01 el concreto armado

8/18/2019 01 El Concreto Armado

1/14

FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO

ESCUELA PROFESIONAL DEARQUITECTURA

UniversidadNacional

Federico VillarrealProfesionales formando profesionales

CURSO: DISEO ESTRUCTURAL IIProfesor: MANUEL ANTONIO MONTES DE OCA ESCUDERO

Arquitecto C.A.P. 2778

“No basta estudiar todas las teorías de resistencia y los métodos de

cálculo. Es necesario absorber todos los detalles y experimentos hasta

que se vuelva completamente familiar en una forma natural e intuitivacon todos los fenómenos del esfuerzo y la deformación.

E!"#$!% &%$$%'#

!" EL CONCRETO ARMADO

◄ TORRE UR! "#ALI$A D & i E i t * & U i,


2/14

◄ TORRE UR! "#ALI$A Du&'i E)ir'tos *r'&es U+i,os

EL CONCRETO ARMADO- INTRODUCCI/N

El concreto es un conglomerado pétreo artificial que se prepara mezclando una pasta de cementoy agua con arena y piedra triturada, grava u otro material inerte. El cemento constituye la sustanciaconglomerante, la cual se activa químicamente con el agua y, al endurecerse, liga a los agregados

para formar una masa sólida, semejante a la piedra.El concreto simple es un tipo de concreto sin refuerzo. Es resistente a la compresión; pero, esdébil para soportar la tracción, lo que limita su aplicabilidad como material estructural.

El concreto armado o concreto reforzado es un material mixtoque resulta de combinar el concreto simple con un refuerzo deacero. Este refuerzo de acero resiste los esfuerzos de tracción,de modo que la combinación de ambos materiales permitesoportar la compresión y la tracción.El refuerzo de acero se emplea forma de barras, las cuales secolocan en las zonas donde se prevé que se desarrollarntracciones bajo las acciones de las cargas de servicio. El acerorestringe la aparición de fisuras y grietas originadas por la pocaresistencia a la tracción del concreto.

!simismo, se emplea el acero para reforzar aquellas zonas de compresión que requierenincrementar su resistencia, para reducir las deformaciones debidas a cargas de larga duración y

para proporcionar confinamiento lateral al elemento de concreto, lo que indirectamente aumenta suresistencia a la compresión.El concreto pretensado y el concreto postensado son variantes del concreto reforzado en la quese crea un estado de esfuerzos de compresión, a través del estiramiento de tendones "cables deacero#, antes o después de ser colado el concreto que dar forma al elemento estructural. $uandolos tendones regresan al estado de relajación, la fuerza que se opone a la deformación del acero,comprime al concreto para contrarrestar a las fuerzas producidas por cargas gravitacionales que

act%an sobre el elemento mejorando la rigidez y resistencia del mismo


3/14

EL CONCRETO ARMADO-2 EL CONCRETO

El concreto es un material conglomerado, semejante a la piedra, que resulta de mezclar elcemento con los agregados inertes "grava y arena# y agua. El concreto se fabrica en estado plsticoy se vierte en moldes de madera o metal "encofrados#. !l cabo de cierto tiempo, el concreto seendurece &asta autosoportarse, adoptando la forma y dimensiones de los moldes.'os elementos que componen el concreto se dividen en dos grupos( activos e inertes.)on elementos activos son el agua y el cemento, cuya mezcla, llamada “lechada , genera unareacción química que le permite endurecer "fraguar# &asta alcanzar un estado de gran solidez.'os elementos inertes "agregados# son la grava y la arena, cuya función es formar la masa delconcreto, ocupando gran parte del volumen del producto final. Ello permite abaratar los costos ydisminuir los efectos que la reacción química produce en el fraguado( incremento de la temperaturay la contracción de la mezcla, al endurecerse.

Eventualmente, se pueden agregar ciertos aditivos para modificar las propiedades del concreto.El concreto est compuesto por( (emento) *aterial conglomerante. #rena y *rava) $omo agregados. #+ua) !gente de &idratación y ve&ículo de ligación. #ditivos) $omponentes adicionales que otorgan

cualidades especiales.

El silicato triclcico, inmerso en el cemento, reaccionacon el agua, mediante un proceso de &idratación,liberando calcio, iones de &idróxido y calor.El calor mantiene la reacción &asta que la mezcla sesatura de iones. ! partir de ese momento, el &idróxidode calcio se empieza a cristalizar, formando unaestructura rígida.

0Por qu1 e+,urece e ce)e+to3


4/14

EL CONCRETO ARMADO

Ce)e+to Are+' 4r'5' A6u'

CONCRETO

Re'ccio+'qu)ic')e+teco+ e '6u'

for)'+,o u+'

9'st' quee+6o&' i6'' os

'6re6',os.

Le+' os5'cos que '

6r'5' +o9ue,e e+'r

co+firie+,o)'or,e+si,', 'co+creto.

$or)' ' )'s'estructur' ,e

co+cretootor6;+,oe

soi,e


5/14

EL CONCRETO ARMADO-= LOS COMPONENTES DEL CONCRETO

'. Ce)e+to Port'+,:El cemento portland es un conglomerante &idrulico artificial,de aspecto pulverulento de color gris, de fraguado lento y granvalor como material estructural. !l mezclarse con agua, se&idrata y convierte en una pasta moldeable y con propiedadesad&erentes que, en pocas &oras, fragua y se endurece,tornndose en un material de consistencia pétrea.)e obtiene de la pulverización muy fina de clin,ers derivados dela calcinación, a punto de fusión incipiente, de una mezcla&omogénea de materiales calcreos y arcillosos.

A)'ce+')ie+to ,e Ce)e+to:

'os cementos a +ranel se almacenan en silos estancos que no permitan su contaminación yque los preserve de la &umedad.

'os cementos embolsados se almacenan en locales cubiertos yventilados, protegidos de la lluvia y del sol.

+n almacenamiento prolongado puede causarla &idratación de las partículas ms finas, pormeteorización, menguando el valor &idrulico,

retrasando el fraguado y disminuyendo laresistencia del concreto.

'as bolsas decemento se apilansobre pari&uelasde madera parapreservarlas de la&umedad del piso.


6/14

Ti9os ,e Ce)e+to Port'+,: seg%n su composición química y características físicas( Ti9o I ( Ce)e+to Port'+, Nor)': Es el cemento destinado a usos generales de edificación

"estructuras, pavimentos, bloques, tubos#. 'ibera ms calor de &idratación que otros cementos. Ti9o II ( Mo,er',' Resiste+ci' ' os Suf'tos: iene un bajo contenido "-# de aluminato

triclcico, lo que restringe la expansión, el descascaramiento y el agrietamiento del concretopor acción de los sulfatos contenidos en el agua o en el terreno. )e emplea en obras&idrulicas y en elementos expuestos a suelos &%medos, seg%n especificaciones.

Ti9o III ( At' Resiste+ci' I+ici': /osee un mayor contenido de silicato triclcico, lo quepermite un fraguado ms rpido y de mayor resistencia. )e emplea en muros de contención,obras &idrulicas y cuando se requiera desencofrar y cargar prontamente la estructura.

Ti9o I> ( '?o C'or ,e #i,r't'ci@+: Es un cemento que, al fraguar, libera poco calor de&idratación y endurece lentamente. )e obtiene alterando los componentes químicos del

cemento portland normal. )e emplea par evitar dilataciones durante el fraguado. Ti9o > ( At' Resiste+ci' ' os Suf'tos: )e fabrica mediante la molienda conjunta de clín0ery yeso. )u bajísimo contenido de aluminato triclcico "menos del 1#, le permite una mayorresistencia a la acción de sulfatos. Es ideal para obras en contacto con suelos o aguas con altocontenido de sulfatos "canales, alcantarillas, obras portuarias#.

ambién se produceel ce)e+to 9ort'+,

&'+co, semejante alde ipo 2, el cual seusa en acabados deedificación cuando lodemandan razonesarquitectónicas.

EL CONCRETO ARMADO


7/14

&. A6re6',os o *ri,os:'os a+re+ados o áridos son materiales conformados por partículas o fragmentos de origenpétreo que, al ser unidos por el cemento, forman la masa del concreto. /resentan característicasque influyen en la calidad de los concretos, tanto en estado fresco "dejndose moldear# comocuando &an endurecido "adquieren firmeza#. 3eben ser resistentes y durables, seg%n lasexigencias, para soportar cargas y las acciones del intemperismo. $onstituyen entre el 45 y el61 del volumen total del concreto.

A6re6',os $i+os B.7 )) =FG H A6re6',os 4ruesos H 2.B )) FG

A6re6',os $i+os Are+'sG: )on partículas menores de 7.64 mm "89:4#,las cuales confieren mayor densidad a la masa del concreto, incrementandosu resistencia y durabilidad.


8/14

c. A6u':. #+ua de #masado) Es el ve&ículo de ligación entre el cemento y los agregados. 2nterviene en

las reacciones de &idratación del cemento y proporciona a la mezcla del concreto, la fluidez y laplasticidad necesarias para que el cemento logre la ad&esión.'a cantidad de agua de amasado debe ser la estrictamente necesaria; lo que sobra no &idrataal cemento, se evapora y deja vacíos en el concreto, disminuyendo la resistencia del mismo.

-e requieren /01 litros de a+ua de amasado por cada m2 de concreto.)in embargo, una reducción excesiva de agua originaría una mezcla seca, poco manejable ydifícil de colocar en obra. /or ello, es muy importante fijar adecuadamente la cantidad de agua.

. #+ua de (urado) Es la que se a=ade al concreto durante el fraguado y primer endurecimiento.)irve para evitar la desecación y mejorar la &idratación del cemento.

!mbas tipos de agua, de amasado y de curado, deben ser potables y

libre de impurezas y sustancia químicas.$uando la mezcla del concreto es demasiado fluida o muy seca, éstase puede se+re+ar . Es decir, el concreto se separa en suscomponentes( ridos, cemento y agua. Ello ocurre cuando se vierte elconcreto con caídas superiores a los > metros.

,. Otros Co)9o+e+tes Mi+orit'rios:?tros componentes del concreto son los aditivos y las adiciones que se emplean para producir

determinados efectos en el concreto, sin alterar sus dems características.. #ditivos) )on sustancias o productos químicos que se incorporan al concreto, antes o durante

el amasado, para modificar su comportamiento o condiciones de trabajo. )e aplican en unaproporción no superior al 1 del peso del cemento.

. #diciones) )on materiales inorgnicos, puzolnicos o con &idraulicidad latente, finamentemolidos, que se a=aden al concreto, en el momento de su elaboración, para mejorar alguna desus propiedades o conferirle propiedades especiales. )uelen emplearse las cenizas volantes yel &umo de sílice. )e aplican en dosis mayores al 1 del peso del cemento ":5 a :1#

EL CONCRETO ARMADO


9/14

-B EL CONCRETO ARMADO'. Defi+ici@+:

El concreto armado es un material compuesto que resulta alcombinar una masa de concreto ordinario con refuerzos de acero.

!mbos materiales trabajan juntos en la transmisión de cargas antelas solicitaciones de flexión y de flexocompresión, obteniéndoseestructuras resistentes tanto a la compresión como a la tracción.El concreto simple "sin refuerzo# resiste la compresión, pero nosoporta la tracción. /ara soportar las tracciones, se colocan barrasde acero en las zonas traccionadas; ello restringe la aparición degrietas originadas por la poca resistencia a la tracción del concreto.

!dems, el acero absorbe la torsión y los dems esfuerzos

cortantes, incrementa la resistencia a la compresión del concreto yreduce las deformaciones debidas a cargas constantes.&. E Acero ,e Refuer


10/14

EL CONCRETO ARMADO

Resiste 's co)9resio+esJes ,1&i ' 's tr'ccio+es..

Co+stitue ' )'s' ,e osee)e+tos estructur'es..

A9ort' )'or resiste+ci'9'r' resistir co)9resio+es .

Co+fi+' 'ter')e+te ' os)ie)&ros estructur'es..

So9ort' 's tr'ccio+es '&sor&e ,efor)'cio+es..

CONCRETOESTRUCTURAL

RE$UERKO

DE ACERO

CONCRETO

ARMADO s u ) ' , e


11/14

- CARACTERSTICAS $SICAS DEL CONCRETO De+si,',: /ara el concreto ordinario, la densidad es de >,855 0g9m8.

/ara el concreto armado, la densidad es de >,755 Cg9m. Resiste+ci' ' ' Co)9resi@+: /ara el concreto ordinario, varía entre:15 Cg9cmD a 155 Cg9cmD.

Existen concretos especiales de alta resistencia que alcanzan &asta >,555 Cg9cmD. Resiste+ci' ' ' Tr'cci@+: Es proporcionalmente baja, alrededor de un décimo de su resistencia

a compresión y, generalmente, poco significativa en el clculo global. Tie)9o ,e $r'6u',o: Es de dos &oras; varía seg%n la temperatura y la &umedad del ambiente. Tie)9o ,e E+,ureci)ie+to: Es progresivo; depende de la temperatura, de la &umedad y de

otros factores externos. Resiste+ci': Entre las >7 a 7- primeras &oras adquiere el 15 de su resistencia mxima; a la

semana adquiere el 61; finalmente, a las 7 semanas alcanza el :55 de su resistencia.

Coeficie+te ,e Di't'ci@+: El concreto y el acero se dilatan y contraen en medidas semejantes,dado que poseen similares coeficientes de dilatación térmica. !dems, el concreto recubre alacero, protegiéndolo de la oxidación.

EL CONCRETO ARMADO


12/14

- REUISITOS PARA EL CONCRETO'. Tr'&'?'&ii,',:

'a traba3abilidad es el grado de consistencia del concreto en estado plstico, lo cual permite sucolocación en los moldes o encofrados.'os diferentes tipos de trabajo, las formas y dimensiones de los encofrados y las separacionesentre refuerzos son factores que determinan el rango de trabajabilidad del concreto.El agua confiere plasticidad a la mezcla del concreto; pero, una mezcla con exceso de agua, alendurecerse, origina un concreto poroso y de baja resistencia.

&. Resiste+ci':'a resistencia es la capacidad del concreto para soportar esfuerzos, sobre todo de compresión,sin romperse. )e puede predeterminar la resistencia de un concreto, ya endurecido, seg%n lasproporciones de sus ingredientes.

!dems de los esfuerzos de compresión, el concreto debe resistir la tensión diagonal "cortante# ylos esfuerzos de ad&erencia con el acero./ara determinar la resistencia del concreto, se toman muestras del concreto fresco, las cualestras ser “curadas son fracturadas mediante pruebas de compresión.'a resistencia 4ltima del concreto 56 c , expresada en Cg9cmD y medida a los >- días de edad,

nos indica la calidad del concreto y es un valor considerado en todos los clculos estructurales.c. Dur'&ii,',:

'a durabilidad es la condición por la cual el concreto perdura frente al desgaste y a las accionesagresivas de los agentes atmosféricos, protegiendo a las armaduras embebidas en su interior./ara garantizar la durabilidad del concreto y la protección de las armaduras frente a la corrosión,es importante reducir su permeabilidad realizando una mezcla con una relación agua9cementobaja, una compactación idónea, un adecuado peso de cemento y una suficiente &idratación"a=adiendo agua de curado#. !sí se logra una mínima cantidad de poros y una red capilar internapoco comunicada, con lo cual se reducen los ataques al concreto.

EL CONCRETO ARMADO

E CONCRETO ARMADO


13/14

EL CONCRETO ARMADO-7 >ENTA!AS DES>ENTA!AS DEL CONCRETO ARMADO

'. >e+t'?'s /uede usarse en un sinfín de formas y de estructuras. iene una resistencia considerable a la compresión en comparación con otros materiales. iene una larga vida de servicio. )u resistencia no disminuye con el tiempo, sino que aumenta

con los a=os debido al largo proceso de solidificación de la pasta de cemento. 'a conservación del acero en el concreto. El cubrimiento del acero mediante la pasta de

cemento mantiene la debida aislación de las barras respecto a la &umedad ambiente. Es de gran resistencia al fuego y al agua. Es el %nico material económico disponible para zapatas, sótanos, muelles y obras similares. )u montaje no requiere de mano de obra calificada. Fequiere de poco mantenimiento.

)e emplean materiales locales baratos para su elaboración.&. Des5e+t'?'s El concreto es de muy baja resistencia a la tracción por lo que requiere reforzarse con acero. )e requiere encofrar al concreto para mantenerlo en posición &asta de que endurezca. )u ejecución puede resultar debido a los tiempos de fraguado. 'os materiales no recuperables durante un desmontaje y9o demolición. 'a baja resistencia a la tracción del concreto, por unidad de peso, conduce al dise=o y al

montaje de elementos pesados. En estructuras de gran claro, el peso muerto del concreto

tiene un fuerte efecto en los momentos flectores. )e requiere de un permanente control de calidad, el cual puede alterarse por las operaciones

de mezcla, colocación, curado, etc. 'as propiedades del concreto varían ampliamente debido a las variaciones en su dosificación

y en su mezclado. El colado y el curado del concreto no son tan cuidadosamente controlados como la producción

de otros materiales.

EL CONCRETO ARMADO


14/14

!ntes de construir cualquier elemento de concreto armado, sedeben calcular las cargas que soportar.En función de ellas, se determinarn las dimensiones de loselementos, la calidad del concreto, la disposición y la cantidadde las armaduras de refuerzo.El clculo y dise=o de una estructura de concreto armadoconsta de las siguientes etapas(:. )e simplifica la estructura real, transformndola en una

estructura ideal de clculo.>. )e determinan las cargas que resistir la estructura,

considerando el efecto ms desfavorable que éstas puedan

producir en cada punto.8. )e dimensiona cada una de las secciones para soportar las

solicitaciones ms desfavorables.7. )e redacta el proyecto, que es el conjunto de documentos

que sirven para la realización de la obra y que detalla loselementos a construir.

En el proyecto se incluyen los clculos realizados y los planosdonde figuran las dimensiones de los elementos a ejecutar, la

tipificación de los &ormigones previstos y las característicasresistentes de los aceros a emplear.

EL CONCRETO ARMADO-8 DISEO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO

01 el concreto armado

Documents