tutorial (excel ingenieria civil.blogspot.com)
DESCRIPTION
tutorial de excel para ingenieriaTRANSCRIPT
-
TUTORIAL DE DM - CONCRET 2014 (V.1.0.0)
PARA DISEO DE MEZCLA DEL COMIT 211 DE LA ACI
DSO ABANCAY - Copyright
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
INTRODUCCIN
DM CONCRET (v.1.0.0) es un programa basado en el mtodo del comit 211 de la ACI, que simplemente insertando los resultados del laboratorio de los agregados Finos y Gruesos y
las propiedades deseados del concreto, determina inmediatamente un resultado de diseo
de mezcla por tres formas:
Por peso corregido por humedad. Por volumen corregido por humedad. Por metro cubico corregido por humedad.
Estos resultados solo se pueden exportar a Microsoft Excel 2013 despus de obtener un
resultado.
El programa tambin tiene un manual de laboratorio de gua para agregados que se utilizara
para determinar el diseo de mezcla.
Debemos tener en cuenta que dependiendo de los datos que insertemos obtendremos los
resultados ya que DM CONCRET es un programa que simplemente facilita los clculos para el diseo de mezcla de concreto de manera rpida y simple.
Danilo Saavedra Or
Abancay Apurmac Per
02 de Setiembre de 2014
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
PARTES DEL MEN PRINCIPAL Y LAS BARRAS HERRAMIENTAS
A continuacin se muestra las partes principales del programa.
Donde se define:
Barra de herramientas del men: sirve para ingresar a las diferentes opciones del programa como son:
INSERTAR: Que nos permite insertar los datos necesarios para determinar el diseo.
EXPORTAR RESULTADOS: Exporta los resultados a Microsoft Excel versin 15 del 2013.
TABLA DE DISEO: Muestra las tablas utilizadas para el clculo de diseo de mezcla por el comit 211 de la ACI (no se permite modificar estas tablas).
MANUAL DE LABORATORIO DE CONCRETO: Muestra los procedimientos
que se realizar y calculan para los ensayos de laboratorio de concreto.
ACERCA DE: Muestra detalles del programa.
Caja de informacin de los resultados: Muestra si se calcul con existo el diseo de mezclas y si el esfuerzo promedio cumple con los lmites que plantea el comit 211
de la ACI que vara de 150 kg.f/cm a 450 kg.f/cm.
Portal de resultado: Muestra el procedimiento de clculo del diseo de mezcla de concreto y los resultados.
Portal de
resultados
Caja de
informacin de
los resultados
Barra de
herramientas
del men
Caja de
informacin de
los resultados
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
EJEMPLO 1
Se desea calcular las proporciones de los materiales empleados en vigas y columnas que
cuenta con las siguientes especificaciones.
1. ESPECIFICACIONES:
a) No existe limitaciones en el diseo por procesos de congelacin, ion
cloruros, o ataques por sulfatos.
b) La resistencia en la compresin de diseo especificado es de 210 kg.f/cm,
a los 28 das. No se cuenta con la desviacin estndar.
c) Las condiciones de colocacin requieren que la mezcla tenga una condicin
plstica.
2. MATERIALES:
a) Cemento:
Prtland ASTM tipo I marca sol Peso especfico: 3.15
b) Agua:
Potable.
c) Agregado fino:
Peso Especfico de la masa: 2.8195 gr/cm Absorcin: 0.97 % Contenido de Humedad: 4.63 % Mdulo de fineza: 2.921 Peso seco suelto: 1509 kg/m Peso seco compactado: 1690 kg/m
d) Agregado Grueso:
Peso Especfico de la masa: 2.788 gr/cm Absorcin: 0.85 % Contenido de Humedad: 0.18 % Tamao Mximo Nominal: 1 Peso seco suelto: 1497 kg/m Peso seco compactado: 1527 kg/m
SOLUCIN CON PROCEDIMIENTO
Paso 1.- Determinando el SLUMP
Queremos que nuestro concreto cuente con una consistencia plstica entonces para
determinar el SLUMP revisaremos el siguiente cuadro:
CONSISTENCIA ASENTAMIENTO
Seca 0" a 2"
Plstica 3" a 4"
Fluida 5"
Entonces nuestro SLUMP ser: 3" a 4"
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
Paso 2.- Determinando f c r
Para determina f c r debemos revisar la siguiente tabla:
f c Especifico f c r (kg/)
350 f c +98
Nuestro concreto va a ser de Resistencia 210
Entonces nuestro f c r ser: f c r = 84: 210+84 = 294
Paso 3.- Determinando la relacin agua cemento
Para determina la relacin agua cemento debemos revisar la siguiente tabla:
RESISISTENCIA A LA
COMPRESIN A LOS 28 D.
RELACIN AGUA CEMENTO DE DISEO EN PESO
SIN AIRE INCORPORADO CON AIRE INCORPORADO
450 0.38 .
400 0.43
350 0.48 0.40
300 0.55 0.46
250 0.62 0.53
200 0.7 0.61
150 0.8 0.71
Nuestro concreto va a ser de Resistencia 210 a los 28 das.
Entonces interpolando nuestra a/c: 0.5584
Paso 4.- Determinando el requerimiento aproximado de agua de mezclado.
Para determina el requerimiento aproximado de agua de mezclado debemos revisar la
siguiente tabla:
Asentamiento Tamao mximo nominal del agregado grueso
3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" 2" 3" 6"
Concreto sin aire incorporado
1" a 2" 207 199 190 179 166 154 130 113
3" a 4" 228 216 205 193 181 169 145 124
6" a 7" 243 228 216 202 190 178 160
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
Para nuestro caso el tamao mximo nominal es 1" y un asentamiento de 3" a 4" y sin aire
incorporado.
Entonces nuestro requerimiento de agua de mezcla es: 193 lt /m3
Paso 5.- Determinando la cantidad de cemento
De resultados anteriores tenemos que
a/c= 0.5584
Agua=193 lt/m3
Entonces: C=a/c=193/0.5584 =345.6304 kg
Paso 6.- Determinando el porcentaje de aire en volumen
Para determinar el porcentaje de aire en volumen debemos revisar la siguiente tabla:
Sin aire incorporado.
TMN DEL AGREGADO GRUESO AIRE ATRAPADO
3/8" 3.0%
1/2" 2.5%
3/4" 2.0%
1" 1.5%
1 1/2" 1.0%
2" 0.5%
3" 0.3%
4" 0.2%
Para nuestro caso el TMN: 1"
Entonces el contenido de aire es 1.5%
Paso 7.- Determinando la cantidad de agregado.
Determinando el volumen absoluto
De los datos anteriores se tiene:
Agua= 193 kg
Cemento= 345.6304 kg
Aire= 1.5%
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
Entonces para el volumen se tiene:
Agua =193
1000= 0.193
Cemento =345.6304
1000 x 3.15 = 0.1097
Aire=1.5/1000 = 0.015
=0.3177
Entonces el porcentaje de agregado es:
1- 0.3177 = 0.6823
A partir del tamao mximo nominal de 1" y el mdulo de fineza igual a 2.921 se tiene
utilizamos el siguiente cuadro:
TMN Mdulo de fineza del agregado fino
2.4 2.6 2.8 3
3/8" 0.5 0.48 0.46 0.44
1/2" 0.59 0.57 0.55 0.53
3/4" 0.66 0.64 0.62 0.6
1" 0.71 0.69 0.67 0.65
1 1/2" 0.76 0.74 0.72 0.70
2" 0.78 0.76 0.74 0.72
3" 0.81 0.79 0.77 0.75
6" 0.87 0.85 0.83 0.81
Volumen de agregado grueso seco y compactado: 0.6579 m3
Peso seco del agregado grueso: 0.6579x1527=1004.6133
Volumen absoluto de A. grueso: 1004.6133/(2.788x1000)=0.3603
Volumen absoluto de A. Fino: 0.6823 - 0.3603=0.322
Determinando el peso de los agregados:
Utilizaremos la siguiente propiedad:
Peso especfico =peso
volumen
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
Entonces:
Peso= peso especfico x volumen
Entonces se tiene:
Agregado fino= 2.8195 x 0.322 x 1000 = 907.879
Agregado grueso= 2.788 x 0.3603 x1000=1004.5164
Paso 8.- Peso seco de los agregados
Entonces se tiene lo siguiente:
CEMENTO = 345.6304 kg
ARENA = 907.879 kg
PIEDRA = 1004.5164 kg
AGUA = 193 LT
Paso 9.- Correccin por humedad
Utilizaremos la siguiente propiedad para determinar el peso seco de los
materiales:
D = (1 +w%
100) X S
Y para el agua total de la mezcla restaremos el aporte de agua:
Aporte de agua = (%w %a
100) X s
CEMENTO = 345.630 kg/m3
ARENA = 907.879 X D = 907.879 X 1.0463 = 949.914 kg/m3
PIEDRA = 1004.5164XD = 1004.5164X1.0018 = 1006.325 kg/m3
AGUA = 193 L APORTE DE AGUA
Agua = 193 4.63 0.97
100X907.879
0.18 0.85
100X1004.5164 = 166.502 lt/m3
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
Paso 10.- Proporcin en peso
CEMENTO =345.630
345.630= 1
ARENA =949.914
345.630= 2.75
PIEDRA =1006.325
345.630= 2.91
AGUA =166.502
345.630= 0.48
Para el proporcionamiento por volumen:
1 2.75 2.91 /0.48
Paso 11.-Peso unitario suelto hmedo
Los datos conseguidos en el laboratorio son:
peso unitario suelto seco del agregado fino = 1509
peso unitario suelto seco del agregado grueso = 1497
Paso 12.-Proporcionamiento por volumen
CEMENTO =345.63
bolsa de cemento=
345.63
42.5= 8.132 pies3
ARENA =949.914
peso unitario suelto humedox35.31 =
949.914
1509x35.31 = 22.228 pies3
PIEDRA =1006.325
peso unitario suelto humedo x35.31 =
1006.325
1497x35.31 =
23.736 pies3
AGUA = 166.502 lt/m3
Para el proporcionamiento por volumen:
CEMENTO =8.132
8.132= 1
ARENA =22.228
8.132= 2.73
PIEDRA =23.736
8.132= 2.92
AGUA =166.502
8.132= 20.47
1 2.73 2.92 /20.47lt
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
SOLUCIN APLICANDO EL PROGRAMA DM CONCRET 1. Abrimos el Programa:
2. Se observara el siguiente men principal y realizamos click en INSERTAR RESULT. DE LABORATORIO (tambin podemos hacer click directamente PARA EL AGREGADO FINAL y PARA EL AGREGADO GRUESO):
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
2.1. Luego insertamos primero los ensayos de laboratorio del Agregado Fino
haciendo click en PARA EL AGREGADO FINO, e insertamos los resultados de
laboratorio del agregado fino de la siguiente manera:
2.2. Luego insertamos primero los ensayos de laboratorio del Agregado Grueso
haciendo click en PARA EL AGREGADO GRUESO, e insertamos los resultados de
laboratorio del agregado grueso de la siguiente manera:
3. Ahora insertamos las propiedades del concreto haciendo click en INSERTE PROP.
DEL CONCRETO.
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
Insertamos las propiedades de concreto:
Consistencia PLASTICA por dato del ejemplo. La resistencia a los 28 das es 210 kg.f/cm por dato del ejemplo. Se considera SIN AIRE INCORPORADO por que las especificaciones del ejemplo nos
indica que no existe limitaciones en el diseo por procesos de congelacin, ion cloruros, o ataques por sulfatos.
Se considera el factor de seguridad POR REGLAMENTO porque no contamos con el valor de la desviacin estndar de la compresora.
4. Ahora configuramos el peso especfico del cemento y la exposicin a sulfatos
haciendo click en PESO ESPECIFICO DEL CEMENTO y EXPOSICIN A SULFATOS,
(por defecto del programa el peso especfico del cemento es igual 3.15 y la
exposicin a sulfatos es DESPRECIABLE).
Por dato del ejemplo se coloca 3.15 por ello no cambia este valor.
NOTA: Si es necesario se cambia este valor, al costado se muestra una tabla de la
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA de pesos especficos de cementos segn la
marca, que es referencial.
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
Se no se cambiara la EXPOSICIN A SULFATOS igual a DESPRECIABLE por las
especificaciones del ejemplo nos indica que no existe limitaciones en el diseo por procesos
de congelacin, ion cloruros, o ataques por sulfatos.
NOTA: Para esto es necesario realizar un ensayo qumico del lugar sobre la cantidad de
sulfatos, con este valor nos podemos referir a la tabla del costado y colocar la EXPOSICIN
A SULFATOS.
5. Obsrvese que se calcul con existo y que la resistencia promedio cumpliera para
saber que la respuesta es correcta.
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
Los resultados se muestran al poner la barra de desplazamiento al final.
6. Ahora lo Exportamos a Excel haciendo click en EXPORTAR RESULTADOS luego click
en EXCEL 2013.
NOTA: Solo exporta al Excel 2013 a versiones superiores, si no cuenta esta versin del Excel
no haga click en este botn por no exportara.
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
EJEMPLO 2
Se desea calcular las proporciones de los materiales empleados en vigas y columnas que
cuenta con las siguientes especificaciones.
3. ESPECIFICACIONES:
d) No existe limitaciones en el diseo por procesos de congelacin, ion
cloruros, o ataques por sulfatos.
e) La resistencia en la compresin de diseo especificado es de 210 kg.f/cm,
a los 28 das. La desviacin estndar es 20 kg.f/cm.
f) Las condiciones de colocacin requieren que la mezcla tenga una condicin
plstica.
4. MATERIALES: e) Cemento:
Prtland ASTM tipo I marca sol Peso especfico: 3.15
f) Agua:
Potable. g) Agregado fino:
Peso Especfico de la masa: 2.64 gr/cm Absorcin: 0.7% Contenido de Humedad: 6.0% Mdulo de fineza: 2.80
h) Agregado Grueso:
Peso Especfico de la masa: 2.68 gr/cm Absorcin: 0.5% Contenido de Humedad: 2.0% Tamao Mximo Nominal: 1 Peso seco compactado: 1600 kg/m
SOLUCIN APLICANDO EL PROGRAMA DM CONCRET 7. Abrimos el Programa:
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
8. Se observara el siguiente men principal y realizamos click en INSERTAR RESULT. DE LABORATORIO (tambin podemos hacer click directamente PARA EL AGREGADO FINAL y PARA EL AGREGADO GRUESO):
8.1. Luego insertamos primero los ensayos de laboratorio del Agregado Fino
haciendo click en PARA EL AGREGADO FINO, e insertamos los resultados de
laboratorio del agregado fino de la siguiente manera:
NOTA: se observa que el PESO UNITARIO SUELTO SECO se dej en blanco por que no se
tiene este valor como dato, en caso que no contemos con algn otro dato el programa no te
permitir ACEPTAR por que los 4 primeros datos son fundamentales, pero a falta del PESO
UNITARIO SUELTO SECO no se podr determinar la proporcin por volumen corregido por
humedad y la proporcin por metro cubico corregido por humedad pero si la proporcin
por peso corregido por humedad.
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
8.2. Luego insertamos primero los ensayos de laboratorio del Agregado Grueso
haciendo click en PARA EL AGREGADO GRUESO, e insertamos los resultados de
laboratorio del agregado grueso de la siguiente manera:
NOTA: se observa que el PESO UNITARIO SUELTO SECO se dej en blanco por que no se
tiene este valor como dato, en caso que no contemos con algn otro dato el programa no te
permitir ACEPTAR por que los 5 primeros datos son fundamentales, pero a falta del PESO
UNITARIO SUELTO SECO no se podr determinar la proporcin por volumen corregido por
humedad y la proporcin por metro cubico corregido por humedad pero si la proporcin
por peso corregido por humedad.
9. Ahora insertamos las propiedades del concreto haciendo click en INSERTE PROP.
DEL CONCRETO.
Insertamos las propiedades de concreto:
Consistencia PLASTICA por dato del ejemplo. La resistencia a los 28 das es 210 kg.f/cm por dato del ejemplo. Se considera SIN AIRE INCORPORADO por que las especificaciones del ejemplo nos
indica que no existe limitaciones en el diseo por procesos de congelacin, ion
cloruros, o ataques por sulfatos.
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
Se considera el factor de seguridad POR DESVIACIN ESTNDAR porque contamos con este valor que es igual a 20 kg.f/cm.
10. Ahora procedemos a insertar la Desviacin Estndar haciendo click en DESVIACIN
STANDAR.
Insertamos la desviacin Estndar.
NOTA: Si en propiedades del concreto coloca en factor de seguridad POR DESVIACIN
ESTNDAR y no colocar este valor se considerara la desviacin Estndar igual a 0 kg.f/cm.
11. Ahora configuramos el peso especfico del cemento y la exposicin a sulfatos
haciendo click en PESO ESPECIFICO DEL CEMENTO y EXPOSICIN A SULFATOS,
(por defecto del programa el peso especfico del cemento es igual 3.15 y la
exposicin a sulfatos es DESPRECIABLE).
Por dato del ejemplo se coloca 3.15 por ello no cambia este valor.
NOTA: Si es necesario se cambia este valor, al costado se muestra una tabla de la
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA de pesos especficos de cementos segn la
marca, que es referencial.
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
Se no se cambiara la EXPOSICIN A SULFATOS igual a DESPRECIABLE por las
especificaciones del ejemplo nos indica que no existe limitaciones en el diseo por procesos
de congelacin, ion cloruros, o ataques por sulfatos.
NOTA: Para esto es necesario realizar un ensayo qumico del lugar sobre la cantidad de
sulfatos, con este valor nos podemos referir a la tabla del costado y colocar la EXPOSICIN
A SULFATOS.
12. Obsrvese que se calcul con existo y que la resistencia promedio cumpliera para
saber que la respuesta es correcta.
-
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY
Los resultados se muestran al poner la barra de desplazamiento al final.
NOTA: No se tiene el valor de la proporcin por volumen y por m3 por que no se coloc el
PESO SECO SUELTO de los ensayos de laboratorio.
13. Ahora lo Exportamos a Excel haciendo click en EXPORTAR RESULTADOS luego click
en EXCEL 2013.
NOTA: Solo exporta al Excel 2013 a versiones superiores, si no cuenta esta versin del Excel
no haga click en este botn por no exportara.