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ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADO1ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADOEQUIPO # 11INTEGRANTES: ALEJANDRO GARCIA CONCHA EDUARDO GARCIA HERNANDEZ25 DE NOVIEMBRE DEL 20092ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADOConcreto simpleEs una mezcla de cemento Prtland, agregado fino, agregado grueso y agua, el cual no contiene ningn tipo de elemento de refuerzo o posee elementos menores a los especificados para el concreto reforzado, ya sea vaciados en sitio o prefabricados, y cuyas caractersticas son una buena resistencia en compresin, durabilidad, resistencia al fuego y moldeabilidad.

ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADOEste tipo de concreto no es utilizado en elementos sometidos a tensin o un esfuerzo cortante. Su uso en edificaciones se da principalmente en elementos totalmente apoyados sobre el suelo o soportados por otros elementos estructurales capaces de proveer un apoyo vertical continuo.

ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADOSe proporcionarn juntas de contraccin o de aislamiento para dividir los miembros estructurales de concreto simple en elementos a flexin discontinuos. El tamao de cada elemento limitar el incremento excesivo en los esfuerzos internos generados por las restricciones al movimiento originado por la deformacin diferida, la contraccin por secado, y los efectos de temperatura.ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADOUso en edificacionesSu uso en edificaciones se da principalmente en estructuras especiales, tales como arcos, estructuras enterradas y muros de gravedad, etc.

ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADO

ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADOArcoUn arco funciona como un conjunto que transmite las cargas, ya sean propias o provenientes de otros elementos, hasta los muros o pilares que lo soportan.

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Representacin esquemtica de los elementos del arco y la bveda. ClaveDovelaTrasds o ExtradsImpostaIntradsFlechaLuz, vanoContrafuerteELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADOEstructuras enterradasSe les llama estructuras enterradas a todas aquellas estructuras construidas mediante mtodos en zanja o bajo terrapln.Involucra tambin a los elementos de concreto ciclpeo, resultante de la adicin de piedras grandes en volmenes determinados al concreto simple.

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ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADOMuros de gravedadSon aquellos cuyo peso contrarresta elempuje del terreno. Dadas sus grandes dimensiones, prcticamente no sufre esfuerzos flectores, por lo que no suele armarse. ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADO

ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADOConcreto ciclpeoEl concreto ciclpeo es una combinacin de concreto de cemento a baja resistencia y piedras grandes de tamao no mayor de 30 centmetros. La proporcin de este concreto es 33% de concreto de baja resistencia y 67% de piedra bola, aproximadamente.La utilizacin de este tipo de concreto se da principalmente en las cimentaciones superficiales donde la zanja pueda hacerse con parmetros verticales y sin desprendimientos de tierra, adems el cimiento de concreto ciclpeo es sencillo y econmico.ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADO

ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADOELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADOConcreto ReforzadoEste tipo de concreto contiene material que aumenta su integridad estructural y esta uniformemente distribuido, las cuales pueden ser fibras de acero,fibras de vidrio,fibras sintticasyfibras naturales.De esta forma aumenta sus capacidades a soportar esfuerzos que el concreto simple no podra soportar de otra forma.Entre las propiedades importantes del concreto reforzado se encuentran la gran resistencia al fuego y efectos de interperismo, la estabilidad de su durabilidad, el poco costo que requiere la supervisin durante su construccin, la versatilidad para su empleo en formas arquitectnicas caprichosas, propiedades que constituyen la fuerza que genera avances en la tecnologa y conocimientos sobre el concreto reforzado

ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADOFerrocementoEs un tipo particular de concreto reforzado, los materiales que conforman el ferrocemento son el mortero que es de consistencia frgil y capas de malla de alambre o de un emparrillado de acero de dimetro pequeo, ligados ntimamente para crear una estructura rgida.El ferrocemento se usa en estructuras de espesores delgados tales como tanques de reserva, silos, coberturas, filtros para plantas de tratamiento, etc. en donde la resistencia y rigidez se desarrollan mediante la forma del elemento. Dentro de sus grandes ventajas est su bajo costo, sus caractersticas de incombustibilidad y su alta resistencia a la corrosin.ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADO

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ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADOProcedimientos de construccinLos cuatro pasos principales en la construccin de ferrocemento son: Colocacin de la malla de alambre en la posicin adecuada Mezcla del mortero. Aplicacin del mortero. El curado.ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADOConcreto reforzado con fibras de vidrioLas aplicaciones del concreto reforzado con fibra de vidrio (conocido como GRC o GFRC, por sus siglas en ingls) son fundamentales dentro de la prefabricacin, usada profusamente en sectores como la restauracin, a dado soluciones a cerramientos de fachadas y a piezas de lo que se ha llamado piedra artificial. Puesto que conforma elementos de espesor muy reducido (entorno a 12 mm o pulgada), es obvio que definirlo con caractersticas de resistencia a compresin no es apropiado.ELEMENTOS DE CONCRETO SIMPLE Y REFORZADO

USO EN LA CONSTRUCCINEl concreto se refuerza para darle fuerza extensible adicional; sin el refuerzo, muchos edificios concretos no habran sido posibles.

El concreto reforzado puede abarcar muchos tipos de estructuras y de componentes, incluyendolosas,paredes,vigas,columnas, fundaciones,marcosy ms.

Materiales.

Concreto:

Dentro de las Caractersticas mecnicas que posee el concreto, la de mayor importancia es la resistencia a la compresin axial. Las resistencias a tensin, flexin, cortante, de adherencia, as como el mdulo de elasticidad del concreto, presentan una fuerte relacin con la resistencia a la compresin axial, por lo que se considera a esta propiedad como la representativa del concreto.Cuando al concreto se le sujeta a esfuerzos monotnicamente crecientes, la estructura del mismo va sufriendo de fractura miento en su estructura interna.

AceroEl acero de refuerzo empleado en estructuras de concreto reforzado se puede dividir, por su forma, en corrugado y liso. Por sus mejores caractersticas de adherencia con el concreto, generalmente se emplea el acero corrugado. Las caractersticas esfuerzo - deformacin del acero estructural, en pruebas a tensin uniaxial. Hasta el punto de fluencia, la relacin es aproximadamente lineal.

Para el diseo de elementos estructurales comnmente empleados en estructuras arquitectnicas, considerando los niveles de deformacin a los que se vern sujetos y eliminando los elementos de claro corto, puede asumirse que las barras de acero estructural no incursionarn en el rango de endurecimiento por deformacin. Por lo que generalmente se considera a las caractersticas esfuerzo - deformacin en el acero estructural como perfectamente elasto plsticas

CARACTERSTICAS DOMINANTES

Caractersticas fsicas dan al concreto reforzado sus caractersticas especiales. Primero,coeficiente de extensin termaldel concreto es similar a el del acero, eliminando las tensiones internas debido a las diferencias adentro,termalextensin o contraccin. En segundo lugar, cuando la goma del cemento dentro del concreto endurece esto se conforma con los detalles superficiales del acero, permitiendo que cualquier tensin sea transmitida eficientemente entre los diversos materiales. Las barras generalmente de acero se ponen speras o se acanalan para mejorar ms lejosenlaceo cohesin entre el concreto y el acero.

MEDIDAS ANTICORROSIN

En los climas mojados y fros, el concreto reforzado para los caminos, los puentes, las estructuras que parquean y otras estructuras a los cuales puede ser expuestoela la sal puede beneficiar de uso de la inmersin de recubrimiento epoxi, barra galvanizada o del la barra de acero inoxidable, aunque el buen diseo y una mezcla bien elegida del cemento pueden proporcionar la suficiente proteccin para muchos usos.Los impermeabilizantes incluyen la pintura, las pelculas ypapel de aluminio, fieltros o esteras de la tela selladas con alquitrn, y capas debentonitaarcilla, usada a veces para sellar capas de balasto.

MODOS DE FALLO COMUNES DEL CONCRETO REFORZADO ACERO

FALLA MECNICA: se puede considerar para fallar cuando ocurren las grietas significativas. El agrietarse de la seccin concreta no se puede prevenir sin embargo el tamao de las grietas puede ser limitado y controlado por el reforzamientos

CARBONATACINEl agua en los poros del cemento est normalmentealcalino. Este ambiente alcalino es uno en el cual el acero estpasivoy no corroe

CLORUROSCloruros, incluyendocloruro de sodio, promueva la corrosin de barras de refuerzo de acero. Por esta razn, en agua del concreto que se mezcla solamente, el cemento y los agregados con un contenido bajo del cloruro pueden ser utilizados, y el uso de la sal para deshielo los pavimentos concretos se evita en lo posible.

ELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO

Una estructura debe ser segura contra el colapso y funcional en su uso para que cumpla con sus propsitos. El funcionamiento requiere que las deflexiones sean suficientemente pequeas, las vibraciones se minimicen etc. La seguridad requiere que la resistencia sea adecuada para todas las cargas previsibles, si las cargas y la resistencia pudieran predecirse con precisin, la seguridad se garantizara proporcionando una capacidad ligeramente superior a las cargas que se aplican.

Losas

Las losas son elementos estructurales horizontales cuyas dimensiones en planta son relativamente grandes en comparacin con su altura donde las acciones principales (cargas) sobre ellas son perpendiculares a su plano, se emplean para entrepisos y techos. Los entrepisos, aparte de su funcin estructural cumplen con otras funciones tales como: control ambiental, seguridad e instalaciones, pavimentos o pisos. Por lo tanto estn formadas por: la estructura, el pavimento, la capa aislante, el cielo falso o cielo raso.

Funcin estructuralLa principal es el sostn para las personas, elementos, maquinarias que puedan desarrollar de forma segura todas las actividades y a veces de contribuir a la estabilidad de los edificios.

Tipos

Segn la distribucin del refuerzo

Segn su forma estructural

Segn su composicin

Tipo de nervadas

Segn los apoyos

Segn su construccin

Vigas

Elementos estructurales horizontales o inclinados que pueden ser de cualquier forma pero prefieren de estructuras regulares por su facilidad de construccin y diseo, en el caso particular de concreto armado, las proporciones entre la base y la altura pueden ser de 1:2 hasta 1:4, aunque no se descartan las secciones cuadradas trapezoidales y circulares.

Columnas

Representan el elemento vertical de soporte para la mayora de las estructuras a base de prticos. La adecuada seleccin de su tamao, forma, espaciamiento y composicin influyen de manera directa en su capacidad de carga.Las caractersticas de la altura, la seccin transversal y la viga intervienen en la columna a lo que se conoce como factor de esbeltez, que permite determinar la capacidad real de la columna, ya que este factor disminuye la resistencia de la columna producto de la relacin entre la longitud y la seccin de esta.

PILAS

Las pilas al ser ms anchas que las columnas a las cuales corresponden, transmiten sin menor problema axialmente el peso hasta el estrato rocoso-resistente. Por lo cual revisar si su seccin soporta el peso al cual estar sometido es una prdida de tiempo. Pero es necesario verificar, que s tenga el dimetro necesario para resistir la flexocompresin y los momentos de pandeo localCIMENTACIONES DE CONCRETO ARMADO

Los cimientos de concreto armado se utilizan en todos los terrenos pues aunque el concreto es un material pesado, presenta la ventaja de que en su calculo se obtienen, proporcionalmente, secciones relativamente pequeas si se les compara con las obtenidas en los cimientos de piedra

CIMENTACIONES CORRIDAS:

Es un tipo de cimiento de hormign o de hormign armado que se desarrolla linealmente a una profundidad y con una anchura que depende del tipo de suelo. Se utiliza primordialmente para transmitir adecuadamente cargas proporcionadas por estructuras de muros portantes. Se usa tambin para cimentar muros de cerca, muros de contencin por gravedad, para cerramientos de elevado peso, etc. Las cimentaciones corridas no son recomendables cuando el suelo es muy blando.

CONCRETO ARMADO (HORMIGON ARMADO)

La tcnica constructiva del hormign armado consiste en la utilizacin de hormign reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras. Tambin es posible armarlo con fibras, tales como fibras plsticas, fibra de vidrio, fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras dependiendo de los requerimientos a los que estar sometido. La utilizacin de acero cumple la misin de transmitir los esfuerzos de traccin y cortante a los que esta sometida la estructura. El hormign tiene gran resistencia a la compresin pero su resistencia a traccin es pequea.

Comportamiento lineales a flexin (vigas) y flexocompresin (columnas).

Comportamiento de elementos sujetos a flexin.

El comportamiento de las estructuras de concreto reforzado se basa en el comportamiento bsico de los materiales que lo constituyen. Es por eso que ante la poca capacidad del concreto a resistir esfuerzos de tensin, se cuenta con el refuerzo de las barras de acero. As, ante los efectos de flexin, los esfuerzos axiales de compresin sern soportados por el concreto, y los esfuerzos axiales de tensin sern soportados por el acero de refuerzo. Comportamiento de elementos sujetos a flexocompresin

En estructuras a base de marco momento resistentes, los elementos columna en la mayora de los casos estarn sujetos a carga axial y momento flexionante (uniaxial y biaxial). En otros casos, aunque tericamente la columna este sujeta nicamente a carga axial, por problemas de control de calidad en la etapa constructiva se generan desviaciones en el dimensionamiento y distribucin de las secciones transversales, provocando excentricidad de la carga axial respecto al eje del elemento, lo que genera momento flexionante a considerar en el diseo de dicho elemento.Comportamiento de elementos lineales (vigas y columnas) ante fuerza cortanteLa falla por cortante en elementos de concreto reforzado, a diferencia de la falla por flexin, es repentina y generalmente produce un estado de inestabilidad irreparable en el elemento en particular y la estructura en general. Por lo que los procedimientos de diseo presentados en los reglamentos tienden a tratar de eliminar este tipo de falla y lograr un factor de seguridad lo mayor posible respecto a este comportamiento indeseable en la estructura.

Modos de falla por cortante. Vigas con relacin claro a peralte grande (a/d > 2.5, donde "a" es la longitud del claro de corte).Falla por flexin (Fig.l2.a). Las grietas por efectos de flexin se propagan convirtindose en agrietamiento por efectos nexo-cortantes, extendindose a travs del elemento causando una falla brusca por tensin diagonal.Falla por tensin diagonal (Fig.l2.b). En este tipo de falla no se observa ninguna de las caractersticas antes citadas, no se presenta tampoco aplastamiento del concreto a compresin, es una falla frgil e inestable. Incrementando la cantidad de refuerzo lateral se reduce considerablemente la posibilidad ocurrencia de este tipo de falla y se logran ductilidades que varan desde 1 hasta 4.

Vigas con relacin claro a peralte pequeo, tambin llamadas vigas cortas (i < a/d < 2.5):

Falla de tensin por cortante (Fig.l3.a). EL agrietamiento por problemas de adherencia entre el acero de refuerzo y e! concreto se propaga a lo largo del refuerzo longitudinal empezando en el extremo de ta grieta inclinada de cortante. Como mecanismos resistentes importantes ante este tipo de falla se pueden citar el efecto de dovela del refuerzo longitudinal, la adherencia acero-concreto y la resistencia a deslizamiento acero-concreto.Falla de compresin por cortante (Fig.l3.b). En este tipo de falla el concreto a compresin en las fibras extremas de la seccin transversal, en los extremos de las grietas de cortante, sufre aplastamiento y falla. Este problema se recrudece cuando el elemento se sujeta a niveles altos de carga axial y cuando se trata de elementos cortos de gran peralte

VIGAS DE GRAN PERALTE (a/d < 1)

En esta clase de elementos se generan esfuerzos significativos de compresin en los estratos de concreto resultantes entre las grietas inclinadas provocadas por efecto de cortante, y grandes esfuerzos de tensin a travs de dichas grietas. Este fenmeno puede provocar:a) Fallas de anclaje del acero a tensin, combinada con desprendimiento del concreto de recubrimiento por efecto de dovela.b) Falla por aplastamiento del concreto en los apoyos.c) Falla de flexin debido a la rotura post-fluencia del acero de refuerzo longitudinal, o al aplastamiento del concreto en la parte superior del mecanismo de arco.d) Falla por aplastamiento en el concreto de los estratos a compresin ubicados en la vecindad del agrietamiento diagonal por cortante.

PROPIEDADES DE ADHERENCIA Y ANCLAJE ACERO - CONCRETO

Para que un elemento de concreto reforzado se considere monoltico, o trabaje como tal, es necesario la existencia de adherencia entre los materiales. Cuando el esfuerzo en el acero de refuerzo embebido en el concreto cambia, esa diferencia de esfuerzos deber transferirse al concreto por medio de adherencia y anclaje.Las caractersticas de esta adherencia dependen de mecanismos como la adherencia qumica entre acero y concreto, la friccin generada entre los materiales, as como procedimientos mecnicos de transferencia de fuerza proporcionados por las corrugaciones del acero de refuerzo.Los factores determinantes en la resistencia por adherencia y anclaje de un elemento de concreto reforzado son los siguientesa) Resistencia del concreto: Debido al estado de esfuerzos a que se somete el concreto en la vecindad del acero, a mayor resistencia a tensin del concreto la resistencia por adherencia ser mayor.b) Caractersticas dimensionales del acero de refuerzo: Como se explic antes, el uso del acero corrugado, por el mecanismo que se genera entre la corrugacin y el concreto, provoca aumento en la resistencia por adherencia. c) Posicin y orientacin del acero de refuerzo: La resistencia por adherencia en aceros colocados verticalmente resulta mayor que para aceros colocados horizontalmente

Comportamiento de elementos viga y columna.

Factores que determinan el mecanismo de falla

Como factores importantes en la resistencia y capacidad de deformacin de elementos estructurales de concreto reforzado lineales (vigas y columnas).

Cantidad y dimetro del acero de refuerzo longitudinal.

b) Cantidad y distribucin del acero de refuerzo lateral.

c) Efecto de elementos vecinales, como losa de piso y trabes ortogonales.

d) Carga axial.

e) Carga cclica

Cantidad y dimetro del acero de refuerzo longitudinal:Al colocar la misma cantidad de acero de refuerzo, pero de menor dimetro, se incrementa la superficie de contacto acero-concreto y por lo tanto se incrementa la resistencia por adherencia y anclaje.

b) Cantidad y distribucin del acero de refuerzo lateral:se entiende que el papel del acero de refuerzo lateral en elementos de concreto reforzado, adems de contribuir a evitar una talla frgil por cortante en el elemento, tambin tiene efecto sobre las siguientes caractersticas de un elemento estructural:

c) Efecto de elementos vecinales, como losa de piso y trabes ortogonales: De investigaciones experimentales recientes, se ha concluido que una losa estructural, reforzada y anclada adecuadamente al elemento viga correspondiente durante el proceso constructivo, participa totalmente junto con la viga en rigidez y resistencia en el trabajo del marco momento resistente.

d) Carga axial:Para lograr incrementos en la capacidad de deformacin en elementos sujetos a efectos principales de carga axial y flexin (columnas).

e) Carga cclica:El efecto de carga cclica provoca efectos, a largo plazo, similares a los provocados por problemas de fatiga en los materiales. A mayor el nmero de ciclos, mayor ser la degradacin del material (el concreto en este caso), generando disminucin de la capacidad de deformacin y decaimiento de resistencia en el rango posterior a la fluencia.

Diseo de estructuras de cimentacin

Para disear la estructura de cimentacin se deber considerar todos los posibles estados de carga que pudiera sufrir la misma, como el estado de cargas verticales y horizontales generadas por de la formacin de mecanismo de falla ante el sismo de diseo, as como la posible situacin de una descarga del inmueble por reparacin o remodelacin que pudiera repercutir en asentamientos diferenciales o emersin de la subestructura.

GRACIAS POR SU ATENCION