02)concreto armado semana 2 (23!03!15)
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01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
CONTENIDO
1. CONOCIMIENTOS ADICIONALES DE METRADOS DE CARGAS
2. CONTROL DE LECTURA Nº 1 (CL1-1º)
3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CONCRETO
4. PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CONCRETO
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01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
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01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
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MSc. Ing. Natividad Antonieta Sánchez Arévalo
Aligera
do e
= .
25
m
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MSc.
Ing. Nativida
d Antonieta Sánchez
Arévalo
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MSc.
Ing. Nativida
d Antonieta Sánchez
Arévalo
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losa Aligerada
TECHO VOLADIZO CON LOSA APOYADA
SOBRE VIGA
•CARACTERISTICAS:
En el presente ejemplo se tiene una losa aligerada simplemente
apoyada en viga voladizo.
Para hacerla mas estética esta solución se opta por sacar la viga
voladizo al exterior en una pequeña longitud.
Otra solución es el de disminuir el peralte de la viga, del tal manera
que al final resulte el mismo peralte de la losa aligerada.
H
v
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V. P. 25x55
V. P. 25x55
V. P. 25x55
V. P. 25x55
V.
Am
arre
V.
CH
. 25x20
TECHO VOLADIZO
CON LOSA APOYADA
SOBRE VIGA
•CARACTERISTICAS:
En el presente ejemplo se tiene una losa aligerada
simplemente apoyada en sus extremo.
Los elementos estructurales que soportan al
aligerado son las vigas las vigas peraltadas que estan
trabajando en voladizo.
La deficiencia arquitectónica en el presente ejemplo
es que se perciben los peraltes de las vigas.
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Hv
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TECHO VOLADIZO CON
LOSA APOYADA SOBRE
VIGA MANDIL
V.
0.2
5 X
0.5
0
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H
v
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V. P. 25x55
V. P. 25x55
V.
P.
25
x5
5
V.
P.
25
x5
5
V.
Am
arre
V. CH. 25x20
V. CH. 25x20
V. C
H. 2
5x2
0
MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
H
v
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CARGA
(kg/m.)
Cargas muertas
Peso propio de la viga 0.40x0.60x2400
=576
Peso del aligerado: 5x 300 = 1500
Peso del piso terminado: 5.4x 100 = 540
CARGA VIVA:
Peso de la sobrecarga: 5.4 x 350 = 1890
TOTAL 4506 kg/m
MSc. Ing. Natividad Antonieta Sánchez Arévalo
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Para la planta
típica mostrada en
la figura se pide
metrar las cargas
que actúan en la
viga 1
Nº DE PISOS 3
Altura del piso 3 m.
Peso del
aligerado
(e=0.20 m)
300 kg/m2
Peso del piso
terminado100 kg/m2
Peso unitario
del concreto2400 kg/m3
S/C aulas 350 kg/m2
MSc. Ing. Natividad Antonieta Sánchez Arévalo
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LEYENDA:MSc. Ing. Natividad Antonieta Sánchez Arévalo
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MSc. Ing. Natividad Antonieta Sánchez Arévalo
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MSc. Ing. Natividad Antonieta Sánchez Arévalo
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CARGA
(kg/m.)
Cargas muertas
Peso propio de la viga 0.40x0.60x2400 =576
Peso del aligerado: 2.5x 300 = 750
Peso del piso terminado: 2.9x 100 = 290
CARGA VIVA:
Peso de la sobrecarga: 2.9 x 350 = 1015
TOTAL 2631 kg /m
Cargas muertas
Peso propio de la viga 0.40x0.60x2400 =576
Peso del aligerado: 0.80x 300 = 240
Peso del piso terminado: 1.2x 100 = 120
CARGA VIVA:
Peso de la sobrecarga: 1.2 x 350 = 420
TOTAL 1356 kg/m
T1
T2
MSc. Ing. Natividad Antonieta Sánchez Arévalo
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Cargas muertas
Peso propio de la viga 0.40 x 0.60 x 2400 = 576
Peso del aligerado: 0.80 x 300 = 240
Peso del piso terminado: 1.20 x 100 = 120
CARGA VIVA:
Peso de la sobrecarga: 1.20 x 350 = 420
TOTAL 1356 kg/m
MSc. Ing. Natividad Antonieta Sánchez Arévalo
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CARGA PUNTUAL = total de carga en la viga mandil * influencia de la
viga mandil
=1356 kg/m x 2.9 m = 3932.4 kg
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Cargas muertas
Peso propio de la viga 0.40 x 0.60 x 2400 = 576
Peso del aligerado: 0.80 x 300 = 240
Peso del piso terminado: 1.20 x 100 = 120
CARGA VIVA:
Peso de la sobrecarga: 1.20 x 350 = 420
TOTAL 1356 kg/m
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METRADO DE COLUMNAS
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01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
Se asume en forma aproximada que concurren vigas isostáticas en cada dirección. El peso que llega a las columnas son la suma de las reaciones que llegan a ella en las 02 direcciones. Esto no es tan real.
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01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
Esto es lo que Realmentesucede
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01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
En realidad para Metrar se deben sumar las fuerzas cortantes que se generan con los momentos flectores.Pero se usa el método isostático por ser mas rápido y su aproximación en un rango del 14%
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![Page 36: 02)Concreto Armado Semana 2 (23!03!15)](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022100301/563db8c0550346aa9a96910a/html5/thumbnails/36.jpg)
![Page 37: 02)Concreto Armado Semana 2 (23!03!15)](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022100301/563db8c0550346aa9a96910a/html5/thumbnails/37.jpg)
01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CONCRETO
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Adaptabilidad para conseguir diversas formas arquitectónicas.
01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
![Page 39: 02)Concreto Armado Semana 2 (23!03!15)](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022100301/563db8c0550346aa9a96910a/html5/thumbnails/39.jpg)
¡Posibilidad de conseguir rigidez ante cargas de gravedad y laterales!
La rigidez, es la capacidad que tiene una estructura para oponerse a la deformación ante la acción de una fuerza o sistema de fuerzas.
01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
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¡Posibilidad de conseguir resistencia!
Rígida pero sin Resistencia a las fuerzas cortantes laterales de sismo
Flexible pero resistente
resistente
No resistente
01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
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¡Posibilidad de conseguir ductilidad!
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![Page 42: 02)Concreto Armado Semana 2 (23!03!15)](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022100301/563db8c0550346aa9a96910a/html5/thumbnails/42.jpg)
01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
![Page 43: 02)Concreto Armado Semana 2 (23!03!15)](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022100301/563db8c0550346aa9a96910a/html5/thumbnails/43.jpg)
Factibilidad para lograr diafragmas rígidos horizontales.
H
H/
3
H/
3
H/
3
Techo rígido
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![Page 44: 02)Concreto Armado Semana 2 (23!03!15)](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022100301/563db8c0550346aa9a96910a/html5/thumbnails/44.jpg)
Capacidad resistente a los esfuerzos de compresión, flexión, corte y tracción.
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Durabilidad.
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![Page 46: 02)Concreto Armado Semana 2 (23!03!15)](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022100301/563db8c0550346aa9a96910a/html5/thumbnails/46.jpg)
Resistencia al fuego.
Una estructura deconcreto armadonormal, tiene unaresistencia al fuegoentre 1 a 3 horas.Una estructura deacero no esresistente al fuego
01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
![Page 47: 02)Concreto Armado Semana 2 (23!03!15)](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022100301/563db8c0550346aa9a96910a/html5/thumbnails/47.jpg)
VINCULO MONOLITICO VINCULO NO MONOLITICO
01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
POSIBILIDAD DE CONSEGUIR VINCULOS MONOLITICOS
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Están asociadas al peso de los elementos que se requieren en las edificaciones por su gran altura; Por ejemplo, si se tienen luces grandes o volados grandes, las vigas o losas resultan de dimensiones grandes.
01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
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Asimismo, elementos
arquitectónicos (no
estructurales) como
cornisas, tabiques, o
muebles pueden ser
cargas gravitatorias
importantes y
además, aumentan
la fuerza sísmica por
su gran masa.
01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
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También, su adaptabilidad al logro de formas diversas ha
traído como consecuencia configuraciones arquitectónicas
muy modernas e impactantes, pero con deficiente
comportamiento sísmico.
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2
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01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CONCRETO
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El concreto esta constituido por
una mezcla de: cemento, agregado
fino, agregado grueso, agua. En
algunas ocasiones será necesario
agregarle: aire y aditivos.
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El cemento una vez hidratado genera la
adhesión química entre los componentes.
Los aditivos son usados como acelerantes de
fragua, plastificantes del concreto, y entre
otros como incorporadores de aire para
concretos que van ha estar sometidos a
proceso de hielo y deshielo.
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El concreto
es muy
bueno para
resistir
esfuerzos
de
compresión,
mas no los
de tracción.
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01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
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01/04/2015MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo
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Estos parámetros son obtenidos a
través del ensayo de un cilindro
estándar de 6” (15 cm) de diámetro y
12” (30 cm)de altura.
La resistencia del concreto f`c, es
la obtenida a los 28 días
Los controles de calidad se
pueden hacer en menores tiempos .
f’c 7 = 0.67 f’c 28
28
'' )(85.04
)( ctc ft
tf
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Factores que afectan la
resistencia f’c
A) RESISTENCIA DE LOS AGREGADOS Y LA
RESISTENCIA DE LA PASTA DE CEMENTO que
contribuye en el grado de unión pasta de
cemento – agregado . Es decir la probeta
ensayada puede romperse a través de la
piedra o en la interface agregado-pasta.
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B) La relación agua cemento (w/c):
•Para w/c bajo → { reduce porosidad; incrementa
resistencia}
•Para w/c alto → { aumenta porosidad; reduce
resistencia}
w/c ≥ 0.25, para la completa hidratación del cemento.
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C) EL AIRE INCORPORADO en la mezcla a través de
aditivos tiende a reducir la resistencia en
compresión. También el aire que queda atrapado
por mala compactación tiende a reducir la
resistencia.
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D) Tipo de cemento:
Generalmente afecta la velocidad con la que se logra f’c. Por
ejemplo, el cemento tipo III es de rápido endurecimiento.
A la edad de un día los concretos fabricados con cemento tipo III exhiben f¨c aproximadamente dos veces mayor que los fabricados con cemento tipo I y a los siete días una resistencia entre 1.2 a 1.5 veces mayor. Los cementos Tipo II, tipo IV y tipo V desarrollan resistencia en tiempos mas lentos que el tipo I.
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TIPO I: De uso general.
TIPO II: De uso general, específicamente
cuando se desea moderada
resistencia a los sulfatos o moderado calor de hidratación.TIPO III: Cuando se requiere alta
resistencia inicial.
TIPO IV: Cuando se desea bajo calor de
hidratación.TIPO V: Para emplearse cuando se desea
alta resistencia a los sulfatos.
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e) La gradación y textura de los
agregados:
La gradación → porosidad.La textura → Adherencia del agregado + pasta de cemento .
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f) Las condiciones de humedad y
temperatura durante el curado:
Duración del curado. Períodos prolongados de
curado aumentan significativamente la resistencia.
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G) Edad del concreto:
Con cemento Tipo I
la resistencia a los 7
días es de 65 a 70%
del f’c; a los 14 días
es del 86% del f’c; a
los 28 días es el 100 %
del f’c.
28
'' )(85.04
)( ctc ft
tf
Donde:•t=edad del concreto en días
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La resistencia del concreto en la estructura real, es menor que
la resistencia f’c obtenida en el laboratorio por las siguientes
razones:•Las diferencias en la colocación y en la compactación.
•Las diferencias en las condiciones de curado.
•La segregación del agua del concreto colocado en una
estructura real, lo cual origina que la parte superior sea
menos resistente que la parte inferior.
•Las diferencias de forma y tamaño entre los elementos de
una estructura y la probeta de un laboratorio. La probetaes cilíndrica de 6” x 12” mientras que el elemento real
puede tener cualquier forma y tamaño.
En una probeta la solicitación es prácticamente de
compresión uniforme, mientras que en las estructuras
reales, los esfuerzos generados de compresión son originados por flexión o flexo compresión.
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'*2 cffr
Es del 8% al 15% de la resistencia a la
compresión. Sirve para medir la
resistencia al cortante.
De este valor depende la fuerza cortante
resistente.
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El modulo de elasticidad de un material es un
parámetro que mide la variación de esfuerzo en
relación a la deformación en el rango elástico.
Es una medida de la rigidez o resistencia a la
deformación de dicho material. El modulo de
elasticidad es la pendiente del diagrama
esfuerzo Normal de T o C - deformación en la
región elástica. Matemáticamente se expresa:
unitarian deformació
compresión o tracción de normal esfuerzoE
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El modulo de elasticidad tiene valores
relativamente grandes para materiales muy rígidos.
Ejemplo:
25
CONCRETO
26
ACERO
kg/cm102.0E
kg/cm102.2E
'15000 cfEc
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El modulo de Poisson es la relación entre la
deformación lateral y la deformación axial en un
elemento donde actúa una fuerza normal a la
sección del elemento sometido a T o C . Ver figura
Matemáticamente se expresa como:
axialn deformació
lateraln deformació
30.0
15.0
ACERO
CONCRETO
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CAMBIOS
VOLUMETRICOS
DEL CONCRETO
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CAUSAS
1. DEFORMACIONPLASTICA O
CREEP
2. RETRACCION (CONTRACCION
DE FRAGUA)
3. CAMBIOS DE
TEMPERATURA
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Los factores que afectan son: Nivel de esfuerzo al que está sometido el concreto. La
deformación es proporcional al esfuerzo.
Duración de la carga
Resistencia y edad a la cual se aplica la carga
Condiciones ambientales. A mayor humedad del medio ambiente menor deformación plástica
Velocidad de carga Cantidad y distribución del refuerzo
Tipo y contenido de cemento
Relación agua/cemento
Tipo y gradación del agregado
EL creep se presenta únicamente cuando el concretoesta sometido a esfuerzos de compresión o de tracción .El creep es una deformación que se produce en elconcreto en etapa inelástica bajo esfuerzospermanentes, ocurre adicionalmente a lasdeformaciones elásticas y se manifiesta como unaumento continuo de deformaciones.
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Reducir el contenido de agua de la
mezcla
Usar agregados no poroso
Curar bien el concreto
Usar juntas de contracción y
construcción en la estructura
Proveer de refuerzo adicional por
temperatura
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12.00
6.00
3.00
12.00
3.00
12.00
3.85
8.13
8.15
3.87
6.96
5.04
6.00
12.00
12.00
3.00
3.00
Juntas de
construcción
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El concreto se expande y se contrae con la
temperatura.
![Page 78: 02)Concreto Armado Semana 2 (23!03!15)](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022100301/563db8c0550346aa9a96910a/html5/thumbnails/78.jpg)
A mayor contenido de carbono, la dureza, la resistencia a la tracción y el límite elástico aumentan. Disminuyen la ductilidad y la tenacidad.
ACERO
Carbono.Manganeso.Silicio.Cromo. Níquel Vanadio.
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Varillas corrugadas y alambres • Mallas electro soldadas
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Es=2’039,000kg/cm2. Su comportamiento a
la tracción y a la compresión es similar.
Curva esfuerzo -deformación y módulo de elasticidad del acero. (Harmsen)