martes, 11 de octubre de 2011
miércoles, 7 de septiembre de 2011
Cargas que Afectan una Estructura
Acciones y sus efectos sobre los sistemas estructurales
Clasificación:
Atendiendo los conceptos de seguridad estructural y de los criterios de diseño, la clasificación mas racional de las acciones se hace en base a la variación de su intensidad con el tiempo. Se distinguen así los siguientes tipos de acciones:
Acciones permanentes.
Son las que actúan en forma continua sobre la estructura y cuya intensidad pude considerarse que no varía con el tiempo.
Pertenecen a este grupo las siguientes.
1.- Cargas muertas debidas al propio peso de la estructura y al de los elementos no estructurales de la construcción
2.- Empujes estáticos de líquidos y tierras
3.- Deformaciones y desplazamientos debido al esfuerzo de efecto del pre-esfuerzo y a movimientos diferenciales permanentes en los apoyos
4.- Contracción por fraguado del concreto, flujo plástico del concreto, etc.
Acciones variables.
Son aquellas que inciden sobre la estructura con una intensidad variable con el tiempo, pero que alcanzan valores importantes durante lapsos grandes
Se pueden considerar las siguientes:
1.- Cargas vivas, o sea aquellas que se deben al funcionamiento propio de la construcción y que no tienen carácter permanente
2.- Cambios de temperaturas
3.- Cambios volumétricos
Acciones accidentales.
Son aquellas que no se deben al funcionamiento normal de la construcción y que puede tomar valores significativos solo durante algunos minutos o segundos, a lo mas horas en toda la vida útil de la estructura.
Se consideran las siguientes
1.-Sismos
2.-Vientos
3.-Oleajes
4.-Explosiones
lunes, 5 de septiembre de 2011
Elasticidad del Concreto
El concreto no es un material eminentemente elástico, esto se puede observar fácilmente si se somete a un espécimen a esfuerzos de compresión crecientes hasta llevarlo a la falla, si para cada nivel de esfuerzo se registra la deformación unitaria del material, se podría dibujar la curva que relaciona estos parámetros, la Figura 9.15 muestra la curva esfuerzo-deformación (expresada en ocasiones como la curva).
De la Figura 9.15, y de acuerdo a la norma ASTM C-469, el módulo de elasticidad (Ec) se obtiene calculando la pendiente del segmento de recta que pasa por los puntos A y B, para lo cual es necesario obtener del trazo de la curva (o en el transcurso de la prueba) la ordenada correspondiente a las 50 microdeformaciones y la abscisa correspondiente al esfuerzo 0.40f’c.
De la figura se observa también que la deformación que corresponde a la resistencia del concreto es 0.002 cm/cm, que corresponde a 2,000 microdeformaciones. Aún después de que el concreto alcanza su resistencia máxima, y si la carga se sostiene (el esfuerzo disminuye) hasta lograr la falla total (el concreto truena), se puede medir la deformación última que soporta el material, ésta deformación es de 0.035 cm/cm.
De la Figura 9.15, y de acuerdo a la norma ASTM C-469, el módulo de elasticidad (Ec) se obtiene calculando la pendiente del segmento de recta que pasa por los puntos A y B, para lo cual es necesario obtener del trazo de la curva (o en el transcurso de la prueba) la ordenada correspondiente a las 50 microdeformaciones y la abscisa correspondiente al esfuerzo 0.40f’c.
De la figura se observa también que la deformación que corresponde a la resistencia del concreto es 0.002 cm/cm, que corresponde a 2,000 microdeformaciones. Aún después de que el concreto alcanza su resistencia máxima, y si la carga se sostiene (el esfuerzo disminuye) hasta lograr la falla total (el concreto truena), se puede medir la deformación última que soporta el material, ésta deformación es de 0.035 cm/cm.
Elasticidad del Acero
Deformaciones elásticas
La mayoría de las propiedades de los aceros que son de interés para los ingenieros se pueden obtener directamente de sus curvas de esfuerzo deformación. Tales características importantes como el límite elástico proporcional, el punto de fluencia, la resistencia, la ductilidad y las propiedades de endurecimiento por deformación son evidentes de inmediato.
En la Gráfica 1 comparamos las curvas de esfuerzo deformación a tensión de varillas ordinarias con las de aceros típicos para el presfuerzo.
En el acero de refuerzo ordinario, tipificados mediante los grados 40 y 60, existe una respuesta inicial elástica hasta un punto de fluencia bien definido, más allá del cual, ocurre un incremento substancial en la deformación sin que venga aparejado un incremento en el esfuerzo. Si se sigue incrementando la carga, esta mesa de fluencia es seguida por una región de endurecimiento por deformación, durante el cual se obtiene una relación pronunciadamente no lineal entre el esfuerzo y la deformación.
Eventualmente ocurrirá la ruptura del material, a una deformación bastante grande alrededor del 13% para varillas de grado 60 y del 20% para varillas del grado 40.
El contraste con los aceros de presfuerzo es notable. Estos no presentan un esfuerzo de fluencia bien definido. El límite proporcional para cables redondos (y para cables hechos con tales alambres) está alrededor de 14,000 kg/cm2, o sea 5 veces el punto de fluencia de las varillas del grado 40. Con carga adicional, los alambres muestran una fluencia gradual, aunque la curva continúa elevándose hasta la fractura del acero.
Las varillas de aleación tienen características similares a aquellas de los alambres redondos o de los cables trenzados, pero sus límites proporcionales y resistencias son de 30 a 40% menores.
El módulo de elasticidad para las varillas de refuerzo es más o menos el mismo: 2.04x106 kg/cm2.
Los aceros de alta resistencia no presentan un punto de fluencia bien definido. Se han propuesto diversos métodos arbitrarios para definir el punto de fluencia del acero de alta resistencia. Una forma de calcularlo es tomando el esfuerzo en el cual el elemento tiene una deformación unitaria de 1%. Otra forma es trazando una paralela a la curva esfuerzo-deformación en el punto correspondiente al 0.2% de la deformación unitaria y el esfuerzo de fluencia será en donde la paralela corte a la curva.
Para tales casos se define un punto de fluencia equivalente, como el esfuerzo para el cual la deformación total tiene un valor de 0.5% para varillas de los grados 40, 50 y 60 y de 0.6% para varillas de grado 75.
Para alambres redondos lisos el módulo de elasticidad es más o menos el mismo que para el refuerzo ordinario, esto es, alrededor de 2.04 x 106 kg/cm2.
Para torón y para varillas de aleación el módulo de elasticidad es más o menos de 1.9x106 kg/cm2.
Deformación por relajación
Cuando al acero de presfuerzo se le esfuerza hasta los niveles que son usuales durante el tensado inicial y al actuar las cargas de servicio, se presenta una propiedad llamada relajamiento y se define como la pérdida de esfuerzo en un material esforzado mantenido con longitud constante.
En los miembros de concreto presforzado, el flujo plástico y la contracción del concreto así como las fluctuaciones de las cargas aplicadas producen cambios en la longitud del tendón. Sin embargo, cuando se calcula la pérdida en el esfuerzo del acero debida al relajamiento, se puede considerar la longitud constante.
El relajamiento es un fenómeno de duración indefinida, aunque a una velocidad decreciente y debe tomarse en cuenta en el diseño ya que produce una pérdida significativa de la fuerza pretensora.
La mayoría de las propiedades de los aceros que son de interés para los ingenieros se pueden obtener directamente de sus curvas de esfuerzo deformación. Tales características importantes como el límite elástico proporcional, el punto de fluencia, la resistencia, la ductilidad y las propiedades de endurecimiento por deformación son evidentes de inmediato.
En la Gráfica 1 comparamos las curvas de esfuerzo deformación a tensión de varillas ordinarias con las de aceros típicos para el presfuerzo.
En el acero de refuerzo ordinario, tipificados mediante los grados 40 y 60, existe una respuesta inicial elástica hasta un punto de fluencia bien definido, más allá del cual, ocurre un incremento substancial en la deformación sin que venga aparejado un incremento en el esfuerzo. Si se sigue incrementando la carga, esta mesa de fluencia es seguida por una región de endurecimiento por deformación, durante el cual se obtiene una relación pronunciadamente no lineal entre el esfuerzo y la deformación.
Eventualmente ocurrirá la ruptura del material, a una deformación bastante grande alrededor del 13% para varillas de grado 60 y del 20% para varillas del grado 40.
El contraste con los aceros de presfuerzo es notable. Estos no presentan un esfuerzo de fluencia bien definido. El límite proporcional para cables redondos (y para cables hechos con tales alambres) está alrededor de 14,000 kg/cm2, o sea 5 veces el punto de fluencia de las varillas del grado 40. Con carga adicional, los alambres muestran una fluencia gradual, aunque la curva continúa elevándose hasta la fractura del acero.
Las varillas de aleación tienen características similares a aquellas de los alambres redondos o de los cables trenzados, pero sus límites proporcionales y resistencias son de 30 a 40% menores.
El módulo de elasticidad para las varillas de refuerzo es más o menos el mismo: 2.04x106 kg/cm2.
Los aceros de alta resistencia no presentan un punto de fluencia bien definido. Se han propuesto diversos métodos arbitrarios para definir el punto de fluencia del acero de alta resistencia. Una forma de calcularlo es tomando el esfuerzo en el cual el elemento tiene una deformación unitaria de 1%. Otra forma es trazando una paralela a la curva esfuerzo-deformación en el punto correspondiente al 0.2% de la deformación unitaria y el esfuerzo de fluencia será en donde la paralela corte a la curva.
Para tales casos se define un punto de fluencia equivalente, como el esfuerzo para el cual la deformación total tiene un valor de 0.5% para varillas de los grados 40, 50 y 60 y de 0.6% para varillas de grado 75.
Para alambres redondos lisos el módulo de elasticidad es más o menos el mismo que para el refuerzo ordinario, esto es, alrededor de 2.04 x 106 kg/cm2.
Para torón y para varillas de aleación el módulo de elasticidad es más o menos de 1.9x106 kg/cm2.
Deformación por relajación
Cuando al acero de presfuerzo se le esfuerza hasta los niveles que son usuales durante el tensado inicial y al actuar las cargas de servicio, se presenta una propiedad llamada relajamiento y se define como la pérdida de esfuerzo en un material esforzado mantenido con longitud constante.
En los miembros de concreto presforzado, el flujo plástico y la contracción del concreto así como las fluctuaciones de las cargas aplicadas producen cambios en la longitud del tendón. Sin embargo, cuando se calcula la pérdida en el esfuerzo del acero debida al relajamiento, se puede considerar la longitud constante.
El relajamiento es un fenómeno de duración indefinida, aunque a una velocidad decreciente y debe tomarse en cuenta en el diseño ya que produce una pérdida significativa de la fuerza pretensora.
miércoles, 31 de agosto de 2011
Losa Reticular
Las losas reticulares
Las losas nervadas constituyen un arreglo lineal de nervios, que actuando como vigas, soportan la carga de un plano horizontal.
Tipos de losas reticulares:
Las losas nervadas constituyen un arreglo lineal de nervios, que actuando como vigas, soportan la carga de un plano horizontal.
Tipos de losas reticulares:
Casetón Recuperable | |
Sistema constructivo utilizado para el aligeramiento de concreto basado en la colocación  y recuperación de bloques de EPS una vez fundida la placa. Tienen forma trapezoidal para facilitar su posterior recuperación y están revestidos con una película de polietileno para evitar que se adhieran al concreto. Una vez realizado el vaciado y curado del concreto se realiza el proceso de extracción por la parte inferior.  Características: *Se puede recuperar unas 20 veces *Se suministra a la medida de los planos, flexibilidad de forma y tamaño *No se comprime ni se deforma con la presión del concreto *No absorbe humedad, mejora el curado del concreto *Fácil manejo, por su bajo peso *No ocupa espacio de almacenamiento en obra *Elimina el desperdicio de concreto en el vaciado de la placa por pandeo, filtración o roturas. Recomendaciones: *Templar bien el forro para obtener un acabado liso y brillante. *Las carretillas pueden desplazarse por encima de los casetones usando caminos de madera. Los trabajadores pueden caminar directamente por encima, sin causarle daño alguno. *Concluida la estructura, el carretón se aprovecha dejándolo embebido en la ultima placa, proporcionándole aislamiento térmico y acústico. Casetón Perdido Es un elemento macizo de poliestireno que remplaza a los ya tradicionales blocks de mortero. Se utiliza en las losas reticulares, pero a diferencia del casetón recuperable, éste no se extrae de la losa, sino que se queda ahí y la mayoría de las veces se le da un aplanado para ocultarlo.  |
sábado, 27 de agosto de 2011
Momento de Torsión
El momento de torsión se define como la tendencia a producir un cambio en el movimiento rotacional.
•La magnitud de la fuerza aplicada.
•La dirección de la fuerza aplicada.
•La ubicación de la fuerza aplicada.
El momento de torsión (t) es el producto de una fuerza (F) por su brazo de momento (r) t = Fr
El brazo de momento de una fuerza es la distancia perpendicular desde la línea de acción de una fuerza al eje de rotación.
La línea de acción de una fuerza es una línea imaginaria de longitud indefinida dibujada a lo largo de la dirección de la fuerza.
Por convención, los momentos de torsión en sentido contrario al de las manecillas del reloj son positivos y los momentos de torsión en sentido de las manecillas del reloj son negativos.
martes, 23 de agosto de 2011
Acero de Refuerzo
El acero, como material indispensable de refuerzo en las construcciones, es una aleación de hierro y carbono, en proporciones variables, y pueden llegar hasta el 2% de carbono. A su vez, se le pueden añadir otros materiales para mejorar su dureza, maleabilidad u otras propiedades.
Las varillas de acero son barras de acero, generalmente de sección circular, con diámetros específicos. Se utilizan como refuerzo del acero en una construcción, además de tener un papel fundamental en absorber los esfuerzos de tracción y torsión de la construcción.
Normalmente la superficie de estas varillas es corrugada, ya que mejora la adherencia a los materiales aglomerados e inhiben el movimiento relativo longitudinal entre la varilla y el concreto que la rodea.
domingo, 21 de agosto de 2011
Proceso de Elaboración del Concreto
Elaboración del Concreto en Planta
1. Arena, grava y cemento es colocado en la planta de hornada por medio de un sistema de transporte y descendido en sus respectivas tolvas de alimentación.
2. Cada uno de los compuestos mencionados anteriormente es colocado en una tolva pequeña con una balanza que determina el peso de los materiales. Cuando se ha obtenido la cantidad correcta dentro de la tolva de pesado, el proceso de alimentación es detenida por la computadora.
3. Luego, estos materiales son descendidos en la mezcladora, donde junto con una cantidad correcta de agua, son mezclados hasta obtener una mezcla homogénea.
4. El cemento mezclado es descargado en los camiones agitadores debajo del cabezal de espera. El camión agitador, con su tanque de almacenamiento giratorio, permite al cemento mantener su fluidez hasta por una hora, previniendo que el cemento no se endurezca prematuramente.
Elaboración del Concreto en Obra
El concreto hecho en obra es el material de construcción de mayor empleo en la edificación y vivienda. Por eso al fabricar el concreto debe procurarse la calidad de esta. Para evitar sobrecostos, demoliciones, riesgos estructurales, grietas, filtraciones y muchos otros problemas.
Etapa 1: Materiales
Cemento, Arena y Grava, Agua.
El empleo de materias primas de calidad, no contaminadas y correctamente almacenadas, son esenciales para la calidad del concreto hecho en obra.
Etapa 2: Proporcionamiento
Una mezcla bien diseñada reduce costos (porque emplea sólo el cemento requerido); garantiza la trabajabilidad en estado fresco y la resistencia- durabilidad en estado endurecido.
Etapa 3: dosificación
La forma más fácil de dosificar el concreto en obra es por volumen (litros), mientras que el concreto premezclado se dosifica de manera exacta por peso (kilogramos).
Recomendaciones: Emplea cubetas de plástico con una capacidad de 18 a 20 litros. Importante: Como regla de oro: “Una mezcla de buena calidad siempre contiene más grava que arena”.
Etapa 4: mezclado
Se deben obtener mezclas uniformes y homogéneas. Una revoltura mal mezclada tiene partes “pobres” (falta de cemento) en algunas zonas y “ricas o chiclosas” (cargada de cemento) en otras.
Recomendaciones: Realiza el mezclado óptimo por medios mecánicos (uso de revolvedora). El mezclado manual (a pala)NO alcanza la calidad del mezclado mecánico.
Pasos para el mezclado mecánico:
➢Con la revolvedora en movimiento, vacia el 80% del agua
➢Enseguida, agrega la grava
➢Después, la arena
➢Después, el cemento
➢Al final, agrega el 20% restante del agua
➢Mezcla como mínimo de 60 a 90 segundos
➢Asegura el suministro de gasolina
•Si es mezclado manual, se puede obtener hasta 25% menos de resistencia respecto al mezclado mecánico
miércoles, 17 de agosto de 2011
Resistencias más Utilizadas del Concreto
A continuación se muestra una tabla de las resistencias usuales utilizadas en distintos elementos estructurales.
Aunque son resistencias usuales, siempre debe haber un cálculo estructural que las respalde, para así evitar cualquier posible falla en la estructura. Además se deben tomar en cuenta, además del elemento a construir, los factores del contexto donde se encuentra la obra, tales como: contaminación (exposición a sulfatos), exposición a congelación-deshielos, exposición al agua o a cloruro de sales.
La siguiente es una tabla del revenimiento que se necesita de acuerdo al elemento que se desee colar:
La siguiente es una tabla del revenimiento que se necesita de acuerdo al elemento que se desee colar:
*Se puede aumenta 25mm para los métodos de consolidación manuales, tales como varillado o picado.
domingo, 14 de agosto de 2011
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