Es más resistente al fuego que la madera y el acero estructural.

1.1. CONCRETO.

Ventajas del concreto armado frente a otros materiales.

Se le puede dar la forma que uno desee haciendo uso del

encofrado adecuado.

Le confiere un carácter monolítico a sus estructuras lo que les

permite resistir mas eficientemente las cargas laterales de viento

o sismo.

No requiere mano de obra muy calificada.

Su gran rigidez y masa evitan problemas de vibraciones en las

estructuras erigidas con el.

En la mayoría de lugares, es el material mas económico.

Por su gran peso propio, la influencia de las variaciones de

cargas móviles es menor.

1.1. CONCRETO.

Desventajas del concreto armado frente a otros

materiales.

Tiene poca resistencia a la tracción, aproximadamente la decima

parte de su resistencia a la comprensión.

Requiere de encofrado lo cual implica su habilitación,

vaciado, espera hasta que el concreto alcance la resistencia

requerida y desencofrado. Con el tiempo que estas

operaciones implican.

Su relación resistencia a la comprensión versus peso esta

muy por debajo que la correspondiente al acero, el cual es

mas eficiente cuando se trata de cubrir grandes luces.

Requiere de un permanente control de calidad, pues esta se

ve afectada por las operaciones de mezcla, colocación

curado, etc.

Presenta deformaciones variables con el tiempo. Bajo cargas

sostenidas, las deflexiones en los elementos se incrementan

con el tiempo.

1.2. MATERIALES DEL CONCRETO ARMADO.

A. CEMENTO

El cemento se obtiene de la pulveracion del Clinker el cual es

producido por la calcinación hasta la fusión incipiente de

materiales calcáreos y arcillosos.

Tipos de Cemento.

Tipo I: Que es de uso general y sin propiedades especiales.

Tipo II: De moderado calor de hidratación y alguna resistencia al

ataque de los sulfatos.

Tipo III: De resistencia temprana y elevado calor de hidratación.

Tipo IV: De bajo calor de hidratación.

Tipo V: De alta resistencia al ataque de sulfatos.


A. CEMENTO


B. AGREGADO FINO O ARENA

Tanto el agregado fino como el agregado grueso,

constituyen los elementos inertes del concreto, ya que

no intervienen en las reacciones químicas entre cemento

y agua. El agregado fino debe ser durable, fuerte, limpio,

duro y libre de materias impuras como polvo, limo,

pizarra, álcalis y materias orgánicas. No debe tener mas

de 5% de arcilla o limo ni mas de 1.5% de materias

orgánicas. Sus partículas deben tener un tamaño menor

a ¼”.


C. AGREGADO GRUESO O PIEDRA

El agregado grueso está constituido por rocas graníticas,

dioríticas y cieníticas. Puede usarse piedra partida en

chancadora o grava zarandeada de los lechos de los

ríos o yacimientos naturales. Es conveniente que su

tamaño máximo sea menor que 1/5 de la distancia entre

las paredes del encofrado, 3/4 de la distancia libre

entre armaduras y 1/3 del espesor de las losas.


D. AGUA

El agua empleada en la mezcla debe ser limpia, libre de

aceites. ácidos, álcalis. sales y materias orgánicas. En

general. el agua potable es adecuada para el concreto.

Su función principal es hidratar el cemento. pero también

se le usa para mejorar la trabajabilidad de la mezcla.


E. ADITIVOS

Los aditivos son sustancias que,

añadidas al concreto, alteran sus

propiedades tanto en estado fresco

como endurecido. Por su naturaleza, se

clasifican en aditivos químicos y aditivos

minerales. Entre los primeros, se tiene,

principalmente, los plastificantes y

super-plastificantes. Los controladores

de fragua.


F. ACEROS

El acero es una aleación de diversos elementos entre

ellos: carbono, manganeso, silicio, cromo, níquel y

vanadio. El carbono es el más importante y el que

determina sus propiedades mecánicas.

A mayor contenido de carbono, la dureza, la resistencia a

la tracción y el límite elástico aumentan. Por el contrario,

disminuye la ductilidad y la tenacidad.


F. ACEROS

A continuación damos una tabla con varillas de

producción común en nuestro medio.


F. ACEROS

1.3. PROPIEDADES MECANICAS DEL CONCRETO Y DEL ACERO.

A. PROPIEDADES MECANICAS DEL CONCRETO

El concreto se caracteriza por su resistencia a la

compresión. La resistencia a la compresión (f'c) se define

como el promedio de la resistencia de, como mínimo, dos

probetas tomadas de la misma muestra probadas a los 28

días. La resistencia del concreto a la tracción es mucho

menor que su resistencia a la compresión constituyendo

aproximadamente entre un 8% a 15% de ésta.

En la siguiente tabla se muestra la relación entre la

resistencia del concreto a una determinada edad y su

resistencia a los 28 días



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 esfuerzo-

deformación 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.



En el ensayo de cilindros de concreto simple, la carga

máxima se alcanza a una deformación unitaria del orden

de 0.002. el colapso de la probeta que corresponde al

extremo de la rama descendente se representa en

ensayos de corta duración a deformación que varían

entre 0.003 y 0.007, según las condiciones del espécimen

y de la maquina de ensayo.



Las curvas esfuerzo-deformación del acero muestran una

porción inicial elástica lineal, una plataforma de fluencia

(es decir donde la deformación continua sin aumento del

esfuerzo, a este valor del esfuerzo se le llama esfuerzo

de fluencia), una región de endurecimiento por

deformación, y finalmente una zona donde el esfuerzo

decae hasta ocurrir la fractura.

1.4. CODIGOS DE DISEÑO.

Norma Peruana: N.T.E. E – 060. Concreto Armado

Esta Norma fija los requisitos y exigencias mínimas para el

análisis, el diseño, los materiales, la construcción, el control

de calidad y la supervisión de estructuras de concreto

armado, preesforzado y simple.

Norma Norteamericana: Código ACI 318S-14

“Requisitos de Reglamento para el Concreto Estructural”

Norma Venezolana: Para Hormigón. COVENIN 1753-06

PROYECTO Y CONSTRUCCION DE OBRAS EN

CONCRETO ESTRUCTURAL.

Norma Chilena: Nch 430-2007

Hormigón Armado-Requisitos y cálculos.

1.5. METODOS DE DISEÑO

A. DISEÑO ELASTICO O POR CARGAS DE SERVICIO

El diseño elástico asume un comportamiento elástico de

ambos materiales. El diseño consiste en conseguir que

los esfuerzos no excedan los esfuerzos admisibles que

son una fracción de la resistencia del concreto y del

esfuerzo de fluencia del acero.

El método elástico no ayuda a predecir el tipo de falla;

es importante considerar el tipo de falla, dúctil o frágil,

que presenta un elemento bajo determinadas

solicitaciones y, en la medida de lo posible, orientar la

falla según sea conveniente. El método elástico tampoco

determina la carga que ocasiona la rotura de la pieza y

por ello, su factor de seguridad no es conocido.


B. DISEÑO POR ROTURA O POR RESISTENCIA ULTIMA

Con el diseño a la rotura se predice la carga que

ocasiona la falla del elemento en estudio y analiza el

modo de colapso del mismo. Este método toma en

consideración el comportamiento inelástico del acero y el

concreto y por lo tanto, se estima mejor la capacidad de

carga de la pieza. Algunas de las ventajas de este

procedimiento son:

El diseño por rotura permite controlar el modo de falla de

una estructura compleja considerando la resistencia

última de las diversas partes del sistema.



Algunas de las ventajas de este procedimiento son:

• Permite obtener un diseño más eficiente, considerando

la distribución de esfuerzos que se presenta dentro del

rango inelástico.

• Este método no utiliza el módulo de elasticidad del

concreto, el cual es variable con la carga. Esto evita

introducir imprecisiones en torno a éste parámetro.

• El método de diseño a la rotura permite evaluar la

ductilidad de la estructura.

• Este procedimiento permite usar coeficientes de

seguridad distintos para los diferentes tipos de carga.



Según la norma E-60 Para el diseño de estructuras de

concreto armado se utilizará el Diseño por

Resistencia. Deberá proporcionarse a todas las

secciones de los elementos estructurales Resistencias de

Diseño (ϕRn) adecuadas, de acuerdo con las

disposiciones de esta Norma, utilizando los factores de

carga (amplificación) y los factores de reducción de

resistencia, ϕ.

Se comprobará que la respuesta de las elementos

estructurales en condiciones de servicio (deflexiones,

agrietamiento, vibraciones, etc.) queden limitadas a

valores tales que el funcionamiento sea satisfactorio

1.6. FACTORES DE AMPLIACION DE CARGA Y FACTORES DE

REDUCCION DE RESISTENCIA.

A. FACTORES DE AMPLIACION DE CARGA. (E – 060)

El capitulo 9 de la norma E.060 (Concreto Armado) en el

numeral 9.2 establece la resistencia requerida mínima

para las combinaciones de cargas, para efectos de

nuestro proyecto utilizaremos las siguientes:

U = 1.4 CM + 1.7 CV

U= 1.25( CM +CV ) +/- 1.0CS U= 0.9 CM +/- 1.0 CS

Además la norma citada nos indica que no es necesario

considerar las acciones de sismo y viento

simultáneamente, por lo que solo se tomará la carga de

sismo, por ser la más trascendente.

1.6. FACTORES DE AMPLIACION DE CARGA Y FACTORES DE

REDUCCION DE RESISTENCIA.

B. FACTORES DE RESISTENCIA. (E – 060)

GRACIAS

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