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CONFERENCIAS DE CALCULO DE ESTRUCTURAS



ÍNDICE

Capitulo I Concreto u hormigón de cemento Relación Agua Cemento Valores usuales de la resistencia del concreto Coeficientes de dilatación térmica y masa del concreto Resistencia al fuego y aceros de refuerzo Clases de Aceros Diámetros comerciales, áreas, perímetros y pesos de las varillas Ganchos Standard Módulos de elasticidad del concreto y del acero Breves nociones sobre el sistema Internacional de Unidades Definiciones en el Sistema Internacional de Unidades Unidades derivadas, y prefijos del Sistema Internacional de Unidades Equivalencias y factores Capitulo II Flexión de las vigas prismáticas. Limitaciones a la teoría de las vigas. Vigas rectangulares. Método Clásico Problemas de aplicación Sección transformada, aplicación a la solución de los problemas de vigas rectangulares Problemas de aplicación. Placas Macizas armadas en una dirección. Problemas de aplicación. Escalera constituida por una placa simplemente apoyada. Vigas T Método abreviado aproximado para el cálculo de vigas T Método abreviado del autor para el cálculo de vigas T Problemas de aplicación. Solución a los problemas de vigas T por el método de la Sección Transformada. Problemas de aplicación. Capitulo III Vigas con armadura de compresión Generalidades y Notación. Deducción de fórmulas. Problemas de aplicación. Empleo de la sección Transformada. Análisis Elástico. Análisis elástico – Plástico o semi Elástico. Problemas de aplicación. Problemas adicionales.


Capitulo IV Pacas continuas armadas en una sola dirección Notación. Momentos de apoyo Problemas de aplicación. Armadura para efectos de retracción y temperatura. Placas aligeradas. Características de las bovedillas. Problemas de aplicación. Capitulo V Teoría de la rotura o última resistencia Generalidades Fundamentos de la teoría de la rotura de secciones sometidas a flexión. Flexión simple. Vigas rectangulares con armadura de tracción. Método Americano. Deducción de fórmulas Método de Whitney. Factores de seguridad con respecto a las cargas exteriores. Factores de reducción de capacidad. Formulas y tablas para el cálculo. Cuantía mínima de refuerzo. Dimensiones y tolerancias. Problemas de aplicación. Vigas con armadura simple. Método Europeo. Generalidades. Notación. Observaciones. Fundamentos del método de cálculo de rotura. Ecuaciones para la flexión simple en vigas rectangulares con armadura de tracción y diagramas parábola rectángulo. Cuantía límite. Coeficiente de seguridad. Recomendaciones del Consejo Europeo del Concreto. Problemas de aplicación. Observaciones. Problemas adicionales. Capitulo VI Vigas T y vigas con armadura de compresión Método de la Rotura Generalidades. Notación. Especificaciones sobre el ancho de aleta. Casos de cálculo de vigas T Método Simplificado para el cálculo de vigas T Problemas de aplicación.


Capitulo VII Vigas rectangulares con armadura de compresión Método de la rotura. Fórmulas de cálculo. Notación. Método de Whitney. Cuantía balanceada y máxima en vigas con armadura doble. Profundidad del eje neutro. Vigas con armadura de compresión para reducir flechas por efecto de la plastificación del concreto. Cálculo de flechas. Problemas de aplicación. Capitulo VIII Esfuerzos secantes Resumen de algunas nociones de resistencia de materiales y su aplicación al concreto armado. Esfuerzo secante unitario. Esfuerzos diagonales y principales. Lineas isostáticas. Esfuerzos secantes y esfuerzos principales en vigas de concreto armado. Fórmulas del esfuerzo secante unitario. Métodos de cálculo. Estudio conjunto del esfuerzo secante y de la flexión Ecuación de Viese Morrow. Sistemas de armadura transversal o de refuerzo para el esfuerzo cortante. Estribos verticales, estribos inclinados, barras dobladas. Combinación de estribos verticales y barras dobladas. Cálculo de las armaduras transversales: Cálculo de estribos verticales, cuantías transversales mínimas. Estribos inclinados o barras dobladas. Esfuerzos unitarios admisibles. Método de la rotura. Separación de estribos y de barras dobladas. Sección crítica para el esfuerzo cortante. Normas. Distribución de estribos y de barras dobladas según los diagramas respectivos. Métodos analíticos y Métodos gráficos. Método gráfico para dividir un triángulo o un trapecio en n partes iguales. Método clásico para el cálculo del esfuerzo secante. Notación, Fórmulas, coeficientes de seguridad. Problemas de aplicación. Vigas de fachada portante, cálculos por ordenador, simplificaciones. Capitulo IX Columnas Definición y clasificación. Columnas con carga axial. Carga de rotura. Cargas de servicio. Normas. Columnas con carga axial. Cargas de servicio. Excentricidad mínima. Dimensiones mínimas. Altura libre de las columnas. Limites de armadura vertical. Normas sobre espirales, estribos, recubrimiento, separación, y empalme de varillas. Longitud de empalme en columnas. Normas Reducciones en los cambios de sección. Formulas Europeas para el cálculo de columnas con carga concentrada. Problemas.


Columnas sometidas a compresión y flexión. Métodos de cálculo. Método clásico. Compresión en toda la sección. Tracción en una parte de la sección. Método Elástico Plástico. Capitulo X Columnas sometidas a compresión y flexión. Teoría de la Rotura. Y Método Americano. Generalidades. Fallas por tracción o compresión. Solicitación balanceada. Secciones rectangulares. Método de Whitney y fórmulas del ACI. Factor de reducción. Falla por tracción. Solicitación balanceada. Falla por compresión. Columnas circulares sometidas a compresión y flexión. Diagramas para el cálculo. Problemas. Capitulo XI Columnas sometidas a compresión y flexion. Método de rotura. Procedimiento Europeo. Notación. Generalidades. Caso 1 Grandes excentricidades. Fallas por tracción. Caso 2 Falla simultánea por tracción y compresión. Caso 3 Falla por compresión. Excentricidades pequeñas. Caso 4 Compresión en toda la sección. Problemas. Capitulo XII Columnas esbeltas Generalidades Condiciones en los extremos; Noción de altura efectiva. Flexión producida por carga axial. Momento primario y secundario. Factor de mayoración del momento primario o de la excentricidad inicial. Pandeo en las columnas. Simil o Modelo elemental de pandeo. Evolución y fundamentos de los Métodos de cálculo. Método de cálculo del factor de mayoración según códigos. Método alternativo de los factores “R”. Problemas.


Capitulo XIII Problemas de aplicación. Pórticos con desalojamiento transversal Pórtico a dos aguas. Empotrado. Pórtico simétrico constituido por una nave central alta y dos naves laterales bajas sometidas a cargas uniformes en todos los tramos. Pórtico de dos aguas con piezas de sección variable. Capitulo XIV Flexión compuesta, Secciones con armaduras de tracción unicamente Método de la rotura. Compresión y flexión Tracción y flexión. Problemas. Capitulo XIII Torsión Generalidades Caso de prisma homogéneos de sección circular. Caso de concreto armado. Torsión en secciones rectangulares. Rigidez ala torsión de secciones rectangulares. Secciones Rectangulares. Armadura contra torsión. Fórmulas clásicas. Torsión pura. Códigos. Torsión combinada con esfuerzo secante. Método GSA. Método de la última resistencia para torsión pura. Especificaciones. Torsión combinada con esfuerzo cortante. Método de rotura. Diagrama de interacción. Problemas. Capitulo XVI Estática de algunos elementos sometidos a torsión Vigas de eje circular Vigas de esquina con luces iguales. Aplicación del método de cross al cálculo de algunas vigas sometidas a torsión. Vigas de esquina con luces desiguales. Enmallado constituido por dos vigas que se cruzan en la mitad. Vigas Balcón con ángulos rectos. Problemas.


Capitulo XVI Losas Losas armadas en una dirección.

• Macizas Solución optima Cuantía óptima. • Aligeradas. Losas macizas y aligeradas equivalentes.

Losas armadas en dos direcciones • Con vigas • Sin vigas

o Flats slabs Análisis económico de losas macizas armadas en dos direcciones y simplemente apoyadas. Análisis económico de losas armadas en dos direcciones y continuas o flats slabs.

o Losas reticulares. Capitulo XV Cimientos Zapatas aisladas para columnas. Método de las vielas. Cimientos continuos. Cimientos sobre pilotes.

• Dado para dos pilotes. • Dado para tres pilotes. • Dado para cuatro pilotes. • Dado para cinco pilotes • Dado para seis pilotes.

Pilotes excavados a mano o caissons. Capitulo XVI Muros de contención Tipos de muros de contención. Bases para el diseño de muros de contención


1 CAPITULO I

GENERALIDADES

1.1 CONCRETO U HORMIGON DE CEMENTO

El concreto es un material constituido por una mezcla de gravilla o de de piedra triturada, arena, cemento Pórtland y agua. Esta mezcla en estado semifluido o plástico se coloca en su lugar para formar los elementos estructurales de las construcciones, y se endurece hasta alcanzar notables propiedades de resistencia, principalmente a la compresión. Las condiciones de resistencia mecánica, seguridad contra el fuego, durabilidad, bajo costo de conservación, economía y facilidad de producción hacen del concreto el material ideal para las construcciones, y en prueba de ello se utilizan en la mayoría de las construcciones civiles: Estructuras de Edificios, Puentes, Represas, Centrales Eléctricas, Pavimentos, Aeropuertos, Canales, Obras Hidráulicas, etc. El triturado, llamado también agregado grueso, deberá tener una resistencia a la compresión por lo menos igual o superior a la del concreto que se desea obtener. Deberá estar limpio para que se adhiera bien con el mortero de cemento. La arena o “agregado fino” es el material llenante, cuyos tamaños verían desde polvo fino hasta granos que pasan por el tamiz No 4 (6 mm. de abertura). Con una arena de grano muy fino y uniforme se consume una gran cantidad de cemento y se obtiene un concreto de baja resistencia; el empleo de arena gruesa mejora las condiciones de resistencia, pero entonces se obtiene un concreto poco denso; lo ideal es el empleo de arenas debidamente “gradadas”, es decir, con porcentajes adecuados de granos finos, medianos y gruesos, para que llenen todos los poros e intersticios, se logre buena densidad de la mezcla y un consumo mínimo de cemento. De todos modos, las arenas que se emplean en la producción de concreto deben ser de naturaleza silícea, libres de impurezas, arcillas y materia orgánica. El cemento es el material activo o aglutinante de la mezcla, y debe ser tipo “Pórtland” cuya composición química y característica deben estar conformes con las normas ASTM_C-150 de los Estados Unidos, o similares de otros países. Las proporciones de una mezcla corresponden a la relación de materiales: Cemento, agregados finos, agregados gruesos. Por ejemplo una parte de cemento, dos partes de agregado fino y tres partes de agregado grueso. La dosificación puede hacerse por volumen o por peso. La dosificación por volumen está hoy día prácticamente descartada, y mas cuando se trata de obras importantes, en vista de la incertidumbre que se presenta al tratar de establecer el

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